Дорожный светофор

Полезная модель относится к технике световой сигнализации и предназначена для использования в системах регулирования движения транспортных средств.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.
Известен светодиодный светофор по патенту РФ №2440264, включающий корпус светофорной головки со светодиодной матрицей, источник электропитания, выходы которого через контакты сигнальных реле соединены со светодиодной матрицей, отличающийся тем, что в корпусе светофорной головки установлены стекло, структура которого имеет взвешенные частицы, упорядочивающиеся при приложении к стеклу напряжения, два фотодиода, расположенные перед светодиодной матрицей соосно с последней, причем на стекло и светодиодную матрицу последовательно подается питание от источника электропитания, в который дополнительно введен генератор прямоугольных импульсов, при этом контактами сигнальных реле осуществляется двухполюсное размыкание и замыкание цепи электропитания стекла и светодиодной матрицы с подключением к ним либо генератора прямоугольных импульсов, либо источника постоянного напряжения, а фотодиоды, облучаемые светодиодной матрицей, подключены к пороговому устройству либо напрямую к одному входу, либо через контакты сигнальных реле к другому входу порогового устройства.
Известен светофор светодиодный по патенту РФ №101565, содержащий источник питающего напряжения, источник излучения на основе, по меньшей мере, одного светоизлучающего диода, коммутирующее устройство, конденсатор, диодный мост, первый из входных выводов которого соединен с одним из полюсов источника питающего напряжения, другой полюс источника питающего напряжения через контакт коммутирующего устройства соединен с первым выводом конденсатора, второй вывод конденсатора соединен со вторым входным выводом диодного моста, а параллельно выходным выводам диодного моста включен источник излучения, отличающийся тем, что в электрическую схему дополнительно введены предохранитель, соединенный последовательно с источником питающего напряжения, варистор, соединенный параллельно с источником питающего напряжения, резистор, соединенный параллельно с конденсатором и токозадающий резистор, соединенный последовательно с источником излучения.
Известен светофор дорожный геометрический по патенту РФ №634495, содержащий световую апертуру в виде секций трех цветов: красного, желтого и зеленого, расположенных вертикально, при том, что абрис красного светового сигнала имеет вид квадрата, абрис зеленого светового сигнала - вид круга, а абрис желтого светового сигнала имеет вид треугольника и располагается между красным и зеленым световыми сигналами с вершиной, направленной в сторону красного светового сигнала, оборудованный контроллером, имеющим техническую возможность управлять световой апертурой светофора по нескольким алгоритмам.
Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа.
Недостатком данного устройства, равно как и всех других известных светодиодных дорожных светофоров, является то, что светофор (его излучающая часть), как правило, расположен справа и слева по ходу движения с краю дороги в ограниченной области. Таким образом, чем шире дорога, тем на больший угол приходится поворачивать голову водителю при приближении к перекрестку, что отвлекает его от слежения за дорогой. При этом его свет направлен параллельно дороге, поэтому в сложной дорожной ситуации, если легковой автомобиль движется по центру трассы, а справа и слева едут автомашины более высокие, например грузовики (или фуры), то увидеть светофор достаточно проблематично. К тому же водитель на значительном расстоянии от светофоров (и перекрестка) хорошо наблюдает их свечение, так как угол между ними маленький, однако при приближении к перекрестку должен поворачивать голову направо или налево, чтобы рассмотреть цвет светофора, так как этот же угол становится очень большим, т.е. приближается к 180 град. Это отвлекает его от контроля за дорогой, причем в том месте где это необходимо больше всего (проезд перекрестка), а при тумане светофоры видны еще хуже. Учитывая, все возрастающие технические характеристики автомобилей, в первую очередь скорость, нетрудно сделать вывод, что это может привести и часто приводит к авариям, когда водитель не успевает отреагировать на изменение сигнала светофора. Кроме того, свет светофора "слепит" водителя своим светом, особенно в ночное время, когда контрастность очень велика.
Задачей полезной модели является создание светофора, обеспечивающего надежную информированность водителя о соответствующем сигнале, независимо от положения водителя на дороге, ее загруженности и погодных условий
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения вышеуказанной задачи полезной модели.
Согласно полезной модели изобретение «дорожный светофор», включающий источник лазерного излучения, обладающий тем замечательным свойством, что его цвет виден по всей длине излучаемого луча, характеризуется тем, что источник излучения выполнен в виде размещенного на заданной высоте излучающего блока, включающего совокупность управляемых лазерных излучателей, ориентированных так, что их совокупное излучение (в отличие от существующего) направлено поперек дороги и образует видимую водителями прямоугольную плоскость заданной ширины на заданной высоте (такой, чтобы свет от него никаким образом не попал в глаза водителю даже самого высокого транспортного средства), цвет которой (красный, желтый или зеленый) изменяется по заранее заданной программе.
Кроме того, заявленный светофор может быть снабжен дополнительным излучающим блоком, включающим совокупность управляемых лазерных излучателей и размещенным вблизи уровня дороги так, что совокупное излучение лазерных излучателей этого дополнительного блока образует видимую водителями плоскость заданной ширины, которая находится вблизи плоскости дороги.
Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что заявленный светофор обеспечивает возможность водителям увидеть его сигнал независимо от загрузки дороги и габаритов машин и не отвлекает внимание водителей от управления машиной и контроля за дорожной ситуацией.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, на котором на фиг. 1 представлена схема расположения нескольких лазерных светофоров на перекрестке дорог, на фиг. 2 - вид сигнала заявленного светофора перед водителем.
Дорожный светофор включает размещенный на заданной высоте излучающий блок 1, который включает совокупность управляемых лазерных излучателей (на чертежах условно не показаны), ориентированных так, что их совокупное излучение направлено поперек дороги и образует видимую водителями плоскость 2 заданной ширины на заданной высоте, цвет которой изменяется по заранее заданной программе. Светофор может быть снабжено дополнительным излучающим блоком 3, включающим совокупность управляемых лазерных излучателей и размещенным вблизи уровня дороги так, что совокупное излучение лазерных излучателей этого дополнительного блока образует видимую водителями плоскость 4 заданной ширины, которая находится вблизи плоскости дороги.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Заявленный светофор обеспечивает совокупное излучение, которое направлено не в сторону водителя, т.е. вдоль траектории движения, а поперек ее. В силу того, что лазерный луч обладает тем замечательным свойством, что его луч является видимым, то поскольку таких лучей в излучающий блоках 1 и 3 и более, то водитель находясь на дороге видит перед собой плоскость 2 и 4 того или иного цвета. Это означает, что ему не надо поворачивать головы отвлекаясь от контроля за дорожной ситуацией и к тому же такая плоскость видна как издалека, так и вблизи. Излучающий блок 1 может быть установлен на высоте от 3 до 5 метров, а излучающий блок 3 - на высоте до 20 см от уровня дорожного полотна Это позволит гарантированно избежать попадания лучей лазера в глаза водителей и в тоже время образуемые ими плоскости 2 и 4 будут хорошо видны водителям любого транспортного средства в любом ряду его движения. Лазерные блоки обладают высококонтрастным излучением, что позволит в самую яркую погоду видеть свет, к тому же им не страшен туман.
Заявленное устройство может быть реализовано с использованием известного оборудования, например, лазеров Lazer 532nm - 1 МВт, и иных технических и технологических средств.