ES2247927A1 - Dynamic traffic signal lighting device, has LED matrix that generates screen printed static luminous image, microcontroller that controls operation of matrix, and electronic components connected on printed circuit board - Google Patents
Dynamic traffic signal lighting device, has LED matrix that generates screen printed static luminous image, microcontroller that controls operation of matrix, and electronic components connected on printed circuit boardInfo
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Abstract
Description
Señal de tráfico dinámica basada en diodos LEDs.Diode-based dynamic traffic signal LEDs
La innovación se encuadra en el sector técnico de la electrónica y más concretamente en el de los sistemas de información luminosos de bajo consumo.Innovation is part of the technical sector of electronics and more specifically in the systems of Luminous information of low consumption.
Actualmente algunas de las señales de tráfico situadas en las vías públicas empiezan a llevar acopladas sistemas de iluminación que resaltan la atención sobre ella, especialmente en zonas con poca iluminación en horarios nocturnos y en zonas de alta velocidad de conducción, para llamar la atención de los usuarios de estas vías e intentar evitar así posibles accidentes.Currently some of the traffic signs located on public roads begin to carry coupled systems of lighting that highlight attention to it, especially in areas with poor lighting at night and in areas of high driving speed, to get the attention of users of these routes and try to avoid possible accidents
Uno de los aspectos más trabajados en este campo es el de no solo ofrecer una fuente de luz junto a la información de tráfico, sino hacerla mas llamativa. Para ello la opción tradicional ha sido la de incorporar elementos luminosos en el mismo sistema de anclaje de las señales que funcionen de manera intermitente, con lo que se consigue un efecto más destacado y reducir el consumo de energía, que en numerosas ocasiones es crítico al no disponer todas las localizaciones de una toma de alimentación eléctrica.One of the most worked aspects in this field It is to not only offer a light source with the information traffic, but make it more striking. For this the option traditional has been to incorporate luminous elements in it anchoring system for signals that work so intermittent, which achieves a more prominent effect and reduce energy consumption, which on numerous occasions is critical by not having all the locations of an outlet electrical power supply.
En este sentido existen diversos ejemplos cada vez más comunes en las carreteras, y especialmente en las autovías y autopistas de focos de iluminación parpadeantes sobre las señales de tráfico, y sistemas de luces intermitentes adjuntos a señalizaciones de curvas o cambios de dirección de las vías, como los que se presentan en el modelo de utilización M1053614.In this sense there are several examples each increasingly common on roads, and especially on highways and highways of flashing light bulbs on the signals of traffic, and flashing light systems attached to signaling curves or changes of direction of the tracks, such as those presented in the utilization model M1053614.
Para mejorar la integración de los sistemas de iluminación con las señales de tráfico, aumentar la información que ofrece la fuente luminosa, y no limitarla a ser un reclamo de atención, y reducir el consumo de energía del dispositivo, se ha ideado un sistema de matrices de diodos LEDs que se distribuye sobre la propia superficie de la señal de tráfico, conjuntamente con un sistema de control autónomo basado en un microcontrolador.To improve the integration of the systems of lighting with traffic signs, increase the information that offer the light source, and not limit it to being a claim of attention, and reduce the power consumption of the device, it has devised a system of LED diode arrays that is distributed on the surface of the traffic signal, together with an autonomous control system based on a microcontroller
La presente invención, por consiguiente, se refiere a un dispositivo de iluminación dinámico que acoplado a las señales de tráfico convencionales permite obtener notables ventajas respecto a las prestaciones existentes hasta el momento.The present invention, therefore, is refers to a dynamic lighting device that coupled to the Conventional traffic signs allow you to obtain remarkable advantages regarding existing benefits so far.
El dispositivo esta previsto para acoplarse a las señales de tráfico, ajustándose al elemento significativo de estas y hacerlo más llamativo a la vista de conductores y peatones. Pues bien, la invención es una matriz de diodos luminosos autónoma, que se acoplará a la señal de tráfico, adaptada a distintas versiones de estas, y que con una variación progresiva del encendido de los diodos complementaran la información ofrecida sobre la gestión del tráfico, con un costo reducido de energía, al mantener un número escaso de fuentes luminosas encendidos, primando su atractivo en la evolución de los elementos iluminados.The device is intended to be coupled to the traffic signs, adjusting to the significant element of these and make it more striking in the sight of drivers and pedestrians. Well well, the invention is an autonomous array of light emitting diodes, which it will be coupled to the traffic signal, adapted to different versions of these, and that with a progressive variation of the ignition of the diodes will complement the information offered on the management of the traffic, with a reduced energy cost, by maintaining a number scarce of lit sources, giving priority to its appeal in the evolution of the illuminated elements.
Este dispositivo añade a la información estática de la señal de tráfico convencional, una información dinámica que complementa y enriquece la información que debe transmitir dicha señal. Esta información dinámica se presenta encendiendo en cada momento un número reducido de diodos LEDS con lo que el consumo eléctrico del dispositivo es mucho menor, dando mayor información, que otros sistemas que realzan la señal con un encendido estático de muchos diodos LEDs que, a lo sumo se ponen intermitentes.This device adds to the static information of the conventional traffic signal, a dynamic information that complements and enriches the information that must be transmitted signal. This dynamic information is presented by turning on each moment a small number of LEDS diodes with what the consumption The device's electrical power is much smaller, giving more information, than other systems that enhance the signal with a static ignition of many LEDs that, at most, become intermittent.
De acuerdo con la invención, el dispositivo luminoso comprende un conjunto de LEDs controlado por un sistema microcontrolador, con los componentes electrónicos y la programación adecuada para gestionar el encendido de los diodos de forma animada. De este modo, y a modo de ejemplo ilustrativo, en el caso de tener una señal de tráfico en la que aparezcan flechas, se simulara, con el movimiento del encendido de la luces, la dirección y el sentido de las mismas, o en el caso de objetos, su posible movimiento natural. Y en el caso de que la forma de la señal sea la que determine su significado se cubrirá el contorno de la señal con diodos del color característico de la misma.According to the invention, the device luminous comprises a set of LEDs controlled by a system microcontroller, with electronic components and the proper programming to manage the ignition of the diodes of animated form Thus, and by way of illustration, in the If you have a traffic sign with arrows, simulate, with the movement of the lighting of the lights, the direction and their meaning, or in the case of objects, their possible natural movement And in the case that the shape of the signal is the determining its meaning the signal contour will be covered with diodes of the characteristic color of it.
Los medios de alimentación eléctrica pueden estar formado por una batería y unas placas fotovoltaicas conectadas a la misma, o bien, estar constituidos por una conexión a la red eléctrica, en los casos de que tenga un acceso cercano a una toma de alimentación o a la red de alumbrado nocturno de los municipios. En este caso, es de observar, que será necesaria la presencia de una fuente alimentación estabilizada. Esta convertirá la corriente alterna de la red en un valor de baja tensión en continua, acorde a los requisitos de carga de la batería propuesta y de alimentación de los elementos luminoso y su sistema de control. En todo caso se aconseja disponer del sistema de baterías para las situaciones en las que se de un corte en el suministro.The power supply means may be formed by a battery and photovoltaic panels connected to the same, or be constituted by a connection to the network electric, in cases where you have close access to an outlet food or night lighting network of municipalities. In In this case, it should be noted that the presence of a stabilized power supply. This will convert the current alternating of the network in a value of low voltage in continuous, according to the proposed battery charge and power requirements of The luminous elements and their control system. In any case it advises to have the battery system for situations in those of a cut in the supply.
Es de señalar, que el dispositivo es aplicable a todo tipo de señal de tráfico, siendo beneficioso para mejorar la seguridad de la circulación que se efectúe por los trazados en los que se encuentren.It should be noted, that the device is applicable to all kinds of traffic signal, being beneficial to improve the traffic safety that is carried out by the paths in the Let them meet.
Para complementar la descripción que se esta realizando y con el objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos, con carácter ilustrativo y no limitativo. Se han representado los siguientes:To complement the description that is being performing and in order to facilitate the understanding of characteristics of the invention, is attached herein descriptive a set of drawings, illustrative and not limitative. The following have been represented:
- La figura 1 muestra un esquema del sistema de electrónico donde se puede observar la presencia del microcontrolador encargado de gestionar el movimiento continuo de la animación de los diodos LEDs y los dispositivos encargados de encender los diodos, así como las posibles fuentes de alimentación de la invención.- Figure 1 shows a scheme of the system electronic where you can see the presence of microcontroller responsible for managing the continuous movement of the animation of the LEDs and the devices in charge of turn on the diodes, as well as possible power supplies of the invention.
- La figura 2 muestra un esquema del sistema que constituirían una señal de tráfico de dirección obligatoria con el sistema de iluminación correspondiente a este tipo de señalización.- Figure 2 shows a scheme of the system that would constitute a mandatory direction traffic sign with the lighting system corresponding to this type of signaling.
- La figura 3 muestra un esquema del sistema que constituirían una señal de tráfico de paso de peatones con el sistema de iluminación correspondiente a este tipo de señalización.- Figure 3 shows a scheme of the system that they would constitute a crosswalk traffic sign with the lighting system corresponding to this type of signaling.
- La figura 4 muestra un esquema del sistema que constituirían una señal de tráfico de rotonda con el sistema de iluminación correspondiente a este tipo de señalización.- Figure 4 shows a scheme of the system that would constitute a roundabout traffic sign with the system of lighting corresponding to this type of signaling.
Como se puede observar en las figuras referenciadas, el dispositivo de iluminación para señales de tráfico comprende unos medios de iluminación (1), el sistema de control, mediante microcontrolador, de las animaciones de la iluminación (2), los componentes electrónicos necesarios para el funcionamiento del microcontrolador del sistema y la gestión del control de este sobre los diodos (3). Todos estos componentes se incluyen sobre una placa de circuito impreso (4), que para minimizar su tamaño y su coste se puede encontrar fraccionada en varias piezas. Esta placa de circuito impreso, se almacenaría en la parte posterior de la placa de tráfico, y los diodos sobresaldrían por la cara delantera a través de unos agujeros implementados sobre la chapa metálica de la placa de tráfico (5). Finalmente se ha de consideran el sistema de alimentación eléctrica tal y como se ha descrito en la descripción de la invención, representando la batería de alimentación (6) y la red eléctrica de alumbrado (7) o los paneles solares (8) como los sistemas de carga.As can be seen in the figures referenced, the lighting device for signals from traffic comprises lighting means (1), the system of microcontroller control of the animations of the lighting (2), the electronic components necessary for the system microcontroller operation and management control of this over the diodes (3). All these components are include on a printed circuit board (4), which for minimize its size and its cost can be found divided into several pieces. This printed circuit board would be stored in the back of the traffic sign, and the diodes would stand out by the front face through holes implemented on the metal plate of the traffic plate (5). Finally it has to consider the power supply system as it has been described in the description of the invention, representing the power battery (6) and the mains power supply (7) or solar panels (8) as charging systems.
En el caso de la señal de tráfico de dirección obligatoria, con referencias R400a, R400b, R400c, R401a y R401b, se distribuye la matriz de diodos alineada a la flecha interior (9) de la señal. La animación que se realiza consiste en encender inicialmente solo un diodo (1) central al inicio de la flecha. El siguiente paso seria encender tres diodos (1), dos laterales y el siguiente central. A continuación avanzarían un lugar los tres diodos (1) anteriores que constituyen la punta de la flecha y se incrementa un diodo (1) encendido central que empieza a formar el cuerpo de la flecha. Así evoluciona hasta que se completa una flecha de 8 diodos (1) de longitud. A partir de ese momento toda la flecha avanza un lugar hasta que la punta alcanza el final de la matriz, que coincide que la punta de la flecha serigrafiada (9). A partir de este momento empieza a desaparecer por la derecha la flecha luminosa. Tras esto comienza de nuevo el ciclo empezando a aparecer nuevamente la flecha tal y como se ha descrito, manteniéndose el proceso indefinidamente.In the case of the direction traffic sign mandatory, with references R400a, R400b, R400c, R401a and R401b, se distributes the diode array aligned to the inner arrow (9) of the signal. The animation that is done consists of turning on initially only one diode (1) central at the beginning of the arrow. He next step would be to light three diodes (1), two side and the next central. Then the three would advance one place diodes (1) above that constitute the tip of the arrow and are increases a diode (1) central ignition that begins to form the body of the arrow. This is how it evolves until a arrow of 8 diodes (1) in length. From that moment all the arrow advances one place until the tip reaches the end of the matrix, which coincides with the point of the silkscreen arrow (9). TO as of this moment the right begins to disappear luminous arrow After this the cycle begins again beginning to the arrow appears again as described, maintaining the process indefinitely.
En el caso de la señal de tráfico de paso de peatones, con referencia S-13, la matriz de diodos (1) se divide en dos zonas independientes, una destinada al barrido de las líneas blancas del paso de cebra (10) y otra para simular el movimiento de brazos de un peatón (11) caminando. La animación consiste en que una línea blanca del paso de cebra (10) se enciende, recorriendo de derecha a izquierda y viceversa de manera indefinido dicho paso de cebra. Simultáneamente, y a un ritmo distinto, se encienden alternativamente los diodos (1) correspondientes a los brazos del peatón (11) para simular el braceo del caminar.In the case of the passing traffic signal of pedestrians, with reference S-13, the diode array (1) is divided into two independent zones, one intended for scanning of the white lines of the zebra crossing (10) and another to simulate the movement of arms of a pedestrian (11) walking. The animation is that a white line of the zebra crossing (10) is turn on, going from right to left and vice versa so Undefined said zebra crossing. Simultaneously, and at a pace different, the diodes light up alternately (1) corresponding to the pedestrian arms (11) to simulate the walking arm
En el caso de la señal de tráfico de la rotonda, con referencia R402, el proceso es similar al anterior salvo que en este caso la matriz de diodos(1) se forma con tres círculos concéntricos de diodos (12), a la altura del cuerpo de las tres flechas serigrafiadas. La animación consta de una flecha de 8 diodos de longitud que recorre indefinidamente la matriz de diodos (1).In the case of the roundabout traffic sign, with reference R402, the process is similar to the previous one except that in in this case the diode matrix (1) is formed with three circles concentric diodes (12), at the height of the body of the three Screenprinted arrows. The animation consists of an arrow of 8 diodes of length that runs the diode array indefinitely (one).
Claims (2)
- a)to)
- unas matrices de diodos LEDs (1) que se incrustan en la estructura metálica de la señal de tráfico convencional (5) distribuyéndose sobre su superficie y alineándose con el elemento o elementos más significativos de la misma, ynail LED diode arrays (1) that are embedded in the structure metal of the conventional traffic signal (5) being distributed on its surface and aligning with the element or elements more significant of it, and
- b)b)
- un sistema de control autónomo, basado en un microcontrolador (2), que se encarga de que el encendido de los diodos LEDs(1), se realice de forma dinámica, mediante una variación progresiva del encendido de estos elementos luminosos, lo que genera una imagen luminosa animada, significativa para la señal y con un movimiento gradual y dinámico, que complementa la información estática serigrafiada (9) (10) (11) (12) ofrecida por la señal, aportando una mayor información y una mayor llamada de atención al usuario de la vía donde se ubica.a autonomous control system, based on a microcontroller (2), which ensures that the lighting of the LEDs (1), is perform dynamically, through a progressive variation of the lighting of these luminous elements, which generates an image bright animated, significant for the signal and with a movement gradual and dynamic, which complements static information screen printed (9) (10) (11) (12) offered by the signal, providing more information and a greater customer service call from the road where it is located.
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