Односекционный светодиодный светофор

Односекционный светодиодный светофор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике регулирования движения транспорта и предназначено для использования при построении светофоров на линиях (магистралях, трассах, улицах) с интенсивным движением.

В 1968 г. была принята Венская конвенция, стандартизирующая дорожные знаки, световые сигналы и маркировки проезжей части. Однако со времени вступления в силу этой конвенции многое изменилось: объединилась Европа, «исчезли» границы, упростился визовой режим. Вместе с тем из-за отсутствия единых устройств регулирования движения - светофоров - у водителей транспортных средств при переезде из одной страны в другую возникают существенные трудности в обеспечении безопасности движения. В связи с этим представляется актуальной разработка светофоров, имеющих простую конструкцию (с одной секцией), но обеспечивающих возможность быстрого, безошибочного распознавания (определения) характера (назначения) сигналов всеми участниками движения - новичками, старожилами, лицами с отклонениями зрения и слуха от нормы, причем при любых неблагоприятных метеоусловиях.

Известен односекционный светофор, включающий в себя ламповые источники излучения цветных световых потоков, формирующие поочередно два красных горизонтальных прямоугольника (сигнал «запрет движения»), четыре желтых расположенных по окружности дуговых участка (сигнал «ожидание»), два зеленых вертикальных прямоугольника, верхний из которых заканчивается стрелкой (сигнал «разрешение движения»), и две укороченные зеленые стрелки у концов красных прямоугольников (сигналы «поворот налево» и «поворот направо») (CN 2480933 Y, G08G 1/095, 06.03.2002).

Недостаток известного светофора определяется значительной площадью используемой секции, обусловленной расположением по одной оси сигнала «запрет движения», а также сигналов «поворот налево» и «поворот направо». Кроме того, применение для формирования сигналов источников в виде ламп определяет ограниченный срок службы такого светофора.

Наиболее близким к предложенному является односекционный светофор, включающий в себя светодиодные источники излучения цветных световых потоков, формирующие поочередно красный крест (сигнал «запрет движения»), желтый треугольник (сигнал «ожидание») и вертикальную стрелку (сигнал «разрешение движения») (FR 2875632 А1, G08G 1/095, 24.03.2006).

Недостатки известного светофора связаны с ограниченными функциональными возможностями, не позволяющими формировать сигналы «съехать с занимаемой полосы влево» и «съехать с занимаемой полосы вправо» и с нетехнологичностью изготовления, требующей применения светодиодов с тремя различными цветами световых потоков - красным, желтым и зеленым.

Задачей изобретения является создание унифицированного многофункционального светофора, характеризующегося упрощенной конструкцией и пониженными затратами на изготовление, а также обеспечивающего четкое распознавание воспроизводимых световых сигналов. Технический результат заключается в повышении безопасности движения транспортных средств.

Для решения поставленной задачи предложен светофор, выполненный с возможностью излучения в заданной последовательности и с заданными интервалами цветных световых потоков - красного, желтого и зеленого - в направлении приближающегося транспорта или у пешеходных переходов и состоящий из одной, оснащенной солнце-дожде-снегозащитным козырьком, излучающей секции - площадки в виде круга, прямоугольника, квадрата, овала или их комбинаций, на которой установлены источники излучения указанных цветных световых потоков в виде двухцветных светодиодов - красных+зеленых, образующих правильный восьмиугольник, расположенный в центральной области секции, восемь прямоугольников, примыкающих к сторонам восьмиугольника, пять треугольников, примыкающих к внешним сторонам верхнего вертикального и всех наклонных прямоугольников, а также из узла программной коммутации отдельных групп светодиодов, выполненного с обеспечением подачи сигналов:

«запрет движения» путем включения красных светодиодов в горизонтальных прямоугольниках и восьмиугольнике и высвечивания красного горизонтального сигнала - «кирпича» с утолщением в центре,

«ожидание» путем одновременного включения красных и зеленых светодиодов в наклонных прямоугольниках и восьмиугольнике и высвечивания с результирующим желтым цветом восьмиконечной звезды,

«разрешение движения - прямо» путем включения зеленых светодиодов в вертикальных прямоугольниках, треугольнике, примыкающем к верхнему из вертикальных прямоугольников, и восьмиугольнике и высвечивания зеленого вертикального участка с утолщением в центре и стрелкой вверху,

«разрешение движения - поворот направо или/и налево» путем включения зеленых светодиодов в одних или/и других попарно ориентированных наклонных прямоугольниках, треугольниках, примыкающих к включенным верхним наклонным прямоугольникам, и восьмиугольнике и высвечивания одного или/и другого зеленых наклонных участков с утолщением в центре и стрелкой вверху,

«съехать с занимаемой полосы вправо или влево» путем одновременного включения красных и зеленых светодиодов в одних или других попарно ориентированных наклонных прямоугольниках, треугольнике, примыкающем к включенному нижнему наклонному прямоугольнику, и восьмиугольнике и высвечивания одного или другого желтого наклонного участка с утолщением в центре и стрелкой внизу.

Решению поставленной задачи способствую частные существенные признаки изобретения.

В направлении приближающегося транспорта используются сигналы «запрет движения», «ожидание», «разрешение движения - прямо», «разрешение движения - поворот направо или/и налево», «съехать с занимаемой полосы влево или вправо», а у пешеходных переходов - сигналы «запрет движения» и «разрешение движения - прямо».

По периметру каждого изображения подаваемых сигналов светофора введены одноцветные светодиоды, излучающие световые потоки на участках спектра, характеризующихся повышенной чувствительностью глаз при сумеречном зрении, например светодиоды синего цвета.

В центральную область восьмиугольника введены в форме круга или квадрата одноцветные светодиоды, излучающие световые потоки на участках спектра, характеризующихся повышенной чувствительностью глаз при сумеречном зрении, например светодиоды синего цвета.

В нижней части излучающей секции из светодиодов образован дополнительный прямоугольник для высвечивания цифрового отсчета обратного времени работы каждого подаваемого сигнала путем включения в прямоугольнике в соответствии с цветом подаваемого сигнала красных или зеленых или одновременно красных и зеленых светодиодов.

Светофор снабжен ультразвуковыми или электромагнитными излучателями, связанными с соответствующими сигналами светофора с возможностью дублирования сигналов светофора в направлении светового потока, при этом на транспортных средствах установлены соответствующие приемники частотных сигналов с выводом на дисплей или на лобовое стекло автомобиля.

На фиг.1 представлен общий вид секции предложенного светофора со всеми формируемыми геометрическими фигурами, соответствующими подаваемым световым сигналам, на фиг.2 показан высвечиваемый красный сигнал «запрет движения», на фиг.3 - высвечиваемый желтый сигнал «ожидание», на фиг.4 - высвечиваемый зеленый сигнал «разрешение движения - прямо», на фиг.5 и 6 - высвечиваемые зеленые сигналы соответственно «разрешение движения - поворот направо» и «разрешение движения - поворот налево», на фиг.7 и 8 - высвечиваемые желтые сигналы соответственно «съехать с занимаемой полосы вправо» и «съехать с занимаемой полосы влево».

Светофор выполнен с возможностью излучения в заданной последовательности и с заданными интервалами цветных световых потоков - красного, желтого и зеленого в направлении приближающегося транспорта и включает в себя излучающую секцию - площадку в виде круга, прямоугольника, квадрата, овала или их комбинаций (не показаны). Секция оснащена солнце-дожде-снегозащитным козырьком (не показан). На площадке установлены источники излучения указанных цветных световых потоков в виде двухцветных светодиодов - красных+зеленых, образующих в центральной области секции правильный восьмиугольник 1 (фиг.1), восемь примыкающих к сторонам восьмиугольника 1 прямоугольников 2-9, пять треугольников (например, равносторонних), примыкающих к внешним сторонам верхнего вертикального 2 и всех наклонных 3, 5, 7, 9 прямоугольников. Имеется также узел программной коммутации отдельных групп светодиодов (не показан), выполненный с обеспечением подачи сигнала «запрет движения» путем включения красных светодиодов в горизонтальных прямоугольниках 4, 8 и в восьмиугольнике 1 и высвечивания красного горизонтального участка - «кирпича» с утолщением в центре (фиг.2), сигнала «ожидание» путем одновременного включения красных и зеленых светодиодов в наклонных прямоугольниках 2-9 и восьмиугольнике 1 и высвечивания с результирующим желтым цветом восьмиконечной звезды (фиг.3), сигнала «разрешение движения - прямо» путем включения зеленых светодиодов в вертикальных прямоугольниках 2, 6, треугольнике 10 и восьмиугольнике 1 и высвечивания зеленого вертикального участка с утолщением в центре и стрелкой вверху (фиг.4), сигналов «разрешение движения - поворот направо или/и налево» путем включения зеленых светодиодов в попарно ориентированных наклонных прямоугольниках 5, 9 или 3, 7, треугольнике 11 или 14, примыкающем к включенному верхнему наклонному прямоугольнику 3 или 9, восьмиугольнике 1 и высвечивания одного или/и другого желтого наклонного участка с утолщением в центре и стрелкой вверху (фиг.5 и 6), сигналов «съехать с занимаемой полосы вправо или влево» путем одновременного включения красных и зеленых светодиодов в попарно ориентированных наклонных прямоугольниках 3, 7 или 5, 9, треугольнике 13 или 12, примыкающем к включенному нижнему наклонному прямоугольнику 7 или 5, и восьмиугольнике 1 и высвечивания одного или другого желтого наклонного участка с утолщением в центре и стрелкой внизу (фиг.7 и 8).

В направлении приближающегося транспорта используются сигналы «запрет движения» (фиг.2), «ожидание» (фиг.3), «разрешение движения - прямо» (фиг.4), «разрешение движения - поворот направо или/и налево» (фиг.5 и 6), «съехать с занимаемой полосы влево или вправо» (фиг.7 и 8), а у пешеходных переходов - сигналы «запрет движения» (фиг.2) и «разрешение движения - прямо» (фиг.4).

По периметру каждого изображения подаваемых сигналов светофора введены одноцветные светодиоды (не показаны), излучающие световые потоки на участках спектра, характеризующихся повышенной чувствительностью глаз при сумеречном зрении, например светодиоды синего цвета.

В центральную область восьмиугольника 1 введены в форме круга 15 (пунктир на фиг.1-8) или квадрата одноцветные светодиоды, излучающие световые потоки на участках спектра, характеризующихся повышенной чувствительностью глаз при сумеречном зрении, например светодиоды синего цвета.

В нижней части излучающей секции из светодиодов образован дополнительный прямоугольник (не показан) для высвечивания цифрового отсчета обратного времени работы каждого подаваемого сигнала путем включения в прямоугольнике в соответствии с цветом подаваемого сигнала красных или зеленых или одновременно красных и зеленых светодиодов.

Светофор снабжен ультразвуковыми или электромагнитными излучателями (не показаны), связанными с соответствующими сигналами светофора с возможностью дублирования сигналов светофора в направлении светового потока, при этом на транспортных средствах установлены соответствующие приемники частотных сигналов с выводом на дисплей или на лобовое стекло автомобиля.

В процессе работы светофора на соответствующие группы светодиодов подается питание и с помощью узла программной коммутации поочередно высвечиваются сигналы «запрет движения», «ожидание», «разрешение движения - прямо», «разрешение движения - поворот направо и/или налево», «съехать с занимаемой полосы вправо или влево». При этом водитель и пешеходы распознают сигналы и по цвету, и по их геометрической форме.

При наличии плотного тумана красный свет (Фиг.2) может быть не виден, он поглощается туманом более чем на 95%, а чувствительность глаз снижается до 20% и ниже. Происходит переход к сумеречному зрению, где глаз более чувствителен к световым потокам коротковолновой части спектра. Примерно та же ситуация имеет место и с желтыми сигналами «ожидание» (фиг.3) и «съехать с занимаемой полосы вправо или влево» (фиг.7 и 8). Поэтому по периметру каждого формируемого сигнала осуществляется окантовка из светодиодов, излучающих световые потоки коротковолновой части спектра, например синего цвета, в центре восьмиугольника 1 размещается, например, круг 15, в пределах которого также устанавливаются светодиоды, излучающие световые потоки синего цвета. За счет окантовки образованной геометрической фигуры по периметру будет понятна ее форма - кирпича или шлагбаума - и ошибки в таком случае удастся избежать. Указанная окантовка весьма желательна в регионах, где имеют место неблагоприятные метеоусловия.

При снабжении светофора ультразвуковыми или электромагнитными излучателями (передатчиками), генерирующими излучения на частотах f₁-f₅, соответствующих формируемым сигналам светофора, а транспортных средств - приемниками частотных сигналов, имеет место дублирование световых сигналов светофора с выводом на дисплей или на лобовое стекло автомобиля. В случае применения мобильных средств связи передаваемые светофором сигналы приобретают и речевую форму.

Использование в предложенном светофоре только двухцветных светодиодов светодиодов - красных+зеленых, выдающих при раздельном зажигании световые потоки красного и зеленого цвета, а при одновременном зажигании и смешении красного и зеленого цветов - световой поток желтого цвета позволяет сократить номенклатуру составных компонентов светофора и обеспечить технологичность его изготовления.

Принятые геометрические формы сигналов понятны каждому человеку, в том числе и дальтонику, и неумеющему читать и писать.

Установка предложенного светофора на линиях с интенсивным движением транспортных средств предопределяет повышение безопасности движения.

1. Светофор, выполненный с возможностью излучения в заданной последовательности и с заданными интервалами цветных световых потоков- красного, желтого и зеленого в направлении приближающегося транспорта или у пешеходных переходов и состоящий из одной оснащенной солнце-дожде-снегозащитным козырьком излучающей секции,- площадки в виде круга, прямоугольника, квадрата, овала или их комбинаций, на которой установлены источники излучения указанных цветных световых потоков в виде двухцветных светодиодов красных+зеленых, образующих правильный восьмиугольник, расположенный в центральной области секции, восемь прямоугольников, примыкающих к сторонам восьмиугольника, пять равносторонних треугольников, примыкающих к внешним сторонам верхнего вертикального и всех наклонных прямоугольников, а также из узла программной коммутации отдельных групп светодиодов, выполненного с обеспечением подачи сигналов:«запрет движения» путем включения красных светодиодов в горизонтальных прямоугольниках и восьмиугольнике и высвечивания красного горизонтального сигнала - «кирпича» с утолщением в центре,«ожидание» путем одновременного включения красных и зеленых светодиодов в наклонных прямоугольниках и восьмиугольнике и высвечивания с результирующим желтым цветом восьмиконечной звезды,«разрешение движения - прямо» путем включения зеленых светодиодов в вертикальных прямоугольниках, треугольнике, примыкающем к верхнему из вертикальных прямоугольников, и восьмиугольнике и высвечивания зеленого вертикального участка с утолщением в центре и стрелкой вверху,«разрешение движения - поворот направо или/и налево» путем включения зеленых светодиодов в одних или/и других попарно ориентированных наклонных прямоугольниках, треугольниках, примыкающих к включенным верхним наклонным прямоугольникам, и восьмиугольнике и высвечивания одного или/и другого зеленого наклонного участка с утолщением в центре и стрелкой вверху,«съехать с занимаемой полосы вправо или влево» путем одновременного включения красных и зеленых светодиодов в одних или других попарно ориентированных наклонных прямоугольниках, треугольнике, примыкающем к включенному нижнему наклонному прямоугольнику, и восьмиугольнике и высвечивания одного или другого желтого наклонного участка с утолщением в центре и стрелкой внизу.

2. Светофор по п.1, отличающийся тем, что в направлении приближающегося транспорта используются сигналы «запрет движения», «ожидание», «разрешение движения - прямо», «разрешение движения - поворот направо или/и налево», «съехать с занимаемой полосы влево или вправо», а у пешеходных переходов - сигналы «запрет движения» и «разрешение движения - прямо».

3. Светофор по п.1 или 2, отличающийся тем, что по периметру каждого изображения подаваемых сигналов светофора введены одноцветные светодиоды, излучающие световые потоки на участках спектра, характеризующихся повышенной чувствительностью глаз при сумеречном зрении, например светодиоды синего цвета.

4. Светофор по п.1 или 2, отличающийся тем, что в центральную область восьмиугольника введены в форме круга или квадрата одноцветные светодиоды, излучающие световые потоки на участках спектра, характеризующихся повышенной чувствительностью глаз при сумеречном зрении, например светодиоды синего цвета.

5. Светофор п.1, отличающийся тем, что внизу излучающей секции из светодиодов образован дополнительный прямоугольник для высвечивания цифрового отсчета обратного времени работы каждого подаваемого сигнала путем включения в прямоугольнике в соответствии с цветом подаваемого сигнала красных, или зеленых, или одновременно красных и зеленых светодиодов.

6. Светофор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен ультразвуковыми или электромагнитными излучателями, связанными с соответствующими сигналами светофора с возможностью дублирования сигналов светофора в направлении светового потока, при этом на транспортных средствах установлены соответствующие приемники частотных сигналов с выводом на дисплей или на лобовое стекло автомобиля.