ТАБЛО ОБРАТНОГО ОТСЧЕТА ВРЕМЕНИ С ПРОВОДНЫМ ИНТЕРФЕЙСОМ ДЛЯ СВЕТОФОРНОГО ОБЪЕКТА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к локальным предупредительно-оповестительным информационным системам для пешеходов и транспорта.
Для обеспечения безопасности участников дорожного движения используется информация о времени, остающемся до окончания горения зеленого сигнала светофора. Такая информация может быть представлена непосредственно светофором (см., например, патенты РФ №2266570 и №2335019), что не всегда применимо, поскольку требует установки новых светофоров взамен стандартных, или с помощью специальных информационных табло, которыми может быть снабжен светофорный объект.
Известно информационное табло светофорного объекта по патенту на полезную модель РФ №20982 (МПК G08G 1/095).
Это информационное табло содержит корпус с полупрозрачным экраном, за которым расположен блок управления с проводным интерфейсом, на основе микропроцессорного контроллера, а также источники света, образующие информационные символы. Корпус снабжен контактной кнопкой, а источники света выполнены в виде трех матриц светодиодов. Светодиоды первой матрицы, образующие надписи «ЖДИТЕ» и «ИДИТЕ», выполнены с возможностью изменения цвета с красного на зеленый, светодиоды второй матрицы, образующие цифровой индикатор времени, представляют собой светодиодные семисегментные индикаторы, а светодиоды третьей матрицы образуют надпись «ДЛЯ ПЕРЕХОДА НАЖМИТЕ», при этом выводы матриц светодиодов подключены к соответствующим выходам микропроцессорного контроллера, причем один вход микропроцессорного контроллера соединен с выводом контактной кнопки, а второй вход соединен по кабелю с информационным каналом светофорного объекта.
Наиболее близким по количеству общих признаков к предлагаемой полезной модели является пешеходное информационное табло светофорного объекта по свидетельству на полезную модель РФ №53798 (МПК G08G 1/095).
Информационное табло-прототип содержит корпус с полупрозрачным экраном, за которым установлен выполненный в виде микропроцессорного контроллера блок управления, и две светодиодные матрицы, каждая из которых образует цифровые символы, при этом первая и вторая светодиодные матрицы содержат светодиоды зеленого и красного цвета соответственно. В блоке управления (микропроцессорном контроллере) содержатся: блок памяти продолжительности свечения зеленой секции светофорного объекта и блок памяти продолжительности свечения красной секции светофорного объекта, при этом первый и второй входы блока управления (микропроцессорного контроллера) подключены к зеленой и красной секциям светофорного объекта, а его первый и второй выходы соединены со входами первой и второй светодиодных матриц соответственно.
Недостатками табло-прототипа являются:
- невозможность обеспечивать участников дорожного движения информацией о времени, остающемся до окончания горения зеленого сигнала светофора, во время определения продолжительности действия разрешающего сигнала светофора (три цикла) и, соответственно, невозможность использования табло-прототипа в случаях, когда длительность действия сигнала светофора меняется от цикла к циклу, т.е. при применении для управления дорожным движением сложных алгоритмов, в том числе в системах автоматизированного управления дорожным движением;
- подключение табло непосредственно к электропитанию светофорных секций, для определения продолжительности действия разрешающего сигнала светофора, делает практически невозможным для современных дорожных контроллеров реализовывать заложенные в них функции контроля исправности светофорных секций;
- необходимость заблаговременного ввода в табло начальных параметров, в частности, значения адреса направления согласно адресу направления соответствующего светофора в дорожном контроллере, что приводит к организационно-техническим трудностям, связанным или с невозможностью поставки табло без его предварительной привязки к светофорному объекту, или к необходимости вскрытия табло для перепрограммирования при его установке на светофорный объект.
Задачей заявленной полезной модели является устранение указанных недостатков, расширение возможностей применения табло обратного отсчета времени.
Техническим результатом от использования предлагаемой полезной модели является отображение времени, остающегося до окончания горения зеленого сигнала светофора, на основе данных, получаемых непосредственно от дорожного контроллера, что позволяет использовать табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта в различных режимах управления дорожным движением при работе с дорожными контроллерами, обеспечивающими обмен информацией с табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, без ограничения функций дорожного контроллера в части контроля исправности зеленой секции светофора, а также обеспечение возможности поставки табло на светофорные объекты без их предварительной привязки к конкретному светофору и снижение трудоемкости работ по монтажу табло на светофорном объекте за счет программирования табло без вскрытия корпуса.
Для достижения указанного технического результата предложенная полезная модель выполнена с возможностью подключения к дорожному контроллеру по проводному интерфейсу, при этом двусторонний обмен информацией между табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта и дорожным контроллером осуществляется по кабельной связи, ввод в табло с проводным интерфейсом для светофорного объекта начальных параметров при установке на светофорном объекте осуществляется по проводному интерфейсу без вскрытия корпуса, а электропитание табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта осуществляется от светофорной колонки отдельно от светофорных секций.
Табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта содержит корпус, в котором размещен блок управления с проводным интерфейсом и светодиодная матрица. Блок управления с проводным интерфейсом выполнен на основе микропроцессорного контроллера, с возможностью ввода начальных параметров в табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта при монтаже на светофорном объекте без вскрытия корпуса, при этом вход табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, и, соответственно, вход блока управления с проводным интерфейсом соединен с дорожным контроллером по кабелю проводного интерфейса, специализированный пульт для загрузки программного обеспечения, или персональный компьютер подключаются к входу табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, и, соответственно, к входу блока управления с проводным интерфейсом также через кабель проводного интерфейса. Вход светодиодной матрицы, отображающей время, в единицах минут и десятках секунд, или только в десятках секунд, остающееся до окончания горения зеленого сигнала светофора, и состоящей из объединенных в сегменты светодиодов, подключаемых в необходимых сочетаниях для образования цифровых символов, отображающих время, соединен с выходом блока управления с проводным интерфейсом, при этом яркость светодиодов может быть фиксированной, или, при введении в табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта дополнительного датчика освещенности, изменяющейся в зависимости от освещенности. Вход электропитания в табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта выполнен с возможностью подключения к кабелю электропитания светофорной колонки отдельно от светофорных секций.
Для полезной модели также предусмотрено введение следующих новых дополнительных возможностей:
- введение возможности контроля исправности табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, что позволяет фиксировать и, при наличии такой возможности в дорожном контроллере, передавать информацию об исправности/неисправности табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта эксплуатирующим организациям;
- введение резервного электропитания, что позволяет продолжать, при пропадании электропитания от светофорной колонки, отображение информации на табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта;
- введение звукового информирования слабовидящих пешеходов о горении зеленого сигнала светофора с возможностью программирования изменения уровня звукового сигнала в зависимости от времени суток;
- введение дополнительных светодиодных матриц, информирующих водителей транспортных средств о времени, остающемся до окончания горения зеленого сигнала дополнительных секций светофора, а также о направлениях, в которых разрешено движение по зеленому сигналу светофора и зеленым сигналам дополнительных секций светофора, что обеспечивает повышение информативности табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1÷8, при этом:
- на фигуре 1 представлена структурная схема табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта;
- на фиг.2 представлена структурная схема табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта с дополнительным устройством контроля исправности табло;
- на фиг.3 представлена структурная схема табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта с дополнительным устройством резервного электропитания, и с дополнительным программируемым устройством звуковой сигнализации для слабовидящих пешеходов;
- на фигуре 4 представлена структурная схема табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта с дополнительным датчиком освещенности и с дополнительными светодиодными матрицами;
- на фиг.5 схематично изображены различные варианты внешнего вида табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта с дополнительными светодиодными матрицами, отображающими время, остающееся до окончания горения зеленых сигналов дополнительных секций светофора, при этом на фиг.5а отображается время, остающееся до окончания горения зеленых сигналов обеих дополнительных секций светофора, на фиг.5б - до окончания горения зеленого сигнала только левой дополнительной секции светофора, на фиг.5в - до окончания горения зеленого сигнала только правой дополнительной секции светофора;
- на фиг.6 схематично изображены различные варианты внешнего вида табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта с дополнительными светодиодными матрицами, отображающими время, остающееся до окончания горения зеленого сигнала светофора и зеленых сигналов дополнительных секций светофора в сочетании с дополнительными светодиодными матрицами, образующими световые символы в виде стрелок, показывающих направления, в которых разрешено движение транспортных средств по зеленому сигналу светофора и его дополнительных секций, при этом на фиг.6а отображается время, остающееся до окончания горения зеленого сигнала только основной секции светофора, и направления, в которых разрешено движение по этому зеленому сигналу, на фиг.6б - до окончания горения зеленых сигналов основной и обеих дополнительных секций светофора, и направления, в которых разрешено движение по этим зеленым сигналам, на фиг.6в - до окончания горения зеленого сигнала только левой дополнительной секции светофора, и направления, в которых разрешено движение по этому зеленому сигналу, на фиг.6г - до окончания горения зеленого сигнала только правой дополнительной секции светофора, и направления, в которых разрешено движение по этому зеленому сигналу;
- на фиг.7 схематично представлена конструкция табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта;
- на фиг.8 схематично изображены два вида отображения, на табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, времени, остающегося до окончания горения зеленого сигнала светофора, или его дополнительных секций.
Структурная схема табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта (фиг.1) включает блок 2 управления с проводным интерфейсом, выполненный на основе микропроцессорного контроллера, и светодиодную матрицу 3, образующую цифровые символы.
При обработке информации от дорожного контроллера 4, информация от дорожного контроллера 4 по кабелю проводного интерфейса поступает в блок 2 управления с проводным интерфейсом, для чего к первому входу табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, и, соответственно, к первому входу блока 2 управления с проводным интерфейсом подключается кабель проводного интерфейса. Специализированный пульт 5 загрузки программного обеспечения подключается, при монтаже на светофорном объекте табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, к кабелю проводного интерфейса, по которому начальные параметры, необходимые для ввода в табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, передаются на вход блока 2 управления с проводным интерфейсом.
При изменении внешних условий: типа дорожного контроллера, места установки, и др., табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта может быть перепрограммировано аналогичным образом.
Ко второму входу табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта и, соответственно, ко второму входу блока 2 управления с проводным интерфейсом подключается кабель 6 электроснабжения от светофорной колонки. Управление светодиодами светодиодной матрицы 3 осуществляется от блока 2 управления с проводным интерфейсом, для чего светодиодная матрица 3 подключена к выходу блока 2 управления с проводным интерфейсом.
Структурная схема с дополнительным устройством 7 контроля исправности полезной модели приведена на фиг.2. В состав табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта введено устройство 7 контроля исправности табло. Указанное устройство контролирует, на отдельном выходе блока 2 управления с проводным интерфейсом, величину тока, потребляемого табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, и передает ее в блок 2 управления с проводным интерфейсом, где производится сравнение полученных величин с нормативными. Информация об исправности/неисправности табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта передается из блока 2 управления с проводным интерфейсом по кабелю проводного интерфейса в дорожный контроллер 4, с целью ее передачи на центральный пульт эксплуатирующей организации.
На фиг.3 приведен пример табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта с резервным электропитанием.
Реализация резервного электропитания состоит во введении в состав полезной модели дополнительного устройства 8 резервного электропитания, соединенного с блоком 2 управления с проводным интерфейсом. При выходе значения питающего напряжения табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта за пределы установленного диапазона, устройство резервного электропитания 8 подключает резервный аккумулятор, входящий в его состав, на второй силовой вход блока 2 управления с проводным интерфейсом.
На фиг.3 также приведен пример табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта со звуковой сигнализацией для слабовидящих пешеходов. В этом случае в состав табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта введено дополнительное программируемое устройство 9 звуковой сигнализации с возможностью программирования на 16 уровней звука в течение четырех периодов времени ежесуточно. Управление программируемым устройством 9 звуковой сигнализации осуществляется от отдельного выхода блока 2 управления с проводным интерфейсом. Электропитание программируемого устройства 9 звуковой сигнализации осуществляется с отдельного выхода электроснабжения блока 2 управления с проводным интерфейсом. Программирование параметров устройства 9 звуковой сигнализации осуществляется со специализированного пульта 10 для программирования устройства звуковой сигнализации через внешний разъем 11.
Структурная схема табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта с регулированием яркости свечения светодиодов, и с дополнительными светодиодными матрицами 12 и 13 показана на фиг.4. В табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта могут быть введены одна, или две дополнительные светодиодные матрицы 12. Также в табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта могут быть введены одна, или две, или три дополнительные светодиодные матрицы 13, в сочетании со светодиодной матрицей 3 и дополнительными светодиодными матрицами 12.
На дополнительных светодиодных матрицах 12 могут отображаться цифровые символы с информацией о времени, остающемся до окончания горения зеленого сигнала левой и/или правой дополнительной секции светофора. На фиг.5 а, б, в схематично изображены различные варианты внешнего вида табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта с указанными дополнительными светодиодными матрицами 12.
Дополнительные светодиодные матрицы 13 могут применяться только в сочетании со светодиодной матрицей 3 и дополнительными светодиодными матрицами 12. На дополнительных светодиодных матрицах 13 могут отображаться световые символы в виде стрелок, показывающих направления движения, разрешенные как по зеленому сигналу светофора, так и по зеленому сигналу соответствующей дополнительной секции светофора. На фиг.6 а, б, в, г схематично изображены различные варианты внешнего вида табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта со светодиодной матрицей 3, дополнительными светодиодными матрицами 12, и с дополнительными светодиодными матрицами 13.
Управление светодиодами светодиодной матрицы 3 и каждой дополнительной светодиодной матрицы 12 и/или 13 осуществляется от отдельных выходов блока 2 управления с проводным интерфейсом.
Для обеспечения регулирования яркости свечения, в зависимости от освещенности, светодиодов светодиодных матриц 3, 12, 13 в состав табло 1 обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта может быть введен дополнительный датчик 14 освещенности, выход которого подключен к отдельному входу блока 2 управления с проводным интерфейсом.
Все составляющие структурных схем известны в технике и выпускаются серийно, например, микропроцессорный контроллер построен на основе однокристальной микроЭВМ ATMEGA8 фирмы Atmel, для построения светодиодной матрицы использованы зеленые светодиоды марки GNL-5033PGC.
Конструкция табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта схематично изображена на фиг.7. Табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта состоит из фронтальной поверхности 15 коробчатого пластикового корпуса 16, снабженного солнцезащитным козырьком 17, светодиодной матрицы 3, образующей цифровые светодиодные символы зеленого или желтого цвета, при этом отображение времени, остающегося до окончания горения зеленого сигнала светофора, может быть представлено, как показано на фиг.8, в единицах минут и десятках секунд, или только в десятках секунд. Внутри корпуса 15 расположены остальные составные части устройства, причем блок управления с проводным интерфейсом расположен на печатной плате 18. Ввод кабелей в табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта осуществляется через герметичные сальники 19. Размещение дополнительных устройств производится также на печатной плате 18, кроме дополнительного датчика 14 освещенности, который встраивается в боковую поверхность коробчатого пластикового корпуса 16, и отдельно закрепленного в коробчатом пластиковом корпусе 16 устройства резервного электропитания 8. Размещение каждой дополнительной светодиодной матрицы 12 или 13 производится в отдельном корпусе идентично размещению светодиодной матрицы 3.
Табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта работает следующим образом:
При монтаже на светофорном объекте производится введение в память табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта необходимых начальных параметров.
В дальнейшем, после получения от дорожного контроллера по проводному интерфейсу информации о времени, остающемся до окончания горения зеленого сигнала светофора, на табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта отображается полученное значение, и далее производится обратный отсчет времени до значения «0:00» или «00». Начиная с 3 секунд, отображение мигает с интервалом 1 раз в секунду.
Таким образом, применение описанного табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта позволяет обеспечить повышенную информативность табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта, возможность его применения в сочетании с различными видами дорожных контроллеров и при различных алгоритмах управления дорожным движением.
Вышеперечисленные достоинства табло обратного отсчета времени с проводным интерфейсом для светофорного объекта делают описанное устройство незаменимым при оборудовании регулируемых перекрестков транспортных трасс.