一種交通安全遙控系統和方法

2024-02-27 12:37:15

專利名稱：一種交通安全遙控系統和方法
技術領域：
本發明涉及一種交通安全控制系統，特別是關於交通信號自控系統與管理系統。
1)如現有的城市公路交叉口信號系統，每條車道用三或六個60-150W的白熾燈泡，置於路旁的電桿上固定好，要顧及200m外行駛的車輛，與陰雨霧天的可見度，需要350流明(大功率)，罩上紅、黃、綠三種不同顏色的玻璃，與一個自動開關一起聯入市內電網。
該系統不足之處，停電不能工作，耗電量大，每年每個路口在一萬度以上，折合人民幣二千元以上，設施投資大，不安全、不可靠，又不易改進與發展，而這種結構的模式也局限了對其的改良和再發明。
2)又如鐵路、公路交叉口，用機械動作的橫杆人力搬動，去擋公路，專人晝夜值班，用電話通告有無火車來到。
該系統不足之處可靠性差，受電網供電與否的制約，勞動強度大，不準確、不方便，3)再有如隧道內的照明燈，要不晝夜開著，要不全滅，隧道與大橋專人值班，晝夜守衛。
本發明的目的就是改進現有技術的上述不足或缺陷，它不用市電、節能、方便、準確、可靠、大幅度減少施工量與設施投資。
本發明的優點是具有單元性、基礎性，為將來實現計算機總控、實現全線統籌，及更先進、實用的發明、改進、充實等打下基礎，也可變化為各式各樣的功能用途、如自動超速報警，自動鑑別車型及自動監測車流疏密、選擇最佳路徑、計程、調度等等。
本發明是這樣實現上述目的的對於城市公路交叉口，把現有技術中所使用的三色信號燈，從交叉口移到機動運載工具儀錶盤上端，用LED代替，耗用機動運載工具自身電能的微小部份，在運載工具之外遙控其變化，為此，在十字交叉口中央上方安置一個由LED組成的三色(紅、黃、綠)中央信號燈D，藉助於順序開關將它分別按序同埋置於路上的距交叉口200m(A)、100m(B)、停車線(C)的至少四組三排遙控發射器同步連接，使之可控，則駕駛員與運載工具內外密切自動聯繫，達到控制交通信號的目的。
對於鐵路公路交叉口，機動運載工具(火車)前後安裝有遙控發射器B1、B2，橫杆上裝有接收器;橫杆上裝有使它能滑上滑下的自動機構，使橫杆能在開槽的支杆上上下滑動，從而完全消除了現有技術中人力控制，電話通告可帶來的一系列不安全因素。
按本發明的控制系統，可完全脫離市電電網、節能、方便(如前方出現危險、臨時停車檢查、急求救堵車、調整全城車流疏密、計算機總控)。
以下結合附圖，對本發明作進一步說明

圖1表示具體結構(部件)及相互關係。
圖2表示總體構思示意圖。
圖3是作為本發明專利申請最佳實施例1-城市十字路口的交通安全遙控系統的簡要示意圖。
圖4是作為本發明專利申請最佳實施例2-鐵路公路交叉口的交通安全遙控系統的簡要示意圖。
圖5是懸掛十字路口中央的唯一的中央信號燈外形、結構、組成。
圖6表示圖5中央信號燈D的其它形狀。
圖7表示鐵路進出遂道時，遂道內照明燈受火車上控制亮滅的示意圖。
圖8表示火車站布置遙控信號系統的布局示意圖。
圖9是三路順控開關電路。
圖10是十路流水般閃爍順控開關電路。
圖11是裝於運載工具上的光電繼電控制顯示器的電原理圖。
圖12是圖11的單體結構圖。
圖13、14是同一功能的兩種紅外發射器電原理圖。
圖15是無線電遙控發射電原理圖。
圖16是與圖15對應的接收部份電原理圖。
圖17是埋於地下與地面齊平的鐵盒構造圖。
圖18是在汽車上的部件布置圖。
圖19是鐵路公路交叉口的橫杆結構圖。
圖20是本發明專利申請的最佳實施例詳細說明圖。
圖21、22是本發明專利申請的另一個最佳實施例詳細說明圖。
根據圖1A、B、C是圖3的遙控發射器，三路順控開關電路詳見圖9，D詳見圖4，J1、J2詳見圖11，LED詳見圖18的N，B1、B2詳見圖22，A、F、H詳見圖21;J7與顯示器詳見圖19，以太陽能為能源，供中央信號燈D，遙控發射器A、B、C、F使用，H也用它，三路順控開關電路同步地控制D與遙控發射器，遙控發射器控制遙控接收器，使J動作，相應的顯示器(LED)N、H就發生變化(給出信號指示路口通斷)，具體工作原理，聯接方式，作用功能等，只有通過以下各圖，並說明書中的說明的才行，本圖只是總體方框示意。
根據圖2將運載工具本身也是組成交通信號與管理系統為特徵的構思，作出具體實施步驟示意，以便於介紹下述內容。
根據圖3、A、B、C是遙控發射器，可以是發光或電磁波發生。
D是中央信號燈的LED與太陽能組件E警崗亭。
A、B、C同一結構是受控發射器，A置距停在線200m處，B距停車線100m處，C在停車線上，均是由十個發光體組成，D的r′與A一起，D的y′與B一起，D的g′與C一起，分別通過控制開關(三路順控電路)聯入E，使之同步聯接，A、B、C在四個路口都設置，埋於地下與地面齊平，用鐵盒裝牢。
D為置於路口正中央的由LED組成的紅、黃、綠中央信號燈(發光屏)，參見圖5，E內放置著全部印刷板及控制開關、調節鈕等，如太陽能接收器充放電電路，三路順控開關電路，十路流水般閃爍順控電路(針對光電法用之詳見圖10)，或紅外發射器供電開關電路(針對紅外法用之，詳見圖13，14)，太陽能接收器置其頂部或D的底部，Ni-Cd電池置其內或D的底部。
根據圖4F與圖2的A、B、C相同，是遙控發射器，F距交叉口500m，A距交叉口200m。
H是信號裝置，詳見圖19、21、22工作過程詳見圖22及說明。
根據圖5
中央信號燈D的外型的LED的結構，每種顏色由100-150個LED並聯，然後通過警崗亭E的三路順控開關電路連入電源(太陽能電池組件)根據圖6是圖5的其它結構形式，該結構實用於海運的航標燈，鐵路站臺用於發信號的手提的號執燈。
根據圖7J3、J4是遙控接收器，K是用電器，如隧道內的照明燈，隧道門的開關自動控制器，大橋上的照明燈等等，當然大橋與隧道在這一方面的需要完全一樣，故可通用。
根據圖8L為調度室A為遙控發射器，控制車上的接收器，置各分道距停車線特定位置。
根據圖9IC1-IC3，NE555時基電路，組成循環振蕩器W1-W3電位器D1-D3二極體C1-C5電容SCR1-SCR3雙向可控矽在IC1輸出高電平時，雙向可控矽SCR1導通，它控制的電路接通，同時IC1輸出電流經D2、R3對C3充電，IC2的第2、6腳在充電壓達到(1/3)VCC時，其IC1內部比較器翻轉，第3腳輸出低電平，SCR1關斷，同時IC2的第7腳內部放電管導通，C3經R4經IC2的第7腳放電，C3的電壓下降到閥值(1/3)Vcc時，IC2的第3腳又輸出高電平，SCR2導通，同時經D2、R5給C5充電，控制IC3、這樣循環關斷、導通，控制雙向可控矽SCR1、SCR2、SCR3，調節W1、W2可任選哪一路的燈亮時間。
根據圖10IC44011IC540192可予置、可逆、十進位計數器晶片IC6BCD-10進位解碼器晶片SCR4-SCR13雙向可控矽BD1-BD10白燈泡W4-W15電位器IC4的與非門1、2組頻率可調的多諧振蕩器，用作十進位可予置、可逆、計數器IC5的時鐘脈衝發生器，時鐘脈衝是送到加法觸發端(IC5的)CP+或減法觸發端CP-，由與非門7、8所組成的無穩態電平Q決定，若Q為高電平，則與非門6被打開，與非門5被封鎖，時鐘脈衝輸入CP+，IC5作加法計數，反之，若Q為低電平，則與非門6被封鎖，IC6將IC5輸出的BCD碼譯成十進位制，如一開始，Q端為高電平，則計數器作加法計數，其Q0-Q9依次輸出高電平，使SCR4-SCR13依次導通，白燈泡BD1-BD10依次閃亮，當Q為低電平時，時鐘脈衝送入CP-，計數器作減法計數，於是Q9-Q0依次輸高電平，SCR13-SCR4依次導通，白燈泡BD10-Be1依次閃亮，改變W4可改變燈亮時間，調節W3可調節正、反向流水閃爍的位數。
根據圖11J1置於車頭，J2置於車尾，同在底部(頭朝下)。
當電晶體BG3受光或紅外線照射時，BG1集電極輸出低電平(大電流)，則J1吸合，它控制的常開觸點閉上，常閉觸點斷開。則相應電路就相應得電與失電，(車上顯示LED綠變紅)，循環這動作，就是信號的各種變化，D4、D5是防止線圈釋放時的反向大電流擊穿BG等而反接使之旁路的，K為右轉向開關同步的，作用是車右轉時，使電路電源斷路，M為音樂集成音響器;ICm與揚聲器組成，能發出一固定曲調，最好與HD並聯。
根據圖12是圖11的光電繼電器的單體電路，可加上兩個限流電阻R14、R15以增加電路使用壽命。
根據圖13IC7是5G1555時基電路D8是HG41砷化鎵紅外LEDR18是限流電阻調節R16、R17或C9可改變IC7振蕩頻率，該電路可代替A、B、C。
根據圖14IC8是由二個CMOS反相器組成振蕩器D10-D12是LD27或HG402(紅外LED)BG6、BG73DK2(×2)該電路靈敏度高，抗幹擾能力強，在周圍1000LX照度的情況下，仍不影響工作，工作距離10m以上，工作頻率31.25KHz，調W6可調頻率，D9的極性影響佔空比。
當開關K3打向位置「X」時，電容C11作為電源，使振蕩工作，因為整個電路要消耗電流，發射一段時間後，C11的電荷耗盡，又停止工作，所以必須把開關打向位置「W」充滿電荷後，才能再次工作，C11容量越大，發射時間越長，但耗電也越大。可代替前述A、B、C根據圖16BG8至BG10是9013、9014接通Ee，BG10、BG11、C4、C5組成的多諧振蕩器產生一脈衝，使BG8基極電位升高，BG8導通，則L1C13組成的正弦波振蕩器產生一固定頻率信號，由扼流圈GZL1發射，調C13可改變發射頻率。
根據圖16BG12，BG13是9013(fT≥600-700M)BG14是3DG12BG15是9014天線收到信號後，經C19耦合至L2C20組成的本機振蕩器，產生一固定中頻，由BG12放大，經GZL2和R29濾波，經C24耦合，由BG13放大，經中頻變壓器B1耦合到低放級BG14，再經BG14、BG15兩級低放，驅動繼電器J4吸合，控制圖11的LED顯示部分，這裡J4相當於J1或J2，整個電路可替換前述A、B、C，EJ、可監聽。
根據圖18用槽鋼20×20×50(mm)，用有機(鋼化)玻璃磨成凸透鏡，蓋在槽鋼上，它下面是聚光體，用鍍鉻薄金屬作成錐體，上下空著，上射出光用，下放燈泡用;燈泡與聚光體一起固定在印刷板上，印刷板與槽鋼用螺栓固定，槽鋼的印刷板以下部位，兩端頭的封板上留孔過導線，整體要求密封，以防水與灰塵入內，在埋深處與地下的予埋件相連，並固定(用螺栓)。
根據圖19J1、J2分別在車底部的頭、尾，駕駛臺上裝LED(三色)N與音樂集成音響器(ICm)與喇叭M，頭外面紅燈HD在正前方，給警察作判罰「闖紅燈」的依據，(現有技術空白)。
根據圖19P是太陽能接收器及充放電電路Q是儲電池(Ni-Cd)O是小電機、交直流均可，只要相應加上逆變電路，使交直流互換使用V是傳動用線繩U是傳動滑輪組，可使橫杆上下滑動T是固定結構，使線繩與橫杆連接S是滑輪，使橫杆順當地滑動於槽R內M與前述圖18相同R是滑槽因電源端在F的總開關控制下，使J7受控，同時橫杆、O、LED、M是並聯後聯入J7的常開觸點的，所以一起動作。LED用印刷板固定後，裝於硬塑料或鋁合金殼體內，殼體留孔透光與引導線，S裝在殼體上。F使之下滑並發光、聲，Y使之上滑。
根據圖20與圖2相同，行人與慢車道受控於D，也可看快車道上車前的紅燈HD，詳見圖18或圖11。
根據圖21與圖3相同，但圖3是火車來時，本圖是火車剛過去時。F、A、H前已加以說明過。
Y是火車走過後的遙控接收器，與F相同，頻率不同，作用不同，是使橫杆上滑(復位)的。
Z是公路上汽車走過後的遙控發射器，與A相同，使公路上運載工具的三色指示器N復原(綠色)。
根據圖22火車前、後各裝一遙控發射器B1、B2，B1使信號裝置動作，B2使信號裝置復位，F、Y是鐵路邊電桿上固定的，頭朝下的遙控接收器，詳見圖12、圖16。
以下結合本發明最佳實施例，對本發明作進一步說明以城市公路交叉器為例，見圖3、圖18、圖20、假定東西與南北向相交，簡稱東西為α向，南北為β向一、某時刻α向，E發出「不通行」信號，則A動作，D的r′亮，凡是α向的任何機動車，只要一過A線，由於A發射著，則車上的J1就受感應(吸合)，其常閉開關斷開，常開開關閉合，(LED)N就綠變紅了，(原來一直是綠亮著的)。
車就只能減速到路口的停車線前停下，一直延續到E的下一個指令發出。
二、30秒後α向，E又發生「準備信號」，即D的y′亮，則B就動作，A就停止，這時α向的車上是Ny′亮，只是α向與β向各作不同的準備，即α向準備原速(或起步)通過，β向準備減速到路口停車。
三、又過30秒α向，E發指令，D的y′變g′，C與之也同步動作，則車上也y′變g′顯示在N上，α向通，β向斷。
四、重複整個系統就如此重複自動動作，而把α向的r′與β向的g′並聯更省事。
把A、B、C用小型雷射發生器(可攜式)，還可用於堵車，急求救，查驗，追捕驅車的逃犯(有必要可將J的觸點直接與油門、總電門、剎車等部位相聯繫，妙在車外控制車內的動作)，另外，該系統用於前面臨時不能通行的地方，如施工、塌方、斷橋、下雪路滑危險、交通事故受阻等等。
下面再以鐵路公路交叉口為例，詳見圖21、圖22。
火車從F外開來，一到F，B1使F得到信號，F使J7動作，參見圖19，J7使O、(T)、M、LED得電、同時動作，就橫杆下滑，並亮起LED，M響起，A動作，A使圖18的J動作，J使HD、N、M得電，同時動作，則鐵路通行無阻，公路斷流，火車過去時，車尾的B2又使Y動作，將J7復位，J7一復位，則O、M、A、(T)、均復位，且同步使Z動作，Z使圖18的J2動作，則N、M、HD也復位。
這裡，橫杆上有夜明燈(LED)彌補了現有技術的空白。
另外還彌補了現有技術的以下空白火車進出隧道、過大橋，自動開關門、使晝夜值班的人解放出來，詳見圖7，並自動開關照明燈，使有車才亮，無車不亮，節能，燈的電源也用太陽能。
客車上這時要裝車窗，就自控，使之到時動作，過完又復位。
城市車流的自動監測圖18的J若控制一個發射器(在車上的)則路口路段的監測器發一信號公路運載工具上一收到馬上很快回一信號;使監測器作採樣、處理、顯示，則流量可知，也可將兩個監測器在定長距離放置，則速度可知，超速可報警，將頻率按車型調為某定值，則車型可知，將採取信號處理成計算機用語，則全線總控，聯網、計算機管理。
本發明專利申請同樣用海、空載體，最主要的是節能，因本系統自身耗電就小，又脫離電網、用太陽能，LED組合的形式千變萬化，如立體，點陣、矩陣、圖案、畫面、適用於航標燈、鐵路站用「號執燈」，各種指示信號，路標、信號屏，指示器等，由於是太陽能電池供電，則夜明燈，長明燈又彌補了現有技術的空白。
雖然本發明專利申請參照上述最佳實施例已予以的詳述，但是在本領域的技術人員會了解到，在不違背本發明的前提下，還可作多種修改，比如所說的控制媒介，可以是白光，紅外線、和無線電波;所說的控制對象，不只是陸地上的運載工具。
而本發明的範圍由以下權利要求予以限定。
權利要求
1.一種城市公路交叉口交通信號系統的遙控方法，包括如下步驟1)用三路順序自動開關分別將三色信號燈連入市電電網；2)用三色信號燈順序向動載工具發出紅、黃、綠三種信號；其特徵是還包括如下步驟1)用三路順控開關電路同時接通太陽能供電與遙控發射器A、B、C；2)遙控發射器A、B、C使受控的接收器J1、J2自動動作與復位，J1、2使顯示器N(LED)自動顯示；3)A、B、C與中央信號燈D的r′，y′、g′分別同步。
2.一種鐵路交叉口信號系統的遙控法其特徵是1)當鐵路運載工具距交叉口特定距離R處時，其上的B1向置於特定距離R處的遙控接收器F發出信號;2)經F接收放大的信號觸發橫杆及信號裝置H的驅動器J7，J7又使H動作，橫杆下滑。伴隨光(LED)、聲發出;3)同時觸發遙控發射器A，A使公路上的運載工具的顯示驅動器J1或J2動作，遙控公路運載工具上信號的變化;4)當鐵路運載工具過交叉口後，其上的B2向置於交叉口的遙控接收器Y發出信號;5)經Y接收放大的信號觸發橫杆及信號裝置H的驅動器J7，J7又使H動作，橫杆上滑(復位)、光(LED)、聲停止。
3.根據權利要求1、2所述的系統其特徵是中央信號燈D的指示器用LED組成，形式各異、功能不同電源由太陽能提供。
全文摘要
一種遙控交通安全信號與管理系統，發明點在於運載工具本身也成為系統的組成部分，並使用了太陽能供電、LED顯示、使之成為耗能少，價格低廉，可靠性高，方便的遙控系統。並具有單元性、基礎性的特點。
文檔編號G08G1/09GK1047580SQ9010076
公開日1990年12月5日 申請日期1990年2月19日 優先權日1990年2月19日
發明者杜永恩 申請人:杜永恩