一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)及其控制方法，所述系統(tǒng)包括：控制裝置以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端；所述的控制裝置上設(shè)有PC機和A信號收發(fā)器，PC機與A信號收發(fā)器連接；所述的執(zhí)行終端上設(shè)有B信號收發(fā)器、控制器和電機，所述的控制器分別與B信號收發(fā)器和電機連接，電機驅(qū)動護欄進行移動；所述的A信號收發(fā)器與B信號收發(fā)器無線連接。本發(fā)明能夠使道路更加人性化，改變道路中央護欄放定即不動的設(shè)定，通過遠程控制移動護欄可智能、自動的改變兩邊道路的寬度，極大地改善“單邊擁堵，另側(cè)閑置”的狀況，方便了人們的出行，且避免了現(xiàn)有潮汐線不可變更、缺少靈活性的弊端。
【專利說明】
一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無線道路交通管制領(lǐng)域，具體涉及一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們的生活水平越來越高，車也越來越多，但道路交通發(fā)展沒有跟上車輛增長的步伐，很多城市在規(guī)劃時并沒有預(yù)見到車輛數(shù)量的迅速增加，道路寬度小，導(dǎo)致現(xiàn)在的交通狀況特別糟糕，特別是在上下班時，進出城方向的車流量差別很大，很容易造成單邊擁堵，這就是“潮汐現(xiàn)象”。
[0003]雖然現(xiàn)在很多城市啟用了潮汐車道應(yīng)對“潮汐現(xiàn)象”，但由于很多司機不知道潮汐車道以及個別素質(zhì)較差的司機，一旦在潮汐車道啟用時出現(xiàn)逆向行駛的車輛將加劇堵塞，如果剎車不及時更有可能發(fā)生車禍，所以大部分啟用潮汐車道的城市都配備了相應(yīng)的人員和物資，而潮汐車道換道需要的時間在工作人員熟悉操作的情況下仍需10多分鐘，而且換道的時間點都是固定的，但“潮汐現(xiàn)象”出現(xiàn)時間卻不是固定的。所以現(xiàn)如今的潮汐車道仍不成熟，有待完善。此外，現(xiàn)在車輛多了，道路就相對狹窄，車輛刮蹭的機率也就增加了，一旦車輛刮蹭必然會使1-2個車道癱瘓，而交警和保險公司趕往現(xiàn)場都需要相當長的一段時間；而且出現(xiàn)堵塞后，被堵塞車道的車想并入未堵塞車道，這必然造成更大的擁堵。
[0004]因此，綜上所述，現(xiàn)在的隔離護欄裝置采用人工直接移動，不夠智能，從而導(dǎo)致當車流量、路況變化時不能及時做出反應(yīng)，而且現(xiàn)有的移動護欄控制方式不能實現(xiàn)精準控制，反而可能造成更嚴重的交通堵塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)及其控制方法，它可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，尤其是現(xiàn)有的隔離護欄裝置采用人工直接移動，不夠智能，從而導(dǎo)致當車流量、路況變化時不能及時做出反應(yīng)，以及現(xiàn)有的移動護欄控制方式不能實現(xiàn)精準控制，反而可能造成更嚴重的交通堵塞的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，包括:控制裝置以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端;所述的控制裝置上設(shè)有PC機和A信號收發(fā)器，PC機與A信號收發(fā)器連接;所述的執(zhí)行終端上設(shè)有B信號收發(fā)器、控制器和電機，所述的控制器分別與B信號收發(fā)器和電機連接，電機驅(qū)動護欄進行移動;所述的A信號收發(fā)器與B信號收發(fā)器無線連接。
[0007]如前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，所述的A信號收發(fā)器為zigbee控制器，B信號收發(fā)器為zigbee節(jié)點，從而可以降低系統(tǒng)功耗和系統(tǒng)成本，而且系統(tǒng)傳輸?shù)臅r延短、容量高、安全性也較高，因而最為適合本發(fā)明。
[0008]如前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，所述的執(zhí)行終端包括多個，多個執(zhí)行終端分別一一對應(yīng)設(shè)于各個移動護欄單元上，各個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器均與其相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器無線連接，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器與A信號收發(fā)器無線連接。相對于直接從A信號收發(fā)器發(fā)送信息給每個B信號收發(fā)器，然后控制執(zhí)行終端同時移動，由于A信號收發(fā)器與每個B信號收發(fā)器的距離都不相同，因而直接從A信號收發(fā)器發(fā)送信息給每個B信號收發(fā)器會產(chǎn)生嚴重的延時(而且隨著護欄的延伸長度越長，產(chǎn)生的延時會越大)；但采用本發(fā)明中的上述方式后，由于每個B信號收發(fā)器之間的距離很短，相互之間傳輸信息速度非?？?，傳輸效率也較高，因而避免了延時的問題。
[0009]如前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，所述控制裝置還包括:第一LED狀態(tài)信號指示燈;所述第一 LED狀態(tài)信號指示燈與A信號收發(fā)器電連接;所述的執(zhí)行終端上還設(shè)有第二LED狀態(tài)信號指示燈，所述的第二 LED狀態(tài)信號指示燈與B信號收發(fā)器連接，從而可以方便查看系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并起到預(yù)警提示作用。
[0010]如前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，所述執(zhí)行終端還包括:制動器，所述制動器與所述控制器電連接，從而當移動護欄移動到相應(yīng)的位置后，給制動器斷電，使得移動護欄上的輪子自動閉合抱死電機以防止輪子滑動并且提高護欄的穩(wěn)固性。
[0011]優(yōu)選的，所述的制動器可采用電磁失電制動器，從而可以更靈敏的自動閉合抱死電機以防止輪子滑動并且提高護欄的穩(wěn)固性。
[0012]如前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，所述的執(zhí)行終端還包括電機驅(qū)動板，所述的電機驅(qū)動板分別與控制器和電機連接;所述的電機驅(qū)動板采用型號為ULN2003的驅(qū)動芯片;A信號收發(fā)器采用ZigBee CC2530模塊;B信號收發(fā)器采用ZigBee CC2530模塊;所述的控制器采用型號為MSP430的單片機，從而可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，同時提高系統(tǒng)的處理能力，降低系統(tǒng)功耗;另外，由于護欄重量較大，所以需要采用大功率電機才能使其移動，而單片機的輸出電流無法直接驅(qū)動電機工作，因而本發(fā)明采用ULN2003A芯片構(gòu)成的電路才實現(xiàn)了驅(qū)動電機正常工作。
[0013]具體的說，本發(fā)明中，MSP430單片機對電機(可采用步進電機)進行控制時需要通過I/o口輸出一定時序的PWM波作為步進電機的控制信號，但步進電機電壓高且功率較大，僅靠該TTL電平無法直接驅(qū)動電機，因而需要利用電機驅(qū)動板來驅(qū)動步進電機工作。所述的電機驅(qū)動板可采用型號為ULN2003A的驅(qū)動芯片，該芯片由7組達林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有同時驅(qū)動7組負載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路;在5V的工作電壓下與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理需要標準邏輯緩沖來處理的數(shù)據(jù)；同時ULN2003A電路電流增益高(大于1000)、帶負載能力強(輸出電流大于500mA)、溫度范圍寬(-40?85°C )、工作電壓高(大于50V)，該電路的應(yīng)用非常簡單，因此適用于本發(fā)明的系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明中，所述的B信號收發(fā)器采用ZigBeeCC2530模塊，該芯片工作在2.400至2.4853GHz頻帶，抗鄰頻道干擾能力強，電流消耗低;并且該芯片符合IEEE 802.15.4標準，適用于ZigBee組網(wǎng)。
[0015]本發(fā)明中，A信號收發(fā)器采用ZigBeeCC2530模塊，CC2530模塊的工作電壓為3.3V，ZigBee網(wǎng)絡(luò)基于IEEE 802.15.4國際標準，上層協(xié)議為ZigBee協(xié)議棧，具有低功耗，低速率，高可靠性，網(wǎng)絡(luò)路由功能強大的特點；其內(nèi)核芯片CC2530是一個真正的單芯片解決方案，遵從ZigBee規(guī)范和IEEE 802.15.4標準，它由一個含有基帶modem的射頻收發(fā)器、硬連線的MAC和內(nèi)嵌的8051內(nèi)核的微控制器組成。ZigBee CC2530模塊工作的信號道必須在工作范圍內(nèi)唯一，傳輸數(shù)據(jù)波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位等信息必須與PC機中使用的數(shù)據(jù)信息匹配，避免由于通訊協(xié)議不同而造成數(shù)據(jù)錯誤的問題。
[0016]另外，本發(fā)明中，所述的電機可采用兩相混合式步進電機，進角1.8度，并采用并行控制的方式，用控制器的單片機接口線直接控制步進電機的各相驅(qū)動電路;控制器按順序給繞組施加有序的脈沖電流，即可控制電機的正反轉(zhuǎn)(前進和后退)，實現(xiàn)數(shù)字一一角度的轉(zhuǎn)換。
[0017]如前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，還包括:多個外殼，所述的執(zhí)行終端及對應(yīng)的移動護欄單元分別設(shè)于各個外殼中，相鄰的2個外殼通過不銹鋼金屬鏈條固定連接，且相鄰的2個外殼之間的間距為Im;所述外殼采用輕質(zhì)鋁合金，為椎體，所述外殼的長為55mm，寬為40mm，高為114mm，從而可以保護硬件，延長系統(tǒng)的使用年限。
[0018]本發(fā)明中，還包括A控制開關(guān)和B控制開關(guān)，所述的A控制開關(guān)與PC機連接，B控制開關(guān)與控制器連接，從而可以實現(xiàn)手動控制系統(tǒng)的開關(guān)。
[0019]優(yōu)選的，所述的A控制開關(guān)和B控制開關(guān)可采用型號為MK12C02型號的開關(guān)。
[0020]本發(fā)明中，還包括監(jiān)控器，所述的監(jiān)控器與PC機連接，從而可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
[0021]優(yōu)選的，本發(fā)明中，還包括:A電源模塊和B電源模塊，所述的A電源模塊與PC機連接，8電源模塊與控制器連接。
[0022]更優(yōu)選的，所述的A電源模塊和B電源模塊可采用鋰離子電池，所述的鋰離子電池以碳為陽極，以碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯溶解六氟磷酸鉀溶液為電解液，以二氧化錳為陰極，輕巧結(jié)實，能量比大，單體電壓約為3.7V，電池組單體容量為400A.h，能夠長時間為整個系統(tǒng)裝置供電，同時鋰電池的熱穩(wěn)定性和安全性較好，提供穩(wěn)定電源，并且價格相對便宜。
[0023]上述系統(tǒng)中，所述的B電源模塊及執(zhí)行終端中的各個硬件模塊設(shè)于外殼中；第二LED狀態(tài)信號指示燈設(shè)于外殼頂端，滾輪安裝于外殼底端。
[0024]上述系統(tǒng)中，還包括:多個超聲測距裝置，所述的多個超聲測距裝置分別設(shè)于護欄的兩側(cè)，并且均與PC機連接，從而可以根據(jù)監(jiān)測到的信息實現(xiàn)自動控制移動護欄進行移動，進而實現(xiàn)對車流的動態(tài)控制。
[0025]前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)中，最后一個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器與A信號收發(fā)器無線連接，從而可以進行信息發(fā)送，實現(xiàn)控制所有移動護欄單元上的電機同時移動，提高調(diào)控效率。
[0026]本發(fā)明還提供一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，步驟包括:
[0027]SI，對各個相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器設(shè)定連續(xù)的ID號，所述的ID號由小到大，并且各個B信號收發(fā)器具有唯一的ID號;根據(jù)所述的ID號的大小，將各個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器均與其相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器無線連接，將首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(比如可為ID號最小的B信號收發(fā)器)與A信號收發(fā)器無線連接；
[0028]S2，控制裝置統(tǒng)計執(zhí)行終端的日常移動時間、移動方向和移動距離信息，并自動發(fā)送控制信息到首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器；
[0029]S3，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器，第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第三個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器，以此類推，直至所有的移動護欄單元上的B信號收發(fā)器都接收到控制信息，并控制各個移動護欄單元上的電機同時移動;所述的電機的移動速度為0.1米/每秒。
[0030]所述的電機的移動速度為0.1米/每秒時，為安全的移動速度，當電機的移動速度大于0.1米/每秒時，會令司機反應(yīng)不過來而導(dǎo)致車禍的發(fā)生；當電機的移動速度小于0.1米/每秒時，會導(dǎo)致無法從根本上解決車流的潮汐現(xiàn)象。
[0031 ]如前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，所述步驟SI中，所述的控制裝置與執(zhí)行終端之間的距離為1000米之內(nèi)，從而可以根據(jù)控制裝置的發(fā)射功率將信息準確傳輸至執(zhí)行終端。
[0032]優(yōu)選的，步驟S3中，具體通過以下方法實現(xiàn)控制各個移動護欄單元上的電機同時移動:
[0033]S31，最后一個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器根據(jù)其接收到控制信息的時間點、首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器接收到控制信息的時間點以及B信號收發(fā)器的總個數(shù)，計算相鄰兩個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器之間傳輸信息所需的時間；并將所述的B信號收發(fā)器的總個數(shù)和相鄰兩個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器之間傳輸信息所需的時間發(fā)送至A信號收發(fā)器；
[0034]S32，當PC機通過A信號收發(fā)器再次發(fā)送控制信息給首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器時，同時發(fā)送首個移動護欄單元上電機的動作時間；
[0035]S33，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器時，同時發(fā)送第二個移動護欄單元上電機的動作時間，第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第三個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器時，同時發(fā)送第三個移動護欄單元上電機的動作時間，以此類推，實現(xiàn)控制各個移動護欄單元上的電機同時移動，從而可以提高移動護欄的調(diào)控效率，并且降低延遲。
[0036]如前述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，步驟S2還包括:根據(jù)臨時移動方向和臨時移動距離發(fā)送控制信息到首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器，并且所述的臨時移動方向和臨時移動距離信息的優(yōu)先級高于日常移動時間、移動方向和移動距離信息，從而當發(fā)生緊急情況時，可以實現(xiàn)優(yōu)先處理緊急事務(wù)。
[0037]本發(fā)明中的控制方法中，還包括，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器接收到A信號收發(fā)器發(fā)送的信號后，對該控制信息進行CRC校驗和求和校驗，若出現(xiàn)接收信息錯碼時，則向A信號收發(fā)器發(fā)送重新傳送信息的請求，從而可以避免信息錯誤而導(dǎo)致的錯誤控制及避免控制延時。
[0038]本發(fā)明中，所述的護欄采用輕質(zhì)鋁合金材料。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過采用控制裝置以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端;所述的控制裝置上設(shè)有PC機和A信號收發(fā)器，PC機與A信號收發(fā)器連接;所述的執(zhí)行終端上設(shè)有B信號收發(fā)器、控制器和電機，所述的控制器分別與B信號收發(fā)器和電機連接，電機驅(qū)動護欄進行移動;所述的A信號收發(fā)器與B信號收發(fā)器無線連接，從而能夠使道路更加人性化，改變道路中央護欄放定即不動的設(shè)定，通過遠程控制移動護欄可智能且自動的改變兩邊道路的寬度，極大地改善“單邊擁堵，另側(cè)閑置”的狀況，方便了人們的出行，且避免了現(xiàn)有潮汐線不可變更、缺少靈活性的弊端;本發(fā)明安全可靠、智能，無需工作人員置身車流中指揮，更無須工作人員動手移動護欄，省時省力；而且本發(fā)明可即時應(yīng)對突發(fā)狀況，比如當有車禍發(fā)生時，即可智能控制本發(fā)明中的可移動護欄將占據(jù)另一側(cè)道路的一條車道，疏散交通，方便醫(yī)院、保險公司進行處理，提高事件處理效率，具有較好的社會效益。此外，本發(fā)明中由于各個護欄是線形部署的，所以當各個護欄上的zigbee節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)傳輸時不用像Mesh網(wǎng)絡(luò)那樣尋找多個鄰居節(jié)點，只需要找到一個鄰居節(jié)點就可以進行數(shù)據(jù)傳輸，因而使得傳輸效率更高;而且由于各個zigbee節(jié)點不需要維護較多的鄰居節(jié)點列表，因而所需的內(nèi)存開銷也較小。另外，本發(fā)明中的A信號收發(fā)器為zigbee控制器，B信號收發(fā)器為zigbee節(jié)點，不僅可以降低系統(tǒng)功耗，實現(xiàn)多跳傳輸，而且使得本發(fā)明的護欄能夠工作更長的時間。最后，本發(fā)明的移動護欄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，功耗低，實施方便，便于普通推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0040]圖1是本發(fā)明中控制裝置和執(zhí)行終端的連接示意圖；
[0041]圖2是本發(fā)明控制裝置和執(zhí)行終端中具體模塊的連接示意圖；
[0042]圖3是本發(fā)明的控制裝置示意圖；
[0043]圖4是本發(fā)明的執(zhí)行終端示意圖；
[0044]圖5是本發(fā)明的一種實施例中電機及電機驅(qū)動板的電路連接原理圖；
[0045]圖6是本發(fā)明中外殼與執(zhí)行終端的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]附圖標記:1_控制裝置，2-執(zhí)行終端，3-PC機，4-A信號收發(fā)器，5-B信號收發(fā)器，6-控制器，7-電機，8-第一LED狀態(tài)信號指示燈，9-第二LED狀態(tài)信號指示燈，10-制動器，11-電機驅(qū)動板，12-外殼，13-A控制開關(guān)，14-監(jiān)控器，15-A電源模塊，16-B電源模塊，17-B控制開關(guān)，18-超聲測距裝置。
[0047]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0048]本發(fā)明的實施例1:一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，如圖1?圖6所示，包括:控制裝置I以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端2;所述的控制裝置I上設(shè)有PC機3和A信號收發(fā)器4，PC機3與A信號收發(fā)器4連接;所述的執(zhí)行終端2上設(shè)有B信號收發(fā)器5、控制器6和電機7，所述的控制器6分別與B信號收發(fā)器5和電機7連接，電機7驅(qū)動護欄進行移動;所述的A信號收發(fā)器4與B信號收發(fā)器5無線連接。所述的A信號收發(fā)器4為zigbee控制器，B信號收發(fā)器5為zigbee節(jié)點。所述的執(zhí)行終端2包括多個，多個執(zhí)行終端2分別一一對應(yīng)設(shè)于各個移動護欄單元上，各個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5均與其相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5無線連接，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5與A信號收發(fā)器4無線連接。最后一個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5與A信號收發(fā)器4無線連接。所述控制裝置I還包括:第一 LED狀態(tài)信號指示燈8，所述第一LED狀態(tài)信號指示燈8與A信號收發(fā)器4電連接;所述的執(zhí)行終端2上還設(shè)有第二 LED狀態(tài)信號指示燈9，所述的第二 LED狀態(tài)信號指示燈9與B信號收發(fā)器5連接。所述執(zhí)行終端2還包括:制動器10，所述制動器10與所述控制器6電連接。所述的執(zhí)行終端2還包括電機驅(qū)動板11，所述的電機驅(qū)動板11分別與控制器6和電機7連接;所述的電機驅(qū)動板11采用型號為ULN2003的驅(qū)動芯片;A信號收發(fā)器4采用ZigBee CC2530模塊;B信號收發(fā)器5采用ZigBee CC2530模塊;所述的控制器6采用型號為MSP430的單片機;所述的制動器10可采用電磁失電制動器;所述的電機7可采用兩相混合式步進電機。還包括:多個外殼12，所述的執(zhí)行終端2及對應(yīng)的移動護欄單元分別設(shè)于各個外殼12中，相鄰的2個外殼12通過不銹鋼金屬鏈條固定連接，且相鄰的2個外殼12之間的間距為Im;所述外殼12采用輕質(zhì)鋁合金，為椎體，所述外殼12的長為55mm，寬為40mm，高為114臟。還包括A控制開關(guān)13和B控制開關(guān)17，所述的A控制開關(guān)13與PC機3連接，B控制開關(guān)17與控制器6連接。所述的A控制開關(guān)和B控制開關(guān)可采用型號為MK12C02型號的開關(guān)。還包括:A電源模塊15和B電源模塊16，所述的A電源模塊15與PC機3連接，B電源模塊16與控制器6連接。所述的A電源模塊15和B電源模塊16可采用鋰離子電池。所述的B電源模塊16及執(zhí)行終端2中的各個硬件模塊設(shè)于外殼12中；第二 LED狀態(tài)信號指示燈9設(shè)于外殼12的頂端，滾輪安裝于外殼12底端。還包括:多個超聲測距裝置18，所述的多個超聲測距裝置18分別設(shè)于護欄的兩側(cè)，并且均與PC機3連接。
[0049]—種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，步驟包括:
[0050]SI，對各個相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5設(shè)定連續(xù)的ID號，所述的ID號由小到大，并且各個B信號收發(fā)器5具有唯一的ID號;根據(jù)所述的ID號的大小，將各個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5均與其相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5無線連接，將首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5(比如可為ID號最小的B信號收發(fā)器5)與A信號收發(fā)器4無線連接;所述的控制裝置I與執(zhí)行終端2之間的距離為1000米之內(nèi)；
[0051 ] S2，控制裝置I統(tǒng)計執(zhí)行終端2的日常移動時間、移動方向和移動距離信息，并自動發(fā)送控制信息到首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5;還包括:根據(jù)臨時移動方向和臨時移動距離發(fā)送控制信息到首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5，并且所述的臨時移動方向和臨時移動距離信息的優(yōu)先級高于日常移動時間、移動方向和移動距離信息；
[0052]S3，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息后，對該控制信息進行CRC校驗和求和校驗，若出現(xiàn)接收信息錯碼時，則向A信號收發(fā)器發(fā)送重新傳送信息的請求；否則發(fā)送控制信息至第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5，第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第三個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5，以此類推，直至所有的移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5都接收到控制信息，并控制各個移動護欄單元上的電機7同時移動;所述的電機7的移動速度為0.1米/每秒;其中，具體通過以下方法實現(xiàn)控制各個移動護欄單元上的電機7同時移動:
[0053]S31，最后一個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5根據(jù)其接收到控制信息的時間點、首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息的時間點以及B信號收發(fā)器5的總個數(shù)，計算相鄰兩個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5之間傳輸信息所需的時間；并將所述的B信號收發(fā)器5的總個數(shù)和相鄰兩個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5之間傳輸信息所需的時間發(fā)送至A信號收發(fā)器4;
[0054]S32，當PC機3通過A信號收發(fā)器4再次發(fā)送控制信息給首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5時，同時發(fā)送首個移動護欄單元上電機7的動作時間；
[0055]S33，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5時，同時發(fā)送第二個移動護欄單元上電機7的動作時間，第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第三個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5時，同時發(fā)送第三個移動護欄單元上電機7的動作時間，以此類推，實現(xiàn)控制各個移動護欄單元上的電機7同時移動。
[0056]實施例2:—種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，包括:控制裝置I以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端2;所述的控制裝置I上設(shè)有PC機3和A信號收發(fā)器4，PC機3與A信號收發(fā)器4連接;所述的執(zhí)行終端2上設(shè)有B信號收發(fā)器5、控制器6和電機7，所述的控制器6分別與B信號收發(fā)器5和電機7連接，電機7驅(qū)動護欄進行移動;所述的A信號收發(fā)器4與B信號收發(fā)器5無線連接。所述的A信號收發(fā)器4為zigbee控制器，B信號收發(fā)器5為zigbee節(jié)點。所述的執(zhí)行終端2包括多個，多個執(zhí)行終端2分別一一對應(yīng)設(shè)于各個移動護欄單元上，各個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5均與其相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5無線連接，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5與A信號收發(fā)器4無線連接。
[0057]一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，步驟包括:
[0058]SI，對各個相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5設(shè)定連續(xù)的ID號，所述的ID號由小到大，并且各個B信號收發(fā)器5具有唯一的ID號;根據(jù)所述的ID號的大小，將各個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5均與其相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5無線連接，將首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5(比如可為ID號最小的B信號收發(fā)器5)與A信號收發(fā)器4無線連接；
[0059]S2，控制裝置I統(tǒng)計執(zhí)行終端2的日常移動時間、移動方向和移動距離信息，并自動發(fā)送控制信息到首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5;
[0060]S3，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5，第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第三個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5，以此類推，直至所有的移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5都接收到控制信息，并控制各個移動護欄單元上的電機7同時移動;所述的電機7的移動速度為0.1米/每秒。
[0061]實施例3:—種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，包括:控制裝置I以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端2;所述的控制裝置I上設(shè)有PC機3和A信號收發(fā)器4，PC機3與A信號收發(fā)器4連接;所述的執(zhí)行終端2上設(shè)有B信號收發(fā)器5、控制器6和電機7，所述的控制器6分別與B信號收發(fā)器5和電機7連接，電機7驅(qū)動護欄進行移動;所述的A信號收發(fā)器4與B信號收發(fā)器5無線連接。所述控制裝置I還包括:第一 LED狀態(tài)信號指示燈8，所述第一 LED狀態(tài)信號指示燈8與A信號收發(fā)器4電連接;所述的執(zhí)行終端2上還設(shè)有第二 LED狀態(tài)信號指示燈9，所述的第二 LED狀態(tài)信號指示燈9與B信號收發(fā)器5連接。
[0062 ] 一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，同實施例2。
[0063]實施例4:一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，包括:控制裝置I以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端2;所述的控制裝置I上設(shè)有PC機3和A信號收發(fā)器4，PC機3與A信號收發(fā)器4連接;所述的執(zhí)行終端2上設(shè)有B信號收發(fā)器5、控制器6和電機7，所述的控制器6分別與B信號收發(fā)器5和電機7連接，電機7驅(qū)動護欄進行移動;所述的A信號收發(fā)器4與B信號收發(fā)器5無線連接。所述執(zhí)行終端2還包括:制動器10，所述制動器10與所述控制器6電連接。
[0064]—種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，同實施例2。
[0065]實施例5:—種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，包括:控制裝置I以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端2;所述的控制裝置I上設(shè)有PC機3和A信號收發(fā)器4，PC機3與A信號收發(fā)器4連接;所述的執(zhí)行終端2上設(shè)有B信號收發(fā)器5、控制器6和電機7，所述的控制器6分別與B信號收發(fā)器5和電機7連接，電機7驅(qū)動護欄進行移動;所述的A信號收發(fā)器4與B信號收發(fā)器5無線連接。
[0066]—種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，同實施例2。
[0067]本發(fā)明的一種實施例的工作原理:設(shè)于護欄兩側(cè)的多個超聲測距裝置18檢測車輛與護欄的距離信息，比如護欄左側(cè)有2/3以上的超聲測距裝置18都檢測到了車輛，則說明護欄左側(cè)車流較大，護欄可自動向右移動，實現(xiàn)對車流的動態(tài)控制。具體的說，超聲測距裝置18發(fā)送信號至控制裝置I中的PC機3，PC機3統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，護欄左側(cè)有2/3以上的超聲測距裝置18都檢測到了車輛，則說明護欄左側(cè)車流較大；此時PC機3通過A信號收發(fā)器(比如為Zigbee控制器)發(fā)送信息至第一個移動護欄單元上的執(zhí)行終端2中的B信號收發(fā)器5(比如Zigbee節(jié)點)，第一個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5再將該控制信息發(fā)送至第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5;第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5再將該控制信息發(fā)送至第三個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5，以此類推。各個B信號收發(fā)器5接收到控制信息后，發(fā)送至各個移動護欄單元上相應(yīng)的控制器6中，控制器6再通過電機驅(qū)動板11驅(qū)動電機7同時動作，將移動護欄自動向右移動，當移動護欄移動到相應(yīng)的位置后，給制動器10斷電，使得移動護欄上的輪子自動閉合抱死電機以防止輪子滑動并且提高護欄的穩(wěn)固性。護欄移動過程中，PC機3控制第一 LED狀態(tài)信號指示燈8、控制器控制第二 LED狀態(tài)信號指示燈9亮燈，起到警示作用。所述的執(zhí)行終端2及對應(yīng)的移動護欄單元分別設(shè)于各個外殼12中，相鄰的2個外殼12通過不銹鋼金屬鏈條固定連接，從而可以保護硬件，延長系統(tǒng)的使用年限。
[0068]本系統(tǒng)中，可通過A控制開關(guān)13手動控制PC機3的開關(guān)，B控制開關(guān)17手動控制控制器6的開關(guān);所述的PC機3通過A電源模塊15供電;控制器6通過B電源模塊16供電；
[0069]在控制裝置一端，還可通過監(jiān)控器14進行遠程監(jiān)控，從而在緊急的時候還可以進行手動控制移動護欄。
[0070]控制裝置I的電路原理圖如圖3所示，控制端的CC2530(S卩A信號收發(fā)器)主要連接一個無線增益天線，以增加傳輸距離，其中CC2530由穩(wěn)壓3.3V供電，并且CC2530模塊的P0.0,P0.UP0.2三個引腳分別連接三個發(fā)光二極管，三個二極管分別下拉一個IK的電阻接地，用于觀察模塊工作狀態(tài)，若模塊正常發(fā)送數(shù)據(jù)，P0.0處于高電平狀態(tài)，若模塊正常接收數(shù)據(jù)P0.1處于高電平狀態(tài)，若模塊發(fā)生故障，P0.2處于高電平狀態(tài)。
[0071]執(zhí)行終端2的電路原理圖如圖4所示，執(zhí)行終端2中的控制器6的TX、RX端與CC2 5 30(即B信號收發(fā)器)的TX、RX端直接相連，接收控制器6的控制信號形成三方通訊的連接電路。同時在執(zhí)行終端2中設(shè)計5V和3.3V的穩(wěn)壓電路，5V為單片機供電、3V為B信號收發(fā)器供電。CC2530模塊的P0_0、P0_1、P0_2三個引腳分別連接三個發(fā)光二極管，三個二極管分別下拉一個IK的電阻接地，用于觀察模塊工作狀態(tài)，若模塊正常發(fā)送數(shù)據(jù)，P0_0處于高電平狀態(tài)，若模塊正常接收數(shù)據(jù)P0_1處于高電平狀態(tài)，若模塊發(fā)生故障，P0_2處于高電平狀態(tài)。
[0072]控制各個移動護欄單元上的電機同時移動的工作原理:假設(shè)共有11個B信號收發(fā)器5，最后一個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息的時間點與首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5接收到控制信息的時間點之差為10s，則相鄰兩個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器5之間傳輸信息所需的時間為Is;那么首個移動護欄單元上的電機7的動作時間為其接收到控制信息的時間往后延遲10s，第二個移動護欄單元上的電機7的動作時間為其接收到控制信息的時間往后延遲9s，第三個移動護欄單元上的電機7的動作時間為其接收到控制信息的時間往后延遲8s，以此類推，一直到第11個移動護欄單元上的電機7的動作時間為其接收到控制信息的時間往后延遲Os，也即立即動作，從而實現(xiàn)了各個移動護欄單元上的電機同時移動，提高了調(diào)控效率，降低了延遲。
【主權(quán)項】
1.一種可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，其特征在于，包括:控制裝置(I)以及設(shè)于護欄上的執(zhí)行終端(2);所述的控制裝置(I)上設(shè)有PC機(3)和A信號收發(fā)器(4)，PC機(3)與A信號收發(fā)器(4)連接;所述的執(zhí)行終端(2)上設(shè)有B信號收發(fā)器(5)、控制器(6)和電機(7)，所述的控制器(6)分別與B信號收發(fā)器(5)和電機(7)連接，電機(7)驅(qū)動護欄進行移動;所述的A信號收發(fā)器(4)與B信號收發(fā)器(5)無線連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，其特征在于，所述的A信號收發(fā)器(4)為z igbee控制器，B信號收發(fā)器(5)為zigbeefA。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，其特征在于，所述的執(zhí)行終端(2)包括多個，多個執(zhí)行終端(2)分別一一對應(yīng)設(shè)于各個移動護欄單元上，各個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)均與其相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)無線連接，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)與A信號收發(fā)器(4)無線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(I)還包括:第一 LED狀態(tài)信號指示燈(8)，所述第一 LED狀態(tài)信號指示燈(8)與A信號收發(fā)器(4)電連接;所述的執(zhí)行終端(2)上還設(shè)有第二 LED狀態(tài)信號指示燈(9)，所述的第二 LED狀態(tài)信號指示燈(9)與B信號收發(fā)器(5)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行終端(2)還包括:制動器(10)，所述制動器(10)與所述控制器(6)電連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，其特征在于，所述的執(zhí)行終端(2)還包括電機驅(qū)動板(11)，所述的電機驅(qū)動板(11)分別與控制器(6)和電機(7)連接;所述的電機驅(qū)動板(11)采用型號為ULN2003A的驅(qū)動芯片;A信號收發(fā)器(4)采用ZigBee CC2530模塊;B信號收發(fā)器(5)采用ZigBee CC2530模塊;所述的控制器(6)采用型號為MSP430的單片機。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項所述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)，其特征在于，還包括:多個超聲測距裝置(18)，所述的多個超聲測距裝置(18)分別設(shè)于護欄的兩側(cè)，并且均與PC機(3)連接。8.—種應(yīng)用權(quán)利要求1?7任一項所述可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟包括: SI，對各個相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)設(shè)定連續(xù)的ID號，所述的ID號由小到大，并且各個B信號收發(fā)器(5)具有唯一的ID號;根據(jù)所述的ID號的大小，將各個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)均與其相鄰移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)無線連接，將首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)與A信號收發(fā)器(4)無線連接； S2，控制裝置(I)統(tǒng)計執(zhí)行終端(2)的日常移動時間、移動方向和移動距離信息，并自動發(fā)送控制信息到首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5); S3，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)，第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第三個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)，以此類推，直至所有的移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)都接收到控制信息，并控制各個移動護欄單元上的電機(7)同時移動;所述的電機(7)的移動速度為0.1米/每秒。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟SI中，所述的控制裝置(I)與執(zhí)行終端(2)之間的距離為100米之內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可遠程控制的移動護欄系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，步驟S3中，具體通過以下方法實現(xiàn)控制各個移動護欄單元上的電機(7)同時移動: S31，最后一個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)根據(jù)其接收到控制信息的時間點、首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)接收到控制信息的時間點以及B信號收發(fā)器(5)的總個數(shù)，計算相鄰兩個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)之間傳輸信息所需的時間；并將所述的B信號收發(fā)器(5)的總個數(shù)和相鄰兩個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)之間傳輸信息所需的時間發(fā)送至A信號收發(fā)器(4); S32，當PC機(3)通過A信號收發(fā)器(4)再次發(fā)送控制信息給首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)時，同時發(fā)送首個移動護欄單元上電機(7)的動作時間； S33，首個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)時，同時發(fā)送第二個移動護欄單元上電機(7)的動作時間，第二個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)接收到控制信息后，再發(fā)送控制信息至第三個移動護欄單元上的B信號收發(fā)器(5)時，同時發(fā)送第三個移動護欄單元上電機(7)的動作時間，以此類推，實現(xiàn)控制各個移動護欄單元上的電機(7)同時移動。
【文檔編號】G05B19/042GK105974846SQ201610472045
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】程龍, 邵宇超, 張莉, 吳薛晗, 李俊宏, 趙鵬飛, 王巖, 喇東升
【申請人】東北大學(xué)