RU2709296C1

RU2709296C1 - Система организации нерегулируемого пешеходного перехода

Info

Publication number: RU2709296C1
Application number: RU2019132645A
Authority: RU
Inventors: Роберт Владимирович Ли
Original assignee: Роберт Владимирович Ли
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2019-12-17

Abstract

Изобретение относится к сигнальным дорожным системам. Система организации нерегулируемого пешеходного перехода состоит из дорожных знаков пешеходного перехода, дополнительных дорожных знаков пешеходного перехода, устройства для освещения пешеходного перехода, по меньшей мере, из двух сенсорных устройств и из двух исполнительных модулей. При этом каждое сенсорное устройство содержит датчик обнаружения пешеходов и сенсорный модуль, включающий в качестве его элементов программируемое логическое устройство, связанное с приемопередатчиком, внутренней системой питания и измерительными датчиками. При этом программируемое логическое устройство связано с датчиком обнаружения пешеходов, с элементами световой индикации дорожного знака, источником света устройства для освещения пешеходного перехода, а одно из сенсорных устройств в системе содержит коммуникационно-управляющий модуль. Коммуникационно-управляющий модуль содержит в качестве его элементов программируемое логическое устройство и связанные с ним приёмопередатчик, модем сотовой связи GSM/GPRS и внутреннюю систему питания. Программируемое логическое устройство выполнено с возможностью подключения к элементам световой индикации дополнительных дорожных знаков. Достигается повышение эксплуатационных характеристик системы. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение относится к сигнальным дорожным системам, использующим беспроводные радиочастотные средства передачи информации для адресного управления световой индикацией дорожных знаков и может быть использовано для организации нерегулируемого пешеходного перехода.

Из уровня техники известна система для организации безопасного пешеходного перехода, содержащая дорожный знак «Пешеходный переход» на опорном трубчатом столбе, элемент сигнального освещения, размещённый над переходом на перекладине, опирающейся на столб, датчик движения, источник питания, блок управления, связующие узлы и средство для размещения указанных блоков на опоре (патент РФ № 109152, 16.05.2011).

Кроме того, известно устройство освещения пешеходного перехода, содержащее установленные на стойках Г-образных опор, датчики движения пешеходов, соединённые с кнопками вызывными пешеходными, и дорожные светильники, расположенные на их консолях, и соединённые с блоками управления, которые подключены к внешнему источнику питания (патент РФ № 101048, 02.04.2010).

Существенным недостатком известных систем является то, что они не обеспечивают высокой безопасности пешехода, в том числе, ввиду низкой эффективности воздействия световой информационной индикации указательных дорожных знаков на участников дорожного движения, нестабильной работы источников освещения в зоне пешеходного перехода, отсутствия контроля за работой устройства освещения пешеходного перехода.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке беспроводной радиочастотной системы организации

нерегулируемого пешеходного перехода для заблаговременного предупреждения участников дорожного движения о наличии пешехода на пешеходном переходе и создания системы динамической световой индикации дорожных знаков для повышения безопасности пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе.

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 пешехода на нерегулируемом пешеходном переходе для предотвращения случаев дорожно-транспортных происшествий.

Указанный технический результат достигается в системе организации нерегулируемого пешеходного перехода, состоящей из дорожных знаков пешеходного перехода с элементами световой индикации, устанавливаемых по обе стороны пешеходного перехода; дополнительных дорожных знаков пешеходного перехода с элементами световой индикации, устанавливаемых вдоль дороги на расстоянии от пешеходного перехода с обеих его сторон; устройства для освещения пешеходного перехода;

по меньшей мере, двух сенсорных устройств, устанавливаемых по обе стороны пешеходного перехода и, по меньшей мере, двух исполнительных модулей, предназначенных для установки с двух сторон дороги,

при этом, каждое сенсорное устройство содержит датчик обнаружения пешеходов и сенсорный модуль, включающий в качестве его элементов программируемое логическое устройство, связанное с приемопередатчиком, внутренней системой питания и измерительными датчиками, при этом программируемое логическое устройство связано с датчиком обнаружения пешеходов, с элементами световой индикации дорожного знака, источником света устройства для освещения пешеходного перехода, и выполнено с возможностью подключения к ним через измерительный датчик,

а одно из сенсорных устройств (Далее - первое сенсорное устройство) в системе содержит коммуникационно-управляющий модуль, при этом, 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,

исполнительные устройства содержат исполнительные модули, включающие 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 дополнительных дорожных знаков через измерительный датчик,

причем, все модули в системе соединены между собой беспроводной радиочастотной сетью посредством приемопередатчиков, а внутренняя система питания внутри каждого из модулей связана с каждым из элементов соответствующего модуля.

Сенсорное устройство может быть установлено на стойках Г-образных опор, содержащих коммутационный шкаф с преобразующим блоком питания высоковольтной линии, используемой в качестве внешней системы питания. На стойках Г-образных опор также может быть установлена кнопка вызывная пешеходная, связанная с сенсорным модулем.

Кнопка вызывная пешеходная наравне с датчиками движения обеспечивает включение световой индикации на дорожных знаках и подсветку пешеходного перехода с целью информирования водителей транспортных средств о переходе пешеходом дороги.

Сенсорный модуль и коммуникационно-управляющий модуль могут быть установлены в коммутационном шкафу.

В качестве датчиков обнаружения пешеходов могут использоваться инфракрасные или радиолокационные датчики движения. Датчики движения могут быть соединены с кнопками вызывными пешеходными, установленными на стойках Г-образных опор.

На стойке каждой Г-образной опоры тыльными сторонами друг к другу установлены дорожные знаки.

Исполнительные модули могут устанавливаться на расстоянии от пешеходного перехода с двух сторон дороги.

В качестве устройства для освещения пешеходного перехода может использоваться по меньшей мере один дорожный светильник, соединённый с сенсорными модулями, и который подключен к внешнему источнику питания,. Дорожный светильник/светильники могут быть установлены на консоли Г-образной опоры непосредственно над пешеходными переходом для полного его освещения или на двух консолях Г-образных опор, установленных с обоих сторон пешеходного перехода.

В качестве элементов информационной световой индикации могут быть использованы светодиоды в матричной форме, соединенные между собой в параллельно-последовательную цепь которые размещены на лицевых панелях металлических корпусов дорожных знаков и дополнительных дорожных знаков.

Логическое устройство сенсорного модуля сенсорного устройства связано с элементами световой индикации дорожного знака, расположенного на той же стороне пешеходного перехода, что и сенсорное устройство, содержащее упомянутый микроконтроллер.

В сенсорных, исполнительных, коммуникационно-управляющем модулях в качестве программируемых логических устройств могут использоваться микроконтроллеры.

В качестве измерительных датчиков сенсорный и исполнительный модули содержат одновременно датчик напряжения и датчик тока.

В качестве сетевых приёмопередатчиков использованы приёмопередатчики ZigBee.

Сенсорный и исполнительный модули содержат клеммную колодку, программируемое логическое устройство, приемопередатчик, датчик напряжения, внутреннюю систему питания, датчик тока. В качестве элементов сенсорный модуль содержит программируемое логическое устройство, приемопередатчик, датчики напряжения и тока, внутреннюю систему питания.

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.

Внутренняя система питания каждого из модулей системы связана с каждым из элементов соответствующего модуля для их обеспечения электропитанием.

Внутренняя система питания исполнительных и сенсорных модулей соединена с внешней системой питания через датчик напряжения и клеммную колодку.

Датчик напряжения сенсорных и исполнительных модулей измеряет напряжения внутренней системы питания, а именно всех её уровней, питающих элементы модулей, с которыми она связана (например, на приемопередатчик подается 3.3 В), а также и напряжение внешней системы питания.

Индикатор работы коммуникационно-управляющего модуля 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.

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).

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.

Микроконтроллер каждого сенсорного модуля содержит вход для подключения датчика обнаружения пешеходов сенсорного устройства и может иметь четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией с возможностью их независимого управления, которые соединены через датчик тока с элементами световой индикации дорожного знака, вызывной кнопкой, источниками света дорожных светильников.

Микроконтроллеры исполнительных модулей могут иметь четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией, с возможностью их независимого управления, которые соединены через датчики тока с элементами световой индикации дополнительных дорожных знаков посредством проводных соединений через клеммные колодки.

Использование в составе микроконтроллеров сенсорных и исполнительных модулей 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, в том числе, дополнительных 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». Это позволяет эффективно привлечь внимание к дорожному знаку пешеходного перехода и достичь дополнительного повышения безопасности пешехода на нерегулируемом пешеходном переходе за счет повышения информированности транспортных средств о переходе пешехода пешеходного перехода на подъезде к пешеходному переходу.

Управление выходами с широтно-импульсной модуляцией микроконтроллеров сенсорных и исполнительных модулей 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, в том числе, дополнительного дорожного знака. Таким образом, обеспечиваемая системой возможность дистанционного управления яркостью элементов световой индикации дополнительно способствует повышению эксплуатационных характеристик системы.

Подключение микроконтроллеров, в том числе, с четырьмя выходами с широтно-импульсной модуляцией сенсорных и исполнительных модулей к элементам световой индикации дорожных знаков и дополнительных 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 дорожных знаков и дополнительных дорожных знаков 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 пешехода на нерегулируемом пешеходном переходе за счет стабильного привлечения внимания к дорожному знаку пешеходного перехода. Это позволяет достичь повышения информированности транспортных средств о переходе пешехода пешеходного перехода на подъезде к пешеходному переходу.

Микроконтроллеры сенсорных и 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.

Выходы микроконтроллеров сенсорных модулей и исполнительных модулей соединены через измерительные датчики (например, датчики тока) с исполнительными устройствами посредством проводных соединений через клеммные колодки.

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.

Соединение датчика обнаружения пешеходов, 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 пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе. Это достигается реализуемой при таком соединении указанных элементов возможности включения элементов световой индикации дорожных знаков у пешеходного перехода при приближении пешехода к пешеходному переходу, а также возможности заблаговременной организации передачи информации о наличии пешехода у нерегулируемого пешеходного перехода исполнительному модулю для включения элементов световой индикации дополнительного дорожного знака на расстоянии от пешеходного перехода в режим динамической световой индикации для предупреждения транспортного средства о наличии пешехода на переходе при подъезде к нему, 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 транспортному средству о наличии пешеходов на пешеходном переходе осуществляется за счет связи датчика обнаружения пешеходов через клеммы с микроконтроллером сенсорного модуля, связанного с: 1) элементами световой индикации дорожных знаков и дорожными светильниками для их включения при приближении пешехода к пешеходному переходу и 2) с приемопередатчиком сенсорного модуля, который, в свою очередь, связан с микроконтроллером исполнительного модуля через его приемопередатчик для отправки микроконтроллером сенсорного модуля микроконтроллеру исполнительного модуля сигнала о включении элементов световой индикации дополнительных дорожных знаков, расположенных на удалении от пешеходного перехода. Это позволяет заблаговременно передать информацию транспортному средству о наличии пешехода на пешеходном переходе. При организации такой связи обеспечивается повышение безопасности пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе. Передача информации о работоспособности сенсорного модуля осуществляется за счет связи датчика напряжения указанного модуля с внутренней системой питания и микроконтроллером сенсорного модуля, 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 приемопередатчик менее заданных для его 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 сенсорного модуля эксплуатирующей организации с целью оперативного исправления неполадок в модуле. Бесперебойность работы модуля и системы в целом, в свою очередь, способствует повышению безопасности пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе.

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 пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе. Таким образом обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик системы.

Использование в системе исполнительных 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 пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе.

Это достигается оперативной передачей информации о работоспособности исполнительных 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 исполнительного 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 пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе.

Указанные выше преимущества также достигаются соединением датчика тока с микроконтроллером, который связан с внутренней системой питания и приемопередатчиком, в исполнительных и сенсорных модулях. Наличие указанной связи в модулях 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, в том числе, дополнительных, варьируя величины выходного напряжения и тока в целях уменьшения/увеличения яркости световой индикации дорожного знака, в том числе, дополнительного. 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 у пешеходного перехода на подъезде к пешеходному переходу и, как следствие, повышение безопасности пешехода на нерегулируемом пешеходном переходе.

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 пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе. 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 пешеходов на нерегулируемом пешеходном переходе.

Микроконтроллер, датчик напряжения, приемопередатчик каждого из сенсорных и исполнительных модулей системы соединены с их внутренней системой питания, которая, в свою очередь, соединена с внешней системой питания через клеммные колодки.

Микроконтроллер сенсорного модуля подключен к датчику обнаружения пешеходов сенсорного устройства через клеммную колодку.

Микроконтроллеры сенсорных модулей содержат программу обработки сигналов с датчиков обнаружения пешеходов и с кнопок вызывных пешеходных, программу управления режимами элементов световой индикации дорожных знаков и яркостью дорожных светильников.

Микроконтроллеры исполнительных модулей содержат программу обработки сигналов от сенсорных модулей и программу управления режимами световой индикации дополнительных дорожных знаков.

Микроконтроллеры исполнительных модулей подключёны через датчики напряжения к внутренним системам питания.

Исполнительные модули могут быть установлены в коммутационных шкафах, закрепленных на опорах, содержащих дополнительные дорожные знаки.

Опоры с установленными дорожными знаками располагают вдоль дороги перед пешеходным переходом в направлении навстречу транспорту.

Коммуникационно-управляющий модуль содержит микроконтроллер, который снабжён программой построения беспроводной радиочастотной сети и программой формирования информации о состоянии и работоспособности всех элементов устройства, с возможностью ее отправки на электронную почту эксплуатирующей организации посредством модема сотовой связи GSM/GPRS.

Коммуникационно-управляющий модуль может быть установлен в коммутационном шкафу одного из сенсорных устройств.

Микроконтроллер коммуникационно-управляющего модуля соединён с приемопередатчиком ZigBee, модемом сотовой связи GSM/GPRS, который снабжён сим-картой и антенной сотовой связи, и внутренней системой питания.

Микроконтроллер коммуникационно-управляющего модуля может быть соединён с микроконтроллером исполнительного и сенсорного модулей посредством приёмопередатчика ZigBee.

При этом, внутренняя система питания коммуникационно-управляющего модуля связана микроконтроллером, с модемом сотовой связи, дежурным питанием, приемопередатчиком для обеспечения стабилизации напряжения.

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.

Модем сотовой связи GSM/GPRS соединен с сим-картой и антенной.

Сущность изобретения поясняется фигурами 1-8.

На фиг. 1 изображен общий вид системы организации дорожного движения на

нерегулируемом пешеходном переходе.

На фиг. 2 изображено сенсорное устройство, установленное на Г-образной опоре с дорожным знаком.

На фиг. 3 изображена блок-схема сенсорного модуля.

На фиг. 4 изображена опора с дополнительным дорожным знаком.

На фиг. 5 изображена блок-схема исполнительного модуля.

На фиг. 6 изображена блок-схема коммуникационно-управляющего модуля.

На фиг. 7 изображено расположение коммуникационно-управляющего модуля в коммутационном шкафу сенсорного устройства.

На фиг. 8 изображено расположение исполнительного модуля в коммутационном шкафу.

На фигурах позициями 1-27 обозначены:

1 - сенсорный модуль,

2 - сенсорное устройство,

3 - исполнительный модуль,

4 - коммуникационно-управляющий модуль,

5 - зона пешеходного перехода,

6 - дорожный знак,

7 - дополнительный дорожный знак,

8 - датчик обнаружения пешеходов,

9 - кнопка пешеходная вызывная,

10 - опора Г-образная,

11 - коммутационный шкаф,

12 - внешняя система питания,

13 - консоль Г-образной опоры,

14 - дорожный светильник,

15 - приёмопередатчик ZigBee,

16 - микроконтроллер,

17 - датчик тока,

18 - клеммная колодка,

19 - датчик напряжения,

20 - внутренняя система питания,

21 - опора,

22 - индикатор работы,

23 - микросхема электронных часов,

24 - дежурное питание,

25 - модем сотовой связи GSM/GPRS,

26 - элементы световой индикации дорожных знаков,

27 - элементы световой индикации дополнительных дорожных знаков.

Изобретение может быть осуществлено с достижением технического результата и указанного назначения, следующим образом. Система организации

нерегулируемого пешеходного перехода содержит сенсорные устройства 2 с дорожными знаками 6, располагаемые с обеих сторон зоны пешеходного перехода 5, и исполнительные модули 3, установленные вдоль дороги на расстоянии от зоны пешеходного перехода 5 на опорах 21 с дополнительными дорожными знаками 7.

Пример реализации системы организации нерегулируемого пешеходного перехода, состоящей из двух сенсорных устройств 2, содержащих два сенсорных модуля 1 и один коммуникационно-управляющий модуль 4, двух исполнительных модулей 3, и соединенных между собой и с коммуникационно-управляющим модулем 4 беспроводной радиочастотной связью ZigBee.

Сенсорные устройства 2 имеют одинаковое конструктивное исполнение. Они расположены с обеих сторон дороги перед зоной пешеходного перехода 5, обозначенной для перехода через улицу или дорогу. Зона пешеходного перехода 5 обозначается дорожными знаками 6 «пешеходный переход». Перед зоной пешеходного перехода 5 с обеих сторон дороги для сопутствующего транспорта на расстоянии 50-100 м в населённом пункте и 150- 300 м в ненаселённом пункте установлены дополнительные дорожные знаки 7 «пешеходный переход». Расстояние и расположение дорожных знаков 6 и дополнительных дорожных знаков 7 обусловлено требованиями ГОСТ Р 52289-2004 «Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств». Дорожные знаки 6 и дополнительные дорожные знаки 7 снабжены элементами световой индикации (на чертеже не обозначены), которые в матричной форме размещены на лицевых панелях металлических корпусов знаков. В качестве элементов световой индикации использованы светодиоды, соединенные между собой в параллельно-последовательную цепь. Лицевые панели выполнены со световозвращающей флуоресцентной пленкой желто-зеленого цвета, с обозначением символа, в виде условной фигуры идущего человека. Габариты и другие технические характеристики дорожные знаков 6 дополнительных дорожных знаков 7 выполнены в соответствии с ГОСТ Р 52289-2004.

Каждое сенсорное устройство 2 содержит датчик определения наличия пешеходов (датчик движения пешеходов) 8 для их обнаружения при приближении к зоне пешеходного перехода 5. В качестве датчика движения пешеходов 8 использован всепогодный оптико-электронный инфракрасный извещатель (Optex LX-802N). Датчик движения пешеходов 8 расположен в защитном кожухе и соединён с кнопкой вызывной пешеходной 9. Датчик движения пешеходов 8, кнопка вызывная пешеходная 9 установлены на стойке каждой Г-образной опоры 10, на которой также установлен коммутационный шкаф 11 с преобразующим блоком питания (на чертеже не изображён) высоковольтной линии 220 Вольт переменного напряжения, используемой в качестве внешней системы питания 12 в 12 Вольт постоянного напряжения. На каждой стойке Г-образной опоры 10 на одной высоте 2 м от уровня дорожного полотна, с расположением тыльными сторонами друг к другу, установлены в соответствии с ГОСТ Р 52289-2004 два дорожных знака 6 для попутного и встречного направлений автотранспорта. На консоли 13 каждой Г-образной опоры 10 установлены два дорожных светильника 14, каждый из них имеет в металлическом корпусе светодиодную матрицу и светорассеиватель (на чертеже не отображены) для освещения зоны пешеходного перехода 5 и частично тротуарной зоны (на чертеже не изображено).

Сенсорные модули 1 установлены в коммутационных шкафах 11 сенсорных устройств 2. Сенсорный модуль 1 связан с датчиком движения пешеходов 8. Каждый сенсорный модуль 1 содержит приёмопередатчик ZigBee 15, соединённый с микроконтроллером 16, который снабжён программой обработки сигналов с датчика движения пешеходов 8, и программой обработки сигналов с коммунакационно-управляющего модуля.

и с кнопки вызывной пешеходной 9, а также содержит программу управления режимами элементов световой индикации 26 дорожных знаков 6 и яркостью дорожных светильников 14. Микроконтроллер 16 содержит вход для подключения датчика движения пешеходов 8, и четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией, которые соединены через датчик тока 17 с элементами световой индикации дорожных знаков 26 и дорожными светильниками 14 посредством проводного соединения через клеммную колодку 18. Микроконтроллер 16 подключён через последовательно соединённые датчик напряжения 19 и внутреннюю систему питания 20, к внешней системе питания 26. Внутренняя система питания 20 связана с микроконтроллером 16, приемопередатчиком 15 и датчиком напряжения 19. Сенсорные модули 1 соединены беспроводной радиочастотной сетью ZigBee с исполнительными модулями 3.

Каждый исполнительный модуль 3 установлен на опоре 21. Каждая из опор 21 содержит дополнительный дорожный знак 7, установленный на ней в соответствии с ГОСТ Р 52289-2004. Исполнительные модули 3 расположены на опорах 21 в коммутационных шкафах 11 с преобразующими блоками питания (на чертеже не изображены) высоковольтной линии 220 Вольт переменного напряжения, используемой в качестве внешней системы питания 12 в 12 Вольт постоянного напряжения. Опоры 21 с исполнительными модулями 3 устанавливают по ходу движения автотранспорта к зоне пешеходного перехода 5 с обеих сторон дороги.

Каждый исполнительный модуль 3 снабжён микроконтроллером 16 с программой обработки сигналов от сенсорного модуля и от коммунакационно-управляющего модуля.

и с программой управления режимом световой индикации дополнительного дорожного знака 7 . Микроконтроллер 16 имеет четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией с возможностью их независимого управления, которые соединены через датчик тока 17 с элементами световой индикации дополнительного дорожного знака 27 посредством проводного соединения через клеммную колодку 18. Микроконтроллер 16 подключён через последовательно соединённые датчик напряжения 19 и внутреннюю систему питания 20 к внешней системе питания 12. Каждый исполнительный модуль 3 содержит приёмопередатчик ZigBee 15, соединённый с микроконтроллером 16. Внутренняя система питания 20 связана с микроконтроллером 16, приемопередатчиком 15 и датчиком напряжения 19.

Коммуникационно-управляющий модуль 4 устанавливают в коммутационном шкафу 11 одного из сенсорных устройств 2. Коммуникационно-управляющий модуль 4 содержит микроконтроллер 16 с программой построения беспроводной радиочастотной сети и с программой формирования информации о состоянии и работоспособности элементов исполнительных и сенсорных модулей, дорожных светильников, элементов световой индикации дорожных знаков, элементов световой индикации дополнительных дорожных знаков с последующей отправкой данной информации на электронную почту эксплуатирующей организации. Микроконтроллер 16 соединён с индикатором работы 22 и с микросхемой электронных часов 23, с дежурным питанием 24 через микросхему электронных часов 23, с приёмо-передатчиком ZigBee 15 и модемом сотовой связи GSM/GPRS 25, который соединен с сим-картой и антенной (на чертежах не обозначены). Внутренняя система питания 20 подключена к внешней системе питания 12 посредством клеммной колодки 18. Внутренняя система питания 20 соединена с дежурным питанием 24, микроконтроллером 16, приемопередатчиком 15.

Система организации нерегулируемого пешеходного перехода работает следующим образом.

Включение системы организации нерегулируемого пешеходного перехода выполняет внешняя система питания 12 по установленному суточному сезонному времени, которая активизирует внутренние системы питания 20 всех модулей 1, 3, 4 системы и датчики движения пешеходов 8 сенсорных устройств 2. Внутренние системы питания 20 активизируют микроконтроллеры 16 всех модулей 1, 3, 4. Микроконтроллер 16 коммуникационно-управляющего модуля 4 согласно программе посредством передатчика ZigBee 15 коммуникационно-управляющего модуля отправляет широковещательную команду сенсорным модулям 1 и исполнительным модулям 3 для построения беспроводной радиочастотной сети ZigBee. Микроконтроллер 16 коммуникационно-управляющего модуля 4 после создания беспроводной радиочастотной сети ZigBee посредством приемопередатчика ZigBee 15 коммуникационно-управляющего модуля согласно программе отправляет команды сенсорным модулям 1 для активации их выходов, к которым подключены элементы световой индикации дорожных знаков 6 и дорожные светильники 14. Микроконтроллеры 16 сенсорных модулей 1, получив команду посредством приемопередатчиков ZigBee 15 сенсорных модулей от коммуникационно-управляющего модуля 4, согласно программе активируют выходы, к которым посредством клеммных колодок 18 подключены элементы световой индикации 26 дорожных знаков 6, дорожные светильники 14, и входы, к которым подключены датчики движения пешеходов 8 и кнопки вызывные пешеходные 9.

Микроконтроллеры 16 исполнительных модулей 3, получив команду посредством приемопередатчиков ZigBee 15 исполнительных модулей от коммуникационно-управляющего модуля 4, согласно программе активируют выходы, к которым посредством клеммных колодок 18 подключены элементы световой индикации дополнительных дорожных знаков 27. Согласно программе микроконтроллеров 16 сенсорных модулей 1 и исполнительных модулей 3 после активации их входов и выходов, выполняется формирование информации о целостности и работоспособности элементов световой индикации дорожных знаков 6, дополнительных дорожных знаков 7 и дорожных светильников 14 и осуществляется отправка данной информации посредством приемопередатчиков ZigBee 15 соответствующих модулей коммуникационно-управляющему модулю 4. Микроконтроллер 16 коммуникационно-управляющего модуля 4 согласно программе обрабатывает и формирует полученную информацию от сенсорных модулей 1 и исполнительных модулей 3 посредством приемопередатчика ZigBee 15 коммуникационно-управляющего модуля и отправляет эту информацию на электронную почту эксплуатирующей организации посредством модема сотовой связи GSM/GPRS 25 коммуникационно-управляющего модуля 4.

Микроконтроллеры 16 сенсорных модулей 1 после отправления информации коммункационно-управляющему модулю 4 о целостности и работоспособности элементов световой индикации 26, 27 дорожных знаков 6, дополнительных дорожных знаков 7 и дорожных светильников 14, переходят в режим ожидания сигналов от датчиков движения пешеходов 8 или кнопок вызывных пешеходных 9. При этом, элементы световой индикации 26 дорожных знаков 6 устанавливаются в статичный режим, а яркость дорожных светильников 14 устанавливается на 50 %. Микроконтроллеры 16 исполнительных модулей 3 после отправки информации коммуникационно-управляющему модулю 4 о целостности и работоспособности элементов световой индикации 27 дополнительных дорожных знаков 7, переходят в режим ожидания команд от сенсорных модулей 1 и устанавливают статичный режим работы элементов световой индикации 27.

При приближении пешеходов к зоне пешеходного перехода 5 только с одной стороны пешеходного перехода (Зона 1 ПП), датчик движения 8, расположенный у Зоны 1 ПП, передает сигнал на входы микроконтроллера 16 сенсорного модуля 1 сенсорного устройства 2, установленного у Зоны 1 ПП. Указанный микроконтроллер 16 сенсорного модуля 1 переводит элементы световой индикации 26 дорожного знака 6, расположенного у Зоны 1 ПП, в динамический режим в виде «импульсного мигания условного символа «идущего человека», а яркость дорожных светильников 14, также расположенных у Зоны 1 ПП, увеличивает с 50% до 100%. Далее упомянутый микроконтроллер 16 посредством приемопередатчика по беспроводной сети направляет команду микроконтроллеру 16 сенсорного устройства 2, установленного на второй стороне пешеходного перехода 5 (Зона 2 ПП), о переводе элементов световой индикации 26 дорожного знака 6, расположенного у Зоны 2 ПП, в динамический режим в виде «импульсного мигания условного символа «идущего человека», и увеличения яркости дорожных светильников 14, также расположенных у Зоны 2 ПП, с 50% до 100%.

Далее, микроконтроллеры 16 каждого из сенсорных устройств 2 (расположенных по обе стороны пешеходного перехода, у Зоны 1 ПП и Зоны 2 ПП) отправляют команды исполнительным модулям 3 посредством приемопередатчиков ZigBee 15 сенсорных модулей 2 для перевода в динамический режим работы элементы световой индикации 27 дополнительных дорожных знаков 7 (то есть, микроконтроллер, расположенный у одной стороны пешеходного перехода, направляет команду исполнительному модулю, находящемуся на одной с ним стороне дороги. Микроконтроллер, находящийся у второй стороны пешеходного перехода, направляет команду исполнительному модулю, расположенному на одной с ним стороне дороги). Микроконтроллеры 16 исполнительных модулей 3 получают сигналы от сенсорных модулей 1 посредством приемопередатчиков ZigBee 15 исполнительных модулей и переводят элементы световой индикации 27 дополнительных дорожных знаков 7 в динамический режим работы.

Длительность динамического режима элементов световой индикации дорожных знаков 6 и дополнительных дорожных знаков 7 и изменение яркости дорожных светильников 14 с 50 % на 100%, устанавливается микроконтроллером 15 коммуникационно-управляющего модуля 4 при построении беспроводной радиочастотной сети.

При приближении пешеходов к зоне пешеходного перехода 5 с обоих сторон пешеходного перехода (одновременно к Зоне 1 и Зоне 2 ПП), датчик движения 8 каждого сенсорного устройства 2 передает сигналы на входы микроконтроллера 16 сенсорного модуля 1 сенсорного устройства 2, расположенного на одной с ним стороне. Микроконтроллеры 16 каждого из сенсорных модулей 1 переводят элементы световой индикации 26 дорожных знаков 6, находящихся с ними на одной стороне пешеходного перехода, в динамический режим в виде «импульсного мигания условного символа «идущего человека» и увеличивают яркость дорожных светильников 14, также находящихся с ними на одной стороне пешеходного перехода, с 50% до 100%. Далее микроконтроллеры 16 каждого из сенсорных модулей 1 отправляют команды исполнительным модулям 3 посредством приемопередатчиков ZigBee 15 сенсорных модулей для перевода в динамический режим работы элементы световой индикации 27 дополнительных дорожных знаков 7 (то есть, микроконтроллер, расположенный у одной стороны пешеходного перехода, направляет команду исполнительному модулю, находящемуся на одной с ним стороне дороги. Микроконтроллер, находящийся у второй стороны пешеходного перехода, направляет команду исполнительному модулю, расположенному на одной с ним стороне дороги). Микроконтроллеры 16 исполнительных модулей 3 получают сигналы от сенсорных модулей 1 посредством приемопередатчиков ZigBee 15 исполнительных модулей и переводят элементы световой индикации 27 дополнительных дорожных знаков 7 в динамический режим работы. Длительность динамического режима элементов световой индикации дорожных знаков 6 и дополнительных дорожных знаков 7 и изменение яркости дорожных светильников 14 с 50 % на 100%, устанавливается микроконтроллером 15 коммуникационно-управляющего модуля 4 при построении беспроводной радиочастотной сети.

При повторном обнаружении сигнала от датчика движения пешеходов 8 или кнопки вызывной пешеходной 9 микроконтроллерами 16 сенсорных модулей 1 в незавершенный период динамического режима работы элементов световой индикации 26, 27 дорожных знаков 6 и дополнительных дорожных знаков 7, время режима динамической световой индикации обнуляется и начинается сначала. По истечению установленного времени выполнения динамического режима элементов световой индикации 26, 27 дорожных знаков 6 и дополнительных дорожных знаков 7, система организации нерегулируемого пешеходного перехода переходит в статичный режим работы элементов световой индикации 26, 27 дорожных знаков 6 и дополнительных дорожных знаков 7, а яркость дорожных светильников 14 устанавливается на 50 %.

Claims

1. Система организации нерегулируемого пешеходного перехода, характеризующаяся тем, что состоит из дорожных знаков пешеходного перехода с элементами световой индикации, устанавливаемых по обе стороны пешеходного перехода; дополнительных дорожных знаков пешеходного перехода с элементами световой индикации, устанавливаемых вдоль дороги на расстоянии от пешеходного перехода с обеих его сторон; устройства для освещения пешеходного перехода; по меньшей мере, двух сенсорных устройств, устанавливаемых по обе стороны пешеходного перехода, и, по меньшей мере, двух исполнительных модулей, предназначенных для установки с двух сторон дороги, при этом каждое сенсорное устройство содержит датчик обнаружения пешеходов и сенсорный модуль, включающий в качестве его элементов программируемое логическое устройство, связанное с приемопередатчиком, внутренней системой питания и измерительными датчиками, при этом программируемое логическое устройство связано с датчиком обнаружения пешеходов, с элементами световой индикации дорожного знака, источником света устройства для освещения пешеходного перехода, и выполнено с возможностью подключения к ним через измерительный датчик, а одно из сенсорных устройств в системе содержит коммуникационно-управляющий модуль, при этом 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, исполнительные устройства содержат исполнительные модули, включающие 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 дополнительных дорожных знаков через измерительный датчик, причем все модули в системе соединены между собой беспроводной радиочастотной сетью посредством приемопередатчиков, а внутренняя система питания внутри каждого из модулей связана с каждым из элементов соответствующего модуля.

2. Система по п.1, характеризующаяся тем, что в качестве измерительных датчиков содержит датчик напряжения или датчик тока.

3. Система по п.1, характеризующаяся тем, что программируемое логическое устройство координационно-исполнительного и исполнительных модулей имеет четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией с возможностью их независимого управления.

4. Система по п.1, характеризующаяся тем, что коммуникационно-управляющий модуль содержит индикатор работы, микросхему электронных часов и дежурное питание.

5. Система по п.4, характеризующаяся тем, что индикатор работы выполнен с возможностью подачи цветового сигнала в зависимости от вида неполадки системы.

6. Система по п.1, характеризующаяся тем, что внутренняя система питания каждого из модулей выполнена с возможностью подключения к внешней системе питания.