RU2736848C1 - Traffic control device - Google Patents
Traffic control device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736848C1 RU2736848C1 RU2019134671A RU2019134671A RU2736848C1 RU 2736848 C1 RU2736848 C1 RU 2736848C1 RU 2019134671 A RU2019134671 A RU 2019134671A RU 2019134671 A RU2019134671 A RU 2019134671A RU 2736848 C1 RU2736848 C1 RU 2736848C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- printed circuit
- elements
- communication
- control module
- circuit board
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
- E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
- E01F9/30—Arrangements interacting with transmitters or receivers otherwise than by visible means, e.g. using radar reflectors or radio transmitters
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
- G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
- G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Road Signs Or Road Markings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к техническим средствам организации дорожного движения при эксплуатации автомобильных дорог и может быть применено в дорожных знаках со световой индикацией надписей и символов, в том числе, дорожных знаках переменной информации. The invention relates to technical means of organizing traffic during the operation of highways and can be used in road signs with light indication of inscriptions and symbols, including road signs of variable information.
Из уровня техники известен управляемый дорожный знак содержащий установленные в герметичной рамке основание, светопроницаемую панель с графическим изображением знака из светоотражающего материала, плату со светодиодными источниками излучения, источник электропитания и электрическую цепь подвода электропитания к светодиодным источникам излучения с устройством регулирования светового излучения (патент РФ № 123199, 08.10.2012). На внутренней поверхности светопроницаемой панели размещены, по меньшей мере, два различных графических изображения дорожного знака, при этом плата со светодиодными источниками излучения расположена между основанием и светопроницаемой панелью, а светодиодные источники излучения установлены на плате так, что обеспечивается подсветка необходимого контура изображения дорожного знака, кроме того, устройство регулирования светового излучения снабжено устройством переключения изображений дорожного знака.A controllable road sign containing a base installed in a sealed frame, a translucent panel with a graphic image of a sign made of reflective material, a board with LED radiation sources, a power supply and an electrical circuit for supplying power to LED radiation sources with a light emission control device is known from the prior art (RF patent No. 123199, 08.10.2012). On the inner surface of the light-transmitting panel, at least two different graphic images of the road sign are placed, while the board with LED radiation sources is located between the base and the light-transmitting panel, and the LED radiation sources are installed on the board so that the required contour of the image of the road sign is illuminated, in addition, the device for adjusting the light emission is provided with a device for switching images of a road sign.
Существенным недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает высокой безопасности участников дорожного движения, в том числе, ввиду низкой эффективности воздействия световой информационной индикации дорожного знака на участников дорожного движения, невысокая надежность устройства ввиду отсутствия элементов, обеспечивающих контроль исправности работы основных компонентов устройства, и своевременное оповещение о выходе их из строя с целью проведения оперативного ремонта.A significant disadvantage of the known device is that it does not provide high safety for road users, including, due to the low efficiency of the impact of light information indication of a road sign on road users, low reliability of the device due to the lack of elements that ensure control of the operability of the main components of the device, and timely notification of their failure in order to carry out prompt repairs.
Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке устройства организации дорожного движения для заблаговременного информирования участников дорожного движения, например, о текущей дорожно-транспортной ситуации, оптимальных маршрутах движения, скоростном режиме и т.д. с целью повышения безопасности участников дорожного движения.The technical problem to be solved by the invention lies in the development of a traffic management device for informing road users in advance, for example, about the current traffic situation, optimal traffic routes, speed limits, etc. in order to improve the safety of road users.
Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных характеристик устройства за счет возможности дистанционного мониторинга работы системы и управления ее работой, гибкой настройки параметров ее работы, бесперебойности работы системы, а также повышение безопасности участников дорожного движения на дорогах для предотвращения случаев дорожно-транспортных происшествий. The technical result of the invention is to improve the operational characteristics of the device due to the possibility of remote monitoring of the system operation and control of its operation, flexible adjustment of its operation parameters, uninterrupted operation of the system, as well as increasing the safety of road users on the roads to prevent road accidents.
Указанный технический результат достигается в устройстве организации дорожного движения, состоящем из The specified technical result is achieved in a traffic control device consisting of
дорожного знака, представляющего собой, по меньшей мере, одну панель с расположенными на ней элементами световой индикации, и предназначенного для установки на опоре; road sign, representing at least one a panel with light indication elements located on it, and intended for installation on a support;
коммуникационно-управляющего модуля, содержащего в качестве его элементов программируемое логическое устройство и связанные с ним измерительные датчики, модем сотовой связи GSM/GPRS, соединенный с антенной, внутреннюю систему питания, при этом программируемое логическое устройство выполнено с возможностью подключения к элементам световой индикации дорожного знака через измерительный датчик.communication and control module, containing as its elements a programmable logic device and associated measuring sensors, a GSM / GPRS cellular modem connected to the antenna, an internal power system, while the programmable logic device is configured to connect to the traffic sign light indication elements through the measuring sensor.
В качестве элементов световой индикации могут использоваться светодиоды. Светодиоды могут быть установлены на печатных платах.LEDs can be used as light indication elements. LEDs can be mounted on printed circuit boards.
В качестве программируемого логического устройства коммуникационно-управляющего модуля может использоваться микроконтроллер.A microcontroller can be used as a programmable logic device of the communication and control module.
В качестве измерительных датчиков коммуникационно-управляющий модуль может содержать датчик напряжения или датчик тока.The communication and control module can comprise a voltage sensor or a current sensor as measuring sensors.
Печатная плата со светодиодами может быть закреплена с тыльной или лицевой стороны панели дорожного знака.The printed circuit board with LEDs can be mounted on the back or front side of the traffic sign panel.
Дорожный знак может включать две панели и представлять собой сопряженные между собой металлической рамкой лицевую и тыльную панели, формирующие корпус дорожного знака. Печатная плата со светодиодами может быть закреплена на тыльной панели корпуса дорожного знака. The road sign can include two panels and represent the front and rear panels, which are connected to each other by a metal frame, forming the body of the road sign. The printed circuit board with LEDs can be mounted on the rear panel of the traffic sign body.
Панель дорожного знака может иметь отверстия для размещения в них светодиодов при расположении печатной платы с тыльной стороны лицевой панели.The traffic sign panel can have holes for placing LEDs in them when the printed circuit board is located on the back of the front panel.
Отверстия в панели дорожного знака могут быть расположены таким образом, что формируют информационные элементы дорожного знака, например, цифру ограничения скорости «30», «50», «70». При этом, отверстия, образующие первую (левую) цифру скоростного режима, размещены таким образом, что позволяют формировать цифры «3», «5», «7». Отверстия, образующие вторую (правую) цифру скоростного режима, расположены таким образом, что формируют цифру «0».The holes in the panel of the road sign can be arranged in such a way that they form information elements of the road sign, for example, the speed limit number "30", "50", "70". In this case, the holes forming the first (left) figure of the speed limit are placed in such a way that they allow the figures "3", "5", "7" to be formed. The holes that form the second (right) speed mode digit are located so that they form the digit "0".
Также отверстия на панели могут быть выполнены таким образом, чтобы дополнительно формировать круглую кайму вокруг цифр скоростного режима.Also, the holes on the panel can be made in such a way as to additionally form a round border around the speed limit numbers.
При выполнении дорожного знака из двух сопряженных панелей, на лицевой панели дорожного знака выполнены отверстия для размещения в них светодиодов при расположении печатной платы на тыльной стороне (внутренней стороне лицевой панели) дорожного знака. When a road sign is made of two paired panels, holes are made on the front panel of the road sign for placing LEDs in them when the printed circuit board is located on the back side (inner side of the front panel) of the road sign.
В отверстия могут быть установлены полимерные уплотнители для защиты содержимого корпуса от попадания влаги. Кроме того, полимерные уплотнители также в данном случае осуществляют функцию держателей светодиодов.Polymer seals can be installed in the holes to protect the contents of the housing from moisture ingress. In addition, polymer seals also function as LED holders in this case.
Дорожный знак может быть установлен на стойках (опорах) или консолях Г-образных опор, располагаемых вдоль дороги. The road sign can be installed on posts (supports) or consoles of L-shaped supports located along the road.
Коммуникационно-управляющий модуль может быть закреплен на стойках (опорах) или консолях Г-образных опор, либо на панели дорожного знака, либо в любом другом месте, либо в корпусе знака.The communication and control module can be fixed on racks (supports) or consoles of L-shaped supports, or on a road sign panel, or anywhere else, or in the sign body.
Дорожный знак вместо коммуникационно-управляющего модуля может содержать аккумуляторную батарею, датчик освещенности, электронный таймер, контроллер заряда.A road sign instead of a communication and control module may contain a rechargeable battery, a light sensor, an electronic timer, and a charge controller.
Датчик освещенности может быть установлен в металлическую рамку корпуса, в нижней части устройства и представляет собой фотоэлемент, выходы которого могут быть соединены посредством проводного соединения с элементами световой индикации, установленными на печатной плате, управление работой которых осуществляется при изменении уровня уличной освещенности, в автоматическом режиме.The light sensor can be installed in the metal frame of the case, in the lower part of the device and is a photocell, the outputs of which can be connected through a wired connection to the light indication elements installed on the printed circuit board, the operation of which is controlled when the level of street light changes, in automatic mode ...
Электронный таймер может быть установлен на тыльную сторону лицевой панели, а его выходы могут быть соединены с элементами световой индикации, установленными на печатных платах и посредством проводного соединения. Электронный таймер согласно установленной программе, позволяет в автоматическом режиме управлять работой элементов световой информационной индикации.An electronic timer can be installed on the rear side of the front panel, and its outputs can be connected to light indication elements installed on printed circuit boards and by means of a wired connection. The electronic timer, according to the set program, allows to automatically control the operation of the information light indication elements.
Электронный таймер, при отсутствии иных систем управления световой индикацией соединен со световой индикацией цифр «3», «5», «7». Таймер представляет собой электронное программируемое устройство, выходы которого активируется по установленному времени.The electronic timer, in the absence of other control systems for the light indication, is connected to the light indication of the numbers "3", "5", "7". The timer is an electronic programmable device, the outputs of which are activated at a set time.
Для формирования на дорожном знаке информационного элемента и дополнительно красной каймы знака (для улучшения видимости информации, привлечения к ней внимания) элементы световой индикации могут быть расположены на отдельных печатных платах. При этом, элементы световой индикации, формирующие основной информационный элемент (символ) дорожного знака (например, цифры скоростного режима), могут располагаться на одной печатной плате, а элементы световой индикации, формирующие круглую кайму, могут располагаться на четырех одинаковых печатных платах, выполненных в виде округлых элементов (секторов), формирующих при соединении между собой круг. При этом каждая из четырех, формирующих круг печатных плат содержит два разъема для последовательного соединения меду собой посредством соединительного шлейфа. To form an information element on a road sign and additionally a red border of the sign (to improve the visibility of information, to draw attention to it), light indication elements can be located on separate printed circuit boards. At the same time, the light indication elements that form the main information element (symbol) of the road sign (for example, the speed limit numbers) can be located on one printed circuit board, and the light indication elements that form a round border can be located on four identical printed circuit boards made in the form of rounded elements (sectors), forming a circle when connected to each other. In this case, each of the four printed circuit boards forming a circle contains two connectors for serial connection to honey by means of a connecting cable.
Использование четырех плат для расположения на нах элементов световой индикации обеспечивает оперативную замену одного из четырех элементов каймы при выходе из строя светодиодов, а не всей платы. Это повышает скорость ремонта и, как следствие, дополнительно повышает эксплуатационные характеристики устройства в целом. The use of four boards for the location of light indication elements on the nas provides a quick replacement of one of the four border elements in case of failure of the LEDs, and not the entire board. This increases the speed of repair and, as a result, further improves the operational characteristics of the device as a whole.
Печатная плата, выполненная в виде единого элемента с размещенными на ней светодиодными группами, формирующими основной информационный элемент (символ) дорожного знака (например, цифры скоростного режима), размещена таким образом, чтобы светодиоды располагались напротив отверстий с полимерными уплотнителями, формирующих символы «3», «5», «7», «0».The printed circuit board, made in the form of a single element with LED groups placed on it, forming the main information element (symbol) of a road sign (for example, a speed limit number), is placed in such a way that the LEDs are located opposite the holes with polymer seals, forming the symbols "3" , "5", "7", "0".
Коммуникационно-управляющий модуль содержит микроконтроллер с программой формирования информации о состоянии и работоспособности всех элементов коммуникационно-управляющего модуля и элементов световой индикации для последующей их отправки на электронную почту эксплуатирующей организации и программой управления режимами работы световой индикации устройства, а также яркости элементов световой индикации. The communication and control module contains a microcontroller with a program for generating information about the state and operability of all elements of the communication and control module and light indication elements for their subsequent sending to the operating organization's e-mail and a program for controlling the modes of operation of the light indication of the device, as well as the brightness of the light indication elements.
В качестве элементов коммуникационно-управляющий модуль содержит программируемое логическое устройство, измерительные датчики, модем сотовой связи GSM/GPRS, внутреннюю систему питания. The communication and control module contains a programmable logic device, measuring sensors, a GSM / GPRS cellular modem, and an internal power supply system as elements.
Помимо микроконтроллера и связанных с ним измерительных датчиков, модема сотовой связи GSM/GPRS, соединенного с антенной, внутренней системы питания коммуникационно-управляющий модуль может содержать индикатор работы, микросхему электронных часов, дежурное питание также соединенные с микроконтроллером. Микросхема электронных часов и дежурное питание связаны с внутренней системой питания.In addition to the microcontroller and associated measuring sensors, a GSM / GPRS cellular modem connected to the antenna, an internal power supply system, the communication and control module may contain an operation indicator, an electronic clock microcircuit, and a standby power supply also connected to the microcontroller. The electronic clock microcircuit and standby power are connected to the internal power supply system.
Микроконтроллер может быть выполнен с возможностью подключения к элементам световой индикации дорожного знака через датчик напряжения.The microcontroller can be configured to connect to the elements of the traffic sign light indication through the voltage sensor.
Внутренняя система питания коммуникационно-управляющего модуля соединена с внешней системой питания через датчик напряжения и клеммную колодку.The internal power supply system of the communication and control module is connected to the external power supply system through a voltage sensor and a terminal block.
При этом, внутренняя система питания связана с датчиком входного напряжения, микроконтроллером, модемом сотовой связи GSM/GPRS, дежурным напряжением, микросхемой электронных часов и обеспечивает данным элементам коммуникационно-управляющего модуля стабилизацию индивидуального рабочего напряжения в результате чего достигается повышение надежности и бесперебойности работы модуля, а также безопасности участников дорожного движения. Таким образом обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик устройства.At the same time, the internal power system is connected with an input voltage sensor, a microcontroller, a GSM / GPRS cellular modem, a standby voltage, an electronic clock microcircuit and provides these elements of the communication and control module with stabilization of an individual operating voltage, as a result of which an increase in the reliability and uninterrupted operation of the module is achieved. as well as the safety of road users. Thus, the performance of the device is improved.
Датчик напряжения коммуникационно-управляющего модуля измеряет напряжение внутренней системы питания, а именно всех её уровней, питающих элементы модулей, с которыми она связана, а также и напряжение внешней системы питания.The voltage sensor of the communication and control module measures the voltage of the internal power supply system, namely of all its levels supplying the elements of the modules with which it is connected, as well as the voltage of the external power supply system.
Наличие датчика напряжения, связанного с внутренней системой питания и микроконтроллером позволяет измерять напряжение внутренней системы питания, каждого ее уровня, обеспечивающего питание и работу, микроконтроллера и передавать их в качестве информации о работоспособности модуля устройства в микроконтроллер на обработку и отправку эксплуатирующей организации. The presence of a voltage sensor connected to the internal power supply system and the microcontroller makes it possible to measure the voltage of the internal power supply system, each of its levels that provide power and operation, of the microcontroller and transmit them as information about the operability of the device module to the microcontroller for processing and sending to the operating organization.
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 при этом, частота мерцания светодиода отражает его режим работы (высокая частота мигания — ошибка в работе модуля связанная с отсутствием GSM сети, статичное свечение — ошибок в работе модуля нет, медленная частота мигания — обнаружена неисправность элементов световой индикации устройства). Таким образом, наличие индикатора работы в системе позволяет ускорить детектирование вида неполадки и, соответственно, ускорить ее устранение и, таким образом, дополнительно обеспечить бесперебойность работы устройства и безопасность участников дорожного движения. The operating indicator of the communication and control module is designed to visualize possible errors during the module's operation. The indicator is made in the form of an LED that changes the glow mode depending on the error, while the blinking frequency of the LED reflects its operating mode (high blinking frequency - an error in the module operation associated with the absence of a GSM network, static glow - there are no errors in the module's operation, slow blinking frequency - a malfunction of the light indication elements of the device was detected). Thus, the presence of an indicator of operation in the system makes it possible to speed up the detection of the type of malfunction and, accordingly, speed up its elimination and, thus, additionally ensure uninterrupted operation. devices and safety of road users.
Микросхема электронных часов обеспечивает отправку в микроконтроллер информации о реальном времени и дате, которые необходимы для изменения режимов работы системы, согласно суточному времени, и отправке корректной информации о работоспособности устройства эксплуатирующей организации с меткой реального времени. В результате дополнительно достигается повышение безопасности участников дорожного движения ввиду возможности получения микроконтроллером точной информации о суточном времени, что, в свою очередь, обеспечивает своевременное включение элементов световой индикации (например, при наступлении сумерек). The microcircuit of the electronic clock provides sending to the microcontroller information about the real time and date, which are necessary to change the operating modes of the system, according to the daily time, and sending the correct information about the operability of the device to the operating organization with a real time stamp. As a result, an additional increase in safety is achieved road users due to the possibility of obtaining accurate information on the daily time by the microcontroller, which, in turn, ensures the timely activation of the light indication elements (for example, at dusk).
Дежурное питание связано с микросхемой электронных часов и используется для исключения сброса данных о реальном времени на микросхеме электронных часов, при отсутствии внешнего питания (т. е. когда коммуникационно-управляющий модуль отключен). Таким образом, вне зависимости от возможных сбоев во внешнем электропитании, микроконтроллер всегда получает достоверную информацию о суточном времени от микросхемы электронных часов, что позволяет системе включать элементы световой индикации по установленному графику и дополнительно обеспечить безопасность участников дорожного движения.The standby power is connected to the electronic clock microcircuit and is used to exclude the reset of real time data on the electronic clock microcircuit, in the absence of external power supply (i.e., when the communication and control module is disabled). Thus, regardless of possible failures in the external power supply, the microcontroller always receives reliable information about the daily time from the electronic clock microcircuit, which allows the system to turn on the light indication elements according to the established schedule and additionally ensure the safety of road users.
Выход микроконтроллера может быть соединен с элементами световой индикации через последовательно соединенные датчик тока и клеммную колодку.The microcontroller output can be connected to the light indication elements through a series-connected current sensor and a terminal block.
Микроконтроллер может иметь четыре выхода с широтно-импульсной модуляцией с возможностью их независимого управления. Выходы микроконтроллера через датчики тока могут быть соединены с элементами световой индикации, установленные на печатных платах, через клеммные колодки посредством проводных соединений.The microcontroller can have four outputs with pulse-width modulation with the possibility of their independent control. The outputs of the microcontroller through current sensors can be connected to light indication elements installed on printed circuit boards through terminal blocks by means of wire connections.
Использование в составе микроконтроллеров четырех выходов с широтно-импульсной модуляцией с возможностью их независимого управления обеспечивает возможность изменения выходного напряжения на выходах, для управления яркостью каждого из элементов световой индикации дорожных знаков. Это позволяет задавать яркость индивидуально для каждого элемента для улучшения восприятия дорожного знака или непрерывно изменять яркость каждого из элементов с целью формирования эффекта «бегущего огня», что позволяет достичь дополнительного повышения безопасности участников дорожного движения за счет при подъезде, например, к опасном участку дороги. The use of four outputs with pulse-width modulation as part of microcontrollers with the possibility of their independent control provides the ability to change the output voltage at the outputs, to control the brightness of each of the elements of the light indication of road signs. This allows you to set the brightness individually for each element to improve the perception of a road sign, or to continuously change the brightness of each element in order to create a "running fire" effect, which allows to achieve an additional increase in the safety of road users due to when approaching, for example, a dangerous section of the road.
Управление выходами с широтно-импульсной модуляцией микроконтроллеров может быть как локальным, так и дистанционным. Дистанционное управление выходами позволяет изменять выходное напряжение и ток в целях уменьшения/увеличения яркости световой индикации дорожного знака. Таким образом, обеспечиваемая системой возможность дистанционного управления яркостью элементов световой индикации дополнительно способствует повышению эксплуатационных характеристик системы. Изменение яркости происходит за счет того, что эксплуатирующая организация направляет настройки по модему GSM в микроконтроллер.Controlling the outputs with pulse-width modulation of microcontrollers can be both local and remote. Remote control of the outputs allows you to change the output voltage and current in order to dim / brighten the traffic sign light. Thus, the system's ability to remotely control the brightness of the light indication elements further enhances the performance of the system. The change in brightness occurs due to the fact that the operating organization sends the settings via the GSM modem to the microcontroller.
Подключение микроконтроллера, в том числе, с четырьмя выходами с широтно-импульсной модуляцией указанного модуля к элементам световой индикации дорожного знака 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 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 устройства. Поддержание яркости элементов световой индикации на оптимальном уровне обеспечивает повышение безопасности участников дорожного движения.The connection of the microcontroller, including four outputs with pulse-width modulation of the specified module to the elements of the light indication of the road sign, is carried out through a measuring sensor (for example, a current sensor), which ensures continuous transmission of information to the microcontroller, allowing to evaluate the brightness of each of the elements of the light indication. After processing the information received from the sensor, the microcontroller transmits it by means of a transceiver to the communication and control module for sending to the operating organization. Thus, the ability to control the brightness of the light indication elements on the basis of the indicators measured by the current sensor allows for prompt troubleshooting if the current brightness of the elements does not match the specified one, which contributes to the uninterrupted operation of the device. Maintaining the brightness of the light indicators at an optimal level improves the safety of road users.
Светодиодные группы, формирующие основной информационный элемент (символ) или несколько информационных элементов одновременно дорожного знака (например, каждую из цифр «3», «5», «7», «0»), разъединены на печатной плате как независимые друг от друга каналы, каждый из которых посредством проводного соединения сопряжен с выходами микроконтроллера коммуникационо-управляющего модуля, при этом, четыре печатные платы, соединенные между собой последовательно с формированием каймы, также соединены с выходами микроконтроллера коммуникационно-управляющего модуля. Цифра 0 подключается на все выходы, предназначенные для цифр «3» «5» «7», так как в любом режиме активна. LED groups that form the main information element (symbol) or several information elements of a traffic sign at the same time (for example, each of the digits "3", "5", "7", "0") are disconnected on the printed circuit board as channels independent from each other , each of which is connected by wire connection to the outputs of the microcontroller of the communication and control module, while four printed circuit boards connected in series with the formation of a border are also connected to the outputs of the microcontroller of the communication and control module.
При этом, каждая из светодиодных групп, формирующих цифры ограничения скорости или другой символ, может быть индивидуально подсоединена к одному из выходов микроконтроллера с широтно-импульсной модуляцией для обеспечения возможности их независимого управления. Таким образом в устройстве обеспечивается возможность периодической (в зависимости от заданной в микроконтроллере программы) смены информации на дорожном знаке, например, изменения цифры скоростного режима. Наличие у микроконтроллера программы управления режимами работы световой индикации позволяет изменять порядок смены информационных символов на дорожном знаке и интервалы времени смены информационных символов (например, цифр скоростного режима). При этом, эксплуатирующая организация имеет возможность дистанционно программировать микроконтроллер на порядок смены символов или интервала времени смены. Это происходит за счет того, что эксплуатирующая организация направляет настройки по модему GSM в микроконтроллер коммуникационно-управляющего модуля. Микроконтроллер содержит программу получения и обработки настроек микроконтроллера на периодичность смены символов и порядок смены. In this case, each of the LED groups that form the speed limit digits or another symbol can be individually connected to one of the outputs of the pulse-width modulated microcontroller to enable their independent control. Thus, the device provides the ability to periodically (depending on the program set in the microcontroller) change the information on the road sign, for example, change the speed limit. The presence of a program for controlling the modes of operation of the light indication in the microcontroller allows you to change the order of changing information symbols on a road sign and the time intervals for changing information symbols (for example, speed mode numbers). At the same time, the operating organization has the ability to remotely program the microcontroller for the order of changing characters or the time interval for changing. This is due to the fact that the operating organization sends the settings via the GSM modem to the microcontroller of the communication and control module. The microcontroller contains a program for receiving and processing the microcontroller settings for the frequency of changing symbols and the order of changing.
Таким образом, в зависимости от установленной программы микроконтроллер коммуникационно-управляющего модуля может активировать конкретные выходы с широтно-импульсной модуляцией, к которым подключены группы элементов световой индикации, формирующие отдельные информационные символы, в определенном порядке с различным временным интервалом. Например, согласно определенной эксплуатационной организацией программе, микроконтроллер активирует первый, второй и четвертый выходы с широтно-импульсной модуляцией, к которым подключены светодиодные группы, формирующие символы «3», «0» и светодиодную группу, формирующую кайму соответственно.Thus, depending on the installed program, the microcontroller of the communication and control module can activate specific outputs with pulse-width modulation, to which groups of light indication elements are connected, forming individual information symbols, in a certain order with different time intervals. For example, according to a program defined by the operating organization, the microcontroller activates the first, second and fourth outputs with pulse width modulation, to which LED groups forming the symbols "3", "0" and the LED group forming the border are connected, respectively.
В качестве внешней системы питания могут быть использованы высоковольтные линии или солнечные электростанции.High-voltage lines or solar power plants can be used as an external power system.
Внешняя система питания может состоять из солнечной панели, аккумуляторной батареи и контроллера заряда. Солнечная панель может быть установлена на стойке, посредством металлического кронштейна и посредством проводного соединения, подключена к соответствующему разъему на тыльной панели дорожного знака устройства. Разъем в свою очередь соединен с контроллером заряда, который установлен на тыльной стороне лицевой панели. Контроллер заряда соединен с аккумуляторной батареей, которая посредством держателя аккумуляторной батареи, закреплена к внутренней стороне тыльной панели. An external power system can consist of a solar panel, battery and charge controller. The solar panel can be mounted on a post, by means of a metal bracket and by means of a wired connection, connected to the corresponding connector on the rear panel of the device's road sign. The connector, in turn, is connected to the charge controller, which is installed on the back of the front panel. The charge controller is connected to a battery, which is fixed to the inside of the rear panel by means of a battery holder.
Тыльная панель дорожного знака может содержать вентиляционные отверстия, технический люк, крепежный алюминиевый профиль а также разъем для подключения внешней системы питания при работе от сети напряжением 220 В и разъем для подключения солнечной батареи при работе в автономных системах. Вентиляционные отверстия необходимы для избежания перегрева внутренних элементов, технический люк - для обслуживания устройства, крепежный алюминиевый профиль - для осуществления монтажа устройства как на выносную консоль Г-образной опоры, так и на стойку. Реализация устройства дорожного движения будет приведена на примере с использованием стойки с автономной системой питания с солнечной батареей, которая устанавливается в грунте рядом с проезжей частью в соответствии с ГОСТ 23457-86 «Технические средства организации дорожного движения».The rear panel of the road sign may contain ventilation holes, a technical hatch, a mounting aluminum profile, as well as a connector for connecting an external power system when operating from a 220 V mains and a connector for connecting a solar battery when operating in autonomous systems. Ventilation openings are necessary to avoid overheating of internal elements, a technical hatch - for servicing the device, a fastening aluminum profile - for mounting the device both on the outboard console of the L-shaped support and on the rack. The implementation of the road traffic device will be shown using an example using a stand with an autonomous power system with a solar battery, which is installed in the ground next to the roadway in accordance with GOST 23457-86 "Technical means of traffic management".
Лицевая панель дорожного знака устройства может содержать черную матовую пленку с самоклеящейся основой.The front panel of a road sign of the device may contain a black matte film with a self-adhesive base.
Устройство может быть установлено перед началом опасного участка дороги с целью информирования участников дорожного движения о необходимости снижения скорости, объезда и т.д. на стороне, сопутствующей направлению движения транспорта.The device can be installed before the start of a dangerous section of the road in order to inform road users about the need to reduce speed, detour, etc. on the side adjacent to the direction of traffic.
За счет использования в системе коммуникационно-управляющего модуля достигается повышение надежности, бесперебойности работы системы за счет возможности осуществления коммуникационно-управляющим модулем самодиагностики (определения работоспособности всех элементов модуля) и сбора данных о состоянии и работоспособности элементов световой индикации, обработки данных и отправки на электронную почту эксплуатирующей организации с целью их своевременного оповещения и осуществления оперативной замены вышедших из стоя элементов устройства (элементов модуля или элементов световой индикации). В свою очередь, надежность, бесперебойность работы устройства обеспечивает повышение безопасности участников дорожного движения на опасных участках дороги.Due to the use of a communication and control module in the system, an increase in the reliability, uninterrupted operation of the system is achieved due to the possibility of the communication and control module performing self-diagnostics (determining the operability of all elements of the module) and collecting data on the status and operability of light indication elements, data processing and sending to e-mail the operating organization for the purpose of their timely notification and implementation of prompt replacement of the device elements that have come out of standing (module elements or light indication elements). In turn, the reliability, uninterrupted operation of the device ensures an increase in the safety of road users on dangerous sections of the road.
Внутренняя система питания коммуникационно-управляющего модуля соединена с внешней системой питания через клеммную колодку. Внутренняя система питания коммуникационно-управляющего модуля связана с датчиком входного напряжения, микроконтроллером, микросхемой электронных часов, дежурным питанием, модемом сотовой связи GSM/GPRS для их обеспечения электропитанием. Датчик напряжения измеряет напряжения внутренней системы питания, а именно всех её уровней, питающих элементы модулей, с которыми она связана (например на модем GSM подается 3,8В, на микроконтроллер - 5 В), а также и напряжение внешней системы питания.The internal power supply of the communication and control module is connected to the external power supply through a terminal block. The internal power supply system of the communication and control module is connected to an input voltage sensor, a microcontroller, an electronic clock microcircuit, a standby power supply, a GSM / GPRS cellular modem to provide them with power supply. The voltage sensor measures the voltages of the internal power supply system, namely, all its levels feeding the elements of the modules with which it is connected (for example, 3.8V is supplied to the GSM modem, to the microcontroller - 5V), as well as the voltage of the external power supply system.
Связь каждого из элементов коммуникационно-управляющего модуля с внутренней системой питания внутри каждого из модулей, обеспечивает стабилизацию индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модулей, что исключает сбои в работе модуля и в результате чего достигается повышение надежности и бесперебойности работы как каждого из модулей, так и системы в целом, а также безопасности участников дорожного движения. Таким образом обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик системы. The connection of each of the elements of the communication and control module with the internal power system inside each of the modules ensures the stabilization of the individual operating voltage for each of the elements of the modules, which eliminates malfunctions of the module and as a result, an increase in the reliability and uninterrupted operation of both of each of the modules is achieved. and the system as a whole, as well as the safety of road users. Thus, the performance of the system is improved.
Использование в устройстве коммуникационно-управляющего модуля, который включает программируемое логическое устройство и связанные с ним измерительный датчик (например, датчик напряжения) для контроля работоспособности модуля, внутреннюю систему питания, измерительный датчик, обеспечивающий получение информации для косвенной оценки яркости элементов световой индикации дорожных знаков, модем сотовой связи GSM/GPRS также обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик системы за счет повышения бесперебойности работы системы, а также повышение безопасности участников дорожного движения на опасных участках дороги.The use of a communication and control module in the device, which includes a programmable logic device and associated measuring sensor (for example, a voltage sensor) to monitor the module's performance, an internal power supply system, a measuring sensor that provides information for an indirect assessment of the brightness of road sign light elements, the GSM / GPRS cellular modem also improves system performance by increasing the system's uptime, as well as improving the safety of road users on hazardous road sections.
Это достигается оперативной передачей коммуникационно-управляющим модулем информации о работоспособности элементов коммуникационно-управляющего модуля эксплуатирующей организации для экстренного исправления неполадок в модуле (в случае их наличия) и стабилизацией индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модуля. This is achieved by the prompt transmission by the communication and control module of information about the operability of the elements of the communication and control module to the operating organization for urgent correction of problems in the module (if any) and stabilization of the individual operating voltage for each of the elements of the module.
Передача информации о работоспособности коммуникационно-управляющего модуля осуществляется в нем за счет связи датчика напряжения с внутренней системой питания и микроконтроллером, связанным, в свою очередь, с модемом сотовой связи GSM/GPRS, осуществляющего отправку информации эксплуатирующей организации.The transmission of information about the operability of the communication and control module is carried out in it due to the connection of the voltage sensor with the internal power system and the microcontroller, connected, in turn, with the GSM / GPRS cellular modem, which sends information to the operating organization.
При этом, датчик напряжения измеряет показания внутренней системы питания, каждого ее уровня, обеспечивающего питание модема сотовой связи GSM/GPRS, микроконтроллера и передает их в качестве информации о работоспособности модуля устройства. То есть, если, например, при работе модуля внутренняя система питания подает на микроконтроллер менее заданных для его корректной работы 5 В, то после получения эксплуатирующей организацией данной информации, обеспечивается экстренное исправление неполадок. При организации такой связи обеспечивается бесперебойность работы устройства, что достигается непрерывной отправкой информации о работоспособности модуля эксплуатирующей организации с целью оперативного исправления неполадок в модуле. Бесперебойность работы модуля и системы в целом, в свою очередь, способствует повышению безопасности участников дорожного движения при приближении к опасному участку дороги. At the same time, the voltage sensor measures the readings of the internal power system, each of its levels, which provides power to the GSM / GPRS cellular modem, the microcontroller, and transmits them as information about the operability of the device module. That is, if, for example, during the operation of the module, the internal power system supplies the microcontroller with 5 V less than specified for its correct operation, then after the operating organization receives this information, an emergency correction of the problems is provided. When organizing such communication, the uninterrupted operation of the device is ensured, which is achieved by continuous sending of information about the operability of the module to the operating organization in order to promptly correct problems in the module. The uninterrupted operation of the module and the system as a whole, in turn, improves the safety of road users when approaching a dangerous section of the road.
Указанные выше преимущества также достигаются соединением датчика тока и модема сотовой связи GSM/GPRS с микроконтроллером, который связан с внутренней системой питания в коммуникационно-управляющем модуле. Наличие указанной связи в модуле обеспечивает поддержание стабильного индивидуального рабочего напряжения для каждого из элементов модулей за счет их связи с внутренней системой питания и исключает риски сбоя в работе системы в целом, а также позволяет эксплуатирующей организации осуществлять контроль за яркостью элементов световой индикации дорожных знаков, варьируя величины выходного напряжения и тока в целях уменьшения/увеличения яркости световой индикации дорожного знака. Это реализуется за счет возможности получения микроконтроллером информации, позволяющей оценить яркость каждого из элементов световой индикации, с измерительного датчика (например, датчика тока), подключенного к элементам световой индикации дорожного знака. После обработки полученной с датчика информации микроконтроллер передает ее посредством модема сотовой связи GSM/GPRS 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 световой индикации заданной, что способствует бесперебойной работе системы. Поддержание яркости элементов световой индикации на оптимальном уровне обеспечивает хорошую видимость и различимость знака на криволинейном участке дороге и, как следствие, повышение безопасности участников дорожного движения.The aforementioned advantages are also achieved by connecting a current sensor and a GSM / GPRS cellular modem to a microcontroller that is connected to an internal power supply in the communication and control module. The presence of this connection in the module ensures the maintenance of a stable individual operating voltage for each of the elements of the modules due to their connection with the internal power supply system and eliminates the risks of failure in the operation of the system as a whole, and also allows the operating organization to control the brightness of the elements of light indication of road signs, varying the value of the output voltage and current in order to decrease / increase the brightness of the traffic sign light indication. This is realized due to the possibility of receiving information by the microcontroller, which makes it possible to evaluate the brightness of each of the light indication elements, from a measuring sensor (for example, a current sensor) connected to the traffic sign light indication elements. After processing the information received from the sensor, the microcontroller transmits it via the GSM / GPRS cellular modem to the operating organization. Thus, the ability to control the brightness of the light indication elements based on the indicators measured by the current sensor allows for prompt troubleshooting if the current brightness of the light indication elements does not match the specified one, which contributes to the uninterrupted operation of the system. Maintaining the brightness of the light indication elements at an optimal level ensures good visibility and legibility of the sign on a curved section of the road and, as a result, increases the safety of road users.
Кроме того, имеется возможность дистанционного управления яркостью элементов световой индикации, что дополнительно способствует повышению эксплуатационных характеристик системы. Изменение яркости происходит за счет того, что эксплуатирующая организация направляет настройки по модему GSM в микроконтроллер.In addition, it is possible to remotely control the brightness of the light indication elements, which further improves the performance of the system. The change in brightness occurs due to the fact that the operating organization sends the settings via the GSM modem to the microcontroller.
Таким образом, непосредственно наличие указанных соединений между элементами световой индикации и элементами модуля позволяет добиться повышения эксплуатационных характеристик устройства.Thus, the direct presence of these connections between the light indication elements and the module elements allows to improve the performance of the device.
Модем сотовой связи GSM/GPRS соединен с сим-картой и антенной.A GSM / GPRS cellular modem is connected to a SIM card and antenna.
Сущность изобретения поясняется фигурами 1-8.The essence of the invention is illustrated by figures 1-8.
На фиг. 1 изображен общий вид дорожного знака.FIG. 1 shows a general view of a road sign.
На фиг. 2 изображен дорожный знак, вид сзади. FIG. 2 shows a road sign, rear view.
На фиг. 3 изображена тыльная стороны тыльной панели корпуса дорожного знака.FIG. 3 shows the rear side of the rear panel of the road sign body.
На фиг. 4 изображены компоненты устройства, установленные на тыльную сторону лицевой панели дорожного знака.FIG. 4 shows the components of the device installed on the rear side of the front panel of the road sign.
На фиг. 5 изображены элементы полимерного уплотнителя.FIG. 5 shows the elements of the polymer seal.
На фиг. 6 изображен дорожный знак, установленный на стойке.FIG. 6 shows a road sign mounted on a rack.
На фиг. 7 изображен расположение дорожного знака на консоли Г-образной стойки.FIG. 7 shows the location of the road sign on the console of the L-shaped pillar.
На фиг. 8 изображен блок-схема коммуникационно-управляющего модуля.FIG. 8 shows a block diagram of the communication and control module.
На фигурах позициями 1-39 обозначены:In the figures, positions 1-39 denote:
1 — лицевая панель,1 - front panel,
2 — тыльная панель,2 - back panel,
3 — металлическая рамка,3 - metal frame,
4 — вентиляционные отверстия,4 - ventilation holes,
5 — технический люк, 5 - technical hatch,
6 — крепежный алюминиевый профиль,6 - fastening aluminum profile,
7 — разъем для внешней системы питания в виде 220 В,7 - connector for external power system in the form of 220 V,
8 — разъем для подключения солнечной батареи,8 - connector for solar battery,
9 — солнечная батарея,9 - solar battery,
10 — выносная консоль Г-образной опоры,10 - outboard console of the L-shaped support,
11 — Г-образная опора,11 - L-shaped support,
12 — стойка,12 - rack,
13 — отверстия, 13 - holes
14 — элементы полимерного уплотнителя,14 - elements of a polymer seal,
15 — первый информационный символ (левая цифра ограничения скорости), 15 - the first information symbol (left digit of the speed limit),
16 — печатные платы каймы,16 - printed circuit boards of the border,
17 — печатная плата ограничения скорости,17 - printed circuit board speed limit,
18 — отверстия печатной платы,18 - PCB holes,
19 — тыльная сторона лицевой панели,19 - back side of the front panel,
20 — второй информационный символ (правая цифра ограничения скорости),20 - second information symbol (right digit of the speed limit),
21 — аккумуляторная батарея,21 - rechargeable battery,
22 — металлический кронштейн для солнечной электростанции,22 - metal bracket for a solar power plant,
23 — держатель аккумуляторной батареи,23 - battery holder,
24 — контроллер заряда,24 - charge controller,
25 — коммуникационно-управляющий модуль,25 - communication and control module,
26 — красный символ каймы,26 - red border symbol,
27 — соединительные разъемы,27 - connectors,
28 — соединительный шлейф,28 - connecting loop,
29 — микроконтроллер,29 - microcontroller,
30 — выход с широтно-импульсной модуляцией,30 - output with pulse width modulation,
31 — датчик тока,31 - current sensor,
32 — клеммная колодка,32 - terminal block,
33 — индикатор работы,33 - work indicator,
34 — датчик входного напряжения,34 - input voltage sensor,
35 — микросхема электронных часов,35 - electronic clock microcircuit,
36 — дежурное питание,36 - food on duty,
37 — модем сотовой связи GSM/GPRS,37 - GSM / GPRS cellular modem,
38 — внутренняя система питания,38 - internal power supply system,
39 — внешняя система питания.39 - external power supply system.
Сущность изобретения может быть раскрыта в следующих примерах. The essence of the invention can be disclosed in the following examples.
Пример 1.Example 1.
В данном примере раскрыта конструкция устройства, предназначенного для работы от солнечной батареи. Солнечная панель может быть установлена на стойке, посредством металлического кронштейна 22.This example discloses the design of a device designed to operate from a solar battery. The solar panel can be mounted on a rack by means of a
Устройство организации дорожного движения включает панель дорожного знака, выполненную из алюминиевого сплава толщиной 1,5 мм. Лицевая сторона панели дорожного знака содержит черную матовую пленку с самоклеющейся основой. На панели имеются расположенные в матричной форме отверстия с установленными в них полимерными уплотнителями. Отверстия 13 на панели формируют информационные элементы дорожного знака, например, цифры: «3», «5», «7», «0». Причем, цифры «3», «5», «7» расположены слева на лицевой стороне панели и предназначены для использования в качестве левой цифры при формировании знака ограничения скорости. Цифра «0» расположена справа на лицевой стороне панели дорожного знака и предназначена для использования в качестве правой цифры при формировании знака ограничения скорости. Таким образом, возможно формирование следующих значений ограничения скорости: «30», «50», «70». На тыльную сторону панели, по центру, монтируется печатная плата, выполненная в виде единого элемента, содержащая группы светодиодов, формирующие информационный элемент в виде каймы и цифр ограничения скорости внутри нее. При этом группы светодиодов первых (левых) и второй (правой) цифр 15, 20 размещены точно напротив отверстий 13, формирующих левые информационные символы «3», «5», «7» и правый символ «0». Светодиодные группы, формирующие первый (левый) информационный символ 15, разъедены на печатной плате 17 как независимые друг от друга каналы. Печатная плата содержит отверстия, посредством которых осуществляется ее монтаж к тыльной стороне панели дорожного знака. Печатная плата со светодиодными группами фиксируется на панели дорожного знака посредством резьбового соединения с гайкой, в результате чего достигается плотный прижим печатной платы со светодиодами к тыльной стороне панели, при этом каждый светодиод проходит через отверстие 13 с полимерным уплотнителем 14.The traffic control device includes a road sign panel made of 1.5 mm thick aluminum alloy. The front side of the traffic sign panel contains a black matte film with a self-adhesive base. The panel has holes arranged in a matrix form with polymer seals installed in them. The
На тыльной стороне панели дорожного знака также установлены: аккумуляторная батарея 21 (которая закреплена посредством держателя аккумуляторной батареи 23), контроллер заряда 24, коммуникационно-управляющий модуль 25. Коммуникационно-управляющий модуль 25 содержит в качестве его элементов микроконтроллер 29, и связанные с ним датчик тока 31, модем сотовой связи GSM/GPRS 37, соединенный с антенной, внутреннюю систему питания 38, датчик входного напряжения 34, связанный с микроконтроллером 29 через внутреннюю систему питания 38. Микроконтроллер 29 содержит программу формирования информации о состоянии и работоспособности элементов модуля и программу управления режимами работы элементов световой индикации устройства. Выход микроконтроллера коммуникационно-управляющего модуля подключен к элементам световой индикации дорожного знака, установленным на печатной плате, через датчик тока и клеммную колодку. Внешняя система питания 39 (солнечная батарея) подключается к коммуникационно-управляющему модулю 25 посредством проводного соединения через клеммную колодку 32. Таким образом, внешняя система питания 39 соединена с внутренней системой питания 38 посредством клеммной колодки 32.On the rear side of the road sign panel, there are also installed: battery 21 (which is fixed by means of battery holder 23),
Коммуникационно-управляющий модуль 25, выполняет функцию управления режимами работы устройства. Communication and
На тыльной стороне панели дорожного знака установлен крепежный алюминиевый профиль для осуществления монтажа устройства на выносную консоль Г-образной опоры 10 или на стойку 12. On the back side of the panel of the road sign there is a fastening aluminum profile for mounting the device on the outboard console of the L-shaped
Работа устройства организации дорожного движения может быть продемонстрирована на примере с использованием стойки 12 с автономной системой питания с солнечной батареей 9, которая устанавливается в грунте рядом с проезжей частью в соответствии с ГОСТ 23457-86 «Технические средства организации дорожного движения». The operation of a traffic control device can be demonstrated by an example using a
Включение в работу устройства выполняет внешняя система питания 39.The device is switched on by an
В светлое время суток осуществляется преобразование солнечной энергии в электрическую, посредством солнечной батареи 9, которая передает электрическую энергию в контроллер заряда 24 посредством проводного соединения и разъема 8 для подключения солнечной панели. Контроллер заряда 24, осуществляют заряд аккумуляторной батареи 21, которая является энергоресурсом устройства. During daylight hours, solar energy is converted into electrical energy by means of a
После запуска в работу внешней системы питания 39, выполняется активация внутренней системы питания 38 коммуникационно-управляющего модуля 25. Светодиодны на платах соединены с выходами коммуникационно-управляющего модуля, который их и активизирует согласно программе. Внутренняя система питания 38 активизирует микроконтроллер 29, который согласно программе обрабатывает информацию с датчика тока 31 и датчика напряжения 34, и формирует пакет данных о степени яркости элементов световой индикации и работоспособности элементов коммуникационно-управляющего модуля для последующей его отправки на электронную почту эксплуатирующей организации, посредством модема сотовой связи GSM/GPRS 37. After starting up the
Согласно программе микроконтроллер 29 коммуникационно-управляющего модуля 25 активирует выходы микроконтроллера, к которому подключены группы светодиодов, формирующие цифру «3», цифру «0», кайму. Таким образом, на лицевой панели дорожного знака отражается информационный символ в виде каймы и двузначной цифры «30» внутри нее. According to the program, the
В ночное время суток, микроконтроллер 29 согласно программе изменяет яркость элементов световой индикации печатной платы на 50% посредством изменения выходного напряжения на выходах 30 микроконтроллера.At night, the
Микроконтроллер 29 коммуникационно-управляющего модуля 25 содержит программу обработки входных данных, содержащих настройки определенных параметров. Данные могут быть отправлены от эксплуатирующей организации, либо от другого управляющего устройства, посредством модема сотовой связи GSM/GPRS 38, что позволяет осуществлять изменение режимов работы устройства в ручном режиме (например, яркости элементов световой индикации), а также вносить корректировки в настройки программы микроконтроллера 29 для изменений длительности временных интервалов работы световой индикации устройства.The
Пример 2.Example 2.
Данный пример раскрывает конструкцию устройства при работе от сети. This example discloses the design of the device when operating on mains.
Устройство организации дорожного движения включает лицевую панель 1 и тыльную панель 2 сопряженные между собой металлической рамкой 3, образующих корпус дорожного знака (на чертеже не указан). Габаритные размеры лицевой 1 и тыльной 2 панелей идентичны и выполнены из алюминиевого сплава толщиной 1,5 мм. Тыльная панель 2 содержит вентиляционные отверстия 4, технический люк 5, крепежный алюминиевый профиль 6, а также разъем 7 для подключения внешней системы питания 39 при работе от сети напряжением 220 В. Вентиляционные отверстия 4 необходимы для исключения перегрева внутренних элементов, расположенных в корпусе дорожного знака, технический люк 5 требуется для обслуживания устройства, крепежный алюминиевый профиль 6 - для осуществления монтажа устройства на выносную консоль 10 Г-образной опоры 11 или и на стойку 12. Лицевая сторона лицевой панели 1 дорожного знака содержит черную матовую пленку с самоклеющейся основой. На лицевой панели 1 имеются расположенные в матричной форме отверстия 13 с установленными в них полимерными уплотнителями 14. Отверстия 13 на панели формируют информационные элементы дорожного знака, например, цифры: «3», «5», «7», «0». Причем, цифры «3», «5», «7» расположены слева на лицевой стороне лицевой панели и предназначены для использования в качестве левой цифры при формировании знака ограничения скорости. Цифра «0» расположена справа на лицевой стороне лицевой панели дорожного знака и предназначена для использования в качестве правой цифры при формировании знака ограничения скорости. Таким образом, возможно формирование следующих значений ограничения скорости: «30», «50», «70». The traffic control device includes a front panel 1 and a rear panel 2, mated to each other by a
Элементы световой индикации, формирующие цифры ограничения скоростного режима, размещают на печатной плате 17, выполненной в виде единого элемента. Печатные платы 16, для установки светодиодов, формирующие красный символ каймы 26 выполнены таким образом, что представляют собой четыре элемента (печатные платы), соединенные между собой последовательно с формированием каймы. При монтаже печатных плат 16 к тыльной стороне 19 лицевой панели 1, формируют круг, при этом каждая печатная плата 16 содержит два разъема 27 для последовательного соединения элементов печатной платы 16 между собой посредством соединительного шлейфа 28.The light indication elements forming the speed limit digits are placed on the printed
Каждая из печатных плат 16 и 17 содержит отверстия 18, посредством которых осуществляется их монтаж к тыльной стороне 19 лицевой панели 1, на которой в свою очередь, размещены ответные стойки. Ответные стойки посредством резьбового соединения с гайкой, плотно прижимают печатные платы 16 и 17 со светодиодами к тыльной стороне 19 лицевой панели 1, при этом каждый светодиод проходит через отверстие 13 с полимерным уплотнителем 14.Each of the printed
Таким образом, на тыльную сторону лицевой панели дорожного знака, по центру, монтируется печатная плата, выполненная в виде единого элемента, содержащая группы светодиодов, формирующие информационный элемент в виде цифр ограничения скорости и печатная плата в виде каймы. При этом, печатная плата в виде каймы размещается на лицевой панели таким образом, чтобы обрамлять цифры ограничения скорости. Thus, on the back side of the front panel of the road sign, in the center, a printed circuit board is mounted, made in the form of a single element, containing groups of LEDs that form an information element in the form of speed limit numbers and a printed circuit board in the form of a border. In this case, the printed circuit board in the form of a border is placed on the front panel in such a way as to frame the speed limit numbers.
При этом, группы светодиодов первых (левых) и второй (правой) цифр 15, 20 размещены точно напротив отверстий 13, формирующих левые информационные символы «3», «5», «7» и правый символ «0». Светодиодные группы, формирующие первый (левый) информационный символ 15, разъедены на печатной плате 17 как независимые друг от друга каналы. Печатная плата содержит отверстия 18, посредством которых осуществляется ее монтаж к тыльной стороне лицевой панели дорожного знака. Печатная плата со светодиодными группами фиксируется на панели дорожного знака посредством резьбового соединения с гайкой, в результате чего достигается плотный прижим печатной платы со светодиодами к тыльной стороне панели лицевой панели.In this case, the groups of LEDs of the first (left) and second (right)
На тыльной стороне лицевой панели дорожного знака также установлен коммуникационно-управляющий модуль 25. Коммуникационно-управляющий модуль содержит в качестве его элементов микроконтроллер 29, и связанные с ним датчик тока 31, модем сотовой связи GSM/GPRS 38, соединенный с антенной, внутреннюю систему питания 38, датчик входного напряжения 34, связанный с микроконтроллером через внутреннюю систему питания 38. Кроме того, коммуникационно-управляющий модуль дополнительно содержит связанные с микроконтроллером индикатор работы 33, микросхему электронных часов 35 и дежурное питание 36. При этом микросхема электронных часов 35 и дежурное питание 36 соединены с внутренней системой питания 38.A communication and
Микроконтроллер 29 содержит программу формирования информации о состоянии и работоспособности всех элементов модуля и программу управления режимами работы световой индикации устройства. Микроконтроллер 29 имеет четыре выхода 30 с широтно-импульсной модуляцией, с возможностью их независимого управления. Выходы микроконтроллера 29 через датчики тока 31, соединены с элементами световой индикации, установленными на печатных платах 16, 17 через датчик тока и клеммную колодку 32 посредством проводных соединений.
Светодиодные группы, формирующие первый (левый) информационный символ 15, разъедены на печатной плате 17 как независимые друг от друга каналы, которые посредством проводного соединения сопряжены с выходами микроконтроллера 29 коммуникационо-управляющего модуля 25, при этом, печатные платы 16 соединенные между собой последовательно, также соединены с выходами микроконтроллера 29 коммуникационно-управляющего модуля 25. Внешняя система питания в виде электрической сети напряжением 220 В подключается к коммуникационно-управляющему модулю через разъем 7 посредством проводного соединения через клеммную колодку. Таким образом, внешняя система питания соединена с внутренней системой питания посредством клеммной колодки.The LED groups forming the first (left)
На тыльной панели дорожного знака установлен крепежный алюминиевый профиль для осуществления монтажа устройства на выносную консоль Г-образной опоры или на стойку. On the rear panel of the road sign, there is a fastening aluminum profile for mounting the device on the outboard console of the L-shaped support or on a rack.
Работа устройства организации дорожного движения может быть продемонстрирована на примере с использованием стойки 12 с системой питания от сети 220 В. Стойка располагается вдоль дороги перед ремонтируемым участком дороги.The operation of a traffic control device can be demonstrated by an example using a
Включение в работу устройства выполняет внешняя система питания 39.The device is switched on by an
После запуска в работу внешней системы питания 39, выполняется активация внутренней системы питания 38 коммуникационно-управляющего модуля 25. Светодиодны на платах соединены с выходами коммуникационно-управляющего модуля, который их и активизирует согласно программе. Внутренняя система питания 38 активизирует микроконтроллер 29, который согласно программе обрабатывает информацию с датчика тока 31 и датчика напряжения 34, и формирует пакет данных о степени яркости элементов световой индикации и работоспособности элементов коммуникационно-управляющего модуля для последующей его отправки на электронную почту эксплуатирующей организации, посредством модема сотовой связи GSM/GPRS 37. After starting up the
Микросхема электронных часов 35 передает данные в микроконтроллер 29 о реальном времени что позволяет отправлять статистические данные эксплуатирующей организации с реальной меткой времени в периоды краткосрочных или долгосрочных потерь GSM сети, а дежурное питание 36 позволяет при отключении внешней системы питания 39 устройства, сохранить ключевые установки параметров в микроконтроллере 29. The
После отправки данных эксплуатирующей организации, микроконтроллер 29 переводит состояние индикатора работы 33 в виде светодиода, в один из режимов его работы, при этом, частота мерцания светодиода отражает его режим работы (высокая частота мигания — ошибка в работе элементов коммуникационно-управляющего модуля, статичное свечение — ошибок в работе нет, медленная частота мигания — обнаружена неисправность световых информационных элементов устройства).After sending the data to the operating organization, the
Согласно программе микроконтроллер 29 коммуникационно-управляющего модуля 25 активирует выходы с широтно-импульсной модуляцией 30 микроконтроллера 29, к которым подключены элементы световой индикации, расположенные на печатнных платах 16, 17.According to the program, the
Согласно определенной эксплуатационной организацией программе, микроконтроллер 29 активирует первый и четвертый выходы с широтно-импульсной модуляцией 30 при этом светодиоды, формирующие цифру «0» соединены с тремя выходами, так как цифра «0» в любом режиме должна быть активна. При этом, с первым выходом соединен канал печатной платы 17 с режимом статичного свечения, формирующий первый (левый) информационный символ 15 посредством светодиодных групп, в виде цифры «3» и второй (правый) информационный символ 20 посредством светодиодных групп, в виде цифры «0».According to the program defined by the operating organization, the
Четвертый канал переводит светодиодные группы печатных плат каймы 16 в режим попеременного мигания с частотой 1 Гц. Таким образом, на лицевой панели дорожного знака отражается информационный символ в виде каймы и двузначной цифры «30» внутри нее. The fourth channel switches the LED groups of the printed circuit boards of the
По истечению интервала времени определенного программой микроконтроллера 29, выполняется отключение первого выхода с широтно-импульсной модуляцией 30 и выполняется включение второго выхода 30, соединенного с каналом печатной платы 17 с режимом статичного свечения, формирующего первый (левый) информационный символ 15, посредством светодиодных групп, в виде цифры «5», и второй символ в виде «0», при этом четвертый канал с широтно-импульсной модуляцией 30 не изменяет своего состояния. Таким образом, на лицевой панели дорожного знака отражается информационный символ в виде каймы и двузначной цифры «50» внутри нее. After the expiration of the time interval determined by the program of the
По истечению определенного интервала времени, согласно программе микроконтроллер 29 отключает второй выход с широтно-импульсной модуляцией 30 и включает третий выход 30, соединенный с каналом печатной платы 17 с режимом статичного свечения, формирующий посредством светодиодных групп, в виде цифры «7» и второй символ в виде «0», при этом четвертый выход 30 не изменяет своего состояния. Таким образом, на лицевой панели дорожного знака отражается информационный символ в виде каймы и двузначной цифры «70» внутри нее. After a certain time interval, according to the program, the
Таким образом, устройство позволяет реализовать знак переменной информации. В результате чего достигается своевременная смена значений ограничения скорости: «30», «50», «70».Thus, the device allows to realize the sign of variable information. As a result, a timely change of the speed limit values is achieved: "30", "50", "70".
В ночное время суток, микроконтроллер 29 согласно программе изменяет яркость элементов световой индикации печатной платы на 50% посредством изменения выходного напряжения на выходах 30 микроконтроллера.At night, the
Микроконтроллер 29 коммуникационно-управляющего модуля 25 содержит программу обработки входных данных, содержащих настройки определенных параметров. Данные могут быть отправлены от эксплуатирующей организации, либо от другого управляющего устройства, посредством модема сотовой связи GSM/GPRS 38, что позволяет осуществлять изменение режимов работы устройства в ручном режиме (например, яркости элементов световой индикации, частоту смены информационных символов на дорожном знаке), а также вносить корректировки в настройки программы микроконтроллера 29 для изменений длительности временных интервалов работы световой индикации устройства.The
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019134671A RU2736848C1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Traffic control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019134671A RU2736848C1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Traffic control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2736848C1 true RU2736848C1 (en) | 2020-11-20 |
Family
ID=73461042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019134671A RU2736848C1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Traffic control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2736848C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2821612C1 (en) * | 2023-12-25 | 2024-06-25 | Роберт Владимирович Ли | Led road sign |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030079157A (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-10 | 주식회사 래도 | Apparatus for and method of remotely controlling variable message sign board |
| CN102708699A (en) * | 2012-04-28 | 2012-10-03 | 中国计量学院 | WebGIS (Web Geographic Information System)-based traffic light fault supervision system |
| RU127227U1 (en) * | 2012-11-09 | 2013-04-20 | Аршанский Юрий Владимирович | LED ROAD SIGN DEVICE |
| KR101332117B1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-11-21 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Ubiquitous sensor network based intelligent led road and traffic safety signs |
| KR101332419B1 (en) * | 2013-08-23 | 2013-11-22 | 문엔지니어링 (주) | Traffic safety sign board using solar cell |
| CN204406695U (en) * | 2014-12-30 | 2015-06-17 | 上海通冠市政设施科技有限公司 | The electronics bus stop plate of safety protection type |
| CN207760751U (en) * | 2017-05-18 | 2018-08-24 | 黑龙江盛世新宇高新技术开发有限公司 | Intelligent auto-changing speed limitation board |
| KR101883769B1 (en) * | 2017-11-22 | 2018-08-29 | 주식회사 제이에스컴 | Artificial intelligence LED information display system |
| KR102027086B1 (en) * | 2019-03-28 | 2019-09-30 | 주식회사 카이넥스엠 | Changeable sign board device system changing the speed limitdepending according to environment |
-
2019
- 2019-10-29 RU RU2019134671A patent/RU2736848C1/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030079157A (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-10 | 주식회사 래도 | Apparatus for and method of remotely controlling variable message sign board |
| CN102708699A (en) * | 2012-04-28 | 2012-10-03 | 中国计量学院 | WebGIS (Web Geographic Information System)-based traffic light fault supervision system |
| KR101332117B1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-11-21 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Ubiquitous sensor network based intelligent led road and traffic safety signs |
| RU127227U1 (en) * | 2012-11-09 | 2013-04-20 | Аршанский Юрий Владимирович | LED ROAD SIGN DEVICE |
| KR101332419B1 (en) * | 2013-08-23 | 2013-11-22 | 문엔지니어링 (주) | Traffic safety sign board using solar cell |
| CN204406695U (en) * | 2014-12-30 | 2015-06-17 | 上海通冠市政设施科技有限公司 | The electronics bus stop plate of safety protection type |
| CN207760751U (en) * | 2017-05-18 | 2018-08-24 | 黑龙江盛世新宇高新技术开发有限公司 | Intelligent auto-changing speed limitation board |
| KR101883769B1 (en) * | 2017-11-22 | 2018-08-29 | 주식회사 제이에스컴 | Artificial intelligence LED information display system |
| KR102027086B1 (en) * | 2019-03-28 | 2019-09-30 | 주식회사 카이넥스엠 | Changeable sign board device system changing the speed limitdepending according to environment |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2821612C1 (en) * | 2023-12-25 | 2024-06-25 | Роберт Владимирович Ли | Led road sign |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9460645B2 (en) | Apparatus intelligent illuminated sign, methods of configuration and controls | |
| US20050046595A1 (en) | Solar powered sign annunciator | |
| KR20140073510A (en) | Road markers or light based warning device | |
| KR20040052657A (en) | Controller for Self-emitting Light System Using Solar Module | |
| RU2736848C1 (en) | Traffic control device | |
| KR200450218Y1 (en) | Message-displaying device which is set on street light column | |
| KR20180017449A (en) | Display off the street lights and street light management system that predicts the replacement time by displaying the number of faults | |
| KR20140054835A (en) | Traffic safety sign that apply electro luminescence | |
| JP3186591U (en) | Lighting device with information display | |
| KR101433718B1 (en) | Advertising equipment using street lamp pole | |
| CN211557602U (en) | Intelligent street lamp monitoring system | |
| KR200440380Y1 (en) | Fog warning system | |
| CN213538730U (en) | Road sign board for intelligent traffic | |
| KR101332419B1 (en) | Traffic safety sign board using solar cell | |
| KR20190090107A (en) | Solar road stud and method controlling the same | |
| CN206380141U (en) | A kind of street lamp of automatic transmission failure alarm signal | |
| KR101608263B1 (en) | Warning lamp and electric lighting board having self-diagnosing function | |
| RU2821612C1 (en) | Led road sign | |
| KR20060061502A (en) | Flasher for road | |
| CN205896939U (en) | Subway panel light | |
| CN205140213U (en) | Intelligent transportation denoter | |
| KR101056118B1 (en) | The road sign comprising illumination which adopts el sheet of channel conversion method | |
| KR102684313B1 (en) | outdoor display apparatus | |
| CN204703081U (en) | A kind of road signs utilizing wind energy luminescence | |
| JPH11194719A (en) | Solar battery changeable type information board |