RU2688426C1 - Traffic management system - Google Patents
Traffic management system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688426C1 RU2688426C1 RU2019102987A RU2019102987A RU2688426C1 RU 2688426 C1 RU2688426 C1 RU 2688426C1 RU 2019102987 A RU2019102987 A RU 2019102987A RU 2019102987 A RU2019102987 A RU 2019102987A RU 2688426 C1 RU2688426 C1 RU 2688426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- module
- executive
- road
- power supply
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 abstract description 2
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 21
- 230000036541 health Effects 0.000 description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/056—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for distinguishing direction of travel
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04H—BROADCAST COMMUNICATION
- H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
- H04H20/53—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers
- H04H20/55—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers for traffic information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04H—BROADCAST COMMUNICATION
- H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
- H04H20/65—Arrangements characterised by transmission systems for broadcast
- H04H20/71—Wireless systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Road Signs Or Road Markings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сигнальным дорожным системам, использующим беспроводные радиочастотные средства передачи информации для адресного управления световой индикацией дорожных знаков для организации дорожного движения. Изобретение может быть использовано для заблаговременного информирования участников дорожного движения о приближении к криволинейному участку дороги и их сопровождения сигнальными огнями по нему в условиях ограниченной видимости с целью предотвращения аварийных ситуаций и ДТП.The invention relates to traffic signaling systems using wireless radio frequency information transmission means for address control of a light indication of road signs for traffic management. The invention can be used to proactively inform road users about approaching a curved section of the road and accompanying them with signal lights on it in conditions of limited visibility in order to prevent accidents and accidents.
Из уровня техники известна система организации дорожного движения, использующая беспроводные радиочастотные системы передачи информации для управления световой индикацией дорожных знаков (патент США № 2018225980, 08.09.2018). Система состоит из сенсорного модуля, координационно-исполнительного модуля и исполнительных модулей, соединенных между собой беспроводной радиочастотной сетью, посредством сетевых приёмопередатчиков. Сенсорный модуль связан с датчиком наличия участников дорожного движения с возможностью формирования команды включения элементов световой индикации, которые расположены вдоль дороги и управляются исполнительными модулями, при приближении участников дорожного движения к датчику. Приемопередатчики подключены к микроконтроллерам модулей, которыми они снабжены в качестве программируемых логических устройств, при этом микроконтроллер сенсорного модуля соединён с датчиком наличия участников дорожного движения, которым снабжено сенсорное устройство, а микроконтроллеры координационно-исполнительного модуля и исполнительных модулей соединены с элементами световой индикации, которыми снабжены дорожные знаки исполнительных устройств, расположенных на протяжении криволинейного участка дороги. Модули системы снабжены внутренними системами питания, которые соединены с внешней системой питания, при этом обеспечивается совместное выполнение динамического свечения в виде «бегущего огня» для попутного и встречного направлений. The prior art known system of traffic management, using wireless radio frequency information transmission systems to control the light display of road signs (US patent No. 2018225980, 08.09.2018). The system consists of a sensor module, a coordinating executive module and executive modules interconnected by a wireless radio frequency network through network transceivers. The sensor module is connected to the sensor of the presence of road users with the possibility of forming a command to turn on the elements of the light indication, which are located along the road and are controlled by the executive modules when the road users are approaching the sensor. The transceivers are connected to the microcontrollers of the modules with which they are provided as programmable logic devices, while the microcontroller of the sensor module is connected to the sensor of the presence of road users with which the sensor device is equipped, and the microcontrollers of the coordination-executive module and the executive modules are connected to the elements of the light display with which road signs of executive devices located along a curved section of the road. The modules of the system are equipped with internal power systems that are connected to the external power system, thus ensuring the joint implementation of a dynamic glow in the form of a “running fire” for the passing and opposite directions.
Недостатком данной системы является ее относительно невысокая надежность ввиду отсутствия устройств, обеспечивающих контроль исправности работы ее основных компонентов – модулей, и своевременное оповещение о выходе их из строя с целью проведения оперативного ремонта.The disadvantage of this system is its relatively low reliability due to the lack of devices that monitor the health of the work of its main components - modules, and timely notification of their failure with the purpose of operational repair.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке беспроводной радиочастотной системы для организации дорожного движения на криволинейном участке дороги и управления его динамической световой индикацией, образующей эффект «бегущего огня», и заблаговременно предупреждающей участников дорожного движения об их приближении к криволинейному участку дороги.The technical problem addressed by the claimed invention is the development of a wireless radio frequency system for organizing traffic on a curved section of the road and managing its dynamic light indication, forming the effect of "running fire", and warning participants in advance about their approach to the curved section roads.
Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных характеристик системы за счет возможности дистанционного мониторинга работы системы и управления ее работой, гибкой настройки параметров ее работы, бесперебойности работы системы, а также повышение безопасности участников дорожного движения на опасных криволинейных участках дороги, в том числе, в условиях ограниченной видимости для предотвращения случаев дорожно-транспортных происшествий. The technical result of the invention is to improve the operational characteristics of the system due to the possibility of remote monitoring of the system and control of its operation, flexible configuration of its parameters, uninterrupted operation of the system, as well as improving the safety of road users on dangerous curved sections of the road, including in conditions of limited visibility to prevent accidents.
Указанный технический результат достигается в системе для организации дорожного движения, состоящей из по меньшей мере, одного сенсорного устройства, устанавливаемого перед криволинейным участком дороги и по меньшей мере, двух исполнительных устройств, предназначенных для установки вдоль криволинейного участка дороги, при этом, сенсорное устройство содержит датчик обнаружения участников дорожного движения, по меньшей мере один,This technical result is achieved in a system for organizing traffic, consisting of at least one sensor device installed in front of a curved section of the road and at least two actuators designed to be installed along a curvilinear section of the road, while the sensor device contains a sensor detecting road users, at least one,
сенсорный модуль, включающий в качестве его элементов программируемое логическое устройство, связанное с датчиком обнаружения участников дорожного движения, с приемопередатчиком, внутренней системой питания и измерительным датчиком, sensor module, including as its elements a programmable logic device associated with a sensor for detecting road users, with a transceiver, an internal power supply system and a measuring sensor,
а каждое исполнительное устройство содержит исполнительный модуль, а одно из них (Далее - Первое исполнительное устройство) в системе содержит координационно-исполнительный модуль и коммуникационно-управляющий модуль, при этом, координационно-исполнительный и каждый исполнительный модули включают в качестве их элементов программируемое логическое устройство и связанные с ним измерительные датчики, приемопередатчик, внутреннюю систему питания, при этом программируемое логическое устройство выполнено с возможностью подключения к элементам световой индикации дорожных знаков через измерительный датчик, а коммуникационно-управляющий модуль содержит в качестве его элементов программируемое логическое устройство и связанные с ним приёмопередатчик, модем сотовой связи GSM/GPRS, соединенный с антенной, и внутреннюю систему питания, причем, сенсорный, координационно-исполнительный, исполнительный, коммуникационно-управляющий модули соединены между собой беспроводной радиочастотной сетью посредством приемопередатчиков,and each actuator contains an executive module, and one of them (hereinafter referred to as the First actuator) in the system contains a coordinating executive module and a communication and control module, while the coordination executive module and each executive module include a programmable logic device as their elements and associated measuring sensors, transceiver, internal power supply system, while the programmable logic device is configured to connect to this light indications of road signs through a measuring sensor, and the communication and control module contains as its elements a programmable logic device and an associated transceiver, a GSM / GPRS cellular modem connected to the antenna, and an internal power supply system Executive, executive, communication and control modules are interconnected by a wireless radio frequency network through transceivers,
а внутренняя система питания внутри каждого из модулей связана с каждым из элементов соответствующего модуля.and the internal power supply system inside each of the modules is connected to each of the elements of the corresponding module.
Кроме того, программируемое логическое устройство координационно-исполнительного модуля выполнено с возможностью отправки команды всем модулям системы через приемопередатчик на построение беспроводной радиочастотной сети, а также отправки команды исполнительным модулям на перевод элементов световой индикации в режим статичной или динамической световой индикации.In addition, the programmable logic unit of the coordination-executive module is configured to send commands to all modules of the system through a transceiver to build a wireless radio-frequency network, and also to send commands to executive modules to translate elements of the light display into the static or dynamic light display mode.
Сенсорное устройство предназначено для установки перед началом криволинейного участка дороги на стороне, сопутствующей направлению движения. Количество сенсорных устройств зависит от количества направлений движения на криволинейном участке дороги.The touch device is designed to be installed before the start of a curved stretch of road on the side accompanying the direction of motion. The number of sensory devices depends on the number of driving directions on a curved section of the road.
Сенсорное устройство может иметь коммутационный шкаф с преобразующим блоком питания, которые установлены на опоре.The touch device can have a switch cabinet with a transforming power supply unit, which are installed on the support.
В качестве датчиков обнаружения участников дорожного движения для определения наличия участников дорожного движения сенсорное устройство может содержать инфракрасные или радиолокационные датчики. Датчик движения может быть расположен в защитном кожухе. Сенсорный модуль установлен на верхней стороне защитного металлического кожуха датчика обнаружения участников дорожного движения. Сенсорный модуль содержит клеммную колодку, программируемое логическое устройство, приемопередатчик, датчик напряжения, внутреннюю систему питания. В качестве элементов сенсорный модуль содержит программируемое логическое устройство, приемопередатчик, датчик напряжения, внутреннюю систему питания.As sensors for detecting road users to determine the presence of road users, the sensor device may include infrared or radar sensors. The motion sensor can be located in a protective casing. The sensor module is installed on the upper side of the protective metal casing of the sensor for detecting road users. The sensor module contains a terminal block, a programmable logic device, a transceiver, a voltage sensor, and an internal power supply system. As elements, the sensor module contains a programmable logic device, a transceiver, a voltage sensor, and an internal power supply system.
Исполнительный и координационно-исполнительный модули содержат клеммную колодку, датчик тока, программируемое логическое устройство, приемопередатчик, датчик напряжения, внутреннюю систему питания. В качестве элементов указанные модули содержат программируемое логическое устройство, приемопередатчик, датчик напряжения, внутреннюю систему питания.Executive and coordination-executive modules contain a terminal block, a current sensor, a programmable logic device, a transceiver, a voltage sensor, and an internal power supply system. As elements, these modules contain a programmable logic device, a transceiver, a voltage sensor, and an internal power supply system.
Коммуникационно-управляющий модуль содержит программируемое логическое устройство, приёмопередатчик, модем сотовой связи GSM/GPRS, антенну, внутреннюю систему питания, клеммную колодку. Кроме того, коммуникационно-управляющий модуль может содержать индикатор работы, связанный с микроконтроллером, дежурное питание, связанное с внутренней системой питания, микросхему электронных часов, соединенную с микроконтроллером и дежурным питанием. В качестве элементов коммуникационно-управляющий модуль содержит программируемое логическое устройство, приемопередатчик, модем сотовой связи GSM/GPRS, внутреннюю систему питания.Communication and control module contains programmable logic device, transceiver, GSM / GPRS cellular modem, antenna, internal power supply system, terminal block. In addition, the communication control module may contain a work indicator associated with the microcontroller, stand-by power supply associated with the internal power supply system, an electronic clock chip connected to the microcontroller and the stand-by power supply. As elements of the communication and control module contains a programmable logic device, a transceiver, a GSM / GPRS cellular modem, an internal power supply system.
Индикатор работы предназначен для визуализации возможных ошибок в период работы модуля. Индикатор выполнен в виде светодиода, изменяющего режим свечения в зависимости от ошибки (отсутствует соединение с интернетом — светодиод красный, не установлена СИМ-карта — светодиод синий). Таким образом, наличие индикатора работы в системе позволяет ускорить детектирование вида неполадки и, соответственно, ускорить ее устранение и, таким образом, дополнительно обеспечить бесперебойность работы системы и безопасность участников дорожного движения. The work indicator is designed to visualize possible errors during the operation of the module. The indicator is designed as an LED that changes the glow mode depending on the error (no internet connection - red LED, no SIM card installed - blue LED). Thus, the presence of the operation indicator in the system allows to speed up the detection of the type of failure and, accordingly, to speed up its elimination and, thus, additionally ensure the uninterrupted operation of the system and the safety of road users.
Микросхема электронных часов обеспечивает отправку в микроконтроллер информации о реальном времени и дате, которые необходимы для изменения режимов работы системы, согласно суточному времени, и отправке корректной информации о работоспособности системы эксплуатирующей организации с меткой реального времени. В результате дополнительно достигается повышение безопасности участников дорожного движения ввиду возможности получения микроконтроллером точной информации о суточном времени, что, в свою очередь, обеспечивает своевременное включение элементов световой индикации (например, при наступлении сумерек). The microcircuit of the electronic clock ensures that the microcontroller sends information about the real time and date, which are necessary to change the operating modes of the system, according to the daily time, and send the correct information about the performance of the system to the operating organization with a real-time tag. As a result, the safety of road users is further enhanced due to the possibility for the microcontroller to obtain accurate information about the daily time, which, in turn, ensures the timely activation of the light indication elements (for example, at dusk).
Дежурное питание связано с микросхемой электронных часов и используется для исключения сброса данных о реальном времени на микросхеме электронных часов, при отсутствии внешнего питания (т. е. когда модуль отключен). Таким образом, вне зависимости от возможных сбоев во внешнем электропитании, микроконтроллер всегда получает достоверную информацию о суточном времени от микросхемы электронных часов, что позволяет системе включать элементы световой индикации по установленному графику и дополнительно обеспечить безопасность участников дорожного движения.The standby power supply is connected to the electronic clock chip and is used to exclude the reset of real-time data on the electronic clock chip, in the absence of external power supply (that is, when the module is turned off). Thus, regardless of possible failures in the external power supply, the microcontroller always receives reliable information about the daily time from the electronic clock chip, which allows the system to turn on the elements of the light display according to the established schedule and additionally ensure the safety of road users.
В сенсорном, координационно-исполнительном, коммуникационно-управляющем и исполнительном модулях в качестве программируемых логических устройств могут использоваться микроконтроллеры, а в качестве сетевых приёмопередатчиков - приёмопередатчики ZigBee.In the sensor, coordination-executive, communication-control and executive modules, microcontrollers can be used as programmable logic devices, and ZigBee transceivers can be used as network transceivers.
Вход микроконтроллера сенсорного модуля соединён с датчиком обнаружения участников дорожного движения сенсорного устройства посредством клеммной колодки.The input of the microcontroller of the sensor module is connected to the sensor of detection of road users of the sensor device by means of a terminal block.
Микроконтроллер сенсорного модуля содержит программу обработки сигналов с датчика движения.The microcontroller of the sensor module contains a program for processing signals from a motion sensor.
Каждое исполнительное устройство системы содержит, по меньшей мере, один дорожный знак в металлическом корпусе соответствующего направления, установленный на опоре.Each system actuator contains at least one traffic sign in a metal case of the corresponding direction, mounted on a support.
В металлическом корпусе каждого дорожного знака размещены элементы световой индикации. В качестве элементов световой индикации использованы светодиодные группы.Elements of light indication are placed in the metal case of each road sign. As the elements of the light display used led group.
Исполнительные модули установлены на тыльных панелях металлических корпусов дорожных знаков, и следуют после Первого исполнительного устройства, соответственно, расположенного первым на пути следования транспорта.Executive modules are installed on the rear panels of the metal cases of road signs, and follow after the First executive device, respectively, located first along the route of transport.
Микроконтроллер исполнительного модуля содержит программу обработки сигналов от координационно-исполнительного модуля.The microcontroller of the executive module contains the signal processing program from the coordination-executive module.
Микроконтроллер координационно-исполнительного модуля содержит программу обработки сигналов от сенсорных модулей и программу построения единой беспроводной радиочастотной сети ZigBee.The microcontroller of the coordination executive module contains the program for processing signals from the sensor modules and the program for building a single wireless radio frequency network ZigBee.
На тыльной панели металлического корпуса дорожного знака Первого исполнительного устройства установлены координационно-исполнительный и коммуникационно-управляющий модули. Coordination-executive and communication-control modules are installed on the back panel of the metal case of the road sign of the First actuating device.
Микроконтроллер коммуникационно-управляющего модуля может быть соединён с микроконтроллером координационно-исполнительного модуля посредством приёмопередатчика ZigBee.The microcontroller of the communication and control module can be connected to the microcontroller of the coordination-executing module via a ZigBee transceiver.
Выходы микроконтроллера коммуникационно-управляющего модуля соединены со входами его индикатора работы, с микросхемой электронных часов, снабжённых дежурным питанием, с модемом сотовой связи, который снабжён сим-картой и антенной сотовой связи, с приёмопередатчиком ZigBee и внутренней системой питания.The microcontroller outputs of the communication and control module are connected to the inputs of its operation indicator, with an electronic clock microcircuit, equipped with standby power, with a cellular modem, which is equipped with a SIM card and cellular antenna, with a ZigBee transceiver and an internal power supply system.
При этом, внутренняя система питания коммуникационно-управляющего модуля связана микроконтроллером, с модемом сотовой связи, дежурным питанием, приемопередатчиком для обеспечения стабилизации напряжения .At the same time, the internal power supply system of the communication and control module is connected by a microcontroller, with a cellular modem, on-duty power, and a transceiver to ensure voltage stabilization.
Микроконтроллер коммуникационно-управляющего модуля содержит программу формирования информации о состоянии и работоспособности всех элементов устройства для последующей их отправки на электронную почту эксплуатирующей организации.The microcontroller of the communication and control module contains a program for generating information about the state and performance of all elements of the device for subsequent sending them to the email of the operating organization.
Все элементы коммуникационно-управляющего модуля соединены с внутренней системой питания, подключённой к внешней системе питания посредством клеммной колодки.All elements of the communication and control module are connected to an internal power system connected to an external power system through a terminal block.
Таким образом, за счет использования в системе коммуникационно-управляющего модуля достигается повышение надежности, бесперебойности работы системы за счет возможности осуществления коммуникационно-управляющим модулем сбора со всех модулей системы данных об их состоянии и работоспособности, обработки данных и отправки на электронную почту эксплуатирующей организации с целью их своевременного оповещения и осуществления оперативной замены вышедших из стоя модулей системы. В свою очередь, надежность, бесперебойность работы системы обеспечивает повышение безопасности участников дорожного движения на криволинейных участках дороги.Thus, due to the use of a communication and control module in the system, the reliability and uninterrupted operation of the system is achieved due to the possibility for the communication and control module to collect data from all modules of the system about their state and performance, data processing and sending to the email organization their timely notification and the implementation of rapid replacement of failed modules of the system. In turn, the reliability, uninterrupted operation of the system ensures increased safety of road users on curved sections of the road.
Внутренняя система питания координационно-исполнительного и каждого из исполнительных модулей соединена с внешней системой питания через датчик напряжения и клеммную колодку. Внутренняя система питания коммуникационно-управляющего модуля соединена с внешней системой питания через клеммную колодку. Внутренняя система питания каждого из модулей связана с каждым из элементов соответствующего модуля для их обеспечения электропитанием. Датчик напряжения измеряет напряжения внутренней системы питания, а именно всех её уровней, питающих элементы модулей, с которыми она связана (например на модем GSM подается 3,8В, на приемопередатчик - 3.3 В), а также и напряжение внешней системы питания.The internal power supply system of the coordination executive and each of the executive modules are connected to the external power supply system via a voltage sensor and a terminal block. The internal power supply system of the communication control module is connected to the external power supply system via a terminal block. The internal power supply system of each of the modules is connected with each of the elements of the corresponding module for their power supply. The voltage sensor measures the voltages of the internal power supply system, namely all its levels, supplying the elements of the modules with which it is connected (for example, 3.8V to the GSM modem, 3.3V to the transceiver), as well as the external power supply voltage.
Микроконтроллеры координационно-исполнительного, исполнительных модулей системы могут иметь четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией, с возможностью их независимого управления. Использование в составе микроконтроллеров четырех выходов с широтно-импульсной модуляцией с возможностью их независимого управления обеспечивает возможность изменения выходного напряжения на выходах, для управления яркостью каждого из элементов световой индикации дорожных знаков. Это позволяет задавать яркость индивидуально для каждого элемента для улучшения восприятия дорожного знака или непрерывно изменять яркость каждого из элементов с целью формирования эффекта «бегущего огня», что позволяет достичь дополнительного повышения безопасности участников дорожного движения при подъезде к криволинейному участку дороги. Coordination-executive microcontrollers, system executive modules can have four outputs with pulse-width modulation, with the possibility of their independent control. The use in the microcontrollers of four outputs with pulse-width modulation with the possibility of their independent control provides the ability to change the output voltage at the outputs to control the brightness of each of the elements of the light indication of road signs. This allows you to set the brightness individually for each element to improve the perception of the road sign or continuously change the brightness of each of the elements in order to form the effect of "running fire", which allows you to achieve an additional increase in the safety of road users when approaching the curvilinear road section.
Управление выходами с широтно-импульсной модуляцией микроконтроллеров может быть как локальным, так и дистанционным. Дистанционное управление выходами позволяет изменять выходное напряжение и ток в целях уменьшения/увеличения яркости световой индикации дорожного знака. Таким образом, обеспечиваемая системой возможность дистанционного управления яркостью элементов световой индикации дополнительно способствует повышению эксплуатационных характеристик системы.Output control with pulse width modulation of microcontrollers can be both local and remote. Remote control of the outputs allows you to change the output voltage and current in order to reduce / increase the brightness of the road sign light display. Thus, the possibility provided by the system for the remote control of the brightness of the elements of the light indication additionally contributes to an increase in the system’s operational characteristics.
Подключение микроконтроллеров, в том числе, с четырьмя выходами с широтно-импульсной модуляцией указанных модулей к элементам световой индикации дорожных знаков осуществляется через измерительный датчик (например, датчик тока), обеспечивающий непрерывную передачу в микроконтроллер информации, позволяющей оценить яркость каждого из элементов световой индикации. После обработки полученной с датчиков информации микроконтроллер передает ее посредством приемопередатчика в коммуникационно-управляющий модуль для отправки эксплуатирующей организации. Таким образом, возможность контроля за яркостью элементов световой индикации на основании показателей, измеренных датчиком тока, позволяет осуществлять оперативное исправление неполадок при несоответствии текущей яркости элементов заданной, что способствует бесперебойной работе системы. Поддержание яркости элементов световой индикации на оптимальном уровне обеспечивает повышение безопасности участников дорожного движения.Microcontrollers, including those with four outputs with pulse-width modulation of these modules, are connected to the light indication elements of road signs via a measuring sensor (for example, a current sensor), which provides continuous transmission of information to the microcontroller, which makes it possible to evaluate the brightness of each of the light indication elements. After processing the information received from the sensors, the microcontroller transmits it via a transceiver to the communication and control module for sending to the operating organization. Thus, the ability to control the brightness of the light indication elements based on the indicators measured by the current sensor allows you to quickly troubleshoot if the current brightness of the elements does not match, which contributes to the uninterrupted operation of the system. Maintaining the brightness of the elements of the light display at an optimal level provides increased safety for road users.
Приёмопередатчики ZigBee, соединены с внутренними системами питания.ZigBee transceivers connected to internal power systems.
Микроконтроллеры координационно-исполнительного, исполнительных модулей подключены к внутренним системам питания через измерительные датчики, например, датчики напряжения. Наличие датчика напряжения, связанного с внутренней системой питания и микроконтроллером позволяет измерять напряжение внутренней системы питания, каждого ее уровня, обеспечивающего питание и работу приемопередатчика, микроконтроллера и передавать их в качестве информации о работоспособности модуля системы в микроконтроллер на обработку и отправку эксплуатирующей организации. Coordination-executive microcontrollers, executive modules are connected to internal power systems through measuring sensors, for example, voltage sensors. The presence of a voltage sensor associated with the internal power system and the microcontroller allows you to measure the voltage of the internal power system, each level, providing power and operation of the transceiver, the microcontroller and transfer them as information about the health of the system module to the microcontroller for processing and sending to the operating organization.
Выходы микроконтроллера координационно-исполнительного модуля и исполнительных модулей соединены через измерительные датчики (например, датчики тока) с исполнительными устройствами посредством проводных соединений через клеммные колодки.The outputs of the microcontroller of the coordination-executive module and the executive modules are connected via measuring sensors (for example, current sensors) to the executive devices via wire connections through terminal strips.
В качестве внешней системы питания могут быть использованы высоковольтные линии или солнечные электростанции.As an external power system can be used high-voltage lines or solar power.
На криволинейном участке дороги, с его внешней стороны, могут быть установлены, по меньшей мере, четыре исполнительных устройства на расстоянии между ними, по меньшей мере, в 20 м. Расстояние между устройствами может быть не более 200 метров. Но расстояние между знаками в соответствии с ГОСТ не должно превышать 25 метров.On the curved section of the road, on its outer side, at least four actuators can be installed at a distance of at least 20 m between them. The distance between the devices can be no more than 200 meters. But the distance between signs in accordance with GOST should not exceed 25 meters.
Внутренняя система питания координационно-исполнительного модуля и исполнительных модулей связана с каждым их элементом. The internal power supply system of the coordination executive module and executive modules is connected with each of their elements.
Наличие в каждом из модулей внутренней системы питания, обеспечивает стабилизацию индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модулей, в результате чего достигается повышение надежности и бесперебойности работы как каждого из модулей, так и системы в целом, а также безопасности участников дорожного движения. Таким образом обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик системы.The presence in each of the modules of the internal power supply system ensures the stabilization of the individual operating voltage for each of the elements of the modules, resulting in an increase in the reliability and continuity of operation of each of the modules and the system as a whole, as well as the safety of road users. This ensures improved system performance.
Соединение датчика обнаружения участников дорожного движения, а также элементов сенсорного модуля (внутренней системы питания, датчика напряжения, приемопередатчика) с программируемым логическим устройством, обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик системы за счет повышения бесперебойности работы системы, а также повышение безопасности участников дорожного движения на опасных криволинейных участках дороги. Это достигается реализуемой при таком соединении указанных элементов возможности заблаговременной организации передачи информации о наличии участников дорожного движения координационно-исполнительному модулю для включения элементов световой индикации на криволинейном участке дороги в режим динамической световой индикации, а также оперативной передачей информации о работоспособности сенсорного модуля коммуникационно-управляющему модулю для организации отправки данной информации эксплуатирующей организации и стабилизацией индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модулей. Передача информации о наличии участников дорожного движения осуществляется за счет связи датчика обнаружения участников дорожного движения через клеммы с микроконтроллером сенсорного модуля, связанного с приемопередатчиком сенсорного модуля, который, в свою очередь связан с приемопередатчиком координационно-исполнительного модуля. При организации такой связи, обеспечивается повышение безопасности участников дорожного движения при приближении к криволинейному участку. Передача информации о работоспособности сенсорного модуля осуществляется за счет связи датчика напряжения указанного модуля с внутренней системой питания и микроконтроллером, связанным, в свою очередь, с приемопередатчиком сенсорного модуля, осуществляющего отправку информации приемопередатчику коммуникационно-управляющего модуля. При этом, датчик напряжения измеряет показания внутренней системы питания, каждого ее уровня, обеспечивающего питание приемопередатчика, микроконтроллера и передает их в качестве информации о работоспособности модуля системы. То есть, если, например, при работе модуля внутренняя система питания подает на модем GSM и на приемопередатчик менее заданных для ее корректной работы 3,8 В и 3.3 В, соответственно, то после получения эксплуатирующей организацией данной информации, обеспечивается экстренное исправление неполадок. При организации такой связи обеспечивается бесперебойность работы системы, что достигается непрерывной отправкой информации о работоспособности модуля эксплуатирующей организации с целью оперативного исправления неполадок в модуле. Бесперебойность работы модуля и системы в целом, в свою очередь, способствует повышению безопасности участников дорожного движения при приближении к криволинейному участку дороги.The connection of the sensor of detection of road users, as well as elements of the sensor module (internal power supply system, voltage sensor, transceiver) with a programmable logic device, improves the performance of the system by increasing the uninterrupted operation of the system, as well as improving the safety of road users in dangerous curvilinear sections roads. This is achieved by the possibility of advance coordination of the transfer of information on the presence of road users to the coordination-executive module for switching on the light indication elements on a curvilinear stretch of road in the dynamic light indication mode, as well as on-line transmission of information about the health of the sensor module to the communication control module for the organization of sending this information to the operating organization and stabilization of ividualnogo operating voltage for each of the modules. The transfer of information about the presence of road users is due to the connection of the sensor of detection of road users through the terminals with the microcontroller of the sensor module associated with the transceiver of the sensor module, which, in turn, is connected with the transceiver of the coordination-executive module. By organizing such a connection, the safety of road users is increased when approaching a curvilinear section. The transmission of information about the health of the sensor module is carried out by communicating the voltage sensor of the specified module with the internal power supply system and the microcontroller, which in turn is connected with the transceiver of the sensor module that sends information to the transceiver of the communication control module. At the same time, the voltage sensor measures the readings of the internal power supply system, each of its levels providing power to the transceiver, the microcontroller, and transmits them as information about the health of the system module. That is, if, for example, when the module is operating, the internal power supply system supplies the GSM modem and the transceiver with less than 3.8 V and 3.3 V required for its correct operation, respectively, then after receiving this information by the operating organization, an emergency fix is provided. The organization of such communication ensures uninterrupted operation of the system, which is achieved by continuously sending information about the performance of the module of the operating organization with the aim of promptly correcting problems in the module. Uninterrupted operation of the module and the system as a whole, in turn, contributes to improving the safety of road users when approaching a curved section of the road.
Связь каждого из элементов с внутренней системой питания внутри каждого из модулей, обеспечивает стабилизацию индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модулей, что исключает сбои в работе модуля и в результате чего достигается повышение надежности и бесперебойности работы как каждого из модулей, так и системы в целом, а также безопасности участников дорожного движения. Таким образом обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик системы. The connection of each of the elements with the internal power system inside each of the modules ensures the stabilization of the individual operating voltage for each of the elements of the modules, which eliminates the malfunction of the module and as a result improves the reliability and uninterrupted operation of both each module and the system as a whole. as well as road safety. This ensures improved system performance.
Использование в системе исполнительных и координационно-исполнительного модулей, каждый из которых включает программируемое логическое устройство и связанные с ним измерительный датчик (например, датчик напряжения) для контроля работоспособности модуля, приемопередатчик, внутреннюю систему питания, измерительный датчик, обеспечивающий получение информации для косвенной оценки яркости элементов световой индикации дорожных знаков также обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик системы за счет повышения бесперебойности работы системы, а также повышение безопасности участников дорожного движения на опасных криволинейных участках дороги.The use of executive and coordinating executive modules in the system, each of which includes a programmable logic device and a measuring sensor associated with it (for example, a voltage sensor) to monitor the module’s performance, a transceiver, an internal power supply system, a measuring sensor providing information for indirectly assessing the brightness elements of the light indication of road signs also provides an increase in system performance by increasing uninterruptedly ty of the system, as well as improving the safety of road users in the dangerous curved road segments.
Это достигается оперативной передачей информации о работоспособности исполнительных и координационно-исполнительного модулей коммуникационно-управляющему модулю для организации отправки данной информации эксплуатирующей организации и стабилизацией индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модулей. Передача информации о работоспособности указанных модулей осуществляется за счет связи датчика напряжения каждого из модулей с внутренней системой питания и микроконтроллером, связанным, в свою очередь, с приемопередатчиком соответствующего модуля, осуществляющего отправку информации приемопередатчику коммуникационно-управляющего модуля. При этом, датчик напряжения измеряет показания внутренней системы питания, каждого ее уровня, обеспечивающего питание приемопередатчика, микроконтроллера и передает их в качестве информации о работоспособности модуля системы. То есть, если, например, при работе модуля внутренняя система питания подает на приемопередатчик менее заданных для ее корректной работы 3.3 В, соответственно, то после получения эксплуатирующей организацией данной информации, обеспечивается экстренное исправление неполадок. При организации такой связи обеспечивается бесперебойность работы системы, что достигается непрерывной отправкой информации о работоспособности модуля эксплуатирующей организации с целью оперативного исправления неполадок в модуле. Бесперебойность работы модуля и системы в целом, в свою очередь, способствует повышению безопасности участников дорожного движения при приближении к криволинейному участку дороги.This is achieved by the rapid transmission of information about the performance of the executive and coordination-executive modules to the communication and control module for organizing the sending of this information to the operating organization and stabilization of the individual operating voltage for each of the module elements. The transmission of information about the performance of these modules is carried out by connecting the voltage sensor of each of the modules with the internal power supply system and the microcontroller, which is connected in turn with the transceiver of the corresponding module, which sends information to the transceiver of the communication and control module. At the same time, the voltage sensor measures the readings of the internal power supply system, each of its levels providing power to the transceiver, the microcontroller, and transmits them as information about the health of the system module. That is, if, for example, during the operation of the module, the internal power supply system supplies the transceiver with less than 3.3 V required for its correct operation, respectively, then after receiving this information by the operating organization, an emergency fix is provided. The organization of such communication ensures uninterrupted operation of the system, which is achieved by continuously sending information about the performance of the module of the operating organization in order to promptly correct the problems in the module. Uninterrupted operation of the module and the system as a whole, in turn, contributes to improving the safety of road users when approaching a curved section of the road.
Указанные выше преимущества также достигаются соединением датчика тока с микроконтроллером, который связан с внутренней системой питания и приемопередатчиком, в исполнительных и координационно-исполнительном модуле. Наличие указанной связи в модуле обеспечивает поддержание стабильного индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модулей за счет их связи с внутренней системой питания и исключает риски сбоя в работе системы в целом, а также позволяет эксплуатирующей организации осуществлять контроль за яркостью элементов световой индикации дорожных знаков, варьируя величины выходного напряжения и тока в целях уменьшения/увеличения яркости световой индикации дорожного знака. Это реализуется за счет возможности получения микроконтроллером информации, позволяющей оценить яркость каждого из элементов световой индикации, с измерительного датчика (например, датчика тока), подключенного к элементам световой индикации дорожных знаков. После обработки полученной с датчика информации микроконтроллер передает ее посредством приемопередатчика в коммуникационно-управляющий модуль для отправки эксплуатирующей организации. Таким образом, возможность контроля за яркостью элементов световой индикации на основании показателей, измеренных датчиком тока, позволяет осуществлять оперативное исправление неполадок при несоответствии текущей яркости элементов заданной, что способствует бесперебойной работе системы. Поддержание яркости элементов световой индикации на оптимальном уровне обеспечивает хорошую видимость и различимость знака на криволинейном участке дороге и, как следствие, повышение безопасности участников дорожного движения.The above advantages are also achieved by connecting the current sensor with a microcontroller, which is connected to the internal power system and transceiver, in the executive and coordination-executive module. The presence of the specified connection in the module ensures the maintenance of a stable individual operating voltage for each of the modules' elements due to their connection with the internal power supply system and eliminates the risks of system malfunction as a whole, and also allows the operating organization to monitor the brightness of the road signs light indication, varying values of output voltage and current in order to reduce / increase the brightness of the road sign light indication. This is realized due to the possibility for the microcontroller to obtain information allowing to estimate the brightness of each of the elements of the light indication from a measuring sensor (for example, a current sensor) connected to the elements of the light indication of road signs. After processing the information received from the sensor, the microcontroller transmits it via a transceiver to the communication and control module for sending to the operating organization. Thus, the ability to control the brightness of the light indication elements based on the indicators measured by the current sensor allows you to quickly troubleshoot if the current brightness of the elements does not match, which contributes to the uninterrupted operation of the system. Maintaining the brightness of the light display elements at an optimum level ensures good visibility and visibility of the sign on a curved section of the road and, as a result, increase the safety of road users.
Соединение элементов коммуникационно-управляющего модуля между собой таким образом, что приёмопередатчик, модем сотовой связи GSM/GPRS и внутренняя система питания напрямую связаны с микроконтроллером обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик системы за счет повышения бесперебойности работы системы, а также повышение безопасности участников дорожного движения на опасных криволинейных участках дороги. Повышение бесперебойности работы системы обусловлено возможностью получения и своевременной отправки эксплуатирующей организации информации о работоспособности всех модулей системы для проведения оперативного ремонта при необходимости и обеспечением внутренней системой питания стабилизации индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модуля. Для этого, приемопередатчик принимает информацию о работоспособности всех модулей и отправляет в микроконтроллер для обработки и отправки посредством GSM модуля эксплуатирующей организации. В свою очередь, бесперебойность работы системы способствует повышению безопасности участников дорожного движения. The interconnection of the elements of the communication and control module with each other in such a way that the transceiver, GSM / GPRS cellular modem and the internal power supply system are directly connected to the microcontroller to improve system performance by increasing uninterrupted operation of the system, as well as improving the safety of road users on hazardous curvilinear road sections. Improving the continuity of the system is due to the possibility of obtaining and timely sending to the operating organization information on the performance of all modules of the system for carrying out operational repairs, if necessary, and providing the internal power supply system to stabilize the individual operating voltage for each of the elements of the module. For this, the transceiver receives information about the health of all modules and sends it to the microcontroller for processing and sending via the GSM module to the operating organization. In turn, the uninterrupted operation of the system contributes to the safety of road users.
Таким образом, непосредственно наличие указанных соединений между модулями и их элементами позволяет добиться повышения эксплуатационных характеристик системы.Thus, directly the presence of these connections between the modules and their elements makes it possible to increase the operational characteristics of the system.
Сущность изобретения поясняется фигурами 1-10.The invention is illustrated by figures 1-10.
На фиг. 1 изображен общий вид системы организации дорожного движения; FIG. 1 shows a general view of the traffic management system;
на фиг. 2 изображено сенсорное устройство; in fig. 2 shows a touch device;
на фиг. 3 изображена блок-схема сенсорного модуля; in fig. 3 is a block diagram of a sensor module;
на фиг. 4 изображена блок-схема координационно-исполнительного модуля; in fig. 4 shows a block diagram of the coordination executive module;
на фиг. 5 изображена блок-схема исполнительного модуля; in fig. 5 is a block diagram of an executive module;
на фиг. 6 изображено исполнительное устройство с дорожными знаками для двухстороннего движения; in fig. 6 shows an actuator with road signs for two-way traffic;
на фиг. 7 изображено исполнительное устройство с дорожными знаками для одностороннего движения;in fig. 7 shows an actuator with road signs for one-way traffic;
на фиг. 8 изображена блок-схема коммуникационно-управляющего модуля;in fig. 8 shows a block diagram of a communication and control module;
на фиг. 9 проиллюстрировано расположение коммуникационно-управляющего модуля и координационно-исполнительного модуля на Первом исполнительном устройстве для дороги с двухсторонним движением;in fig. 9 illustrates the location of the communication control module and the coordination executive module on the First Acting Device for a two-way road;
на фиг. 10 проиллюстрировано расположение исполнительного модуля на исполнительном устройстве.in fig. 10 illustrates the arrangement of the executive module on the executive device.
На фигурах позициями 1-25 обозначены:In the figures positions 1-25 indicated:
1 – сенсорный модуль,1 - touch module,
2 - сенсорное устройство, 2 - touch device
3 – элементы световой индикации,3 - elements of light indication,
4 - координационно-исполнительный модуль,4 - coordination-executive module,
5 - коммуникационно-управляющий модуль,5 - communication control module,
6 - исполнительный модуль,6 - executive module
7 - исполнительное устройство,7 - actuator
8 - датчик обнаружения участников дорожного движения, 8 - sensor detection of road users,
9 - защитный кожух,9 - protective casing,
10 –опора,10 - support,
11 - коммутационный шкаф,11 - switching cabinet,
12 – внешняя система питания, 12 - external power system,
13 – микроконтроллер,13 is a microcontroller
14 – клеммная колодка,14 - terminal strip,
15 - датчик напряжения, 15 - voltage sensor
16 - внутренняя система питания, 16 - internal power system
17 - приёмопередатчик типа ZigBee,17 - ZigBee transceiver type,
18 - датчик тока,18 - current sensor
19 - дорожный знак попутного направления,19 - road sign of the direction,
20 – дорожный знак встречного направления,20 - a road sign of the opposite direction,
21 – индикатор работы,21 - work indicator
22 - микросхема электронных часов,22 - electronic clock microcircuit,
23 – дежурное питание,23 - emergency food,
24– модем сотовой связи GSM/GPRS,24– GSM / GPRS cellular modem,
25 – Первое исполнительное устройство.25 - First actuator.
Система для организации дорожного движения на криволинейном участке дороги (далее устройство ОДД) содержит соединённые беспроводной радиочастотной связью ZigBee сенсорные модули 1, установленные на сенсорных устройствах 2, координационно-исполнительный модуль 4 и коммуникационно-управляющий модуль 5, установленные на Первом исполнительном устройстве 25, и исполнительные модули 6, установленные на исполнительных устройствах 7. Сенсорные устройства 2 установлены перед началом криволинейного участка дороги на сторонах, сопутствующих направлению движений ее участников. Количество сенсорных устройств зависит от количества направлений движения на криволинейном участке дороги. The system for organizing traffic on a curvilinear stretch of road (hereinafter referred to as an RAD device) contains ZigBee wireless sensor-connected
Пример осуществления устройства ОДД изложен для его установки на криволинейном участке дороги с двухсторонним движением. An example implementation of the device ODD set forth for its installation on a curved stretch of road with two-way traffic.
Сенсорные устройства 2 имеют одинаковое конструктивное исполнение, их отличие состоит в расположении на криволинейном участке дороги для обнаружения участников дорожного движения попутного и встречного направлений.
Каждое сенсорное устройство 2 содержит датчик обнаружения участников дорожного движения 8 для обнаружения участников дорожного движения при их приближении к началу криволинейного участка дороги в соответствующем направлении. Датчик обнаружения участников дорожного движения 8 расположен в защитном кожухе 9, установленный на опоре 10, на которой установлен коммутационный шкаф 11 с преобразующим блоком питания (на чертеже не указан) высоковольтной линии 220 Вольт переменного напряжения, используемой в качестве внешней системы питания 12 в 12 Вольт постоянного напряжения.Each
Сенсорный модуль 1 установлен на верхней стороне защитного металлического кожуха 9 датчика обнаружения участников дорожного движения 8. Сенсорный модуль 1 и датчик обнаружения участников дорожного движения 8 соединены между собой посредством проводного соединения. Сенсорный модуль 1 содержит микроконтроллер 13 с программой обработки сигналов с датчика обнаружения участников дорожного движения 8, вход для подключения датчика обнаружения участников дорожного движения 8, через клеммную колодку 14, посредством которой сенсорный модуль 1 соединён с датчиком обнаружения участников дорожного движения 8 сенсорного устройства 2 соответствующего направления. Микроконтроллер 13 подключён к датчику напряжения 15 и внутренней системе питания 16, соединённой с внешней системой питания 12 через клеммную колодку 14. Микроконтроллер 13 соединён с приёмопередатчиком ZigBee 17, который, в свою очередь, соединён с внутренней системой питания 16. Сенсорный модуль 1 соединён беспроводной радиочастотной связью ZigBee с координационно-исполнительным модулем 4.The
Координационно-исполнительный модуль 4 осуществляет согласно программе обработку сигналов от сенсорных модулей 1 сенсорных устройств 2 соответствующих направлений. Координационно-исполнительный модуль 4 содержит микроконтроллер 13, который имеет четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией, с возможностью их независимого управления. Выходы микроконтроллера соединены с элементами световой индикации дорожных знаков 19, 20 соответствующих направлений первых исполнительных устройств 25 через последовательно связанные датчик тока 18 и клеммные колодки 14 посредством проводных соединений.Coordination-Executive module 4 performs according to the program, the processing of signals from the
Микроконтроллер 13 координационно-исполнительного модуля 4 осуществляет функцию организации единой беспроводной радиочастотной сети ZigBee с исполнительными модулями 7, 25, коммуникационно-управляющими модулями 4, сенсорными модулями 1. The
Микроконтроллер 13 координационно-исполнительного модуля 4 подключён к датчику напряжения 15 и внутренней системе питания 16. Внутренняя система питания 16 связана с внешней системой питания 12 через клеммные колодки 14. Микроконтроллер 13 соединён с приёмопередатчиком ZigBee 17, который подключён к внутренней системе питания 16. The
Исполнительный модуль 6 содержит микроконтроллер 13 с программой обработки сигналов от координационно-исполнительного модуля 4. Микроконтроллер 13 имеет четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией, с возможностью их независимого управления. Выходы микроконтроллера 13 соединены с элементами световой индикации дорожных знаков 19, 20 соответствующих направлений исполнительных устройств 7 через последовательно связанные датчик тока 18 и клеммные колодки 14 посредством проводных соединений.The
Микроконтроллер 13 исполнительного модуля 6 подключён к датчику напряжения 15 и внутренней системе питания 16. Внутренняя система питания 16 связана с внешней системой питания 12 через клеммные колодки 14. Микроконтроллер 24 соединён с приёмо-передатчиком ZigBee 29, который подключён к внутренней системе питания 28. Исполнительные устройства 7 установлены на протяжении криволинейного участка дороги с его внешней стороны согласно ГОСТ Р 52289-2004. Первое исполнительное устройство 25 устанавливается, соответственно, первым по направлению встречного движения. Каждое исполнительное устройство 7 и Первое исполнительное устройство 25 содержит дорожный знак 19 попутного направления и дорожный знак 20 встречного направления. Дорожные знаки 19 и 20 имеют металлический корпус с лицевой и тыльной панелями (на чертежах выполнены условно в виде прямоугольников), с размещёнными в них элементами световой индикации (на чертеже не изображены). Лицевые панели выполнены со световозвращающей плёнкой с обозначениями надписей и символов в матричной форме в виде стрелок (на чертеже не указаны), указывающие направление участникам дорожного движения по криволинейному участку дороги. В качестве элементов световой индикации 3 использованы светодиодные группы соединённые проводным соединением через клеммную колодку 14 и датчик тока 18 к выходам микроконтроллера 13 исполнительного модуля 6. Дорожные знаки 19 и 20 соответственно попутного и встречного направлений каждого исполнительного устройства 7 и Первого исполнительного устройства 25 установлены на опоре 10 на высоте от 1,5 до 2,0 м. Число исполнительных устройств 7 должно быть использовано на криволинейном участке дороги, по меньшей мере, четыре, а расстояние между ними, по крайней мере, 20 м.The
Коммуникационно-управляющий модуль 5 осуществляет функцию формирования данных о состоянии и работоспособности всех элементов устройства для последующей их отправки на электронную почту эксплуатирующей организации. Коммуникационно-управляющий модуль 5 содержит микроконтроллер 13 с программой формирования информации о состоянии и работоспособности всех элементов устройства ОДД. Микроконтроллер 13 соединён с индикатором работы 21, микросхемой электронных часов 22, дежурным питанием 23, приёмопередатчиком ZigBee 17 и модемом 24 сотовой связи GSM/GPRS, который соединен с сим-картой (позицией на чертеже не обозначена) и антенной (позицией на чертеже не обозначена). Все элементы коммуникационно-управляющего модуля 5 соединены с внутренней системой питания 16, подключённой к внешней системе питания 12 посредством клеммной колодки 14.Communication and control module 5 performs the function of generating data on the status and performance of all elements of the device for subsequent sending them to the email of the operating organization. Communication and control module 5 contains a
На тыльной панели корпуса (на чертеже не показан) дорожного знака 19 попутного направления Первого исполнительного устройства 25 установлены коммуникационно-управляющий модуль 5 и координационно-исполнительный модуль 4. On the rear panel (not shown) of the
Элементы световой индикации 3 дорожных знаков 19 и 20 соответственно попутного и встречного направлений первого исполнительного устройства 25 подключены к выходам микроконтроллера 13 координационно-исполнительного модуля 4 посредством проводного соединения через клеммную колодку 14 и датчик тока 18. The
Координационно-исполнительный модуль 4 и коммуникационно-управляющий модуль 5 посредством соответствующих клеммных колодок 14 подключены к внешней системе питания 12. Расположенное первым от сенсорного устройства 2 попутного направления Первое исполнительное устройство 25, на котором установлен координационно-исполнительный модуль 4 и коммуникационно-управляющий модуль 5, установлено на криволинейном участке дороги на расстоянии до 150 метров от сенсорного модуля 1, установленного на сенсорном устройстве 2 попутного направления. Расстояние, ограниченное 150 метрами обусловлено дальностью действия радиочастотной сети Zigbee.The coordination-executive module 4 and the communication-control module 5 are connected to the external
Исполнительные модули 6 установлены на тыльных панелях корпусов (на чертеже не показаны) дорожных знаков 19 попутного направления исполнительных устройства 7, следующих после Первого исполнительного устройства 25. Внешняя система питания 12 обеспечивает работу каждого модуля устройства организации дорожного движения. Возможно использование внешней системы питания 12 в виде альтернативной системы питания, например, в виде солнечной электростанции, которая может быть установлена на каждом исполнительном устройстве 7 или сенсорном устройстве 2.
Работа системы организации дорожного движения на криволинейном участке дороги с двухсторонним движением может быть проиллюстрирована на следующем примере. The work of a traffic management system on a curved two-way road section can be illustrated with the following example.
Система для организации дорожного движения работает следующим образом. Включение системы организации дорожного движения выполняет внешняя система питания 12 по установленному суточному сезонному времени, которая активизирует внутренние системы питания 16 соответствующих модулей и датчиков обнаружения участников дорожного движения 8 сенсорных устройств 2. Внутренние системы питания 16, питания активизируют микроконтроллеры 13 соответствующих модулей.The system for the organization of traffic works as follows. Turning on the traffic management system is performed by an external
Микроконтроллер 13 координационно-исполнительного модуля 4 согласно программе отправляет широковещательную команду коммуникационно-управляющему модулю 5, исполнительным модулям 6 и сенсорным модулям 1 сенсорных устройств 2 для построения беспроводной радиочастотной сети ZigBee посредством приёмопередатчика ZigBee 17. После создания беспроводной радиочастотной сети ZigBee, микроконтроллер 13 координационно-исполнительного модуля 4 согласно программе переводит состояние элементов световой индикации дорожных знаков 19 и 20 исполнительного устройства 25, подключенного к его выходам в режим статичной световой индикации и отправляет команды посредством приёмопередатчика ZigBee 17 исполнительным модулям 6 для перевода элементов световой индикации дорожных знаков 19 и 20 исполнительных устройств 7 в режим статичной световой индикации. Состояние элементов световой индикации дорожных знаков 19 и 20 исполнительных устройств 7 управляется через клеммную колодку 14 исполнительного модуля 6 выходами микроконтроллера 13 исполнительного модуля 6 и клеммную колодку 14 координиционно-исполнительного модуля 4 выходами микроконтроллера 18 координиционно-исполнительного модуля 4. The
Микроконтроллер 13 исполнительного модуля 6, получив команду от координационно-исполнительного модуля 4 посредством приёмопередатчика ZigBee 17, переводит состояние элементов световой индикации 3 дорожных знаков 19 и 20 исполнительных устройств 7 в режим статичной световой индикации.The
После перевода состояния элементов световой индикации 3 всех исполнительных устройств 7 в режим статичной световой индикации, согласно программам микроконтроллер 13 координационно-исполнительного модуля 4 обрабатывает информацию с установленных в нем датчиков тока 18 и датчиков напряжения 15, а микроконтроллеры 13 исполнительных модулей 6 обрабатывают информацию с датчиков тока 18 и датчиков напряжения 15, установленных в каждом из исполнительных модулей. After transferring the state of the
Микроконтроллер 13 сенсорного модуля 1 обрабатывает согласно программе информацию с датчика напряжения 15, установленного в сенсорном модуле. Далее микроконтроллеры координационно-исполнительных, сенсорных, исполнительных модулей с помощью установленных в каждом из модулей приёмопередатчиков ZigBee 17 передают информацию с датчиков коммуникационно-управляющему модулю 5. Микроконтроллер 13 коммуникационно-управляющего модуля 5, согласно программе обрабатывает и формирует полученную информацию о состоянии и работоспособности всех модулей устройства ОДД и целостности элементов световой индикации 3 исполнительных устройств 7 и отправляет эту информацию на электронную почту эксплуатирующей организации посредством модема сотовой связи GSM/GPRS 24. Функция отправления информации о состоянии и работоспособности всех модулей устройства ОДД и целостности элементов световой индикации 3 исполнительных устройств 7 выполняется единожды при включении системы. The
После отправления коммуникационно-управляющему модулю 5 информации о состоянии и работоспособности всех модулей устройства ОДД и целостности элементов световой индикации 3 исполнительных устройств 7, микроконтроллер 13 координационно-исполнительного модуля 4 переходит в режим ожидания команд от сенсорных модулей 1 сенсорных устройств 2, соответственно, попутного и встречного направлений, о наличии приближающихся участников дорожного движения к криволинейному участку дороги, а исполнительные модули 6 переходят в режим ожидания команд от координационно-исполнительного модуля 4 для управления элементами световой индикации 3 исполнительных устройств 7.After sending to the communication and control module 5 information about the state and performance of all modules of the HAL unit and the integrity of the
Датчики обнаружения участников дорожного движения 8 сенсорных устройств 2 обнаруживают движущийся объект при его приближении к началу криволинейного участка дороги в зоне их видимости и передают сигнал посредством проводного соединения через клеммную колодку 14 на входы сенсорных модулей 1. Микроконтроллер 13 сенсорного модуля 1 через вход клеммной колодки 14 согласно программе обрабатывает сигнал от датчика обнаружения участников дорожного движения 8 о приближении движущегося объекта к криволинейному участку дороги и передаёт его посредством беспроводного приёмопередатчика ZigBee 17 сенсорного модуля 1 координационно-исполнительному модулю 4.Sensors detecting
Микроконтроллер 13 координационно-исполнительного модуля 4 принимает входящие сигналы посредством приёмопередатчика ZigBee 17 координационно-исполнительного модуля от сенсорных модулей 1 соответствующих сенсорных устройств 2 и согласно программе выполняет их обработку. Далее координационно-исполнительный модуль 4 отправляет команды исполнительным модулям 6 посредством приёмопередатчика ZigBee 17 координационно-исполнительного модуля для перевода в режим динамической световой индикации в виде поочередно-последовательного свечения элементов световой индикации дорожных знаков 19 и 20 исполнительных устройств 7, образуя эффект «бегущего огня», включая в выполнение данного динамического алгоритма элементы световой индикации 3 исполнительного устройства 7, подключенного к его выходам посредством клеммной колодки 14. Длительность и скорость выполнения режима динамической световой индикации с образованием эффекта «бегущего огня» дорожных знаков 19 и 20 исполнительных модулей 6, установлено программой координационно-исполнительного модуля 4.The
При получении микроконтроллером 13 координационно-исполнительного модуля 4 посредством приёмопередатчика ZigBee 17 указанного модуля сигнала от сенсорного модуля 1 сенсорного устройства 2 об обнаружении датчиком движения 8 движущегося объекта в попутном направлении, микроконтроллером 13 координационно-исполнительного модуля 4 выполняется отправка команд исполнительным модулям 6 посредством приёмопередатчика ZigBee 17 для перевода в режим динамической световой индикации, образуя эффект «бегущего огня» сопутствующего его движению, при этом элементы световой индикации дорожных знаков 19 исполнительных устройств 7 встречного направления остаются в режиме статичной световой индикации.When the
При получении микроконтроллером 13 координационно-исполнительного модуля 4 посредством установленного в нем приёмопередатчика ZigBee 17 сигнала от сенсорного модуля 1 сенсорного устройства 2 об обнаружении датчиком обнаружения участников дорожного движения 8 движущегося объекта во встречном направлении, микроконтроллером 13 координационно-исполнительного модуля 4 выполняется отправка команд исполнительным модулям 6 посредством приёмопередатчика ZigBee 17 координационно-исполнительного модуля 4 для перевода световых элементов в режим динамической световой индикации, образуя эффект «бегущего огня», сопутствующего его движению, при этом элементы световой индикации 3 дорожных знаков 30 исполнительных устройств 7 попутного направления работают в режиме статичной световой индикации.When the
При получении микроконтроллером 13 координационно-исполнительного модуля 4 сигнала от сенсорного модуля 1 сенсорных устройств 2 об обнаружении датчиками обнаружения участников дорожного движения 8 движущихся объектов как в попутном, так и встречном направлении, микроконтроллером 13 координационно-исполнительного модуля 4 выполняется отправка команд исполнительным модулям 6 посредством приёмопередатчика ZigBee 17 координационно-исполнительного модуля для перевода элементов световой индикации 3 дорожных знаков 19 и 20 исполнительных устройств 7 в режим динамической световой индикации, образуя эффект «бегущего огня», сопутствующего их движению. Совместное выполнение динамического свечения в виде «бегущего огня» для попутного и встречного направлений выполняется независимо друг от друга. При повторном обнаружении датчиками обнаружения участников дорожного движения 8 следующего движущегося объекта, при незавершённом выполнении режима динамической световой индикации в виде «бегущего огня» дорожных знаков 19 и 20 исполнительных устройств 7 для предыдущих участников дорожного движения, время цикла выполнения данного режима обнуляется и начинается сначала.When the
После выполнения динамической световой индикации в виде «бегущего огня» по установленному времени программой координационно-исполнительного модуля 4 и отсутствия наличия сигналов от сенсорных модулей 1, микроконтроллер 13 координационно-исполнительного модуля 4 переводит элементы световой индикации 3 дорожных знаков 19 и 20 исполнительного устройства 7, подключенных к его выходам в режим статичной световой индикации и отправляет команды посредством приёмопередатчика ZigBee 17 координационно-исполнительного модуля исполнительным модулям 6, для перевода элементов световой индикации 3 дорожных знаков 19 и 20 исполнительных устройств 7 в режим статичной световой индикации.After performing the dynamic light indication in the form of a “running light” at the set time by the program of the coordination-executive module 4 and the absence of signals from the
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019102987A RU2688426C1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Traffic management system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019102987A RU2688426C1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Traffic management system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688426C1 true RU2688426C1 (en) | 2019-05-21 |
Family
ID=66636550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019102987A RU2688426C1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Traffic management system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688426C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU218525U1 (en) * | 2023-01-24 | 2023-05-30 | Михаил Геннадьевич Старостин | ROAD SIGN |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2120663C1 (en) * | 1992-07-08 | 1998-10-20 | Астуция-Сосидади ди Дезинволвименту ди Патентис ЛДА, | Alarm device |
| US5839816A (en) * | 1995-07-13 | 1998-11-24 | Atsi, Llc | Road marker |
| JP2002305088A (en) * | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Toshiba Corp | Road illuminating system |
| KR101182349B1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-09-20 | (주) 텔트론 | electronic road reflector of using sensor and surveillance method of the road |
| US9847037B2 (en) * | 2008-03-15 | 2017-12-19 | James R. Selevan | Sequenced guiding systems for vehicles and pedestrians |
-
2019
- 2019-02-04 RU RU2019102987A patent/RU2688426C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2120663C1 (en) * | 1992-07-08 | 1998-10-20 | Астуция-Сосидади ди Дезинволвименту ди Патентис ЛДА, | Alarm device |
| US5839816A (en) * | 1995-07-13 | 1998-11-24 | Atsi, Llc | Road marker |
| JP2002305088A (en) * | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Toshiba Corp | Road illuminating system |
| US9847037B2 (en) * | 2008-03-15 | 2017-12-19 | James R. Selevan | Sequenced guiding systems for vehicles and pedestrians |
| KR101182349B1 (en) * | 2010-11-29 | 2012-09-20 | (주) 텔트론 | electronic road reflector of using sensor and surveillance method of the road |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU218525U1 (en) * | 2023-01-24 | 2023-05-30 | Михаил Геннадьевич Старостин | ROAD SIGN |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207692096U (en) | A kind of wisdom street lamp control system based on NB-IoT | |
| TW201405052A (en) | LED street lamp and remote intelligent monitoring system using the same | |
| KR101332117B1 (en) | Ubiquitous sensor network based intelligent led road and traffic safety signs | |
| KR101482669B1 (en) | Appratus for displaying failure of distribution line | |
| CN102325399A (en) | Intelligent streetlight networking system | |
| KR20110003192A (en) | Street light system | |
| CN104202879A (en) | High and low sensor alternate tracking energy-saving street lamp system and control method thereof | |
| CN202818741U (en) | LED (light emitting diode) street lamp and remote intelligent monitoring system thereof | |
| KR20150041208A (en) | Multi-sensor based intelligent intergrated dimming controlling system | |
| CN105517298A (en) | City internet of things intelligent streetlight system | |
| KR101532420B1 (en) | Automated detection system of failed LED traffic lights | |
| CN112399665B (en) | Intelligent LED street lamp use monitoring system based on big data | |
| CN104411074A (en) | Solar street lamp device control system and control method thereof | |
| RU2688426C1 (en) | Traffic management system | |
| KR20080091946A (en) | A fuzzy control device of street lighting | |
| CN106163057A (en) | Single lamp control equipment | |
| US11753057B2 (en) | Systems and methods for signal lights of traffic gates | |
| CN104805780A (en) | Solar energy geomagnetic induction road sign and vehicle dynamic trail display system and method | |
| CN206024198U (en) | Single lamp control equipment | |
| CN109521739A (en) | A kind of adaptive self diagnosis laser vehicle detection Internet of Things saving pipe controlled system | |
| WO2002067637A1 (en) | Road lighting system | |
| KR100506928B1 (en) | Street lamp system for wide area allowing a remote control | |
| CN108337788B (en) | Street lamp control system | |
| CN106327889A (en) | Distributed traffic signal lamp control system | |
| CN214960221U (en) | Automatic control system applied to mine partition lighting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200826 Effective date: 20200826 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210205 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20211222 |