[发明专利]用于降低交通信号灯中的故障的设备和方法

说明书

技术领域

本文公开的示例性实施例大体涉及交通信号灯(traffic signal)， 更具体地，这些实施例涉及发光二极管交通信号灯。

背景技术

涉及发光二极管(LED)交通信号灯的基础技术已很好地建立 起来并且这种交通信号灯被广泛使用。LED交通信号灯呈现超越了 普通白炽灯交通信号灯的许多优点。与普通白炽光源相比较，LED 的使用提供了功耗节约和极长寿命。较长寿命产生了改善的可靠性 和明显降低的维护成本。

LED信号具有极长的使用寿命，使用寿命随着每个新一代LED 而提高。白炽灯尽管具有短得多的使用寿命，但具有相对恒定的光 输出，直到发生彻底故障(total failure)(即，灯丝烧毁)。LED信 号，经过了延长的时期，具有逐渐变小的光输出。此外，LED光输 出受到温度的负面影响。在极端气候中或在不正常的变暖时期，LED 光输出在白天时间段变小，然后在夜晚的较冷时间段返回到正常水 平。

因此，尽管LED交通信号灯技术提供了高可靠性和低功耗，但 是它将复杂性引入了整体的道路交通控制系统。需要解决的两个最 重要的问题是接口连接(interfacing)和监控。

因此，在目前的标准下，要防止“单个故障”引起的危及交通 的信号状态。如果该第一“单个故障”不明显，则要考虑额外的独 立的“单个故障”出现。要防止两种故障的组合所引起的危及交通 的信号状态。如果通过手动验证测试或在线测试检测到第一故障， 则要在制造商所指定的验证测试间隔内进行该检测，并且在该间隔 内可能导致不安全状况的第二故障的几率要小于每年10^-5。

“单个故障”指的是任意单独的部件故障。例如，“不安全状况” 指的是当交通信号灯被施加电压时不生成光并且交通控制器没有检 测到该故障的情况。

目前，交通控制器一般对交通信号灯输入电流进行监控来检测 故障。假设测量到的输入电流始终代表输出光。该交通信号灯配备 有独立的监控电路，该监控电路检查光输出并在故障的情况下将交 通信号灯设置在高阻抗状态。然而，如果交通信号灯独立监控电路 由于有故障的部件而变得有缺陷，则交通信号灯会继续工作并且监 控电路中的故障对于交通控制器而言不明显从而未被检测到。在那 种情况下，现在有可能发生可能危及公众的随后的交通信号灯故障， 这是因为独立的监控电路有缺陷或失效。

本发明关注于一种解决以上所涉及的困难等的新的且改进的设 备和方法。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种用于对LED交通信号灯中 的独立监控电路进行测试的设备。该设备包括：嵌入在交通信号灯 之内的验证测试电路；以及嵌入在交通信号灯之内的验证测试装置。

在本发明的另一个方面中，提供了一种对LED交通信号灯中的 独立监控电路进行测试的方法。该方法包括：经由嵌入在交通信号 灯之内的验证测试电路，来模拟故障交通信号灯状态；激活独立监 控电路而不将交通信号灯切换到高阻抗状态；向验证测试装置施加 电压；以及经由验证测试装置，来将独立监控电路的当前状态传达 到外部。

本发明的适用性的进一步范围将通过以下提供的详细描述而变 得显而易见。然而，由于对于本领域技术人员来说，处于本发明的 精神和范围之内的各种改变和变化将变得显而易见，所以应当理解 的是，尽管表明了本发明的优选实施例，但是详细描述和特定实例 仅是以举例说明的方式给出。

附图说明

本发明存在于设备的多个部分和方法的多个步骤的结构、配置、 及结合中，从而如下文中更全面给出的、权利要求中具体指出的、 以及在附图中示出的，达到了所关注的这些目的，在附图中：

图1是一个系统的框图，可以将示例性实施例结合到该系统中； 以及

图2是LED验证测试电路的一个实施例的电路图。

具体实施方式

现在，参照附图，其中，所示出的只是为了举例说明这些示例 性实施例而不是为了限制所要求的主题，图1提供了本发明一个实 施例的框图。通常如所示的，图1包括独立监控电路10(该电路接 收LED信息12)、验证测试电路(PTC)14、验证测试装置(PTD) 16、以及切断电路18。