DE19940636C2 - traffic computer - Google Patents
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Abstract
Verkehrsrechner (VSR) mit jeweils mittels Modems (MA1, MB1; MA2, MB2; MAF, MBF) über eine Fernmeldeverbindung (FL1, FL2) oder einem Funkkanal (FK) angeschlossenen Lichtsignalsteuergeräten (LST1-LST3), die jeweils durch einen Mikroprozessor (MP) die Lichtsignale (L) gemäß von dem Verkehrsrechner (VSR) empfangenen Versorgungsdaten (VD) und Steuerdaten (SD) sowie internen Zustandsdaten (ZD) steuern und von dem Mikroprozessor (MP) aufgenommene Rückmeldedaten (RD) und ggf. weitere Meßdaten (MD) an den Verkehrsrechner (VSR) senden, wobei in den Lichtsignalsteuergeräten (LST1-LST3) die verschiedenen eingehenden Datenarten (VD, SD) über eine einheitliche Eingabeschnittstelle (ES) von dem Modem (MB1) in einen Speicher (SP) des Mikroprozessors (MP) eingestellt werden und die verschiedenen ausgehenden Datenarten (ZD, RD, MD) über eine einheitliche Ausgabeschnittstelle (AS) aus dem Speicher (SP) des Mikroprozessors (MP) an den Modem (MB1) übertragen werden, wobei der Mikroprozessor (MP) je nach der Datenart (ZD, RD, MD; SD, VD) einen dieser jeweilig zugeordneten Speicherbereiche (ZDS, RDS, MDS; SDS, VDS) adressiert und den Ein- bzw. Ausgabezustand (I/02) ansteuert.Traffic computer (VSR) with modems (MA1, MB1; MA2, MB2; MAF, MBF) each connected via a telecommunications connection (FL1, FL2) or a radio channel (FK) light signal control devices (LST1-LST3), each by a microprocessor (MP ) control the light signals (L) according to the supply data (VD) and control data (SD) received from the traffic computer (VSR) and internal status data (ZD) and feedback data (RD) and possibly further measurement data (MD) recorded by the microprocessor (MP) Send to the traffic computer (VSR), the various incoming data types (VD, SD) in the traffic signal controllers (LST1-LST3) via a uniform input interface (ES) from the modem (MB1) into a memory (SP) of the microprocessor (MP) be set and the various outgoing data types (ZD, RD, MD) are transmitted via a uniform output interface (AS) from the memory (SP) of the microprocessor (MP) to the modem (MB1), the microprocessor (MP) depending on the data type (ZD, RD, MD; SD, VD) addresses one of these respectively assigned memory areas (ZDS, RDS, MDS; SDS, VDS) and controls the input or output status (I / 02).
Description
Die Erfindung betrifft einen Verkehrsrechner mit jeweils mittels Modernen über eine Fernmeldeverbindung angeschlossenen Lichtsignalsteuergeräten, die jeweils durch einen Mikroprozessor die Lichtsignale gemäß von dem Verkehrsrechner empfangenen Versorgungsdaten und Steuerdaten sowie internen Zustandsdaten steuern und von dem Mikroprozessor aufgenommene Rückmeldedaten und ggf. weitere Meßdaten an den Verkehrsrechner senden.The invention relates to a traffic computer, each with means Modern connected via a telecommunications connection Traffic signal controllers, each by a microprocessor the light signals according to received from the traffic computer Supply data and control data as well as internal status data control and feedback data recorded by the microprocessor and If necessary, send further measurement data to the traffic computer.
Ein derartiger Verkehrsrechner mit angeschlossenen Lichtsignal steuergeräten ist aus der EP 0 296 426 B1 bekannt. Bei diesen Lichtsignalsteuergeräten weist das Interface zwischen dem Modem und dem Mikroprozessor eine erste Schnittstelle mit einer Digital eingangsschaltung für die Steuerdatenübertragung und einer Digitalausgangsschaltung für die Rückmeldedatenübertragung auf. Für eine höhere Übertragungsleistung, wenn eine größere Anzahl von Lichtsignalsteuergeräten an einen Verkehrsrechner angeschlossen werden sollen und wenn auch Versorgungs- und Meßdaten übertragen werden sollen, ist eine zweite Schnittstelle für eine serielle Übertragung dieser Versorgungsdaten, Meßdaten und Zustandsdaten vorgesehen, und der Mikroprozessor ist mit einem solchen Programm versehen, daß er in einem ersten Betriebszustand die erste Schnittstelle bedient und in einem zweiten Betriebszustand die zweite Schnittstelle bedient.Such a traffic computer with a connected light signal Control devices are known from EP 0 296 426 B1. With these Light signal control devices have the interface between the modem and the microprocessor a first interface with a digital input circuit for control data transmission and one Digital output circuit for the feedback data transmission. For higher transmission power when a larger number of Traffic signal controllers connected to a traffic computer should be transferred and if also supply and measurement data is a second interface for a serial Transmission of this supply data, measurement data and status data provided, and the microprocessor is with such a program provided that he is the first in a first operating state Interface operated and in a second operating state operated second interface.
Weiterhin ist aus der DE 38 05 949 C2 eine Einrichtung zur Steuerung eines Verkehrsknotens bekannt, der aus Sicherheitsgründen zwei Mikroprozessoren enthält, die jeweils über einen Eingang mit einem Dualportspeicher verbunden sind, so daß beide Prozessoren auf sämtliche Daten zugreifen können. Der Dualportspeicher ist deshalb relativ groß und kostspielig.Furthermore, DE 38 05 949 C2 describes a device for Controlling a traffic node known from Security reasons contains two microprocessors, each over an input are connected to a dual port memory, so that both processors can access all data. The Dual port storage is therefore relatively large and expensive.
Weiterhin ist aus der DE 39 30 877 C1 eine Einrichtung zur Steuerung eine Verkehrssignalanlage bekannt, die aus Sicherheitsgründen zwei Mikroprozessoren aufweist, die über eine Vorrangsteuerung auf einen gemeinsamen Speicher zugreifen. Beide Prozessoren sind deshalb gegenseitig in ihrem Betrieb behindert, was die Leitungsfähigkeit herabsetzt.Furthermore, DE 39 30 877 C1 describes a device for Control a traffic signal system known from Security reasons has two microprocessors that have one Priority control access shared memory. Both Processors are therefore mutually disabled in their operation, which reduces the ability to conduct.
Aus der DE 195 28 895 A1 ist ein Verkehrszeichen bekannt, das über einen Funkkanal einen Datenaustausch zu einem übergeordneten Steuergerät betreibt.From DE 195 28 895 A1 a traffic sign is known which is about a radio channel exchanges data with a parent Control unit operates.
Ziel der Erfindung ist es, das eingangs bezeichnete Lichtsignal steuergerät aber ohne eine zweite Schnittstelle in seiner Leistungsfähigkeit und in seiner Zuverlässigkeit zu verbessern.The aim of the invention is the light signal referred to in the introduction control unit but without a second interface in its performance and improve in its reliability.
Die Lösung besteht darin, daß der Mikroprozessor und der Speicher adress- und datenseitig durch BUS-Leitungen untereinander und mit einem zweiten Interface eines Dualportspeichers verbunden sind, der mit seinem ersten Interface mit einem Steuerprozessor verbunden ist, der unter Steuerung eines ersten Ein-Ausgabesignals die Signalfolge des Modems jeweils parallelisiert dem ersten Interface übergibt oder von diesem übernommene Daten dem Modem seriell zuführt, und daß der Mikroprozessor bei einer Datenübertragung von/zu dem zweiten Interface unter Steuerung eines zweiten Ein-Ausgabesignals je nach der Datenart einen dieser jeweilig zugeordneten Speicherbereiche adressiert.The solution is that the microprocessor and the memory on the address and data side by bus lines with each other and with are connected to a second interface of a dual port memory, the one with its first interface with a control processor connected under the control of a first input-output signal the signal sequence of the modem in each case parallelized the first Interface transfers or data transferred from it to the modem serial feeds, and that the microprocessor at one Data transfer from / to the second interface under control a second input / output signal depending on the data type one of these addressed allocated memory areas.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous configurations are in the subclaims specified.
Das neue Interface in den Lichtsignalsteuergeräten hat nur eine Schnittstelle, und alle Daten werden über diese mit dem Mikroprozessor ausgetauscht. Diese Vereinfachung führt zu einer erhöhten Zuverlässigkeit und einer erhöhten Prüfbarkeit, so daß insgesamt auch die Sicherheit gesteigert ist.The new interface in the traffic signal controllers has only one Interface, and all data is transmitted through this with the Microprocessor replaced. This simplification leads to a increased reliability and increased testability, so that overall security has also increased.
Der Modem ist mit einem Steuerprozessor ausgerüstet, der die Eingangssignalfolge demoduliert, digitalisiert, zeichenmäßig formiert und zu Folgen zusammenstellt, deren Sonderzeichen auswertet und der diese Zeichenfolgen und Betriebszustände bereitstellt und der weiter aus bereitgestellten auszugebenden Zeichenfolgen gemäß Steuerangaben eine Ausgangssignalfolge moduliert. Die Bereitstellung der Zeichenfolgen, der Betriebszustände und Steuerangaben erfolgt erfindungsgemäß in einem sogenannten Dualportspeicher (Zwei-Tor-Speicher). Dieser hat einen ersten Datenbus und zugehörigen Adressbusanschluß zum Steuerprozessor des Modems und einen zweiten Datenbus und zugehörigen Adreßbus zum Mikroprozessor der Lichtsignalsteuerung. An diese zweiten Busleitungen sind auch der Betriebsspeicher und die Ein- und Ausgangsschaltungen zu den Lichtsignalen und Melde- und Meßvorrichtungen angeschlossen. The modem is equipped with a control processor, which Input signal sequence demodulated, digitized, symbolically formed and compiled into sequences, their special characters evaluates and of these strings and operating states provides and the further to be issued from provided Strings according to tax information an output signal sequence modulated. The provision of the strings that According to the invention, operating states and control information are given in a so-called dual port memory (two-port memory). This one has a first data bus and associated address bus connection for Control processor of the modem and a second data bus and associated address bus to the microprocessor of the traffic signal control. The operating memory and are also connected to these second bus lines the input and output circuits for the light signals and signaling and measuring devices connected.
In dem Betriebsspeicher ist ein Leitprogramm enthalten, das die Datenabgabe dorthin steuert.A control program is contained in the operating memory, that controls the data delivery there.
Die Kennzeichnung der unterschiedlichen Datenarten bei de ren Üertragung erfolgt normgerecht durch Steuerinformatio nen, insbes. Steuerzeichen und Sonderzeichen, die im Da tenfluß mitübertragen werden. Diese Datenarteninformation wird vom Mikroprozessor jeweils gemäß dem Leitprogramm ge nutzt, um bei der Datenübernahme zwischen dem Dualport speicher und dem Betriebsspeicher die Adressierung des der jeweilige Datenart zugehörigen Betriebspeicherabschnitts vorzunehmen, so daß die Versorgungsdaten oder Steuerdaten jeweils zur Lichtsignalsteuerung verfügbar sind.The identification of the different types of data at de The transfer is carried out in accordance with standards through tax information NEN, in particular control characters and special characters that appear in the Da be transferred. This data type information is ge by the microprocessor according to the lead program uses to transfer data between the dual port memory and the operating memory the addressing of the Operating memory section belonging to the respective data type make so that the supply data or control data are available for light signal control.
Während der Signalansteuerung, die abhängig vorgenommen wird, werden Zustandsdaten über die Funktion der Licht- Signaleignale gewonnen und gespeichert. Aus diesen können kritische Störungsmeldungen, die für den Verkehrsrechner besonders wichtig sind, als Rückmeldedaten aufbereitet werden. Außerdem fallen an Fußgängertastern und Detektor schleifengeräten etc. Meßdaten an, die ebenfalls in je weils zugehörigen Bereichen des Beriebspeichers abgelegt werden. Solche zu sendenden Daten werden vom Mikroprozes sor mit den zugehörigen Kennungs-Sonderzeichen versehen und entsprechend adressiert ausgelesen und über den zwei ten Datenbus in den Dualportspeicher eingespeichert, wo nach der Mikroprozessor eine Sendeauffordung signalisiert.During the signal control, which is made dependent status data about the function of the light Signal signals obtained and saved. For these can critical fault reports for the traffic computer are particularly important, prepared as feedback data become. There are also pedestrian buttons and detectors grinding devices etc. measurement data, which are also in each because associated areas of the operating memory filed become. Such data to be sent are processed by the microprocess sor with the associated special identifier characters and addressed accordingly and read out over the two ten data bus stored in the dual port memory, where after the microprocessor signals a transmission request.
Der Steuerprozessor entnimmt aufgrund der Sendeaufforde rung die bereitsgestellten Ausgabedaten aus dem Dualport speicher durch den ersten Datenbus und steuert damit die Modulation auf dem Modemausgang.The control processor picks up based on the send request output data from the dual port memory through the first data bus and thus controls the Modulation on the modem output.
Sämtliche Eingabedatenarten und sämtliche Ausgabedatenar ten werden somit in gleicher Weise und mit den gleichen technischen Mitteln behandelt und übertragen. Hieraus resultiert eine wesentliche Vereinfachung der Struktur und des Leitprogrammes, da nicht zwischen verschiedenen Be triebsarten und Datenwegen unterschieden wird. Somit kön nen auch keine Überschneidungen von jeweils übertragenen Steuerdaten zu neuerlich übertragenen Versorgungsdaten auftreten, da sie nacheinander den gleichen Weg nehmen. Eine ansonsten mögliche Fehlinterpretation der jüngst übertragenen Steuerdaten durch auf einem langsameren Da tenweg noch unvollständig übertragene neue Versorgungsda ten wird so grundsätzlich vermieden.All types of input data and all output data are thus in the same way and with the same treated and transferred technical means. From this results in a significant simplification of the structure and of the lead program, since there are no differences between different programs modes and data paths are distinguished. Thus, Neither do any overlaps from the transmitted ones Control data for newly transmitted supply data occur because they take the same path one after the other. An otherwise possible misinterpretation of the recent transferred control data by on a slower da new supply data still incompletely transferred This basically avoids this.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist anhand der Fig. 1 be schrieben.An advantageous embodiment is described with reference to FIG. 1 be.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Verkehrleitsystems mit einer Detaillierung eines Lichtsignalsteuer gerätes. Fig. 1 shows a block diagram of the traffic control system with a detail of a traffic signal control device.
Die Gesamtanordnung besteht aus einem Verkehrsrechner VSR, der mit einem Terminal mit einer Eingabevorrichtung EG und einer Ausgabevorrichtung AG in bekannter Weise ausgerüstet ist. Am Verkehrsrechner VSR sind zahlreiche Modems MA1, MA2 und/oder Funkgeräte MAF angeschlossen, die je über ei ne Datenübertragungsleitung FL1, FL2 bzw. einen Funkkanal FK mit einem jeweils zugehörigen weiteren Modem MB1, MB2 bzw. einem weiteren Funkgerät MBF in Verbindung stehen, die jeweils Teil eines Lichtsignalsteuergerätes LST1, LST2, LST3 sind. Bei geigneter Übertragungsgeschwindigkeit können auch statt der Punkt-zu-Punkt-Verbindungen auch Rundruf-, Mehrpunktanschluß- oder Netzverbindungen geschaltet sein.The overall arrangement consists of a traffic computer VSR, which with a terminal with an input device EG and an output device AG equipped in a known manner is. There are numerous modems MA1 on the traffic computer VSR, MA2 and / or MAF radios connected, each via ei ne data transmission line FL1, FL2 or a radio channel FK with an associated additional modem MB1, MB2 or another MBF radio, each part of a light signal control device LST1, LST2, LST3 are. With a suitable transmission speed can also be used instead of point-to-point connections Broadcast, multipoint or network connections be switched.
Eines der Lichtsignalsteuergeräte LST1 ist näher darge stellt. Es dient der Ansteuerung der Lichtsignale (Ampeln) L einer Kreuzung oder eines Verkehrsknotens, von denen nur eines dargestellt ist. Weiterhin sind gewöhnlich Meldevorrichtungen, z. B. Fußgängertaster T und Schleifen detektoren D, eingangsseitig an das Lichtsignalsteuergerät LST1 angeschlossen.One of the light signal control units LST1 is shown in more detail provides. It is used to control the light signals (Traffic lights) L of an intersection or traffic junction, from which only one is shown. Furthermore are common Notification devices, e.g. B. Pedestrian button T and loops detectors D, on the input side to the traffic signal controller LST1 connected.
Der Demodulator des Modems MB1 schließt die Fernübertra gungsleitung FL1 an einer Eingabeschnittstelle ES und übergibt sein Signal einem Analog-Digitalwandler, dessen Digitalsignal von einem Steuerprozessor STP ausgewertet wird, so daß Bits, daraus Bytes und letzlich Zeichenfolgen daraus abgeleitet werden. Das notwendige Steuerprogramm ist in einem Steuerspeicher SS enthalten. Dort ist auch das Prozedurenprogramm gehalten, mit dem der Steuerprozes sor nach einer normgerechten Prozedur die Statussignale der Leitung, Synchronisations-Zeichen, Start- und/oder Stopzeichen, Fehlererkennungssyndrome und Kennzeichen der Datenart im Nachrichtenkopf usw. auswertet.The demodulator of the MB1 modem closes the remote transmission supply line FL1 at an input interface ES and passes its signal to an analog-digital converter, whose Digital signal evaluated by a control processor STP becomes bits, from which bytes and ultimately strings derived from it. The necessary control program is contained in a control memory SS. There is also the procedure program with which the control process the status signals according to a standardized procedure the line, synchronization characters, start and / or Stop signs, error detection syndromes and signs of Evaluates data type in the message header etc.
Der Steuerprozessor STP ist über seinen Adreßbus AB1 und seinem Datenbus DB1 mit einem ersten Speicherinterface P1 eines Dualportspeichers DPM verbunden, der über ein zwei tes Speicherinterface P2 mit einem zweiten Adreßbus AB2 und einem zweiten Datenbus DB2 mit dem Mikroprozessor MP verbunden ist, der die Lichtsignale L steuert und die Signale der Meldevorrichtungen D, T auswertet. Das Ein speichern bzw. Auslesen aus dem Dualportspeicher DPM wird jeweils über ein Ein-Ausgabesignal I/O1, I/O2 gesteuert.The control processor STP is via its address bus AB1 and its data bus DB1 with a first memory interface P1 a dual port memory DPM connected via a two tes memory interface P2 with a second address bus AB2 and a second data bus DB2 with the microprocessor MP is connected, which controls the light signals L and Signals of the reporting devices D, T are evaluated. The one save or read out from the dual port memory DPM each controlled by an input / output signal I / O1, I / O2.
Der Modulator des Modems MB1 wird von einem Digital-Ana logwandler an seiner Ausgabeschnittstelle AS mit einem Analogsignal gespeist, der von dem Steuerprozessor STP entsprechend einem Steuerprogrammteil zur modulierten se riellen Darstellung einer auszugebenden Zeichenfolge mit Digitalinformationen beschickt wird, wobei die Zeichenfol ge über das erste Interface P1 dem Dualportspeicher DPM entnommen wird.The modulator of the MB1 modem is powered by a digital Ana log converter at its output interface AS with a Analog signal fed by the control processor STP according to a control program part for the modulated se representation of a string to be output with Digital information is loaded, the character string via the first interface P1 to the dual port memory DPM is removed.
An den zweiten Busleitungen AB2, DB2 des Dualportspeichers DPM ist außerdem ein Betriebsspeicher SP angeschlossen, der organisatorisch in verschiedenen Speicherbereiche auf geteilt ist. In einem Leitprogrammspeicherabschnitt LPS ist ein Leitprogramm gespeichert, womit der Mikroprozessor MP die Ein- und Auslagerung der Betriebsdaten zwischen dem Dualportspeicher DPM und dem Betriebsspeicher SP und deren Bearbeitung zwecks der Ansteuerung der Peripherie-Einrich tungen L, T, D unter Vorwendung von Zeitsignalen einer Uhr CL betreibt.On the second bus lines AB2, DB2 of the dual port memory An operating memory SP is also connected to the DPM, organizationally in different storage areas is divided. In an executive program storage section LPS a control program is saved, with which the microprocessor MP the storage and retrieval of the operating data between the Dual port memory DPM and the operating memory SP and their Processing for the purpose of controlling the peripheral device L, T, D using time signals from a clock CL operates.
Das Betriebsprogramm ist über Versorgungsdaten VD parame trisiert, die von dem Verkehrsrechner VSR über die Daten fernübertragungsleitung FL1 dem Lichtsignalsteuergerät LST1 jeweils überstellt worden sind und dort in einem Zu tandsdatenspeicherbereich ZDS abgelegt sind. Diese Versor gungdaten VD repräsentieren u. a. die Struktur des Ver kehrsknotens mit seinen Signalleuchten und Meldern.The operating program is parameterized via supply data VD trized by the traffic computer VSR on the data remote transmission line FL1 the traffic signal controller LST1 have been transferred and there in a Zu status data storage area ZDS are stored. This versor supply data VD represent u. a. the structure of ver kehrsknotens with its signal lights and detectors.
Zur aktuellen Signalsteuerung werden jeweils periodisch Steuerdaten SD, insbes. Signalbilder, vom Verkehrsrechner VSR über den beschriebenen weg in einen Steuerdatenspeich erbereich SDS überstellt. Gemäß den gespeicherten Versor gungsdaten VD werden die gespeicherten Steuerdaten SD in Ansteuersignale der Lichtsignale L umgesetzt und ausgege ben, wobei in bekannter Weise sicherheitstechnische Über prüfungen vorgenommen werden.The current signal control is periodically Control data SD, especially signal images, from the traffic computer VSR in the way described in a control data memory transferred to SDS. According to the stored supplier supply data VD, the stored control data SD in Control signals of the light signals L implemented and output ben, safety in a known manner tests are carried out.
Der Mikroprozessor MP wertet jeweils Ströme und Spannungen an den Lichtsignalen L, insbes. zur Rotlichtüberwachung, aus und legt entsprechende Zustandsdaten ZD in einem Zutandsdatenspeicherabschnitt ZDS ab. Darüberhinaus werden festgestellte Störungen als Rückmeldedaten RD in einem zu geordneten Rückmeldedatenspeicherabschnitt RDS einge stellt.The microprocessor MP evaluates currents and voltages on the light signals L, especially for red light monitoring, and sets the corresponding status data ZD in one State data storage section ZDS. Beyond that Detected faults as feedback data RD in one ordered feedback data storage section RDS turned on provides.
Weiterhin nimmt der Mikroprozessor MP dem Leitprogramm ge mäß und abhängig von zugehörigen Versorgungsdaten VD die Meldungen von den Meldern D, T an und stellt sie in einem Meldedatenspeicherabschnitt MDS ab.Furthermore, the microprocessor MP takes the control program according to and depending on the associated supply data VD Messages from detectors D, T and puts them in one Registration data storage section MDS.
Der Mikroprozessor MP ist periodisch durch das Leitpro gramm veranlaßt, die Einträge in den der Ausgabe dienenden Speicherabschnitten ZDS, RDS, MDS, mit entsprechenden, je weils verabredeten, Kennzeichnungszeichen ergänzt, in den Dualportspeicher DPM zu übertragen, von wo sie der Steuer prozessor dem Modulator des Modems MB1 nach und nach se riell genormt formatiert übergibt.The microprocessor MP is periodically by the Leitpro gram causes the entries in the output Memory sections ZDS, RDS, MDS, with corresponding, each because agreed, supplemented marks in the Dual port memory to transfer DPM from where it is tax processor the modulator of the MB1 modem bit by bit passes standardized formatted.
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