REGULADOR DE TRÁFICO MULTIFUNCIONAL, MEJORADO.

Las mejoras se basan en la incorporación al sistema de los últimos avances tecnológicos,

tanto en lo que a hardware se refiere como a firmware, haciéndolo comparable a nivel de prestaciones y funcionalidad con los actuales sistemas PC compatibles en entornos industriales para ponerlos al servicio del control y la gestión del tráfico urbano, afectando dichas mejoras estructuralmente al módulo de alimentación (1), a la unidad central de proceso (2), al módulo de periferia (3) así como al módulo de salidas de potencia (4), con la particularidad de que se incluye un nuevo módulo de supervisión independiente (31), a través del que se obtienen medios de seguridad adicional, así como una supervisión redundante del estado de las salidas con elemento independiente de la propia CPU, proporcionando una trazabilidad de todos los estados y actuaciones con posibilidad de análisis a posteriori.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201000866.

Solicitante: SOCIEDAD IBERICA DE CONSTRUCCIONES ELECTRICAS, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: MORTE CATALAN,FERMIN, BUIRA ROS,Carlos María, ESPINOSA ROMÁN,Lorenzo.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G08C19/00 FISICA.G08 SEÑALIZACION.G08C SISTEMAS DE TRANSMISION DE VALORES MEDIDOS, SEÑALES DE CONTROL O SIMILARES (sistemas de transmisión con presión de fluido F15B;  medios mecánicos para convertir la salida de un órgano sensible en otra variable G01D 5/00;  sistemas de control mecánico G05G). › Sistemas de transmisión de señales eléctricas (G08C 17/00 tiene prioridad).
  • G08G1/095 G08 […] › G08G SISTEMAS DE CONTROL DE TRÁFICO (control de tráfico ferroviario, seguridad del tráfico ferroviario B61L; sistemas de radar o sistemas análogos, sistemas sonar o sistemas lidar especialmente adaptados para el control del tráfico G01S 13/91, G01S 15/88, G01S 17/88; sistemas de radar o sistemas análogos, sistemas sonar o sistemas lidar especialmente adaptados para anticolisión G01S 13/93, G01S 15/93, G01S 17/93; control de posición, rumbo, altitud o actitud de vehículos terrestres, de agua, el aire o el espacio, no es específico para un entorno de tráfico G05D 1/00). › G08G 1/00 Sistemas de control del tráfico para vehículos en carretera (disposición de las señales de tráfico o las señales de carretera E01F 9/00). › Semáforos.
REGULADOR DE TRÁFICO MULTIFUNCIONAL, MEJORADO.

Fragmento de la descripción:

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un certificado de adición a la patente de invención P9801437, en la que se describe y reivindica un sistema para la regulación de tráfico, basado en la aplicación de microprocesadores y elementos de conmutación de estado sólido, que le confieren una gran flexibilidad y capacidad funcional en reducidas dimensiones, debidamente asociados e integrados en una caJa para su emplazamiento en el cruce a controlar.

Las meJoras del certificado de adición se basan en la incorporación al mismo de los últimos avances tecnológicos, tanto en lo que a hardware se refiere como a firmware, haciéndolo comparable a nivel de prestaciones y funcionalidad con los actuales sistemas PC compatibles en entornos industriales para ponerlos al servicio del control y la gestión del tráfico urbano, con una serie de ventajas que se harán evidentes a lo largo de la presente memoria.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La patente de invención P9801437 describe un regulador de tráfico constituido a partir de un primer módulo como fuente de alimentación del equipo, prevista para suministrar 5V, 5A, -5V, lA, así como las señales de referencia de la red, incluyendo un circuito de rearme con vigilancia de fallo de la tensión de entrada, así como los medios y circuitos necesarios para actuación de un contactor de potencia que alimenta las salidas de potencia del equipo.

Estas salidas recogen las señales procedentes de un módulo en funciones de unidad central o CPU, basado en la utilización de un microcontrolador, en el que están integrados una pareJa de microprocesadores, uno de ellos de tecnología RISC destinado al control de bloques periféricos integrados en el propio módulo, que a su vez incluye un puerto para comunicaciones serie, para canal operador; un puerto para comunicaciones serie, para canal remoto, un puerto para periféricos serie SPI, un puerto para periféricos paralelo, con la particularidad de que el canal de operador dispone de un conector configurado para su conexión directa a un terminal o PC, mientras que a través del puerto para periféricos serie SPI se realiza el control de los módulos de potencia. Por su parte, a través de los puertos para periféricos paralelo se realiza la entrada de datos correspondientes a detectores, accionamiento manual del equipo y lectura del reloj/calendario.

El regulador o equipo en cuestión incluye además un bloque de módulo de periféricos, con medios de sincronismo, de accionamiento manual del equipo y bloques para entrada de detectores, con posibilidad de ampliación de éstos, estando este módulo o bloque de periféricos conectado a la CPU a través del puerto de periféricos paralelo.

En cuanto a los módulos de salida, los mismos están basados en la utilización de un microcontrolador PIC, mediante el que se realiza el control de dos grupos semafóricos, realizando dicho módulo el control de los grupos y monitorizando continuamente el estado de salidas en tensión y corriente, con la particularidad de que la información del estado en que deben ser mantenidos los grupos y el resultado de la monitorización se intercambia con la unidad central o CPU mediante un bus de comunicaciones serie a alta velocidad.

En la parte delantera de estos módulos existen columnas de Leds que representan los grupos, además de incluir otro Led que indica cuando se permite la actuación del contactor que controla las salidas de potencia del eqmpo.

El regulador se complementa además con un módulo de comunicaciones o módem, que permite conectar el equipo o regulador propiamente dicho con una central de zona.

El regulador así constituido realizará su trabajo en función de una programación adecuada planteada en el cruce a regular, de modo que según la forma de controlar las fases estables y su duración, dicho regulador tendrá diferentes modos de funcionamiento, en función de la información de los vehículos que acceden al cruce, detectados a través de detectores.

Si bien este dispositivo cumple la función para la que ha sido previsto, en la práctica presenta una serie de problemas, que pueden resumirse en los siguientes:

-Potencia y rendimiento limitados.

-Dificultad en el cumplimento de normativas.

No es posible llevar a cabo una lectura continua en tiempo real

del valor de la tensión de acometida.

-Alto consumo eléctrico.

-Prestaciones limitadas.

-Conectividad limitada.

-Dificultad de ampliación de los elementos periféricos.

-Toma de medidas imprecisas e inestables.

-No es posible llevar a cabo la trazabilidad de todos los estados

así como llevar a cabo actuaciones con posibilidad de análisis a posterior.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Las mejoras que la invención propone resuelven de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta en los diferentes aspectos comentados.

Para ello, y partiendo de la estructuración básica del sistema de la patente de invención P980 1437, en el que participa un módulo como fuente de alimentación, una unidad central de proceso, un módulo de periferia y un módulo de salidas de potencia, se ha previsto en primer lugar que el módulo de comunicaciones se integre en la propia unidad central de proceso.

En cuanto al módulo o fuente de alimentación, se ha previsto que se sustituya la fuente lineal de diseño a una fuente conmutada de mercado, con lo que se obtiene un mayor rendimiento y una mayor potencia, un amplio rango de tensión de entrada, lo que facilita el cumplimiento de las normativas al respecto.

Complementariamente se ha previsto la incorporación de un

módulo de vigilancia de la tensión de acometida, lo que permite llevar a cabo una lectura continua y en tiempo real del valor de la tensión de acometida.

5 1 O Por su parte, y en lo que se refiere a la unidad central de proceso, se ha previsto que la misma incorpore un nuevo microcontrolador con tecnología ARM, incluyendo entradas analógicas, lo que se traduce en una mejora tecnológica en general, con un menor consumo, mayores prestaciones y sensorización de datos en tiempo real del valor de la tensión de acometida y temperatura.

15 20 Tal y como se ha comentado anteriormente, se ha previsto la ampliación de puertos de comunicaciones nativos, integrados en la propia unidad central de proceso, ampliando el número de puertos RS232, incorporando un puerto USB Host, con el correspondiente PEN DRIVE, incluyendo asimismo un puerto Ethernet. Se consigue de esta manera ampliar las posibilidades de conectividad del dispositivo, con dispositivos GPS, Bluetooth, GPRS, redes LAN/W AN, y dispositivos de almacenamiento portátiles de gran capacidad. Adicionalmente, se ha previsto la inclusión de un interfaz CAN para conexión de la periferia, mediante el que se implementa la interconexión de elementos distribuidos.

25 Por su parte, y en lo que se refiere al módulo de periféricos, en el mismo se incorporan un nodo CAN, así como entradas analógicas y módulos de salidas digitales optoaisladas, ganando en modularidad.

30

En cuanto a los módulos de salida se refiere, se ha incorporado un supervisor medidor de la corriente de cada salida mediante tecnología de

células de efecto HALL, lo que permite obtener una mayor estabilidad y precisión en la medida, con una resolución de 2W.

Por último, y de acuerdo con otra de las características de la invención, se ha previsto la incorporación de un módulo de supervisión independiente a través del que se obtienen medios de seguridad adicional, así como una supervisión redundante del estado de las salidas con elemento independiente de la propia CPU, proporcionando una trazabilidad de todos los estados y actuaciones con posibilidad de análisis a posteriori.

Se consigue de esta manera un regulador de tráfico con capacidad para soportar hasta 64 grupos de salidas de semáforos, con un registro permanente de eventos y alarmas con capacidad mínima para 2000 registros, lectura del valor analógico de la temperatura de la propia CPU, así como en el interior del armario, así como de la tensión de acometida, incluyendo medios de detección de la lámpara fundida con control de luminosidad normal/reducida, así como el control de lámparas de incandescencia, halógenos y focos de LEDs.

El dispositivo así descrito ofrece varios estados de funcionamiento; manual, autónomo, a través de control centralizado o mediante control auto-adaptativo.

En cuanto a los modos de funcionamiento, se definen ocho modos normales y un modo de inicio y un modo de fallo, de forma que los modos normales se pueden clasificar en:

-Tiempos...

 


Reivindicaciones:

a. Mejoras introducidas en la patente de invención P9801437 por "regulador de tráfico multifuncional", en el que participa un módulo de alimentación (1) , una unidad central de proceso (2) , un módulo de periferia (3) , un módulo de salidas de potencia (4) y un módulo de comunicaciones, caracterizadas porque el módulo de comunicaciones se integre en la propia unidad central de proceso (2) .

2a . Mejoras, según reivindicación 1 a, caracterizadas porque el módulo de alimentación (1) incluye una fuente (5) conmutada de mercado, así como un módulo de vigilancia de la tensión de acometida (7) .

3a . Mejoras, según reivindicación 1 a, caracterizadas porque la unidad central de proceso (2) incorpora un microcontrolador (9) con tecnología ARM, incluyendo entradas analógicas, puertos de comunicaciones nativos integrados en la propia unidad central de proceso, un puerto RS232 GPS (12) para la instalación de dispositivos GPS (13) , un: puerto USB maestro ( 14) para conexión de elementos externos de· almacenamiento (15) , un puerto USB esclavo (16) y un puerto RS232 local

(18) al que son conectables dispositivos bluetooth (19) para comunicación con un equipo local (17) , contando con puertos SR232 (20-23) para conexión de un módem analógico (21) o un módem GPRS (24) a un equipo remoto (22) , habiéndose previsto igualmente que a dicho equipo pueda ser igualmente conectado a través de una red LAN/W AN (27) mediante el complementario puerto Ethernet LAN (26) .

4a . Mejoras, según reivindicación 1 a, caracterizadas porque la unidad central de proceso (2) incorpora una interfaz CAN para conexión de la periferia, mediante el que se implementa la interconexión de elementos distribuidos.

5a . Mejoras, según reivindicación 1 a, caracterizadas porque el módulo de periféricos (3) incorporan un nodo CAN, así como entradas 5 analógicas y módulos de salidas digitales optoaisladas.

6a . Mejoras, según reivindicación 1 a, caracterizadas porque los módulos de salida (4) incorporan un supervisor medidor de la corriente (42) de cada salida mediante tecnología de células de efecto HALL.

7a . Mejoras, según reivindicación 1 a, caracterizadas porque el regulador incorpora un módulo de supervisión independiente (31) materializado en un módulo electrónico idéntico a la CPU, dotado de dos buses de control de salidas (37-39) y estados de los semáforos en tiempo real.


 

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