RO125937B1 - ELEMENT PROGRAMABIL DE SEMNALIZARE OPTICA MULTIFUNCȚIONAL, POLICROM Șl POLIGRAFIC - Google Patents

Description

Invenția se referă la un element programabil de semnalizare optică, multifuncțional, policrom și poligrafic (mpp), având funcția de generator comandat de radiație luminoasă, de lungimi de undă/culori diferite și în forme grafice variante, în spectrul vizibil (V), destinate dirijării traficului civil din domeniul rutier, pietonal, cale ferată, naval, fluvial sau aeronautic la sol, și/sau în spectrul invizibil infraroșu (I R) sau ultraviolet (UV), destinate dirijării camuflate a traficului militar în zonele de operații, utilizat ca parte componentă a dispozitivelor de semnalizare optică, cunoscute sub numele de semafoare de trafic rutier și pietonal, lămpi de semnalizare/presemnalizare, dirijare, semne grafice etc., vizibile cu ochiul liber și, respectiv, balize, marcaje, lămpi de semnalizare, dirijare etc., cu lumină vizibilă cu aparatura specială de vedere, invizibile pentru ochiul liber.

Sunt cunoscute elemente de semnalizare optică în spectrul V, IR, UV, ce conțin diferite surse de radiație destinate dirijării traficului civil sau militar, ca subansambluri singulare și/sau multiple în dispozitivele de semnalizare optică, acestea putând fi integrate sau nu în sisteme complexe de dirijare, care execută ta comandă, simultan și/sau secvențial, funcții de semnalizare optică, conform unui cod comun sau specific domeniului menționat, prin emisia sau nu a unui semnal luminos de o anumită lungime de undă/culoare și de o anumită formă grafică.

Caracteristica acestor elemente de semnalizare optică constă în unicitatea funcției, a lungimii de undă/culoare și a graficii de semnalizare executate, datorită lipsei de programabilitate, monocromiei filtrului de culoare și formei fixe a filtrului de opacitate, prestabilite din construcție, în căzut utilizării surselor concentrate de lumină generată de becuri cu lumină din spectrul V, IR, UV sau datorită utilizării unei surse de lumină distribuită, generată de diode electroluminiscente (LED) mono/bicolore, având policromie limitată, așezate într-o formă grafică prestabilită din construcție, neprogramabilă.

Dezavantajul comun al acestor elemente de semnalizare optică îl reprezintă mono funcționalitatea, policromia limitată și monografia semnalizărilor optice executate, datorate lipsei de programabilitate și limitărilor predefinite a structurii de principiu și a construcției mecanice adoptate, ceea ce face ca, în căzui dirijării traficului în puncte complexe de semnalizare (intersecții rutiere de căi multiple, mari gări de cale ferate, porturi maritime sau fluviale, aeroporturi eu piste multiple etc.), unde se impun multiple funcții de semnalizare, de culori diferite sau cu aspecte grafice diverse, să fie necesară funcționarea, interconectarea și coordonarea unui număr mare de dispozitive convenționale de semnalizare, având ca urmare costuri mari de instalare și întreținere, consumuri mari de energie, fiabilitate redusă, echipamente complexe de comandă precum și acuitate vizuală scăzută.

Brevetul R0116230 B1 (30.11.2000) prezintă un dispozitiv destinat dirijării traficului rutier și pietonal, realizat cu un element de semnalizare optică bifuncțional, bicolor, monografic și neprogramabil , care realizează funcția principală de semnalizare a culorii, combi nată cu o funcție auxiliară de afișare grafică, sectorială, a timpului disponibil de acces/interdicție, având ca sursă de lumină un număr variabil de becuri cu incandescență, prevăzute cu filtre de culoare roșie și verde, comandate de un circuit de secvențiere realizat cu relee. Dispozitivul este bicromatic, având numai culorile roșu și verde, este bifuncțional, realizând numai funcția de semnalizare „culoare și funcția auxiliară de contor de timp decrementai, pentru informarea participant!lor la traficasupra duratei de acces/interdicțieîntr-o intersecție. Funcția de contor de timp decrementai este propusă sugestiv, prin stingerea succesivă, în unități de timp proporționale, a unor sectoare de disc luminos monocrom, verde pentru semnalizarea timpului disponibil de acces în intersecție sau roșu pentru semnalizarea timpului de interdicție rămas la dispoziția participanților la trafic. Acest dispozitiv prezintă dezavantajul că este bicolor, bifuncțional și monografie. Este realizat cu surse de lumină becuri cu incandescență

RO 125937 Β1 și comandat cu relee. Produsul nu poate fi programabil fiind lipsit de componente electronice 1 programabile (microprocesoare, memorii etc.). Forma grafică de sugerare a timpilor disponibili de acces sau interdicție are o acuitate vizuală redusă și poate crea confuzii de interpretare 3 pentru participanții la trafic, datorită afișării pe același corp de semnalizare a unor sectoare de culoare verde, combinate cu sectoare de culoare roșie. 5 în cererea de brevet WO 2007/077184 A1 (12.07.2007), se prezintă un aparat pentru dirijarea traficului, alcătuit dintr-un panou luminos și dintr-o multitudine de surse luminoase 7 (LED-uri), dispuse în interiorul panoului luminos și care emit lumină în exteriorul acestui panou. LED-urile utilizate sunt multicolore și sunt conectate la o unitate de control ce are rolul 9 de a comanda tipul culorii emise la un moment dat Unitatea de control constă într-un microprocesor, capabil să comande LED-urile individual și selectiv, astfel încât să definească 11 forme geometrice specifice, caracterizate de culori specifice, folosite în dirijarea traficului precum săgeți, cruci, cercuri, linii orizontale, oblice etc. Dezavantajele acestei soluții constau 13 în faptul că ea nu conține și funcția de contor de timp, nu poate fi integrată în sistemele complexe de dirijare/semnalizare rutieră și nu poate fi utilizată în dirijarea camuflată a trafi- 15 oului militar în zonele de operații.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în dirijarea traficului civil și militar 17 cu ajutorul unui element de semnalizare optică programabil, capabil să emită lumină în spectrul vizibil, infraroșu sau ultraviolet, în funcție de comanda primită. 19

Elementul programabil de semnalizare optică, multifuncțional, policrom și poligrafic, alcătuit dintr-o matrice de surse discrete de radiație distribuite uniform pe suprafața de 21 radiație, conform invenției, înlătură dezavantajele prezentate mai sus, prin aceea că sursele discrete de radiație sunt comandate individual, ca poziție și intensitate, prin multiplexare și 23 modulație a impulsurilor în lățime, de către niște circuite de comandă “linii” și “coloane”, coordonate de un controler de element, conform unor comenzi primite de la un controler 25 ierarhic superior, printr-o interfață serială sau paralelă, sursele discrete de radiație fiind alimentate de la o sursă de tensiune sau curent, comandată în trepte, direct de către un circuit 27 termostat cu histerezis, pus în legătură cu un senzor de temperatură amplasat pe suprafața radiantă a surselor de radiație, în vederea asigurării protecției termice a acesteia, precum 29 și de un senzor de lumină ambientală, care comandă global intensitatea radiației surselor în funcție de zi sau noapte, în vederea reducerii consumului energetic. 31

Dispozitivul programabil de semnalizare, alcătuit din unul sau două elemente programabile de semnalizare optică, multifuncționale, policrome și poligrafice, menționate mai sus, 33 este caracterizat prin aceea că elementele programabile de semnalizare optică sunt comandate serial sau paralel de către un controler de dispozitiv, conform unor comenzi primite de 35 la un controler ierarhic superior, printr-o interfață serială.

Avantajele invenției sunt următoarele: 37

- programabilitate - posibilă datorită montajului electronic adoptat, capabil să recepționeze serial sau paralel o secvență de date, să o decodifice și să comande individual 39 starea surselor discrete de lumină V, IR sau UV, ori de câte ori se impune;

- multifuncționalitate - posibilă cu aceeași structura de principiu și construcție 41 mecanică, capabilă să execute oricare, și nu numai, în funcție de semnalizarea optică principală, auxiliară sau de presemnalizare, enumerate în lista de mai jos, ori de câte ori se 43 impune:

a) funcția principală de semnalizare „pata de culoare: alb, roșu, galben, verde, 45 albastru etc., continuu sau intermitent în timp, având diferite durate de timp sau secvențe de aprindere; 47

RO 125937 Β1

b) funcția principală „grafică de indicare a direcției permise de mers: înainte, înainte și la stânga, înainte și la dreapta, numai la stânga, numai la dreapta, întoarcere la stânga, întoarcere la dreapta etc., în diferite culori de semnalizare, după caz;

c) funcția auxiliară de „afișaj grafic a diferitelor simboluri de trafic: tramvai, autovehicul, pieton, biciclist etc., corelată cu funcția principală de semnalizare;

d) funcția auxiliară de „contor numeric decrementai: pentru acces sau interdicție, executata în culori diferite, corelată cu funcția principala de semnalizare;

e) funcția de „presemnalizare a direcției de mers : interzis la stânga sau dreapta, interzisă întoarcerea la stânga sau dreapta, multiplicarea benzii de circulație în stânga sau dreapta, restrângerea benzii de circulație către stânga sau dreapta etc., executată în culoarea galben intermitent;

f) funcția de afișaj alphanumeric a unor informații de trafic: viteza de rulare, atenționări meteo, restricție de circulație etc.;

- policromie - datorată, în cazul elementelor de semnalizare optică în spectrul V, surselor de lumină discrete cu lungimi de undă corespunzătoare culorilor fundamentale RG sau RGB (roșu =Red, verde=Green și albastru =Blue) care, prin aditivare cu intensități variabile, pot genera o policromie limitată sau totală, ori de câte ori se impune;

- poligrafie - datorată surselor de lumină discrete, așezate ordonat într-o matrice precum și montajului electronic adoptat, care le comandă individual în starea ON/OFF, și care, printr-o selectare corespunzătoare în starea ON, poate genera orice semn grafic, ori de câte ori se impune;

- autocontrol și autotest - datorată montajului electronic adoptat, care execută bucle de reglaj global a intensității luminii radiate de elementul de semnalizare în funcție de lumină ambiantă, în vederea asigurării unui optim de acuitate vizuală pe timp de zi/noapte sau de temperatura suprafeței radiante, în vederea protecției termice a surselor discrete de lumină. Montajul electronic propus execută și testul individual al fiecărei surse discrete de lumină, luând decizii în consecință;

- flexibilitate - caracterizată prin aceea că elementul, având aceași structură de principiu și construcție mecanică, este capabil prin reprogramare să execute noi funcții, în orice cromatică sau grafică necesară, ori de câte ori se impune.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1...11, care reprezintă:

- fig. i „schema bloc a elementului programabil de semnalizare optică, mpp, referitoare la blocurile funcționale și interconectarea lor cu matricea surselor de radiație, în legătură eu detaliul modului de realizare a invenției;

- fig. 2, vedere de ansamblu a elementului programabil de semnalizare optică mpp, în legătură cu forma constructivă a acestuia;

- fig. 3, organigrama generală de funcționare a controlerului elementului programabil de semnalizare optică, mpp, în vederea realizării funcțiilor de semnalizare optică poligrafică și policromă, la o comandă serială sau paralelă, precum și a funcției de autotest;

- fig, 4, schema bloc a dispozitivului mono sau dual-corp, programabil de semnalizare optică, mpp, destinat dirijării optice, în spectrul V, a traficului rutier și pietonal, în legătură cu exemplul 1 de aplicare a invenției;

- fig. 5, exemple de funcții de semnalizare principale, asociate cu un contor decrementai de timp, culori și forme grafice, realizate de dispozitivul programabil mpp dual-corp, de semnalizare optică, utilizate în dinjarea traficului rutier și pietonal;

- fig. 6, exemple de funcții de presemnalizare, culori și forme grafice, realizate de dispozitivul programabil mpp mono-eorp, de semnalizare optică, propuse utilizării în dirijarea traficului rutier;

RO 125937 Β1

- fig. 7, schema bloc a dispozitivului mobil, mono sau dual-corp, programabil, de 1 semnalizare optică mpp, destinat dirijării traficului rutier în zonele cu restricții temporare, în legătură cu exemplul 2 de aplicare a invenției; 3

- fig. 8, exemple de secvențe de funcții de semnalizare, asociate cu un contor decrementai de timp, culori și forme grafice, realizate de dispozitivul programabil mpp 5 mono-corp, de semnalizare optică, utilizate în dirijarea traficului rutier din zonele cu restricții rutiere temporare; 7

- fig. 9a, schemă de principiu a comenzii individuale, pentru fiecare LED în parte, folosind întreruptoare electronice dedicate; 9

- fig. 9b, schemă de principiu a comenzii prin multiplexare a LED-urilor în starea aprins/închis, folosind circuitele de comandă linii și coloane, în sine cunoscute; 11

- fig, 10, schemă de principiu explicativă pentru gestionarea resurselor elementului programabil de către controlerul de element, sunt prezentate i ntrări le/ieși ri le controlerului de 13 element și legătura acestuia cu circuitele de comandă linii și coloane, și cu sursele discrete de radiație. 15

- fig. 11, schemă de principiu explicativă, pentru ilustrarea relației ierarhice dintre controlerul de dispozitiv și controlerul de element 17 în continuare, se va prezenta în detaliu un mod de realizare a invenției revendicate, în legătură cu fig. 1, 2, 3, 9 și 10. 19

Schema bloc a elementului programabil de semnalizare optică mpp este prezentată în fig. 1. Acesta este prevăzut cu surse discrete de radiație 1, utilizând diode electroluminis- 21 cente (LED) generatoare de lumină monocromatică, bicoloră: roșu și verde RG (red, green), în cazul policromiei reduse sau tricoloră: roșu, verde și albastru RGB (red, green, blue), în 23 cazul policromiei totale din spectrul V și/sau din LED-uri generatoare de radiație în spectrul IR sau UV, distribuite uniform pe suprafața de radiație, conectate matricial cu anodul comun 25 pe linii și catodul comun pe coloane sau invers, comandate individual în intensitate de la 0% (stins) la 100% (aprins maxim) prin multiplexare și modulație în durată (PWM) de către 27 circuitul de comandă „linii 2, corelat cu circuitul de comandă „coloane 3.

S-a optat pentru soluția comenzii prin multiplexare a LED-urilor în starea aprins sau 29 nu, cu ajutorul circuitelor 2, 3, detaliată în fig. 9b, soluție în sine cunoscută, datorită avantajelor pe care aceasta le conferă față de soluțiaclasică de comandă individuală a fiecărui LED 31 în parte cu întrerupătoare electronice dedicate (fig. 9a), din care menționăm reducerea numărului de componente, respectiv, a miniaturizării montajului și, ca urmare, a reducerii 33 prețului de cost al produsului. Blocurile 2 și 3 sunt realizate cu o serie diversă de componente electronice specializate, în sine cunoscute, integrate pe scară largă, având diferite scheme 35 interne, structuri, capacități de comandă, în diverse tehnologii de fabricație, fabricate de numeroși producători și în continuă dezvoltare, de tipul porților logice, decoderelor, registrelor 37 de deplasare, întrerupătoarelor electronice, generatoarelor de curent constant, PWM sau combinații ale acestora, integrate într-o singură componentă. 39

Se prezintă, în fig. 9b, una dintre soluțiile posibile de comandă, prin multiplexare a LED-urilor în starea aprins sau nu, și de variație a intesintății luminoase a acestora. Blocul 41

- circuitul de comandă „linii - este realizat din mai multe registre de deplasare 30, concatenate, comandate serial de către controlerul de element 4, registre care comandă la rândul 43 lor întrerupătoarele electronice de curent mare 29, asigurând astfel polarizarea cu U+ și curentul direct de conducție pentru toate LED-urile conectate cu anodul liniile matricei. Blocul 45

- circuitul de comandă „coloane - este comandat serial de către controlerul de element 4 și este realizat din mai multe circuite specializate concatenate, care conțin integrate un număr 47

RO 125937 Β1 variabil 8,16, 32 etc. de întrerupătoare electronice de curent cu limitare și circuite PWM, în vederea protecției LED-ului și, respectiv, a variației intesitâții luminoase a acestuia, precum și un registru intern 31 de 8,16, 32 etc. celule, cu intrare serie și ieșire paralelă SIPO (serial in parallel out) de comandă a acestora. Scopul lor este de a asigura succesiv polarizarea LED-rilor matricei și variația curentului acestora, în vederea aprinderii lor, cu o anumită intesitate luminoasă. De asemenea, aceste blocuri în variante complexe de fabricație pot furniza controlerului de element 4 și informații de stare a LED-ului acționat (de scurtcircuit sau întrerupere).

Se explică, în continuare, funcționarea acestor module la momentul de timp ce are ca efect aprinderea LED-urilor k-1 și k de pe linia 2, din matricea elementului programabil de semnalizare optică mpp, figurată în fig. 9b, astfel:

- momentul t1; controlerul de element 4 trimite serial o comandă blocului 2 (circuitul de comandă „linii) de a comuta sursa de tensiune U+ numai pe linia a 2-a matricei de leduri (Celelalte linii fiind deconectate), asigurând asfel polarizarea numai pentru LED-urile legate cu anodul la aceasta,

- momentul t2: controlerul de element 4 trimite serial o comandă blocului 3 (circuitul de comandă coloane) de a comuta, la sursa de tensiune U- (masa), o serie de coloane (toate, parțial sau niciuna), corespunzătoare LED-urilor de pe linia 2 care trebuie aprinse, conform liniei din forma grafică ce trebuie afișată, adică coloana k-1 și k. în acest moment, circuitul de polarizare a ledurilor 2/k-1 și 2/k se închide la masă, prin intermediul comutatoarelor electronice de coloană, și acestea se vor aprinde la o intensitate dictată de raportul de umplere a semnalului PWM asociat și protejate de (imitatoarele de curent aferente.

- momentul t3: controlerul de element 4 trimite serial o nouă comandă către blocul 2 (circuitul de comandă „linii) de a comuta sursa de tensiune U+ numai pe o nouă linie a matricei de leduri,

- momentul t4: controlerul de element 4 trimite serial o comandă către blocul 3 (circuitul de comandă „coloane) de a comuta la sursa de tensiune U- (masa), coloanele corespunzătoare LED-urilor de pe noua linie selectată ce trebuie aprinse (toate, parțial sau niciuna).

Aceste secvențe de baleiaj a tuturor liniilor matricei 1-J, coroborată cu baleiajul tuturor coloanelelor matricei 1-K, trebuie realizate cu o fecvență mai mare de 25...30 Hz, pentru ea imaginile grafice succesiv realizate prin aprinderea corespunzătoare a LED-urilor să poată fi integrate de ochiul uman ca o imagine de ansamblu, stabilă și fără pâlpâire.

Circuitele de comandă „linii 2 și „coloane 3 sunt în esență niște întrerupătoare electronice comandate, în sine cunoscute, aferente fiecărei linii și coloane ale matricei de LED-uri și sunt coordonate direct de către controlerul de element 4, în secvențe seriale succesive, dictate de programul executat de acesta, conform comenzilor de funcții care sunt primite de la un controler ierarhic superior, prin interfața serială 9 Tx/Rx (fig. 1) sau, opțional, prin interfața paralelă 10, în vederea execuției funcțiilor F1. .Fn în cromatica și grafica specifică. Matricea de LED-uri 1 este alimentată de o sursă 8 de tensiune sau curent comandată în trepte, până în starea OFF, direct de un circuit 7 termostat cu histerezis, având plasat senzorul de temperatură 6 pe suprafața sau radiatorul surselor de lumină, în vederea asigurării protecției termice a acesteia. Controlerul de element 4 primește o informație despre intensitatea luminii ambientale de la senzorul de lumină 5, pentru a comanda intensitatea luminoasă a luminii radiate, prin variația factorului de umplere a modulației în durată (PWM), aplicată LED-urilor. Controlerul de element 4 primește informații continue de la circuitele de comandă 2 sau 3 despre starea LED-urilor, executând astfel testul continuu al stării surselor

RO 125937 Β1 de radiație 1, precum și al circuitelor de interfață serială și paralelă 9,10, executând, în caz 1 de defect, funcții autonome de avarie prestabilite precum funcția de STINS sau GALBEN intermitent și informând corespunzător controlerul ierarhic superior. 3

Construcția mecanică a elementului programabil de semnalizare optică mpp este conform fig. 2, unde 1 este matricea surselor discrete de radiație V, IR sau UV, realizate cu 5 LED-uri, distribuite regulat, pe suprafața (circulară, dreptunghiulară etc.) unui cablaj imprimat multistrat 11, având pe cealaltă față circuitele de comandă și alimentare 2.. .10. Alimentarea 7 montajului electronic și comenzile seriale sau paralele de funcționalitate, culoare și de grafică se fac prin cablajul și conectorul de interconectare 12. întregul ansamblu este montat într-o 9 carcasă mecanică 13, de protecție și susținere. Elementul este prevăzut cu un filtru polarizat, antireflexie 14, destinat atenuării reflexiei luminii solare incidente în timpul zilei său a luminii 11 farurilor mașinilor în timpul nopții, îmbunătățind în acest fel vizibilitatea semnalizărilor executate. 13

Controlerul de element, ilustrat în blocul 4 (vezi fig. 1,2,9,10) este gestionarul resurselor elementului programabil de semnalizare optică mpp 15 (fig. 4, 7), alcătuit din compo- 15 nentele 1..10, 29, 30 și 31 (fig. 1, 2, 9,10) și executantul comenzilor de semnalizare primite de la controlerul ierarhic superior al dispozitivului de semnalizare optică mpp 16 (fig. 4, 7) 17 direct Sau prin intermediul unor interfețe, transmise serial său paralel.

Controlerul de element este în esență un automat programabil, o componentă 19 electronică de tip microprocesor care integrează o multitudine de circuite specializate și care execută un program conform unui algoritm de element ilustrat în fig. 3. 21

Circuitele interne specializate sunt de natura:

- unității logico-aritmetice, destinată efectării operațiilor logice și aritmetice ale 23 algoritmului de program;

- porturilor l/O (input/output) seriale sau paralele, destinate interfațării cu elementele 25 de execuție sau de comandă;

- registrelor speciale de control al derulării algoritmului de program (registrele 27 operanzilor, contorul de program, indicatorul de stivă, vectorii de întrerupere etc );

- memoria nonvoiatilă a programului algoritmului de lucru; 29

- memoria de date temporare sau datelor de program;

- blocuri funcționale (ADC-convertor analog digital, WD-circuit de control, oscilator 31 intern și contori de timp etc.).

Controlerul de dispozitiv, ilustrat în blocul 16 (fig. 7) este gestionarul elementelor 33 programabile de semnalizare optică mpp, ilustrate în blocul 15 (fig. 4,7), singulare sau duble, precum și al altor resurse ale dispozitivului programabil de semnalizare optică mpp, 16.. 20, 35 în funcție de amplasarea acestuia într-o rețea centralizată de dirijare a circulației zonale sau metropolitane, în principiu, controlerul de dispozitiv 16 este de asemenea un automat 37 programabil de tip microprocesor, care integrează o multitudine de circuite specializate și care execută un program conform unui algoritm de dispozitiv. 39

Controlerul de dispozitiv 16 este executantul comenzilor de dirijare a circulației primite de la controlerul ierarhic superior, server al rețelei centralizate de dirijare a circulației zonale sau 41 metropolitane.

Ierarhizarea acestor controlere este ilustrată în fig. 11. 43

Organigrama programului pe care îl execută controlerul de element 4 este reprezentată în fig. 3. Aceasta este o succesiune logică de instrucțiuni specifice microproce- 45

SOarelor, grupate în blocuri de execuție sau decizionale parcurse, începând cu eticheta „Start, urmată de blocul „Ex Initializ și Autotest care execută inițializarea și autotestul 47

RO 125937 Β1 elementului la prima pornire a montajului electronic. Rezultatele autotestului, constând în testul individual al stării surselor de radiație și stabilirea unui procent de defecte, măsurarea temperaturii suprafeței radiante, măsurarea curentului total absorbit și alte date, sunt comparate cu un vector de stare acceptabil de către blocul decizional „Atest ok?. Dacă rezultatul este NU, urmează procedura de alarmă, care poate stinge complet sursele elementului, pentru a nu crea ambiguități de semnalizare sau poate executa o secvență de avarie „GALBEN intermitent. Dacă rezultatul este DA, se intră în buclă continuă de așteptare a recepției seriale sau paralele de la controlerul ierarhic superior a unui mesaj având codul de identificare ID propriu, aceasta făcându-se cu blocul decizional „Rx ID pr?. Când acesta sosește, el este dirijat de către blocul decizional „ID Cda? pe ramură de decodificare și execuție a unei comenzi de funcție, caracterizată de durată, forma grafică și cromatică sau a unei comenzi de interogare, respectiv, de citire și de transmitere a stării proprii de funcționare. în timpul execuției funcției de semnalizare, se execută și secvența de autotest Ex Atest, urmată de un salt necondiționat în blocul decizional „Atest ok?, închizându-se astfel bucla continuă de funcționare.

în continuare, sunt prezentate două exemple de aplicare industrială a invenției, în legătură cu fig. 4, 5, 6, 7 și 8.

Exemplul 1. Dispozitiv programabil de semnalizare optică mpp, mono sau dual corp, destinat dirijării optice în spectrul V a traficului civil rutier și pietonal.

Dispozitivul propus în acest exemplu de aplicare industrială a invenției este destinat dirijării optice, în spectrul V (vizibil) , a traficului civil rutier și pietonal, conform unui cod comun sau specific domeniului de trafic, prin emisia sau nu a unui semnal luminos de o anumită Culoare și de o anumită formă grafică, utilizând ca sursă de lumină elementele programabile de semnalizare optică mpp, conform invenției revendicate. Dispozitivul poate funcționa în regim de tip slave, caracterizat prin aceea că poate fi integrat într-un sistem complex de dirijare a traficului, specific unei zone ce grupează mai multe intersecții sincronizate în undă verde, pe anumite direcții, executând comenzile de funcții principale și/sau auxiliare de dirijare, comandate de către unitatea centrală de sistem sau poate funcționa izolat în regim de tip mașter, caracterizat prin aceea că execută autonom un program de dirijare a traficului local, într-un sistem insular, gestionând serial sau paralel un număr variabil de dispozitive locale de semnalizare, tip slave.

Schema bloc a acestui dispozitiv, reprezentată în fig. 4, este alcătuită din unul sau două elemente programabile de semnalizare optică mpp 15, comandate serial de către controlerul de dispozitiv 16, care execută programe specifice, regimul de funcționare al dispozitivului, de tip slave sau mașter, interconectat în sistemul complex sau, respectiv, în sistemul insular de dirijare a traficului, prin intermediul interfeței de comunicațieși sincronizare 17 Comunicația și/sau sincronizarea dispozitivului de semnalizare optică mpp se realizează serial pe fir Tx/Rx sau, opțional, fără fir (wireless), de către modulul 21, pe suport radio sau telefonie celulară GPRS, precum și de către un modul GPS 20, în vederea executării secvențelor de dirijare dedicate anumitor perioade de timp din zi și anumitor zile din săptămână. Alimentarea dispozitivului se face de către sursa de tensiune mixtă 18, care procesează tensiunea de la rețeaua de alimentare +Vcc sau, opțional, tensiunea furnizată de panourile solare 19, având bateria tampon 26 de stocare a energiei electrice. Opțional, dispozitivul mono sau dual-corp programabil de semnalizare optică mpp, destinat dirijării optice, în spectrul V, a traficului civil rutier și pietonal este prevăzut cu o serie de module anexe, cum ar fi: modul de comandă 22 manuală a semnalizării, modul de generare 23 a unor

RO 125937 Β1 mesaje vocale sau semnale sonore de avertizare pentru intersecții frecventate de persoane 1 nevăzătoare, modul de culegere a datelor locale de trafic 24 prin senzori specifici sau modul de prelevare și transmisie de imagini de la o cameră video 25. 3 în fig. 5 sunt exemplificate funcții, culori și forme grafice ce pot fi realizate de dispozitivul programabil mpp, dual-corp, de semnalizare optică, destinate dirijării traficului 5 rutier sau pietonal, asociate cu un contor decrementai de timp, în vederea dirijării traficului rutier în intersecții, parcări, pe șosele și autostrăzi, pe porțiuni de drum cu restricții rutiere 7 temporare.

Eficiența și noutatea acestui dispozitiv rezultă din aceea că, pentru dirijarea și 9 contorizărea fără faze intermediare de viraje stânga/dreapta controlate a unei intersecții de străzi Est-Vest/ Nord-Sud, cu o singură bandă pe sens și prevăzute cu treceri de pietoni, sunt 11 necesare un număr total de 40 de dispozitive de semnalizare/contorizare convenționale, mono-corp (12 rutiere, 16 pietonale, 4 contori bicolori rutieri și 8 contori bicolori pietonali), în 13 timp ce dirijarea și contorizarea aceleiași intersecții cu dispozitive programabile de semnalizare optică mpp, mono-corp, necesită un numărtotal de 24 de unități de semnalizare 15 (8 rutiere și16 pietonale), respectiv, un numărde 12 dispozitive programabile de semnalizare optică, mpp dualcorp. 17 în fig. 6 sunt exemplificate funcțiile de presemnalizare, culori și forme grafice ce pot fi realizate de dispozitivul programabil mpp, mono-corp. 19

Exemplul 2 Dispozitiv programabil de semnalizare optică mpp, mono-corp, mobil, destinat dirijării optice în spectrul V a traficului rutier din zonele cu restricții temporare de 21 circulație.

Dispozitivul propus în acest exemplu de aplicare industrială a invenției este 23 mobil/semimobil, montat pe o platformă remorcabilă/transportabilă, destinat instalării rapide și dirijării traficului rutier din zonele cu restricții temporare de circulație, determinate de 25 șantiere, lucrări de întreținere a drumului, accidente etc., conform unui cod comun sau specific domeniului de trafic, prin emisia sau nu a unui semnal luminos de o anumită culoare și de 27 o anumită formă grafică, utilizând ca sursă de lumină elementele programabile de semnalizare optică mpp, conform invenției revendicate. Dispozitivul se instalează ia ințrăriie 29 în zona de restricție de sens, asigurând sincron accesul alternativ în zonă pe o singură bandă, într-un sens sau altul, a mijloacelor rutiere din trafic, dirijând circulația cu funcția principală 31 de semnalizare combinată cu un contor decrementai de timp. Dispozitivele lucrează autonom , sincronizarea lor făcându-se la intervale de timp, printr-o transmisie serială pe unul din 33 suporturile fir, radio, telefon celular sau prin recepția timpului universal de la sistemul GPS.

Schema bloca acestui dispozitiv, reprezentată în fig. 7, este alcătuită dintr-un element 35 programabiîde semnalizare optică mpp 15, comandat serial de către controlerul de dispozitiv 16, care execută programe specifice regimului de funcționare al dispozitivului, de tip slave 37 sau mașter, interconectat în sistemul insular de dirijare a traficului prin intermediul interfeței de comunicație și sincronizare 17. Comunicația și/sau sincronizarea dispozitivului de 39 semnalizare optică mpp 15 se realizează serial pe fir Tx/Rx sau, opțional, fără fir (wireless) de către modului 21, pe suport radio sau telefonie celulară GPRS, precum și de către un 41 modul GPS 20. Alimentarea dispozitivului se face de către sursa de tensiune 18, care procesează tensiunea +Vcc de alimentare, furnizată de o baterie 26 tampon de stocare a 43 energiei electrice, ce poate fi încărcată de la o sursă suplimentară de tensiune Vsup sau, opțional, de la tensiunea furnizată de panourile solare 19 Parametrii de semnalizare ai 45 dispozitivului se stabilesc prin programare cu un laptop sau de la un panou operator 28. Opțional, dispozitivul programabil de semnalizare optică mpp 15 este prevăzut cu o serie de 47

RO 125937 Β1 module anexe, cum ar fi: modul de comandă manuală a semnalizării 22, modul de generare a unor mesaje vocale sau semnale sonore de avertizare 23 pentru perioadele de timp cu condiții de vizibilitate redusă, modul radar de trafic 27, cu semnalizarea depășirii vitezei permise în zonă.

în fig. 8 sunt exemplificate funcții, culori și forme grafice ce pot fi realizate de dispozitivul programabil mpp, mono-corp, de semnalizare optică în secvențe alternative, destinate dirijării traficului rutier, asociat cu un contor decrementai de timp din zonele cu restricții rutiere temporare. Semnalizarea funcției principale se face cu o durată de timp lungă, alternativ cu funcția auxiliară de contor decrementai de timp, cu o durată de timp scurtă.

Eficiența și noutatea acestui dispozitiv rezultă din aceea că, pentru dirijarea și contorizarea unei zone de restricție rutieră cu circulație alternativă pe un singur sens, cu 2 intrări, fără treceri de pietoni, sunt necesare un număr total de 8 de dispozitive de semnalizare/contorizare convenționale, mono-corp (3+3 rutiere, 1+1 contori bicolori), în timp ce dirijarea și contorizarea aceleiași zone cu dispozitive programabile de semnalizare optică mpp, mono-corp, necesită un număr total de 2 de unități de semnalizare (1 + 1 rutier/contor).

Claims (14)

1. Element programabil de semnalizare optică, multifuncțional, policrom și poligrafic, 3 alcătuit dintr-o matrice de surse discrete de radiație distribuite uniform pe suprafața de radiație, caracterizat prin aceea că sursele discrete de radiație (1) sunt comandate individual 5 ca poziție și intensitate, prin multiplexare și modulație a impulsurilor în lățime, de către niște circuite (2, 3) de comandă “linii” și “coloane”, coordonate de un controler de element (4), 7 conform unor comenzi primite de la un controler ierarhic superior, printr-o interfață (9) serială sau paralelă (10), sursele discrete de radiație (1) fiind alimentate de la o sursă de tensiune 9 sau curent (8), comandată în trepte, direct de către un circuit termostat cu histerezis (7), pus în legătură cu un senzor (6) de temperatură, amplasat pe suprafața radiantă a surselor de 11 radiație (1), în vederea asigurării protecției termice a acesteia, precum șî de un senzor (5) de lumină ambientală, care comandă global intensitatea radiației surselor, în funcție de zi sau 13 noapte, în vederea reducerii consumului energetic.

2. Element conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că matricea surselor de 15 radiație (1) este distribuită regulat pe suprafațaunui cablaj imprimat multistrat (11), cablaj ce are pe cealaltă față niște circuite de comandă și alimentare (2... 10), alimentarea și comanda 17 montajului realizându-se prin intermediul cablajului anterior menționat și printr-un conector de interconectare (12), întregul ansamblu astfel format fiind montat într-o carcasă mecanică 19 (13) de protecție și susținere.

3. Element conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că este prevăzut cu un 21 filtru polarizat, antireflexie (14), destinat atenuării reflexiei luminii solare incidente în timpul zilei sau a luminii farurilor mașinilor în timpul nopții. 23

4. Element conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că sursele discrete de radiație (1) constau în niște diode electroluminiscente, ce pot emite radiații în spectrul Vizibil, 25 infraroșu sau ultraviolet, conectate matriceal cu anodul comun pe linii și catodul comun pe coloane sau invers. 27

5. Element conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că, pentru emiterea de radiații în spectrul vizibil, utilizează diode electroluminiscente generatoare de lumină 29 monocromatică, bicoloră în cazul policromiei reduse sau tricoloră în cazul policromiei totale.

6. Element conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că sursele discrete de 31 radiație (1) sunt comandate individual în intensitate, în vederea realizării policromiei și sunt comandate individual aprins/stins, în vederea realizării poligrafiei. 33

7. Dispozitiv programabil de semnalizare, alcătuit din unul sau două elemente programabile de semnalizare optică, multifuncționale, policrome și poligrafice, de la 35 revendicările 1...6, caracterizat prin aceea că elementele programabile de semnalizare optică (15) sunt comandate serial sau paralel de către un controler de dispozitiv (16), conform 37 unor comenzi primite de la un controler ierarhic superior, printr-o interfață seriala (17).

8. Dispozitiv conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că comunicația și 39 sincronizarea elementelor programabile (15) se realizează serial pe fir (Tx/Rx) sau fără fir de către un modul (21), pe suport radio sau telefonie celulară GPRS, precum și de un modul 41 GPS (20).

9. Dispozitiv conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că alimentarea 43 elementelor programabile (15) se realizează de către o sursă de tensiune mixtă (18), care procesează tensiunea de la rețeaua de alimentare (Vcc) și/sau tensiunea furnizată de niște 45 panouri solare (19), panouri ce au o baterie tampon (26) de stocare a energiei electrice.

RO 125937 Β1

1

10. Dispozitiv conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că poate fi prevăzut cu o serie de dispozitive anexe precum: un modul de comandă manuală a semnalizării (22),

3 un modul de generare a unor mesaje vocale sau a unor semnale sonore de avertizare (23), un modul de culegere a datelor locale de trafic (24) prin senzori specifici, un modul de

5 prelevare și transmisie de imagini de ja o cameră video (25) sau un modul radar de trafic (27) ce semnalizează depășirea vitezei permise în zona de serviciu.

7 11. Dispozitiv conform revendicării 10, alcătuit din două elemente programabile de semnalizare optică, multifuncționale, policrome și poligrafice, de la revendicările 1...6,

9 caracterizat prin aceea că sursa de lumină formată din două elemente de semnalizare optică (15) execută pe un corp o funcție de semnalizare asociată simultan cu execuția pe celălalt

11 corp a unei funcții de contor decrementai de timp, având corelate cele două funcții ca durată și crom ie.

13 12. Dispozitiv conform revendicării 10, alcătuit dintr-un element programabil de semnalizare optică, multifuncțional, policrom și poligrafic, de la revendicările 1...6,

15 caracterizat prin aceea că sursa de lumină formată dintr-un element de semnalizare optică (15) execută o funcție de semnalizare asociată alternativ cu o funcție de contor decrementai

17 de timp, cele două funcții fiind corelate ca durată și cromie.