PL172139B1

PL172139B1 - Urzadzenie sygnalizacyjne PL PL

Info

Publication number: PL172139B1
Application number: PL93299837A
Authority: PL
Inventors: Martin E Dicks
Original assignee: Astucia Lda
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1997-08-29
Also published as: UA41260C2; NO932481D0; IN179074B; CA2100035C; HUT68464A; GR3019594T3; JPH06193021A; ES2085115T3; CN1081783A; DE69301439D1; KR0156556B1; EP0578413A1; HU215625B; PL299837A1; DK0578413T3; EP0578413B1; FI933084A0; DE69301439T2; RU2120663C1; FI933084A

Abstract

1 . Urzadzenie sygnalizacyjne wyposazone w element przeksztalcajacy energie promienio- wania swietlnego w energie elektryczna oraz w elementy przeksztalcajace energie elektryczna w swietlna, polaczone 7 obwodem wzmacmajaco- sterujacym pradu stalego, wyposazonego w tran- zystory, w rezystory i ewentualnie w akumulator, a takze w odbiornik i w nadajnik UKF, znamien- ne tym, ze jest wyposazone w diody LED czerwo- na (R) i zielona (G), których anody sa polaczone z dodatnim potencjalem fotoogniwa (7), polaczo- nego szeregowo z dioda (D 1) i równolegle z trze- cim kondensatorem (C3), zas k a to d y diod czerwonej (R) i zielonej (G) sa polaczone z ni- skim potencjalem fotoogniwa (7) za pomoca rezy- storów pierwszego (R1) i drugiego (R2), przy czym anoda zielonej diody (G) jest polaczona z fotoogniwem (7) za pomoca szóstego rezystora (R6) i przez diode Zenera (ZD2), z fotorezystorem (VR1) polaczonym równolegle z kondensatorami pier- wszym (C1) i drugim (C2), których wspólny za- cisk jest polaczony ze wspólnym zaciskiem rezystorów pierwszego (R 1) i drugiego (R2), przy czym równolegle do trzeciego kondensatora (C3) jest wlaczony obwód wzmacmajaco-sterujacy pradu stalego. Fig. 6 P L 172139 B 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie sygnalizacyjne, zwłaszcza do sygnalizacji drogowej, wyposażone w element przekształcający energię promieniowania świetlnego w energię elektryczną oraz w elementy przekształcające energię elektryczną w świetlną, połączone z obwodem wzmacniająco-sterującym prądu stałego, wyposażonego w tranzystory i w rezystory i ewentualnie w akumulator, a także w odbiornik i w nadajnik UKF.

Korzyści wynikające ze stosowania urządzeń sygnalizacji drogowej są znane od dawna. Najbardziej skuteczne, z wielu proponowanych urządzeń sygnalizacji świetlnej, jest stosowanie odbłyśników odbijających światła pojazdu z powrotem w stronę kierowcy w celu wyraźnego wskazania środka drogi, lub ograniczenia pasów ruchu na drogach dwujezdniowych, względnie autostradach.

Szczególnie duże znaczenie dla kierowcy ma stosowanie odbłyśników na drogach źle oświetlonych lub całkowicie pozbawionych oświetlenia, zwłaszcza zaś podczas złej pogody lub mgły, umożliwiając utrzymanie pojazdu w prawidłowym położeniu na drodze oraz dostrzeżenie łuków i zakrętów. Ich wadą jest jednak to, że mogą służyć wyłącznie do informowania tylko kierowcy pierwszego pojazdu w strumieniu ruchu.

Z francuskiego opisu patentowego nr FR 2612219, znane jest drogowe urządzenie sygnalizacyjne w postaci taśmy mocowanej za pomocą rozsuwanej tulei i wyposażonej w wymienne, różnobarwne powierzchnie odblaskowe, eliminujące aberrację chromatyczną i korzystnie wyposażone w zdalnie sterowany mikronadajnik.

Urządzenia te, ze względu na wysoki koszt i konieczność ich ciągłej obsługi, nie znalazły w praktyce szerszego zastosowania.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 2257362 znane jest urządzenie, wytyczające środek toru dla samolotów kołujących po lotnisku, w postaci lampy umieszczonej pod powierzchnią jezdni i zaopatrzonej w nadajnik UKF, którego antenajest osadzona w otworze świetlnym lampy. Jednakże zastosowanie tych skomplikowanych i kosztownych urządzeń do celów sygnalizacji drogowej byłoby ekonomicznie nieuzasadnione.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 4001980 znane jest drogowe urządzenie sygnalizacyjne stanowiące lampę, mającą postać ściętego ostrosłupa, zaopatrzonego w trzpień osadzany wjezdni. Wystająca ponadjezdnię głowica lampy jest zaopatrzona w ogniwa słoneczne ładujące akumulator oraz w połączone z tym akumulatorem, za pośrednictwem przełącznika sensorowego, diody świecące włączane automatycznie w obwód z nastaniem ciemności. Istotą tego rozwiązania jest więc wyeliminowanie zewnętrznego zasilania lampy. Jednakże zakres jej sygnalizacji jest taki sam jak urządzeń odblaskowych.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 4929942 znane jest urządzenie sygnalizacyjne, stanowiące nasadę słupa drogowego, wyposażoną na swej górnej powierzchni w ogniwo słoneczne oraz ładowany nim akumulator, a ponadto w elementy fotoelektryczne umieszczone na bocznej stronie i połączone przez zmienny rezystor z elektronicznym układem różnicowym oraz z komparatora porównującego napięcie na wyjściu obwodu różnicowego z napięciem odniesienia i z multiwibratora, wytwarzającego impulsy prądowe, gdy napięcie na wyjściu komparatora przekracza określoną wartość. Impulsy te zasilają elementy świecące umieszczone na bocznej powierzchni obudowy. Urządzenie to, mimo że umożliwia sygnalizację kierowcy pojazdu obecności innego pojazdu przed nim, jest jednak bardzo skomplikowane i kosztowne, wskutek czego nie znalazło szerszego zastosowania.

Podobne rozwiązanie jest przedmiotem zgłoszenia patentowego Wielkiej Brytanii nr GB 2255431 A. Składa się ono, z umieszczonych w określonych odstępach w jezdni, czujników reagujących na światło emitowane przez reflektory pojazdów oraz z połączonych z

172 139 tymi czujnikami za pośrednictwem przetworników elementów emitujących światło. Zgłoszenie stanowi jednak wyłącznie sam pomysł, pozbawiony przykładu jego technicznego wykonania.

Z europejskiego opisu zgłoszeniowego EP 0390749 znane jest urządzenie sygnalizacji drogowej wyposażone w umieszczone na barierze ograniczającej pas ruchu, podpory ze światłami sygnalizacyjnymi, połączonymi z zakończeniami światłowodów. Zadaniem tego urządzenia jest jednak wyłącznie wyznaczenie, w warunkach braku widoczności, pasa ruchu, a nie przekazywanie informacji o obecności innego pojazdu znajdującego się przed jadącym pojazdem.

Celem wynalazku jest opracowanie drogowego urządzenia sygnalizacyjnego, służącego nie tylko omówionym celom, lecz dodatkowo umożliwiającego sygnalizowanie użytkownikom drogi obecności innych pojazdów i informowanie ich o bliskości tego pojazdu lub o występujących niebezpieczeństwach. Na przykład o bliskości unieruchomionego pojazdu, o zbliżaniu się do przejścia dla pieszych lub niestrzeżonego przejazdu, o oblodzeniu powierzchni jezdni lub pokryciu jej warstewką wody. Urządzenie może także ostrzegać pojazd na drodze dwupasmowej o wykonywanym w miejscu niewidocznym, manewrze wyprzedzania.

Cel ten został zrealizowany w urządzeniu sygnalizacji drogowej według wynalazku, które jest wyposażone w diody LED czerwoną i zieloną, których anody są połączone z dodatnim potencjałem fotoogniwa, połączonego szeregowo z diodą i równolegle z trzecim kondensatorem, zaś katody czerwonej i zielonej diody LED są połączone z niskim potencjałem fotoogniwa za pomocą dwóch rezystorów pierwszego i drugiego. Anoda zielonej diody LED jest połączona z fotoogniwem za pomocą szóstego rezystora i - przez diodę Zenera - z fotorezystorem, połączonym równolegle z pierwszym i drugim kondensatorem, których wspólny zacisk jest połączony ze wspólnym zaciskiem dwóch pierwszych rezystorów, za pomocą których katody diod LED są połączone z fotoogniwem.

Równolegle do trzeciego kondensatora jest włączony obwód wzmacniająco-sterujący prądu stałego.

Urządzenie sygnalizacyjne według wynalazku jest również wyposażone w dodatkową, niebieską diodę LED, której anoda jest połączona z anodą zielonej diody LED, oraz korzystnie w czujnik temperatury, włączony między katodę zielonej diody LED a uziemienie.

Znaczne poszerzenie zastosowań urządzenia sygnalizacyjnego według wynalazku uzyskuje się, gdy jest ono wyposażone we włączony równolegle do czerwonej diody LED układ nadawczo-odbiorczy promieniowania podczerwonego.

Urządzenie sygnalizacyjnejest korzystnie wyposażone w czujnik termistorowy zasilany z fotoogniwa i połączony szeregowo z układem nadawczo-odbiorczym promieniowania podczerwonego.

Ponadto urządzenie jest korzystnie wyposażone w akumulator, połączony równolegle z fotoogniwem.

Urządzenie sygnalizacyjne jest korzystnie wyposażone w fotorezystor oświetlenia dziennego, włączony między drugi fotorezystor a uziemienie.

Odmiana urządzenia sygnalizacyjnego, według wynalazku, jest wyposażona w ekran ciekłokrystaliczny, przesłaniający elementy odpowiadające poszczególnym barwom wielobarwnej płyty odblaskowej. Ekran ciekłokrystaliczny jest połączony z generatorem impulsowym, połączonym szeregowo na wejściu ze scalonym układem logicznym. Wejścia sterujące układu logicznego, odpowiadające sektorom ekranu ciekłokrystalicznego przesłaniającym pomarańczowy i niebieski element płyty odblaskowej, są połączone z dodatnim potencjałem fotoogniwa, połączonego szeregowo z diodą i równolegle z trzecim kondensatorem. Wejście sterujące układu logicznego, odpowiadające sektorowi ekranu ciekłokrystalicznego przesłaniającemu czerwony element płyty odblaskowej, jest połączone - przez diodę Zenera - z fotorezystorem, połączonym równolegle z pierwszym i drugim kondensatorem, których wspólny zacisk jest połączony ze wspólnym zaciskiem pierwszego i drugiego rezystora, przy czym z pierwszym z nich oraz z niskim potencjałem fotoogniwa są połączone wejścia zasilające generatora impulsowego i logicznego układu scalonego, zaś równolegle do trzeciego kondensatora jest włączony obwód wzmacniająco-sterujący prądu stałego.

Ponadto urządzenie jest korzystnie wyposażone w fotorezystor oświetlenia dziennego, włączony między drugi fotorezystor a uziemienie.

m 139

Urządzenie sygnalizacyjne jest korzystnie wyposażone w czujnik temperatury, włączony między wejście sterujące logicznego układu scalonego, odpowiadające sektorowi ekranu ciekłokrystalicznego, przesłaniającemu niebieski element płyty odblaskowej, a zacisk dodatniego potencjału fotoogniwa.

Korzystne jest umieszczanie urządzenia sygnalizacji drogowej, według wynalazku, wewnątrz tradycyjnych drogowych bloków odblaskowych, lecz może być ono również wyposażone w oddzielne wielobarwne płyty odblaskowe, mocowane na bocznych słupkach drogowych lub na istniejących słupach konstrukcyjnych.

Wynalazek jest wyjaśniony przykładowo na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia schematycznie urządzenie sygnalizacyjne, według wynalazku, wyposażone w diody LED; fig. 2 - odmianę urządzenia wyposażonego w płytę odblaskową i w ekran ciekłokrystaliczny; fig. 3 - podstawowe elementy optyczne urządzenia sygnalizacyjnego, według fig. 2, w widoku z boku; fig. 4 - schemat układu elektrycznego urządzenia, według fig. 1; fig. 5 - schemat układu elektrycznego urządzenia, według fig. 2; fig. 6 - schemat układu elektrycznego urządzenia, według fig. 4, wyposażonego w elementy wykrywania oblodzenia lub powierzchniowej warstwy wody; fig. 7 - schemat układu elektrycznego urządzenia z dodatkowym układem nadawczo-odbiorczym promieniowania podczerwonego; fig. 8 - schemat elektryczny termistorowego czujnika obecności nieruchomego lub wolno poruszającego się pojazdu; fig. 9A - pobudzanie przez jadący pojazd urządzeń sygnalizacyjnych znajdujących się przed nim; fig. 9B - pobudzane za pojazdem urządzenia sygnalizacyjne, oznaczające pojazdom znajdującym się za nim drogę bezpiecznego hamowania; fig. 10 - pobudzone urządzenia sygnalizacyjne z układem nadawczoodbiorczym promieniowania podczerwonego,określające pozycję nieruchomego pojazdu; fig. 11 - pobudzone urządzenia sygnalizacyjne z układem nadawczo-odbiorczym promieniowania podczerwonego, wskazujące obecność pojazdu jadącego z przeciwnej strony, podczas manewru wyprzedzania, a fig. 12 - pobudzone urządzenia sygnalizacyjne z układem nadawczoodbiorczym promieniowania podczerwonego, sygnalizujące zamknięcie szlabanu przejazdu kolejowego.

Przedstawione schematycznie na fig. 1 urządzenie sygnalizacyjne 1, według wynalazku, składa się z rury 2 wykonanej na przykład z blachy miedzianej, z rozszerzonymi końcówkami 3. Wewnątrz końcówek 3 znajdują się, wykonane również z miedzi, pierścieniowe wkładki 4 z osadzonymi w nich soczewkami 5 i 6. Wokół soczewki 5 rozmieszczone są fotoogniwa 7, zaś w jej ognisku znajduje się kilka diod LED 8. Natomiast w ognisku soczewki 6 umieszczony jest fotorezystor oświetlenia dziennego 9.

Wewnątrz rury 2 na płytce drukowanej 10, umieszczone są obwody sterowania diod LED. Obwody sterujące mogą być dodatkowo wyposażone w układ scalony albo też mogą być zastąpione przez układ scalony wyposażony w obwody sterujące.

Urządzenie sygnalizacyjne umieszcza się w ważnym punkcie nawierzchni drogi, łącznie z instalowanymi na drodze odbłyśnikami o konstrukcji konwencjonalnej, albo też instaluje się je na słupkach przy drodze. W obu przypadkach soczewka 5 zwrócona jest w stronę nadjeżdżającego pojazdu, natomiast soczewka 6 skierowana jest w stronę przeciwną w celu kierowania padającego na nią światła otoczenia na fotorezystor oświetlenia dziennego 9.

Odmiana urządzenia sygnalizacyjnego, przedstawiona na fig. 2 i 3 i przeznaczona do umieszczenia go w nawierzchni drogi lub w jej sąsiedztwie, składa się z korpusu 11 zaopatrzonego z jednej strony w soczewkę polaryzacyjną 12, za którą jest umieszczony ekran ciekłokrystaliczny 13 (fig. 3), druga soczewka polaryzacyjna 14, oraz wielobarwna płyta odblaskowa 15. Za soczewką polaryzacyjną 12 umieszczone jest fotoogniowo (nie uwidocznione na rysunku), natomiast po przeciwległej stronie korpusu 11 osadzona jest dodatkowa soczewka 6 (fig. 2), za którą umieszczony jest, nie uwidoczniony na rysunku, fotorezystor oświetlenia dziennego. Wewnątrz korpusu 11 jest umieszczona płytka z obwodami drukowanymi lub układ scalony z obwodami sterującymi (również nie uwidoczniony na rysunku).

Na fig. 4 przedstawiono schemat elektryczny układu sterującego diodami LED w urządzeniu, według fig. 1 lub sterującego ciekłokrystalicznym ekranem przesłaniającym różnobarwne elementy płyty odblaskowej w urządzeniu według fig. 2 i 3.

172 139

Diody LED czerwona R i zielona G połączone z obwodem wzmacniająco-sterującym prądu stałego, są zasilane z obwodu wyposażonego w fotoogniwo 7 z szeregowo włączoną diodą Dl i z równolegle włączonym kondensatorem C3. Obwód wzmacniająco-sterujący zawiera triak Q2, tranzystory Q1, q3 i Q4, rezystory R1 do R9 oraz diody Zenera ZD1 i ZD2. Emiter tranzystora Q4 jest połączony z dodatnim potencjałem fotoogniwa 7, zaś jego baza - przez rezystor R5 - z bazą tranzystora Q1, dla której rezystory R5 i R4 stanowią dzielnik napięcia. Kolektor tranzystora Q4 jest połączony z niskim potencjałem układu za pomocą rezystora R3. Emiter tranzystora Q1 jest połączony za pomocą rezystora R7, z katodą diody czerwonej R i zielonej G, połączoną z niskim potencjałem za pomocą rezystorów R1 i R2. Anody diod czerwonej R i zielonej G są połączone z dodatnim potencjałem fotoogniwa 7, przy czym anoda diody R jest połączona za pomocą rezystora R6. Kolektor tranzystora Q1 jest połączony z bramką triaka Q2, który z kolei jest połączony z bazą tranzystora Q3 i z dodatnim potencjałem fotoogniwa 7. Między kolektorem a emiterem tranzystora Q3 jest włączona dioda Zenera ZD1. Emiter tranzystora Q3 jest połączony z rezystorem R8 i z drugim układem zasilającym, złożonym z kondensatorów C1 i C2 oraz z fotorezystora VR1. Fotorezystor VR1 - przez diodę Zenera ZD2 - jest połączony ze wspólnym zaciskiem rezystora R6 i anody czerwonej diody R, a wspólny zacisk kondensatorów C1 i C2 jest połączony ze wspólnym zaciskiem rezystorów R1 i R2. Między fotorezystor VR1 a uziemnienie jest włączony fotorezystor oświetlenia dziennego 9.

Figura 5 przedstawia układ elektryczny urządzenia sygnalizacyjnego według fig. 2. Obwód zasilający, wraz z obwodem wzmacniająco-sterującym, podobnym, jak na fig. 4, jest w tym rozwiązaniu połączony ze scalonym układem logicznym 17 i z generatorem impulsowym 16. Zasilanie logicznego układu scalonego 17 oraz generatora impulsowego 16 jest doprowadzone do zacisków 30 i 31 z obwodu wzmacniająco-sterującego. Wysoki potencjał do zacisków 30 jest doprowadzony z zacisku rezystora R1, zaś niski potencjał do zacisków 31 - z zacisku fotoogniwa 7. Wyjścia obwodu wzmacniająco-sterującego (zasilające diody R i G na fig.) są połączone w wejściami logicznego układu scalonego 17, którego wyjścia sąpołączone z wejściami generatora impulsowego 16. Logiczny układ scalony 17 zawiera bramki logiczne i służy do wyzwalania generatora impulsowego 16, w odpowiedzi na sygnał z fotoogniwa 7. Generatorem impulsowym 16 jest korzystnie przerzutnik astabilny. Wyjścia generatora impulsowego 16 są połączone z poszczególnymi sektorami ekranu ciekłokrystalicznego 13.

Urządzenie, według fig. 5, umożliwia stałe, lub przerywane z nastawianą częstotliwością odbijanie świateł reflektora pojazdu. Rozwiązanie to można również zastosować do urządzenia sygnalizacyjnego, według fig. 1, włączając układ scalony 17 w sąsiedztwie diody LED. W rozwiązaniu urządzenia przedstawionym na fig. 5, płyta odblaskowa 15 składa się z zespołu różnokolorowych elementów: fioletowego, czerwonego, pomarańczowego i niebieskiego.

Działanie urządzenia, według wynalazku, przedstawionego na fig. 4 i 5, jest następujące:

Światło reflektorów pojazdu padając na fotoogniwo 7 wytwarza energię elektryczną, którą ładowany jest kondensator C3. Ładunek na kondensatorze C3 utrzymuje się aż do chwili, kiedy pojazd minie urządzenie sygnalizacyjne, ajego fotorezystor VR1 przestanie wykrywać światło. W okresie, gdy światło reflektorów pojazdu pada na fotoogniwo 7, fotorezystor VR1 przekazuje niewielką ilość energii elektrycznej do kondensatora C1, natomiast w chwili, gdy rezystor VR1 przestanie wykrywać światło, ładunek elektryczny z kondensatora C3' przepływa do kondensatora C2, a następnie do zielonej diody LED G. Równocześnie niewielki prąd przepływa przez rezystor R6, zasilając czerwoną diodę LED R. Świecenie obu diod LED zielonej G i czerwonej R, mieszając się ze sobą, daje w efekcie sygnał pomarańczowy. Dzięki temu następny pojazd, jadący za tym pierwszym, dojeżdżając do urządzenia sygnalizacyjnegojest informowany, emitowanym przez te diody pomarańczowym sygnałem, o obecności pojazdu przed sobą.

Ważnym efektem działania urządzenia sygnalizacyjnego, według wynalazku, jest fakt, że wartość ładunku elektrycznego zgromadzonego na kondensatorach C1 i C2, a zatem i czas emisji sygnału pomarańczowego, jest funkcją czasu oddziaływania światła reflektorów pierwszego pojazdu na fotoogniwo 7, a więc jest również funkcją prędkości tego pojazdu. Długość sygnału pomarańczowego, emitowanego w wyniku oświetlenia urządzenia sygnalizacyjnego przez jadący pojazd, jest więc funkcją prędkości tego pojazdu.

172 139

Zawsze jest ona dostateczna, aby sygnał ten był widoczny dla kierowcy następnego pojazdu jadącego za pierwszym, w odległości równej drodze hamowania.

W sytuacji, kiedy ten drugi pojazd znajduje się stosunkowo blisko za pojazdem jadącym z przodu, jego reflektory oświetlają fotoogniwo 7 już działającego urządzenia sygnalizacyjnego, powodując przepływ prądu z fotorezystora VR1 do kondensatora Cl, aż do osiągnięcia napięcia progowego diody Zenera ZD2 po którym następuje przepływ prądu przez tę diodę, bocznikującą przyporządkowany jej rezystor R6. W wyniku tego stosunkowo duży prąd zostaje skierowany do czerwonej diody LED R, zmieniając równocześnie kolor sygnału z pomarańczowego na czerwony ostrzegając tym samym drugi pojazd, że w bardzo niewielkiej odległości przed nim znajduje się inny pojazd.

Diody LED czerwona R zielona G i niebieska B są korzystnie zgrupowane w jeden blok, przy czym sterowanie nimi umożliwia uzyskanie odpowiedniej barwy światła emitowanego przez urządzenie sygnalizacyjne.

Aktywacja wielobarwnych elementów płyty odblaskowej 15 urządzenia przedstawionego na fig. 5 odbywa się w sposób następujący.

Nieobecność ładunku na kondensatorze Cl nie powoduje przepływu prądu ani do sektora O ekranu ciekłokrystalicznego 13, przesłaniającego pomarańczowy element wielobarwnej płyty odblaskowej 15 ani do sektora R ekranu 13, przesłaniającego czerwony element tej płyty 15. Podobnie jak w układzie sterowania diodami LED (fig. 4), ładunek elektryczny zgromadzony w fotoogniwie 7 (fig. 5) przepływa ze stosunkowo niewielkim natężeniem przez fotorezystor VR1 do kondensatora C1. W chwili, kiedy fotorezystor VR1 przestaje wykrywać światło, ładunek elektryczny z kondensatora C3 przepływa do kondensatora C2, skąd silnoprądowe impulsy, generowane przez generator 16, przepływają do sektora O ekranu 13 przesłaniającego pomarańczowy element płyty odblaskowej 15. Powoduje to zmianę orientacji kryształów i umożliwia zarówno przejście światła do pomarańczowego elementu płyty odblaskowej 15, jak ijego odbicie od tego elementu. Dzięki temu światła reflektorów drugiego pojazdu, padając na urządzenie sygnalizacyjne powodują emisję przerywanego, odbitego sygnału pomarańczowego, ostrzegającego ten pojazd o obecności innego pojazdu przed nim.

W przypadku, gdy ten drugi pojazd znajduje się w stosunkowo niewielkiej odległości za pojazdem jadącym z przodu, prąd z fotorezystora YR1 przepływa do kondensatora Cl, aż dc osiągnięcia napięcia progowego, przy którym dioda Zenera ZD2 umożliwia przepływ prądi stałego do sektora R ekranu 13, powodując zmianę orientacji jego kryształów. W wyniku tegc światło zostaje przepuszczone i odbite od czerwonego elementu płyty odblaskowej 15. Światła reflektorów drugiego pojazdu powodują więc emisję sygnałów odblaskowych: przerywanego pomarańczowego oraz ciągłego - czerwonego, ostrzegając drugi pojazd o zbliżaniu się go do pojazdu jadącego z przodu.

Za soczewką 6 znajduje się fotorezystor oświetlenia dziennego 9 (fig. 1), określający warunki oświetlenia zewnętrznego w miejscu, w którym umieszczone jest urządzenie sygnalizacyjne. W normalnych warunkach oświetlenia, kiedy działanie urządzenia sygnalizacyjnego nie jest potrzebne, fotorezystor oświetlenia dziennego 9 służy jako wyłącznik diod LED lub ekranu ciekłokrystalicznego 13, zapobiegając ich uruchomieniu. W godzinach nocnych lub podczas złej pogody i złej widoczności, zmniejszenie ilości światła dezaktywuje fotorezystor oświetlenia dziennego 9 włączając diody LED lub ekran ciekłokrystaliczny 13.

Schemat układu urządzenia sygnalizacyjnego, według wynalazku, przedstawiony na fig. 6, różni się od układu według fig. 4 wyłącznie tym, że między wejściem diody zielonej G, a uziemieniem jest włączony szeregowy układ wyposażony z dodatkowej diody niebieskiej B i z czujnika temperatury 18. W przypadku rozwiązania z fig. 5 będzie to trzeci sektor B ekranu ciekłokrystalicznego 13, przesłaniający niebieski element płyty odblaskowej 15. Zastosowanie na nawierzchni drogi czujnika 18, na przykład czujnika temperatury albo czujnika do wykrywania obecności wody powierzchniowej lub oblodzenia, zaopatrzonego w elementy przełączające, powoduje - w przypadku jego zadziałania - świecenie niebieskiej diody LED B (lub przeorientowanie kryształów sektora B ekranu 13 przesłaniającego niebieski element płyty odblaskowej 15, w celu wygenerowania sygnału niebieskiego, ostrzegającego zbliżający się pojazd o niebezpieczeństwie wystąpienia lodu lub wody na powierzchni jezdni.

Zalety urządzenia sygnalizacyjnego, według wynalazku, można znacznie poszerzyć przez zastosowanie pomocniczego źródła zasilania, naprzykład akumulatora 19 (fig. 7). Układ, według fig. 7. różni się od układu, według fig. 4, wyłącznie tym, że obwód zasilania, wyposażony w fotoogniwo 7, w diodę Dl i w kondensator C3, jest połączony równolegle z drugim obwodem zasilania, zawierającym diodę D2 i akumulator 19. Dodatkowo, z katodą diody Dl jest połączona - za pomocą rezystora RIO - baza tranzystora Q5, którego kolektor jest połączony z kolektorem tranzystora Q3, a emiter - z czujnikiem 18. Dodatkowo, równolegle do czerwonej diody R jest włączony układ nadawczo -odbiorczy promieniowania podczerwonego 20, połączony z czujnikiem termistorowym TC, który jest zasilany z fotoogniwa 7.

Akumulator 19 powinien charakteryzować się odpowiednio długim czasem użytkowania, aby zapewnić zasilanie urządzenia sygnalizacyjnego, w długim okresie, gdy występują tak złe warunki oświetlenia zewnętrznego, że fotoogniwo 7 nie dostarcza wystarczającej energii dla doładowania tego akumulatora 19.

Zastosowanie pomocniczego akumulatora 19 w urządzeniu sygnalizacyjnym, według wynalazku, służy do zasilania układu nadawczo-odbiorczego promieniowania podczerwonego 20 i pozwala na uruchomienie, przez jedno urządzenie sygnalizacyjne, innych urządzeń sygnalizacyjnych znajdujących się za nim lub przed nim.

Na fig. 8 przedstawiony jest schemat elektryczny termistorowego czujnika TC obecności nieruchomego lub wolno poruszającego się pojazdu. Czujnik ten jest złożony z termistora TR, połączonego szeregowo z rezystorem R15, do których równolegle, są włączone - połączone szeregowo - rezystory R13 i R14. Do wspólnego zacisku termistora TR i rezystora R15 jest dołączony kondensator C4, którego druga okładzina jest dołączona do wejścia 2 układu scalonego IC1. Drugie wejście 3 tego układu Cl dołączone jest do wspólnego zacisku rezystorów R13 i R14. Między oba wejścia 2 i 3 układu scalonego IC1 jest włączony rezystor R12. Wyjście 6 układu scalonego IC1 może być połączone, przez rezystor Rll z katodą diody świecącej D lub z układem nadawczo-odbiorczym promieniowania podczerwonego 20 (fig. 7). Układ scalony IC1 jest korzystnie wyposażony w komparator oraz we wzmacniacz.

Zastosowanie przedstawionego na fig. 8 termistorowego czujnika TC w urządzeniu z fig. 7 umożliwia wykrycie obecności unieruchomionego albo wolno poruszającego się pojazdu. Czujnik TC powoduje wówczas uruchomienie nadajnika układu nadawczo-odbiorczego promieniowania podczerwonego 20 i wysłanie sygnału do odbiorników układu nadawczo-odbiorczego promieniowania podczerwonego 20 w urządzeniach sygnalizacyjnych umieszczonych za nim. W wyniku tego następuje włączenie czerwonych diod R świecących lub czerwonego elementu płyty odblaskowej 15 tych urządzeń, sygnalizujące nadjeżdżającym pojazdom możliwość zatrzymania ruchu przed nimi.

Do odbiorników układu 20 może być również transmitowany sygnał wykrycia lodu lub wody na jezdni.

Szczególnie ważnym problemem bezpieczeństwa na drogach jest możliwość sygnalizowania manewrów wyprzedzania pojazdu w złych warunkach oświetlenia. Przy zastosowaniu urządzenia sygnalizacyjnego, według wynalazku, z dodatkowym źródłem zasilania 19 i układem nadawczo-odbiorczym 20, światła reflektorów pojazdu wyprzedzającego, padając na czujnik TG urządzenia, powodują uruchomienie nadajnika w układzie 20 i wysłanie sygnału do odbiorników w układach 20 urządzeń sygnalizacyjnych znajdujących się przed pojazdem.

Ostrzegają one w ten sposób nadjeżdżającego z przeciwka kierowcę o obecności pojazdu na tej samej stronie drogi, po której porusza się jego własny pojazd.

Nadjeżdżający pojazd może ponadto otrzymywać również inne sygnały świetlne (pomarańczowe, czerwone lub niebieskie) na zwróconym w jego kierunku urządzeniu sygnalizacyjnym. Celowe jest więc wyposażenie urządzenia sygnalizacyjnego, według wynalazku, w czwartą diodę LED lub w czwarty element barwny na płycie odblaskowej 15 i generowanie jeszcze jednego sygnału, na przykład fioletowego, dla ostrzeżenia przed obecnością pojazdu na jezdni, po której odbywa się ruch.

Wykorzystania urządzeń sygnalizacyjnych 1, według wynalazku, w ruchu drogowym przedstawiają fig. 9A i 9B. Światła reflektorów pojazdu 21 (fig. 9A) oświetlają pewną liczbę urządzeń sygnalizacyjnych 1, umieszczonych przed nim w kierunku ruchu, powodując ładowa172 139 nie kondensatorów C3. Cl i C2 tych urządzeń. Wskutek tego za pojazdem pozostaje szereg urządzeń sygnalizacyjnych 1 (fig. 9B) ze świecącymi pomarańczowymi diodami LED O lub odsłoniętymi pomarańczowymi elementami płyt odblaskowych 15, aż do chwili rozładowania się ich kondensatorów. Czas rozładowania kondensatora C3 każdego z tych urządzeń sygnalizacyjnych zależy od prędkości oświetlającego go pojazdu. W związku z tym winien on być tak dobrany, aby urządzenia sygnalizacyjne pozostawały aktywne, po przejeździe pojazdu 21, w czasie niezbędnym dla przejechania przez ten pojazd 21 odległości odpowiadającej długości drogi jego bezpiecznego hamowania.

Urządzenie sygnalizacyjne 1 według wynalazku, wyposażone w układ nadawczo-odbiorczy 20 promieniowania podczerwonego, może wykrywać obecność nieruchomego pojazdu 22 (fig. 10), powodując równocześnie uruchomienie pewnej liczby urządzeń sygnalizacyjnych 1 z tyłu za pojazdem na odległość określoną zakresem działania nadajnika (na przykład do 1,5 km).

W podobny sposób urządzenie to może również sygnalizować wstecznie występowanie niebezpiecznych warunków drogowych, na przykład lodu lub wody na jezdni, również uruchamiając urządzenia sygnalizacyjne 1do 1,5 km wstecz, za miejscem ich występowania.

W sytuacji przedstawionej na fig. 11 pojazd 23 powoduje uruchamianie reflektorami urządzeń sygnalizacyjnych 1 znajdujących się przed nim i zwróconych do nadjeżdżającego z przeciwka pojazdu 24, włączając ich fioletowe diody LED lub fioletowe elementy płyt odblaskowych 15 w celu ostrzeżenia tego pojazdu 24 o obecności na jego drodze innego pojazdu 23.

W sytuacji przedstawionej na fig. 12, gdzie urządzenia sygnalizacyjne 1 z układem nadawczo-odbiorczym 20 promieniowania podczerwonego zostały umieszczone w pobliżu świateł sygnalizacji ulicznej, przejść dla pieszych lub szlabanu 25 przejazdu kolejowego, sygnalizuj ą one zmianę świateł na czerwone lub zamknięcie szlabanu 25 pewnej liczbie urządzeń sygnalizacyjnych 1 znajdujących się na trasie przed tymi światłami. Następuje uruchomienie w tych urządzeniach 1 czerwonych R diod LED lub odsłonięcie ich czerwonych elementów płyt odblaskowych 15, sygnalizując nadjeżdżającym pojazdom zmianę świateł na czerwone lub zamknięcie szlabanu.

W układy nadawczo-odbiorcze 20, umożliwiające uruchamianie urządzeń sygnalizacyjnych, według wynalazku, mogą być również wyposażone służby specjalne, na przykład policja, straż pożarna lub pogotowie ratunkowe. W niezbędnych przypadkach pozwala to na sterowanie ruchem ulicznym na określonym odcinku jezdni.

Układ nadawczo-odbiorczy 20, w jaki jest wyposażone urządzenie sygnalizacyjne 1, według wynalazku, może być dostosowany do przekazywania sygnałów do takich samych układów 20 znajdujących się w dużej odległości, a zainstalowanych, na przykład, na poboczach drogi w celu zbierania informacji o oświetleniu zewnętrznym, natężeniu ruchu drogowego i warunkach jezdnych na nawierzchni drogi. Układy takie mogą być zainstalowane w pojazdach i połączone z wewnętrznym urządzeniem sygnalizacyjnym, wyposażonym w diody LED, umożliwiającym uzyskanie wewnątrz pojazdu sygnałów wizualnych lub dźwiękowych, odpowiadających tym informacjom.

172 139

^Fig· ⁴

R6 ?D2

C1 ^VR1 χ Fig. 6

172 139

ę

s

F

C

E

3

F

[

V

i >

F

E

C

F

►

/

VR1 £

Fig. 5 m 139

C1 ^VR1 <⁹

Fig. 7

Fig. 8

172 139

u

f {	3 1 3

ε	3
I	Li li
	1 J

	l·¹
¹
_f—
Di

/n r¹ /n\

Fig. 9α

Fig. 9b

172 139

1-5 Km •22

Π-Γ I U L □ C	πττι 11_/1 θ
□ C	3

	ΓΊ
□ ή	3

α 'α' c

Fig.10

172 139

Fig. 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie sygnalizacyjne wyposażone w element przekształcający energię promieniowania świetlnego w energię elektryczną oraz w elementy przekształcające energię elektryczną w świetlną, połączone z obwodem wzmacniająco-sterującym prądu stałego, wyposażonego w tranzystory, w rezystory i ewentualnie w akumulator, a także w odbiornik i w nadajnik UKF, znamienne tym, że jest wyposażone w diody LED czerwoną (R) i zieloną (G), których anody są połączone z dodatnim potencjałem fotoogniwa (7), połączonego szeregowo z diodą (Dl) i równolegle z trzecim kondensatorem (C3), zaś katody diod czerwonej (R) i zielonej (G) są połączone z niskim potencjałem fotoogniwa (7) za pomocą rezystorów pierwszego (R1) i drugiego (R2), przy czym anoda zielonej diody (G) jest połączona z fotoogniwem (7) za pomocą szóstego rezystora (R6) i przez diodę Zenera (ZD2), z fotorezystorem (VR1) połączonym równolegle z kondensatorami pierwszym (C1) i drugim (C2), których wspólny zacisk jest połączony ze wspólnym zaciskiem rezystorów pierwszego (R1) i drugiego (R2), przy czym równolegle do trzeciego kondensatora (C3) jest włączony obwód wzmacniająco-sterujący prądu stałego.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest wyposażone w dodatkową niebieską diodę LED (B), której anodajest połączona z anodą zielonej diody (G), oraz w czujnik (18) temperatury, włączony między katodę zielonej diody (G) a uziemienie.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że jest wyposażone we włączony równolegle do czerwonej diody (R) układ nadawczo-odbiorczy (20) promieniowania podczerwonego.
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że jest wyposażone w czujnik termistorowy (TC) zasilany z fotoogniwa (7) i połączony szeregowo z układem nadawczo-odbiorczym (20) promieniowania podczerwonego.
5. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że jest wyposażone w akumulator (19), połączony równolegle z fotoogniwem (7).
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest wyposażone w fotorezystor oświetlenia dziennego (9), włączony między fotorezystor (VR1) a uziemienie.
7. Urządzenie sygnalizacyjne wyposażone w element przekształcający energię promieniowania świetlnego w energię elektryczną oraz w elementy przekształcające energię elektryczną oraz w elementy przekształcające energię elektryczną w świetlną, połączone z obwodem wzmacniająco-sterującym prądu stałego, wyposażonego w tranzystory, w rezystory i ewentualnie w akumulator, a także w odbiornik i w nadajnik UKF, znamienne tym, że jest wyposażone w ekran ciekłokrystaliczny (13), przesłaniający elementy odpowiadające poszczególnym barwom wielobarwnej płyty odblaskowej (15) i połączony z generatorem impulsowym (16), połączonym na wejściu szeregowo ze scalonym układem logicznym (17), którego wejścia sterujące, odpowiadające sektorom (O) i (B) ekranu ciekłokrystalicznego (13) przesłaniającym odpowiednio pomarańczowy i niebieski element płyty odblaskowej (15), są połączone z dodatnim potencjałem fotoogniwa (7), połączonego szeregowo z diodą (Dl) i równolegle z trzecim kondensatorem (C3), zaś wejście sterujące, odpowiadające sektorowi (R) ekranu (13), przesłaniającemu czerwony element płyty odblaskowej (15), jest połączony przez diodę Zenera (ZD2), z fotorezystorem (VR1) połączonym równolegle z kondensatorami pierwszym (C1) i drugim (C2), których wspólny zacisk jest połączony ze wspólnym zaciskiem rezystorów pierwszego (R1) i drugiego (R2), przy czym wejścia zasilające (30) i (31) generatora impulsowego (16) i scalonego układu logicznego (17) są połączone z niskim potencjałem fotoogniwa (7) i z pierwszym rezystorem (R1), zaś równolegle do trzeciego kondensatora (C3) jest włączony obwód wzmacniająco-sterujący prądu stałego.
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że jest wyposażone w fotorezystor oświetlenia dziennego (9) włączony między fotorezystor (YR1) a uziemienie.

Π2139
9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wejście sterujące logicznego układu scalonego (17), odpowiadające sektorowi (B) ekranu ciekłokrystalicznego (13),przesłaniającego niebieski element płyty odblaskowej (15), jest połączone z dodatnim potencjałem fotoogniwa (7) za pomocą czujnika temp/eratury (18).