СВЕТОФОР

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области систем регулирования дорожного движения транспорта, в частности к светофорам для регулирования дорожного движения автомобилей и пешеходов.
Уровень техники.
Известно, выбранное в качестве прототипа, устройство светофора (CN 104183146 А, опубл. 3 декабря 2014), в котором раскрывается, что светофор содержит вертикальную стойку, поперечную штангу, первый блок сигнальных ламп и светодиодную ленту. Первый блок сигнальных ламп представляет собой трехцветную сигнальную лампу. Светодиодная лента содержит группу трехцветных светодиодов, соответствующих по цвету цветам первого блока сигнальных ламп. Первый блок сигнальных ламп прикреплен к поперечине. Светодиодная лента крепится к лицевой стороне вертикальной стойки в вертикальном направлении. Светодиодная лента и первый блок сигнальных ламп соединены с одним и тем же внешним источником управления сигналами, так что первый блок сигнальных ламп и светодиодная лента могут одновременно излучать сигналы красного, оранжевого или зеленого цвета. Таким образом, область световой сигнализации светофора увеличивается, и, следовательно, водитель транспортного средства может различить сигналы на большем расстоянии.
Но в этом устройстве для монтажа дополнительной светодиодной сигнализации необходимо изготавливать стойку и штангу специфической конструкции, что усложняет изготовление светофора, кроме того, в этом решении используется светодиодная лента, которая имеет ограничения по мощности светодиодов и, следовательно, по яркости свечения. В заявляемом решении используется массив светодиодов на отводящем тепло основании, что позволяет использовать более мощные светодиоды.
Раскрытие полезной модели.
В одном аспекте полезной модели раскрыт светофор, содержащий вертикальную стойку, с установленной на ней основной световой сигнализацией красного, оранжевого и зеленого сигналов светофора; наклонную стойку, образующую единую конструкцию с вертикальной стойкой, причем на наклонной стойке установлена дополнительная световая сигнализация красного, оранжевого и зеленого сигналов светофора; причем дополнительная световая сигнализация реализована на основе массива светодиодов, смонтированных на отводящем тепло основании и выполненных с возможностью излучения красного, оранжевого и зеленого сигналов светофора.
В дополнительных аспектах полезной модели раскрыто, что дополнительная световая сигнализация установлена дополнительно на вертикальной стойке; основная световая сигнализация и дополнительная световая сигнализация имеют разные источники питания, но при этом управляются одним блоком управления; дополнительная световая сигнализация выполнена в виде самонесущей конструкции; дополнительная световая сигнализация представляет собой светящуюся трубку, причем трубка в сечении представляет собой по меньшей мере одно из круга, квадрата, прямоугольника; дополнительная световая сигнализация представляет собой несколько светящихся трубок; дополнительная световая сигнализация реализована на основе светодиодов со спектром свечения соответствующем красному, оранжевому и зеленому сигналам светофора; дополнительная световая сигнализация реализована на основе светодиодов, цвет свечения которых образуется благодаря смешиванию разных цветов видимого спектра так, чтобы получить красный, оранжевый и зеленый сигналы светофора; светодиоды смонтированы на алюминиевом основании; светодиоды смонтированы на текстолитовом основании; основание выполнено из алюминия и имеет толщину от 0,8 мм; основание выполнено из текстолита и имеет толщину от 0,8 мм; мощность светодиодов составляет до 5 Вт для алюминиевого основания и до 3 Вт для текстолитового основания; массив светодиодов, размещен в поликарбонатном профиле.
В другом аспекте полезной модели раскрыт светофор, содержащий вертикальную стойку, с установленной на ней основной световой сигнализацией красного, оранжевого и зеленого сигналов светофора; причем на вертикальной стойке установлена дополнительная световая сигнализация красного, оранжевого и зеленого сигналов светофора; причем дополнительная световая сигнализация реализована на основе массива светодиодов, смонтированных на отводящем тепло основании и выполненных с возможностью излучения красного, оранжевого и зеленого сигналов светофора.
Основной задачей решаемой заявленной полезной моделью является более раннее и более надежное распознавание сигналов светофора участниками дорожного движения за счет повышения яркости и надежности светодиодной сигнализации светофора.
Сущность полезной модели заключается в том, что световая сигнализация реализована в виде массива светодиодов на отводящем тепло основании.
Технический результат, достигаемый решением, заключается в повышении яркости и надежности светодиодной сигнализации светофора.
Краткое описание чертежей.
Фиг. 1 показывает схематично один из вариантов светофора с дополнительной светодиодной сигнализацией.
Осуществление полезной модели.
Стандартный светофор представляет собой по существу вертикальную часть 1 (фиг. 1) светофора (стойку или столб), на которой установлен блок 2 основной сигнализации (фиг. 1), в настоящее время, чаще всего выполненный на основе светодиодов, хотя источником света могут быть не только светодиоды, но любые иные питающиеся от электричества источники света. Блок 2 основной сигнализации автомобильного светофора обычно содержит секции трех цветов: красного, оранжевого и зеленого. Блок 2 основной сигнализации пешеходного и железнодорожного светофоров обычно содержит секции двух цветов: красного и зеленого.
В одном из вариантов осуществления предложенный светофор представляет собой описанный выше известный из уровня техники светофор, на котором установлен блок 4 дополнительной светодиодной сигнализации (фиг. 1), дублирующий сигналы блока 2 основной сигнализации светофора, чтобы водители и пешеходы могли увидеть световые сигналы светофора с большего расстояния.
Этот блок 4 дополнительной светодиодной сигнализации может быть установлен как на вертикальной части 1 светофора, так и на наклонной части 3 (фиг. 1) светофора, а также на обеих частях светофора. Наклонная часть 3 может быть закреплена на вертикальной части 1 светофора под любым углом и на любой высоте, исходя из дорожных условий, в которых расположен светофор.
Блок 4 дополнительной светодиодной сигнализации реализован на основе светодиодов, смонтированных предпочтительно на платах с алюминиевым основанием, что обеспечивает теплоотвод от нагревающихся в процессе работы светодиодов.
Основание может быть и текстолитовым при условии обеспечения достаточного рассеивания тепла текстолитовым основанием, то есть при выборе диодов соответствующей мощности. Алюминиевое основание обеспечивает высокое значение отвода тепла от нагревающихся в процессе работы светодиодов и тем самым позволяет использовать светодиоды большой мощности, что улучшает видимость световой сигнализации светофора. Толщина платы с алюминиевым основанием составляет от 0,8 мм, при мощности светодиодов до 5 Вт. При использовании более толстого основания или использовании дополнительных ребер для отвода тепла максимальная мощность используемых светодиодов может быть повышена. Толщина платы с текстолитовым основанием составляет от 0,8 мм, при мощности светодиодов до 3 Вт
Питание блока 4 дополнительной светодиодной сигнализации осуществляется отдельным блоком питания, то есть независимо от блока питания блока 2 основной сигнализации светофора, что обеспечивает высокую надежность работы светофора. При этом управление дополнительной и основной сигнализациями осуществляется одним блоком управления, что обеспечивает синхронность включения сигналов светофора.
Исполнение дополнительной светодиодной сигнализации в поликарбонатном профиле обеспечивает высокую прочность и жесткость конструкции, что позволяет удобно и быстро монтировать ее на светофоре. Закрепление может осуществляться лишь в двух точках для каждого поликарбонатного профиля. Сам по себе процесс монтажа жесткого поликарбонатного профиля на прямолинейную поверхность элементов конструкции светофора проще чем, например, монтаж светодиодной ленты, которая может легко повредиться от механических воздействий.
Если блок 4 дополнительной светодиодной сигнализации установлен и на вертикальной, и на наклонной частях светофора, то его выполняют из двух участков, каждый из которых размещен в своем поликарбонатном профиле и закреплен на вертикальной и наклонной частях светофора. Также возможен вариант, в котором участки разделены на несколько секций, если это упрощает монтаж дополнительной светодиодной индикации на светофор.
Конструкция поликарбонатного профиля в одном варианте осуществления выполнена самонесущей, что обеспечивает возможность закрепления ее без дополнительной жесткой опоры. Жесткая конструкция дополнительной светодиодной сигнализации в поликарбонатном профиле упрощает монтаж этой сигнализации, так как ее можно закрепить на светофоре только в двух точках.
Поликарбонатный профиль в одном варианте осуществления выполнен в виде трубки, причем трубка в сечении представляет собой круг, квадрат или прямоугольник. Наличие светодиодов создает для внешнего наблюдателя эффект светящейся трубки. В трубке используются рассеиватели для обеспечения ее равномерного свечения. Жесткость поликарбонатного профиля упрощает монтаж рассеивателей в сравнении с гибкой светодиодной лентой в оболочке, например, из силикона.
В одном варианте осуществления для каждого из трех цветов сигналов светофора используется своя трубка, что удобнее при обслуживании светофора. В случае выхода из строя светодиодов, отвечающих за какой-то один цвет, то можно заменить трубку только с этим цветом.
В одном варианте осуществления для создания сигнализации нужного цвета используется три подмассива светодиодов: красного, оранжевого и зеленого цветов. Каждый подмасив подключен к блоку управления и включается синхронно с сигналами блока 2 основной сигнализации светофора.
В другом варианте осуществления для создания сигнализации нужного цвета используется смешивание разных цветов видимого спектра так, чтобы получить красный, желтый и зеленый сигналы светофора. В этом варианте блок управления светофора подключен к контроллеру блока 4 дополнительной светодиодной сигнализации, который обеспечивает смешивание разных цветов, чтобы получить красный, оранжевый или зеленый сигнал, задаваемый блоком управления светофора.
Работа предложенного светофора осуществляется следующим образом.
На блок 2 основной сигнализации поступает сигнал о том, какой световой сигнал следует включить (красный, оранжевый, зеленый), одновременно этот же сигнал поступает и на вход блока 4 дополнительной светодиодной сигнализации. Блок 4 дополнительной светодиодной сигнализации обеспечивает включение светового сигнала заданного цвета по существу одновременно с сигналом блока 2 основной сигнализации.
Если световая сигнализация блока 4 формируется посредством смешения цветов, то предварительно контроллер блока 4 формирует управляющие сигналы, чтобы посредством смешения сформировать желаемый цвет световой сигнализации светофора. Технологии формирования заданного цвета посредством смешения цветов хорошо известна в уровне техники и не имеет отношения к сущности заявленного решения, поэтому здесь подробно не описана.
Сигнал о том, какой световой сигнал следует включить, поступает либо от модуля управления светофора, либо от централизованного модуля управления дорожным движением. Модуль управления светофора может представлять собой таймер, задающий время свечения каждого сигнала светофора, модуль управления может быть связан с централизованным модулем управления дорожным движением посредством проводной или беспроводной линий связи и задавать время работы того или иного сигнала светофора в зависимости от команд централизованного модуля.
Наличие отдельных блоков питания для основной и дополнительной сигнализации позволяет повысить надежность работы светофора. Параметры блока питания блока 4 дополнительной светодиодной сигнализации выбираются, исходя из потребляемой светодиодами мощности, необходимого для работы светодиодов напряжения. Кроме того, для каждого отдельного цвета дополнительной светодиодной сигнализации используется свой блок питания, который получает сигналы от блока 2 основной сигнализации, что позволяет избежать использования переключателя, который был бы необходим в случае использования одного блока питания, что повышает функциональные возможности использования дополнительной сигнализации.
Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления полезной модели, не выходящие за пределы сущности и объема данной полезной модели.
Под функциональной связью элементов следует понимать связь, обеспечивающую корректное взаимодействие этих элементов друг с другом и реализацию той или иной функциональности элементов. Частными примерами функциональной связи может быть связь с возможностью обмена информацией, связь с возможностью передачи электрического тока, связь с возможностью передачи механического движения, связь с возможностью передачи света, звука, электро-магнитных или механических колебаний и т.д. Конкретный вид функциональной связи определяется характером взаимодействия упомянутых элементов, и, если не указано иное, обеспечивается широко известными средствами, используя широко известные в технике принципы.
Упомянутые линии связи, если не указано иное, являются стандартными, известными специалистам линиями связи, материальная реализация которых не требует творческих усилий. Линией связи может быть провод, набор проводов, шина, беспроводная линия связи (радиочастотная, инфракрасная, ультразвуковая и т.д.). Протоколы связи по линиям связи известны специалистам и не упоминаются отдельно.
Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.
Элементы предложенного устройства находятся в общем корпусе, связаны друг с другом конструктивно и функционально посредством монтажных (сборочных) операций.
В заявке не указано конкретное программное и аппаратное обеспечение для реализации блоков на чертежах, но специалисту в области техники должно быть понятно, что сущность полезной модели не ограничена конкретной программной или аппаратной реализацией, и поэтому для осуществления полезной модели могут быть использованы любые программные и аппаратные средства известные в уровне техники. Так аппаратные средства могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах, цифровых сигнальных процессорах, устройствах цифровой обработки сигналов, программируемых логических устройствах, программируемых пользователем вентильных матрицах, процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других электронных модулях, выполненных с возможностью осуществлять описанные в данном документе функции, компьютер либо комбинации вышеозначенного.
Хотя отдельно не упомянуто, но очевидно, что, когда речь идет о хранении данных, программ и т.п., подразумевается наличие машиночитаемого носителя данных.
Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкую полезная модель, и что данная полезная модель не должна ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.
Варианты осуществления устройства/элемента могут быть выполнены из любого подходящего материала, например, - не с целью ограничения, - из алюминия, меди, нержавеющей стали, титана, углеродных волоконных композитных материалов и т.п. Эти составные части могут быть изготовлены с использованием способов, известных обычным специалистам в данной области, включая, лишь в качестве примера, механическую обработку на станках и литье по выплавляемой модели. Сборка форсунок и финишные операции в соответствии с приведенным описанием также соответствуют знаниям обычного специалиста в данной области и, таким образом, более подробно поясняться здесь не будут.