一种差转型同步控制器的制作方法

专利名称：一种差转型同步控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种道路交通领域的同步控制器，特别涉及一种可转发同步控制 信号的差转型同步控制器，主要应用于离散安装的道路交通引道或指挥装置和设备的同步 工作控制。
背景技术：
在道路交通领域的低能见度引导系统中，需要使用长距离同步的引导或控制装 置。在当前应用中，获得长距离同步控制的主要技术是卫星授时同步技术和电波授时控制 技术。上述二项同步控制技术中，卫星同步授时技术的应用范围最为广泛并且效果最好，但 是其实施成本也是最高的；电波授时实施成本亦较高，且由于存在盲区及电波授时台不是 全天候发送授时信号，在实际使用中还不是很方便。道路交通环境应用的同步控制装置需 要具有良好的环境适应性，稳定可靠的同步控制性能，较高的性价比，这是一个急需解决的 技术问题。本申请人在中国专利申请200910098590. 5《一种太阳能道钉同步控制方法》和 200920119924. 8《一种太阳能道钉》公开了一种基于地球同步定位卫星授时功能的太阳能 同步道钉；200920119923. 3《一种道钉》公开了一种基于电波授时的太阳能同步道钉。该 两种道钉均实现了同步闪烁，但是无论使用卫星授时还是使用电波授时均存在成本偏高问 题，在大面积使用时，成本问题将是一个相对关键的问题。中国专利CN1357991《卫星定位 系统实时同步控制器》公开了一种使用GPS卫星定位的同步控制器。该同步控制器依据GPS 的高精度授时解决各测量仪器之间的一次及二次同步问题，然而在道路交通领域应用需要 实现的是N次同步转发，同时，还需要解决本地信号源作为同步源的装置同步问题。该同步 控制器无法解决链式同步系统中的同步问题及本地信号源作为同步源的装置间同步问题， 不适用于道路交通长距离、低成本同步引导装置。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的应用成本高及对应用环 境要求较高的缺陷，提供一种直接使用本地信号源作为同步源或采用标准同步源加本地再 转发同步码的同步控制模式，结构合理，具有较高的同步控制可靠性和较低的应用成本，应 用范围较广的差转型同步控制器。本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是该差转型同步控制器，其结构特 点是包括同步接收模块，所述的同步接收模块包括数字无线收发模块和微处理器，数字无 线收发模块和微处理器相连接，微处理器的输出连接本地负载。同步接收模块的数字无线 收发模块接收同步信号或直接使用本地信号源同步信号，微处理器对同步信号进行解码， 驱动控制其本地负载实现同步工作；同时，同步接收模块的数字无线收发模块还将同步信 号再次转发，实现链式同步。本实用新型差转型同步控制器，还包括差转控制器，所述的差转控制器包括同步源信号接收模块、控制器微处理器和控制器数字无线收发模块，所述的控制器数字无线收 发模块与数字无线收发模块相对应，同步源信号接收模块和控制器微处理器相连接，控制 器数字无线收发模块和控制器微处理器相连接，控制器微处理器的输出连接本地负载。差 转控制器的同步源信号接收模块接收同步源的标准授时同步信号作为同步源信号，控制器 微处理器按照同步源信号控制与其连接的本地负载与同步源同步工作，并通过控制器数字 无线收发模块将同步信号进行转发。由于差转控制器的时间源可基于一个相对标准的时间源，系使用标准授时，故每 一个离散安装的差转控制器都是同步的，而在差转控制器系统管理之下的用户级接收模 块，也就是同步接收模块受制于差转控制器的同步脉冲，其工作状态与本组合内的差转控 制器是同步的，故一个差转控制器管理下的用户群是同步的，系统内的不同用户群之间也 可实现同步。本实用新型以标准同步信号源作为同步控制源，采用分区转发同步控制模式 来实现控制区内及不同控制区之间的同步问题；从而在低应用成本下实现了离散安装的本 地负载全部均按照容错范围内的同步要求协调工作。当应用于小范围装置同步时，可以使 用本地信号源作为同步源，本地信号源即同步接收模块或差转控制器的微处理器本身产生 的信号源，按照该信号源使小范围控制群内的装置间保持有效同步。差转控制器转发控制 信号控制在离散系统容错误差范围内的最低预置点，以保持该离散系统设计的同步精度。同步接收模块与差转控制器之间存在的延时采取软件方式予以校准补偿。同步接 收模块再次转发同步控制信号后存在的再次转发延时通过编码予以区别，在下一级同步接 收模块的接收端按照对应编码延时进行校准补偿；差转控制器或同步接收模块设置特定的 地址，在实际使用中根据地址对差转控制器或同步接收模块实现独立操作和管理。由于同 步控制信号转发造成的延时与应用要求相关，当应用要求较高时，可在链式同步环节中根 据同步最低要求及每级延时换算出最大链式转发的级数并在末级再使用具有标准同步信 号源的差转控制器来重新实现标准同步起点，以此类推可使安装使用的本地负载长距离实 现同步。同步接收模块再次转发同步控制信号的链式同步连接的关键节点插入发送更改启 闭时间、更改同步节奏、变更闪烁颜色或亮度的控制性指令。使受控的本地负载的应用面可 以更广泛一些。本实用新型差转型同步控制器，所述的同步源信号接收模块采用卫星接收模块。 该卫星接收模块接收卫星授时信号及同步脉冲信号，通过控制器微处理器将授时信号及同 步脉冲信号转换为控制器数字无线收发模块转发的同步脉冲及时间数据，再转发给从属的 同步接收模块。本实用新型差转型同步控制器，所述的同步源信号接收模块采用电波授时接收模 块。该电波授时接收模块接收电波授时台的授时信号及同步信号，通过控制器微处理器将 授时信号及同步信号转换为控制器数字无线收发模块转发的同步脉冲及时间数据，再转发 给从属的同步接收模块。使用电波授时方式与卫星授时方式在使用方式上一致，仅同步源 信号接收模块不同而已。本实用新型差转型同步控制器，该差转型同步控制器有带外壳和不设外壳两种结 构，所述的带外壳结构，差转控制器和同步接收模块单独安装在专门的控制盒内，所述的不 设外壳结构，差转控制器和同步接收模块分别安装在接受同步工作控制的太阳能同步突起 路标或者太阳能同步轮廓标或者其它需要同步控制的装置壳体内。[0012]本实用新型差转型同步控制器，该差转型同步控制器有带外壳和不设外壳两种结 构，所述的带外壳结构，同步接收模块单独安装在专门的控制盒内，所述的不设外壳结构， 同步接收模块安装在接受同步工作控制的太阳能同步突起路标或者太阳能同步轮廓标或 者其它需要同步控制的装置壳体内。本实用新型与现有技术相比具有以下优点本实用新型为解决现有技术存在的应 用成本高和对应用环境要求较高的问题，设计了一种采用“差转”技术的同步控制器。本实 用新型由同步接收模块和差转控制器组成差转型同步控制器，差转控制器接收标准授时的 高精度同步源，例如卫星授时、电波授时等可广泛接收并具有较高精度的同步源，在控制本 身所控的本地负载同步工作的同时，通过本地数字无线将上述同步源的同步信号进行再转 发；同步接收模块具有接收本地数字无线信号并有效解码差转控制器发送的同步控制信号 及数据的能力，按照接收的同步控制信号控制所控的本地负载与差转控制器控制的本地负 载同步工作；同时还可通过软件来控制与实现自己生成同步控制信号的功能，可在不使用 标准授时的状态下自己完成同步信号的生成与发送。本实用新型组合式的差转型同步控制 器结构合理，具有较高的同步控制可靠性和较低的电路成本，整个同步控制系统模块化、数 字化、无瓶颈，且可组成放射形、链式、集群型等同步控制系统，实现长距离、大范围的同步 控制，在实现同步控制的同时，还可实现链式数据传输。

图1为实施例差转型同步控制器的差转控制器结构示意框图。图2为实施例差转型同步控制器同步接收模块结构示意框图。图3为实施例差转型同步控制器的差转控制器工作流程示意图。图4为实施例差转型同步控制器同步接收模块工作流程示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步的阐述。实施例差转型同步控制器由差转控制器KZQ和同步接收模块JSMK组成，其中差转 控制器KZQ包括同步源信号接收模块、控制器微处理器CPUl和控制器数字无线收发模块 1/01 ；参见图1，同步源信号接收模块和控制器微处理器CPUl双向连接，控制器数字无线收 发模块1/01和控制器微处理器CPUl双向连接，控制器微处理器CPUl的输出连接本地负 载W。同步接收模块JSMK包括与差转控制器的控制器数字无线收发模块1/01对应的数 字无线收发模块1/02和接收模块微处理器CPU2 ；参见图2，数字无线收发模块1/02和微处 理器CPU2双向连接，微处理器CPU2的输出连接本地负载W。差转控制器KZQ负责采集或 生成同步源信号并通过无线方式与从属的同步接收模块JSMK连接，同步接收模块JSMK采 集同步源信号后实现与同步源同步工作。同步接收模块JSMK使用与差转控制器KZQ的数 字无线收发模块对应的数字无线收发模块，可接收差转控制器KZQ发出的用于同步的数字 无线编码数据及同步控制数据，同步接收模块JSMK内的微处理器CPU2能够对差转控制器 KZQ发送的同步控制信号进行解码并驱动本机执行同步控制指令。本实用新型差转型同步 控制器可以不设置差转控制器KZQ，而单设同步接收模块JSMK，在同步群中的一个同步接 收模块JSMK起主控制模块的作用，数字无线收发模块1/02接收同步信号或直接使用微处理器CPU2自身的本地信号源同步信号，驱动其控制的本地负载实现同步工作的同时，通过 数字无线收发模块1/02还将同步信号再次转发，实现同步群中的本地负载链式同步。在同步装置中，有可能需要传输一些数据，该数据是实时的标准时间或本地时间 或主控制器位置查询，同时还可包含与上位连接的主要用于实现对同步接收模块JSMK的 控制功能的实时启动指令等，这需要无线数字化传输，实施例整个装置使用数字无线收发 模块即可实现数字化收发；如果仅仅是简单同步，则可以使用模拟方式实现同步信号的传 送。差转控制器KZQ的同步源接收模块可以使用卫星接收模块GPS，该模块接收卫星 授时信号及同步脉冲信号，通过差转控制器KZQ将授时信号及同步脉冲转为可供转发的同 步脉冲及时间数据转发给从属的同步接收模块JSMK。差转控制器KZQ的同步源接收模块也 可以使用电波授时接收模块，电波授时接收模块接收电波授时的秒同步信号及时间数据， 通过差转控制器KZQ将授时信号及同步信号转为可供转发的同步脉冲及时间数据转发给 从属的同步接收模块JSMK。差转控制器KZQ的同步源还可以直接由控制器微处理器CPUl自 己生成同步信号并转为可供转发的同步脉冲及控制数据转发给从属的同步接收模块JSMK。本实施例使用卫星授时方式获得同步源，参见图1，同步源接收模块采用卫星接收 模块GPS，主要用于接收同步源标准授时信号，控制器微处理器CPUl的输入端与卫星接收 模块GPS输出端连接，当卫星接收模块GPS收到卫星授时数据后，向控制器微处理器CPUl 提供秒同步脉冲及坐标、格林威治时间等数据，控制器微处理器CPUl使用这些数据来实现 自身的同步工作，在实现与卫星授时同步工作后，控制器微处理器CPUl将同步脉冲通过数 据接口传送给控制器数字无线收发模块1/01发送出去，同时再将实时时间、坐标、发送端 代码等辅助信息使用编码方式也发送出去。在发送上述数据的同时，控制器微处理器CPUl 根据预设的开启条件驱动自身控制的本地负载设备工作。同步接收模块JSMK工作流程参见图4，同步接收模块JSMK启动，等待同步脉冲。 同步接收模块JSMK接收到差转控制器KZQ转发的同步脉冲及时间数据后，使自己的工作频 率与上位的差转控制器KZQ保持一致，时间数值也可与上位装置保持一致；同步接收模块 KZQ通过数字无线收发模块1/02接收到上位发送的时间同步脉冲及发送端代码后，微处理 器CPU2首先实现工作频率同步和时间同步，然后根据代码所包含的数据对同步误差进行 修正，再根据启动条件启动所控本地负载W。同步接收模块JSMK也可以是一个具有转发能 力的终端，它在接收到上位装置发出的同步数据后，在启动自己的本地负载装置实现同步 的同时，还可以将同步控制信号再转发，实现链式同步。如果是链式工作方式，在完成上述 工作后，再通过数字无线收发模块1/02发送同步脉冲及包含标准时间及坐标和发送端代 码的编码数据供链式同步的下一个同步接收模块JSMK使用。下一个同步接收模块JSMK收 到上位同步接收模块JSMK发送的数据包后，首先根据发送代码判断上位数据的发送端是 经过几级差转，然后使用同步脉冲对微处理器CPU2的工作频率及实时时间进行同步；再根 据发送端代码对同步误差进行修正，修正后使用自己的时钟产生同步脉冲并将同步脉冲和 相关的时间、坐标数据、自己的发送代码，即上一级代码数据加一，打包后发出，由于一次转 发需要延时约15毫秒，在代码中已经注明了是第几级差转，故下一级收到本数据包后可对 同步数据进行对应的N级的修正补偿。在完成上述工作的同时，根据预设条件启动或者关 闭自身所控本地负载W。当丢失差转控制器信号或差转控制器KZQ损毁，或者原本无设置差转控制器KZQ时，同步接收模块JSMK在预定时间内将不会收到基于差转控制器KZQ发送的 授时信号，此时同步接收模块JSMK将发出查询；如果已经有其他的同步接收模块JSMK先于 该模块转为主控制模块，则转为主控制模块的同步接收模块JSMK将以在先的同步脉冲作 为同步源；如果在指定时间内发出查询的同步接收模块JSMK没有收到应答，则该同步接收 模块JSMK将转为主控制模块直接产生同步脉冲并控制整个同步群的同步工作。当设置差 转控制器KZQ时，差转控制器KZQ所产生的同步脉冲具有最高优先级，任何时候差转控制器 KZQ恢复运行后，整个同步装置仍将以差转控制器KZQ的同步脉冲为准进行同步工作。同步接收模块JSMK与差转控制器KZQ间存在的延时使用软件方式予以补偿或校 准。多个同步接收模块JSMK转发同步控制信号后存在的N次转发延时通过编码予以说明， 在下一级接收端可进一步进行校准补偿。由于转发造成的延时与应用要求相关，当应用要 求较高时，在链式同步环节中根据同步最低要求及每级延时换算出最大链式转发级数并在 末级再使用差转控制器KZQ来重新实现标准同步起点，以此类推使差转型同步控制器实现 长距离高度同步控制。实施例工作原理差转控制器KZQ中的同步源接收模块接收到标准同步源数值 后，例如标准授时信号，将时间信号提取出来，并根据需要组成实际控制所需的位间隔时间 控制码。然后使用差转控制器KZQ的控制器数字无线收发模块1/01将同步控制信号发射 出去，同时将实时时间数据也发送出去作为功能控制使用。当应用于简单的同步控制系统 时，仅在差转控制器KZQ中直接将同步源的同步脉冲以起始点信号上升沿作为起点组合成 系统所需的最小的可再组合时间单位，其组成方式视最终应用而定，例如每分钟同步60次 则以秒为基准输出同步脉冲即可；使用秒或者毫秒可以组成不同的时间分配方案以满足不 同的同步精度需要。在实际应用中，同步接收模块JSMK收到的同步控制码可以是一个脉冲也可以是 一个编码组。在启动用户级的同步接收模块JSMK开始计时，在主控调制、发射及用户级接 收和解码过程中会有一些延时，通常是毫秒级的延时，并且该延时与硬件组成相关，是一个 可预测的数值。如果整个系统对这个级别的延时可以容忍则不需要校准，如果需要高精度 的同步控制则需要对该延时进行校准。在已经固定的硬件及软件组合中，同步控制码延时 是一个基本固定的数值，可以在用户级同步接收模块JSMK中直接减去这个延时即可。当 然，校准同步误差具有多种方式，通常是在设计阶段根据最终的装置同步要求来配置硬件 和设计软件，硬件质量高则由硬件产生的同步误差就小；软件设计合理则由软件原因引起 的随机误差就小；主控制系统的同步脉冲间隔小则整个系统的同步误差就小，但是整个系 统的成本就会随之上升，这仍然取决于系统对一个固定的时间周期内所产生的误差的容忍 程度。离散系统间的同步能力取决于离散系统的工作精度，由无线同步脉冲方式对离散 系统间进行同步时，则问题变得非常简单，只要主控制系统，也就是差转控制器KZQ，在离 散系统容错误差范围内的最低预置点再次进行同步，发射同步脉冲，即可使这个系统保持 设计的同步精度。由于主控制系统的时间源基于一个相对标准的时间源，故每一个离散安 装的差转主控制器KZQ都是同步的，而在主控制系统管理之下的用户级接收模块，也就是 同步接收模块JSMK受制于主控制系统，也就是差转控制器KZQ的同步脉冲，其工作状态与 本组合内的主控制系统是同步的，故一个主控制系统管理下的用户群是同步的，不同用户群之间也是同步的；从而实现了离散安装的装置全部均按照容错范围内的同步要求协调工作。由于最终用户对同步工作状态具有不同的要求，故以何种时间分配方式实现工 作并不重要，只要整个系统均在相同的时间源下工作，无论是主控制系统还是用户级的装 置均可按照需要来配置时间，例如当应用于同步突起路标时，闪烁频率如果选择每分钟60 次，则在每秒开始的时候点亮，0. 5秒后关闭即可实现每分钟60次的同步闪烁。上述工作过 程是说明在同步工作状态下，通过调整工作端的软件配置，或者说是时间配置，即可实现不 同的同步功能。差转型同步控制器是一种采取“差转”同步控制方式的控制器，它的壳体没有一 定的形态要求，有带外壳和不设外壳两种结构。带外壳结构的，设计一个专门的控制盒，差 转控制器KZQ和同步接收模块JSMK单独安装在专门的控制盒内。不设外壳结构的，差转 控制器KZQ和同步接收模块JSMK安装在接受同步工作控制的太阳能同步突起路标或者太 阳能同步轮廓标或者其它需要同步控制的装置壳体内，只要满足接收标准时间信号和满足 供电及转发信号要求即可。通常在实际应用中采取的是不设外壳的结构，将其安装在最终 产品壳体内以方便现场施工，例如应用于太阳能同步轮廓标时，将差转主控制器KZQ安装 在一组同步轮廓标壳体内，形成以该一组同步轮廓标为中心主控轮廓标，在该同步轮廓标 控制区域之外再安装一套同样的同步轮廓标，在此套同步轮廓标壳体内安装同步接收模块 JSMK，即可实现同步轮廓标长距离同步工作。当应用于链式同步控制系统中时，用户级的装置例如同步接收模块JSMK只需选 用具有无线收发功能的模块即可实现链式无线数据传递。具有收发功能的用户级装置，即 同步接收模块JSMK在接收到上位装置发射的同步数据后，首先建立自己的稳定工作状态， 然后再转发时间数据和同步脉冲，如此一级一级传下去。如前所述，在传递过程中产生的累 计误差可以进行补偿，该补偿可以由每一级自行完成。在实践中，通过软件修正可获得很好 的校准并有效实现链式传递，直至该传输链首末级累计误差超出设计允许值后，再使用一 个主控制装置，即差转控制器KZQ来实现下一级的同步传递。整个差转型链式同步控制系统相当于一个级联的网络，整个链式连接过程中允许 用户在其中的关键节点插入控制性指令，例如更改启闭时间、更改同步节奏、变更闪烁颜色 或亮度等，使太阳能同步突起路标的等的应用面可以更宽广。在差转型链式同步控制系统 中可以为每一个差转控制器KZQ或同步接收模块JSMK设置特定的地址，当差转型链式同步 控制系统各终端，即差转控制器KZQ和同步接收模块JSMK设定地址后，在实际使用中可以 根据地址对这些差转控制器KZQ或同步接收模块JSMK实现独立操作和管理。本实用新型差转型同步控制器有三种基本结构第一种差转型同步控制器只包括同步接收模块JSMK，不设差转控制器KZQ。该差 转型同步控制器使用本地信号作为同步源，通过一个控制群中间的任意一个用户级的同步 接收模块JSMK首发同步控制信号，作该同步群中的同步源用，其余的用户级同步接收模块 JSMK接收该同步控制信号且与之同步，并再行转发，实现本控制群范围内的有效同步动作。第二种差转型同步控制器由差转控制器KZQ和同步接收模块JSMK组成，其差转控 制器KZQ的同步源信号接收模块采用卫星接收模块GPS。该差转型同步控制器接收卫星授 时，经过差转控制器KZQ转发，并完成一个控制群内的同步及同步转发，控制群内的从属的同步接收模块JSMK在容错范围内实现同步，控制群之间由于使用统一的同步源及统一的 容错标准，可实现大范围内的同步工作模式。第三种差转型同步控制器亦由差转控制器KZQ和同步接收模块JSMK组成，其差转 控制器KZQ的同步源信号接收模块采用电波授时接收模块。该差转型同步控制器接收电波 授时并作为同步源，经过差转控制器KZQ转发，在一个控制群内实现同步，当每一个控制群 的容错都在预定的控制范围内时，控制群之间基于电波授时也可以获得有效同步。应用实例1 该应用实例系在太阳能同步突起路标中应用由差转控制器KZQ和同步接收模块 JSMK组成的差转型同步控制器。太阳能同步突起路标的外形使用125X 125X25毫米壳 体，差转控制器KZQ安装在太阳能同步突起路标的壳体中。其中同步源信号接收模块采用 杭州博达伟业公共安全工程有限公司生产的微功耗嵌入式卫星接收模块GPS，该模块可接 收GPS的授时信号及坐标数据；控制器微处理器CPUl采用P89LPC935，使用8兆晶振；控制 器无线收发模块1/01使用杭州指挥通讯设备有限公司生产的LJK型2. 4G双向无线收发模 块，该模块具有超低功耗及效率较高等特点，非常适合在太阳能同步突起路标等需要超低 功耗的应用环境中使用。安装有卫星接收模块GPS的太阳能同步突起路标在整个突起路标同步群中处于 “领头羊”位置，它负责在一个同步群中实现初始同步信号的发送及校准信号的发送，在自 身正常稳定工作后，将根据预置的启闭要求启动或者关闭安装在太阳能同步突起路标内的 LED指示灯。其工作流程参见图3，差转控制器KZQ的卫星接收模块GPS收到卫星授时并解 码后，发送给控制器微处理器CPUl，控制器微处理器CPUl收到卫星接收模块GPS提供的授 时数据后，使用该数据对自己的时钟进行校准，然后根据校准后的时钟产生同步脉冲并将 同步脉冲和相关的时间、坐标数据、差转控制器代码打包后发出，实施例使用的硬件组合一 次转发需要延时约15毫秒，在代码中已经注明延时和转发级数，下一级收到本数据包后可 对同步数据进行15毫秒的补偿；在完成上述工作的同时，根据预设条件启动或者关闭自身 所控的本地负载W。该应用实例处于从属位置的太阳能同步突起路标外形与安装了差转控制器KZQ 的太阳能同步突起路标一致，也是采用125X 125X25毫米的外壳。其壳体内安装同步接收 模块JSMK，该同步接收模块JSMK的数字无线收发模块1/02采用的型号与差转控制器KZQ 相同，也是杭州指挥通讯设备有限公司生产的LJK型2. 4G双向无线收发模块，它可与控制 器数字无线收发模块1/01兼容并协调工作。从属位置的太阳能同步突起路标内微处理器 CPU2也采用P89LPC935，使用8兆晶振。同步接收模块JSMK的工作流程见图4，处于从属位 置的同步接收模块JSMK在收到差转控制器KZQ发送的同步脉冲后，首先对自己的工作频率 及时间进行同步，然后按照预置工作要求启闭太阳能同步突起路标内安装的LED。处于从属 位置的同步接收模块JSMK在获得自身的稳定运行后，指同步接收模块JSMK需要与处于上 位“领头羊”位置的太阳能同步突起路标实现工作频率同步，同时还要实现内置时间同步， 并且在修正了传输时延误差以后才进入稳定运行，将本机的同步脉冲、时间、发送代码等数 据再转发出去。太阳能同步突起路标的安装间隔不远，例如障碍物警示的安装间隔大致是1 米以内，道路标线强化显示的安装间隔大约在8 12米之间，故内置的无线收发模块处于 有效通讯距离，基本上可以满足工作要求。在环境较好的情况下，一个处于发射位置的无线模块可以覆盖多个同步接收模块JSMK，所以使用链式传输方式可实现较长距离内的同步， 其实现同步的最大限制是每一级转发过程中的误差累计值达到或者超过同步工作设计要 求。通常固定的传输时延是可以被修正的，不断增加差转后每一级产生随机时延则会产生 累积误差，考虑到整体成本，通常不对随机时延产生的累积误差进行修正，仅在误差极限点 再安装一个差转控制器KZQ，从该点重新开始按照卫星授时进行新的同步。由于对可容忍的 误差极限在应用中的定义是不一样的，同时，应用环境也会影响级联数量，所以实际应用中 可级联的数量也是动态的。实测表明在同步误差小于50毫秒下，在应用环境较好高速公路 应用中可级联总距离不少于1200米，也就是100 120个太阳能同步突起路标可实现同步 运行；在城区道路使用环境较好的路段中大约可以实现50 70个太阳能同步突起路标的 链式同步运行。上述链式模式的另一个好处是，由于整个同步系统相当于一个级联的网络， 它可以在其中的关键节点插入控制性指令，例如更改变更启闭时间、同步节奏、闪烁颜色或 亮度等，使太阳能同步突起路标的应用面可以更广泛。在实际应用中处于“领头羊”位置的安装在太阳能同步突起路标内的差转控制器 KZQ可能会损毁或丢失，此时处于从属位置的安装在太阳能同步突起路标内的同步接收模 块JSMK可自动转为主控制模式，该模式下可实现本控制群的同步装置在小范围内同步；当 “领头羊”的同步脉冲恢复后，整个控制群会回到处于标准授时状态下的同步工作模式。应用实例2:本应用实例是在太阳能同步轮廓标的同步工作中应用差转型同步控制器。无线 收发环境最差的是太阳能同步突起路标，而轮廓标由于安装在护栏上，无线收发条件相对 较好，可实现的同步距离会更远，同步效果也会更好。在太阳能同步轮廓标应用中，除外壳 与太阳能同步突起路标不一致外，内部电路、工作流程、同步实现方式、级联方式、数据通信 模式及使用的器件均与太阳能同步突起路标一致，仅负载功率与太阳能同步突起路标有差 异。在防雾引导系统中的雾区引导装置中，太阳能同步轮廓标与太阳能同步突起路标需要 协调工作，应用本实用新型差转型同步控制器后，太阳能同步突起路标与太阳能同步轮廓 标在实现各自的同步工作外，还可实现两者相互之间高度同步协调工作。应用实例3:在交通领域需要使用同步进行工作的装置和设备很多，除了太阳能同步突起路标 和太阳能同步轮廓标外，还有道路交通诱导标、泊位指引标志装置、复杂航道引导装置等， 而目前尚无实现长距离同步引导的理想的现有通用同步控制器。使用本实用新型差转型同 步控制器，只需在上述设备和装置的壳体内嵌装本实用新型即可实现低实施成本、高同步 控制精度的同步工作；例如将本实用新型嵌入道路交通诱导标后，即实现道路交通诱导标 长距离同步引导。本应用实例采用的差转型同步控制器除安装的外壳及控制的本地负载功 率与前述应用实例不同外，其它内部电路、工作流程、同步实现方式、级联方式、数据通信模 式等均与前述应用实例相同。上述应用实例采用的都是不设外壳结构的差转型同步控制器，若采用带外壳结构 的设计有专门控制盒的差转型同步控制器，只需将差转型同步控制器安装在需同步控制的 装置旁边即可。本说明书描述中使用的名词说明如下“同步群”系指在一个容错范围内的同步控制装置的集合，也就是有若干个装置组成的一个工作群，该工作群受一个同步源的控制，其组态方式以处于末级的用户装置的同 步误差接近允许同步误差的极限为界。在该同步群中，所有的装置同步工作状态都在容错 允许的误差范围内。“同步源”系指一个同步群作为标准的同步信号，可以是一个个性化的同步信号， 也可以是一个标准化的同步信号组成。“标准授时”系指可广泛接收并且可相互参照的标准时间信号源，例如卫星授时、 电波授时等。“差转，，系指一个装置在获得一个用于控制的信号后，将其再转发给同样需要该控 制信号的平行装置，其转发过程成为差转。“链式”传递系指信号或数据通过链接传递方式传输，例如信号或数据首先到达A 装置，由A装置再转发给B装置，再由B装置转发给C装置……，依次实现链式传递。该传 递模式下不特定传输的级数及一次跨越的级数，而是以允许的传递误差或应用要求来确定 最终的传递链长度。“延时”系指在整个信号链式传递的接收及处理过程中每一级的信号处理和传递 所产生的时间延迟。“校准”系指使用技术手段对信号传递过程中产生的误差予以修正或补偿。例如当 已知每一级传递将产生约15毫秒的延时则在下一级对信号给予15毫秒的补偿以弥补该级 传递中产生的延时。本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。所属技 术领域的技术人员，可以对所描述的具体实施例和应用实例做各种各样的修改或补充或采 用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本实用新型权利要求书所定义 的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种差转型同步控制器，其特征在于包括同步接收模块，所述的同步接收模块包括数字无线收发模块和微处理器，数字无线收发模块和微处理器相连接，微处理器的输出连接本地负载。
2.根据权利要求1所述的差转型同步控制器，其特征在于还包括差转控制器，所述的 差转控制器包括同步源信号接收模块、控制器微处理器和控制器数字无线收发模块，所述 的控制器数字无线收发模块与数字无线收发模块相对应，同步源信号接收模块和控制器微 处理器相连接，控制器数字无线收发模块和控制器微处理器相连接，控制器微处理器的输 出连接本地负载。
3.根据权利要求2所述的差转型同步控制器，其特征在于所述的同步源信号接收模 块采用卫星接收模块。
4.根据权利要求2所述的差转型同步控制器，其特征在于所述的同步源信号接收模 块采用电波授时接收模块。
5.根据权利要求3或4所述的差转型同步控制器，其特征在于该差转型同步控制器 有带外壳和不设外壳两种结构，所述的带外壳结构，差转控制器和同步接收模块单独安装 在专门的控制盒内，所述的不设外壳结构，差转控制器和同步接收模块分别安装在接受同 步工作控制的太阳能同步突起路标或者太阳能同步轮廓标或者其它需要同步控制的装置 壳体内。
6.根据权利要求1所述的差转型同步控制器，其特征在于该差转型同步控制器有带 外壳和不设外壳两种结构，所述的带外壳结构，同步接收模块单独安装在专门的控制盒内， 所述的不设外壳结构，同步接收模块安装在接受同步工作控制的太阳能同步突起路标或者 太阳能同步轮廓标或者其它需要同步控制的装置壳体内。
专利摘要本实用新型公开了一种差转型同步控制器，它包括同步接收模块，所述的同步接收模块包括数字无线收发模块和微处理器，数字无线收发模块和微处理器相连接，微处理器的输出连接本地负载。同步接收模块的数字无线收发模块接收同步信号或直接使用本地信号源同步信号，微处理器对同步信号进行解码，驱动控制其本地负载实现同步工作；同时，同步接收模块的数字无线收发模块还将同步信号再次转发，实现离散安装的装置链式同步。本实用新型结构合理，克服了现有技术存在的应用成本高及应用环境要求较高的缺陷，具有较高的同步控制可靠性和较低的应用成本，应用范围较广等优点。
文档编号G08G1/07GK201629049SQ20102010334
公开日2010年11月10日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者陈伟 申请人:陈伟