CZ23547U1

CZ23547U1 - Zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy

Info

Publication number: CZ23547U1
Application number: CZ201123885U
Authority: CZ
Inventors: Látal@Jaroslav; Kalous@Petr
Original assignee: Pdsystems, S. R. O.
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2012-03-20

Description

Zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.

CZ 23547 IJ1

Zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro zvýšení bezpečnosti dopravy a to vícebarevného zapuštěného návěstidla jako světelné signalizace pro řízení dopravy jako samostatného prvku nebo jako doplňujícího prvku světelných návěstidel řízených křižovatek a tunelu a dále se technické řešení týká nástěnného nouzového navigačního svítidla pro únikové cesty.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou známá jednobarevná zapuštěná dvousměrová návěstidla využívaná například pro světelné značení letištních pojezdových, približovacích a dráhových ploch. Jako zdroje io světla je u těchto návěstidel použito žárovek. Tato návěstidla konstrukčně umožňují vyzařovat světlo pouze jedné barvy. Barevnými filtry lze barvu změnit, ale pouze jednorázově, nelze barvy přepínat.

Zapuštěná jednobarevná jednosměrová návěstidla se využívají i na vyznačení komunikací pro pozemní motorová vozidla, zejména k vyznačení střední dělicí čáry.

Rovněž jsou známá jednobarevná dvousměrová návěstidla zapustitelná do země, u kterých je jako zdroj světla využito světlo-emitujících LED diod. Tato návěstidla se používají například na přechodech pro chodce. Pro zvýraznění přechodu pro chodce se používá jedno světlo, převážně bílé, které je vyzařováno do dvou směrů rovnoběžně s jízdními pruhy komunikace.

Podstata technického řešení

2o Cílem tohoto technického řešení bylo vytvořit zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy, které bude obsahovat více prvků, které se dají využít samostatně nebo se mohou v systému řízení dopravy uplatnit společně. Jedním z těchto prvků je vícebarevné návěstidlo s využitím světelného zdroje, světlo-emitujících LED diod pro širší využití v dopravní infrastruktuře řízení, přičemž jeho podstata spočívá v tom, že umožňuje vyzařování světla vysoké intenzity více než jedné barvy do dvou směrů vzájemně otočených o 180°. LED diody prvního směru a LED diody pro druhý směr jsou uspořádány proti sobě, čímž je dáno, že směry vyzařování jsou vůči sobě otočené o 180°. Zapuštěné návěstidlo podle tohoto technického řešení je tvořeno tělesem, ve kterém je uspořádáno víko opatřené LED diodami pro první směr záření a LED diodami pro druhý směr záření, které jsou opatřeny bloky zrcadel, přičemž víko je rozebíratelně spojeno s

3o hlavou, ve které je uspořádán hranol. Hlava shora uzavírá vodotěsně těleso za použití těsnění. Z tělesa návěstidla je vyvedena vývodka pro přípojný kabel ke zdroji energie.

LED diody emitují monochromatické světlo různých, předem zvolených vlnových délek jsou umístěny na desce plošného spoje a pevně spojeny s blokem čtyř zrcadel, pro každou LED diodu jedno zrcadlo, která soustřeďují světelné paprsky výkonových POWER LED diod s vyzařovacím úhlem 120° do úzkého úhlu cca 40°. Takto soustředěný svazek dopadá na lomné plochy skleněného hranolu. Zde se na rozhraní vzduch - sklo paprsky lámou a dále procházejí skleněným hranolem až ke druhé lomné ploše. Zde se na druhém rozhraní sklo - vzduch paprsky opět lámou a vystupují do požadovaného směru. Vzhledem k tomu, že skleněný hranol je ve vertikální rovině symetrický, je tímto jedním hranolem usměrněn i světelný tok LED diod, umístěných na opačné straně hranolu.

Dalším prvkem zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy je nástěnné nouzové navigační svítidlo, použitelné například v tunelech, které je tvořeno tělesem, ve kterém jsou uspořádány navigační LED zdroje, navigační šipky směrovky, rovněž pomocí LED zdrojů a nouzovým osvětlením únikové cesty pomocí výkonových POWER LED diod. Svítidlo tvoří kom45 paktní vícefunkční zařízení. Navigační LED zdroje vyzařují horizontálním směrem do zorného pole osob, výkonové POWER LED diody vyzařují směrem dolů a Šikmo do stran do úhlu 80° od

-1CZ 23547 Ul vertikály. Svítidlo má vysoký stupeň krytí IP65. Dalším cílem bylo zařadit čtyřbarevné zapuštěné návěstidlo do systému řízení dopravy a to jako samostatného prvku nebo jako doplňujícího prvku systémů řízení.

Výhodné využití čtyřbarevného zapuštěného návěstidla pro řízení dopravy je v silničních tune5 lech. V tomto případě se postupuje takto:

- Provede se instalace čtyřbarevných zapuštěných návěstidel do středu jednotlivých jízdních pruhů tunelových trub s napojením na systém řízení.

- Změna barvy a intenzity světla vytváří výstrahu - zákaz vjezdu v případě nebezpečí nebo informací pro řidiče vozidel o volném průjezdu s využitím tří barev červené, oranžové a zelené.

- Modrá barva je určena k vyznačení směru k úniku z tunelu v případě kolize vozidel s následným požárem a zadýmením tunelové trouby, kdy osoby v tunelu ztrácejí orientaci. V případě detekce požáru požárním čidlem, elektronický systém tunelu lokalizuje ohnisko a automaticky nastaví výstrahu zemních návěstidel, aby osoby byly navigovány po nejkratší únikové cestě do bezpečí. Napomoci může navíc kamerový systém obsluhy tunelu v dispečinku. Výstraha ná15 věstidel bude probíhat tak, že od místa havárie se směrem k únikovým východům se budou postupně a opakovaně rozsvěcet světla modré barvy jako běžící bod a v opačném směru budou intenzivně svítit světla červené barvy.

- Systém je ve výhodném provedení doplněn nástěnnými záchrannými vodícími světly, která jsou upravena pro poskytnutí navigační informace, což je modrá barva a přidaný směrový symbol do

2o únikového prostoru, a tato světla se umisťují do výše 1 m nad tunelový chodník.

Výhodou této navigace je vysoká pravděpodobnost její viditelnosti a srozumitelnosti. Svislé dopravní značení a dopravní informační tabule bývají při požáru v tunelu nejdříve zastíněny kouřem. Naopak spodní prostor bývá kouřem zaplněn daleko později a tak intenzivní světla u země jsou viditelná. Tato navigace je jednoduchá a mezinárodně srozumitelná.

Pro zvýšení bezpečnosti v systému řízení dopravy a technologie v silničním tunelu se provádí společná instalace vícebarevných zapuštěných návěstidel a tunelových nástěnných nouzových navigačních svítidel.

Další výhodné využití čtyřbarevného zapuštěného návěstidla pro řízení dopravy je na řízených křižovatkách světelným zabezpečovacím zařízením. Zde se využijí tři barvy, tedy červená, oran30 žová a zelená, shodně s návěstidly světelné signalizace pro příslušný jízdní směr. Zapuštěná návěstidla se rozmístí ve vhodném počtu a poloze v křižovatce v závislosti na geometrii křižovatky, zejména do stop čár a odbočovacích pruhů a linií. Vzhledem k tomu, že světlo procházející optickým hranolem v jednom směru neovlivňuje světlo procházející pro druhý směr, je možné do jednoho směru emitovat světlo červené barvy a současně do druhého směru světlo zelené, pří35 pádně oranžové barvy. Přepínání barev do jednotlivých směrů zajišťuje řídicí systém křižovatky.

Dalším výhodným využitím čtyřbarevného zapuštěného návěstidla pro zvýšení bezpečnosti dopravy je využití na přechodech pro chodce. Současné systémy využívají zapuštěných návěstidel jedné barvy pro jeden jízdní směr. Zvýraznění místa přechodu pro chodce se realizuje buď spojitým svícením nebo přerušovaným světlem zapuštěných návěstidel. Indikace aktuálního výskytu chodce na přechodu a v jeho těsné blízkosti, což je zóna přechodu pro chodce, se realizuje buď změnou světla ze spojitého do přerušovaného a zpět, a nebo změnou ze zhasnutého stavu do stavu spojitě svítícího nebo do přerušovaného po dobu aktuálního výskytu chodce ve vymezené zóně přechodu pro chodce. Nové je pomocí čtyřbarevného zapuštěného návěstidla použití tří barev, což je červená, oranžová a bílá. Bílá je zvýraznění místa přechodu pro chodce a informace o absenci chodce(ů) řidičům jedoucích vozidel do jejich zorného pole. Červená a oranžová přerušovaná, dynamicky přepínaná, je výstraha na aktuální výskyt chodce v zóně přechodu pro chodce. Fyzické umístění návěstidel je napříč vozovkou před nebo do ideálně středu pruhů ZEBRA vodorovného dopravního značení V7, případně mezi pruhy.

Dalším výhodným využitím čtyřbarevného zapuštěného návěstidla pro zvýšení bezpečnosti do50 pravý je využití před železničními přejezdy pro varování řidičů silničních vozidel. Zde se využijí

-2CZ 23547 Ul dvě barvy, červená a bílá shodně s drážní signalizací. Fyzické umístění návěstidel je napříč vozovkou před železničním přejezdem v počtu minimálně 2 ks nebo jeho násobku pro každý jízdní směr.

Dalším výhodným využitím čtyřbarevného zapuštěného návěstidla pro zvýšení bezpečnosti dos pravý je využití před křížením vozovky s tramvajovým tělesem pro varování řidičů silničních vozidel a chodců. Zde se využijí dvě barvy, červená a modrá, případně oranžová. Červená bude spínaná shodně se spínáním červené v případě železničních přejezdů, střídavě přerušovaně, vždy dvě návěstidla nebo jejich násobky a bude signalizovat blížící se tramvaj. Modrá či oranžová barva bude trvale upozorňovat místo křížení. Shodně tak i pro místa křížení přechodů pro chodce io s tramvajovým tělesem.

Dalším výhodným využitím čtyřbarevného zapuštěného návěstidla pro zvýšení bezpečnosti dopravy je využití před výjezdem vozidel záchranných sborů pro varování řidičů silničních vozidel a chodců. Zde se využije pouze jedna barva, zejména červená až ve čtyřnásobné intenzitě. Červená bude spínaná shodně se spínáním červené v případě železničních přejezdů, střídavě premis šovaně, vždy dvě návěstidla nebo jejich násobky budou signalizovat výjezd vozidel záchranných sborů a udělovat mu prioritu.

Dalším výhodným využitím čtyřbarevného zapuštěného návěstidla pro řízení opravy a zvýšení její bezpečnosti je v prostorách se sníženým průjezdovým profilem, jako jsou garáže, podzemní parkoviště, parkovací domy apod. Zde vzhledem ke sníženému průjezdnímu profilu mnohdy není možné instalovat standardní návěstidla dopravní signalizace. Dále je možné zapuštěná návěstidla použít k navigaci řidičů vozidel k volným parkovacím místům.

Dalším výhodným využitím čtyřbarevného zapuštěného návěstidla pro zvýšení bezpečnosti dopravy jsou mostní konstrukce. Zde se využijí dvě barvy, bílá a modrá. Spojitě svítící bílá informuje řidiče vozidla o jízdě po mostní konstrukci, přerušovaná modrá o pravděpodobnosti vý25 skytu námrazy na mostní konstrukci. Umístění návěstidel do středu jízdních pruhů případně do střední dělicí čáiy.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže objasněno na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno příkladné provedení zapuštěného návěstidla v řezu, na obr. 2 je návěstidlo znázorněno v prostoroví vém provedení, na obr. 3 je znázorněno využití návěstidel v silničním tunelu a na obr. 4 je v prostorovém provedení nástěnné svítidlo s bočním svícením, opatřené šipkami.

Příklady provedení technického řešení

Předmětem zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy je zapuštěné návěstidlo 100, které je v příkladném provedení tvořeno tělesem 1, ve kterém je uspořádáno víko 3 opatřené

LED diodami 8 pro první směr záření a LED diodami 9 pro druhý směr záření, uspořádanými na deskách plošného spoje, přičemž LED diody 8, 9 jsou opatřeny zrcadly 6, přičemž víko 3 je rozebíratelně spojeno s hlavou 2, ve které je uspořádán skleněný hranol 7. Hlava 2 shora uzavírá vodotěsně těleso i za použití těsnění 5. Z tělesa i návěstidla 100 je vyvedena vývodka 4 pro přípojný kabel ke zdroji energie.

LED diody 8 prvního směru a LED diody 9 pro druhý směr jsou uspořádány proti sobě, čímž je dáno, že směry vyzařování jsou vůči sobě otočené o 180°.

Čtyři výkonné LED diody 8 emitují monochromatické světlo různých předem zvolených vlnových délek, jsou umístěny na desce plošného spoje ve tvaru pravidelného čtyřúhelníka a pevně spojeny s blokem čtyř zrcadel 6, pro každou LED diodu 8, 9 jedno zrcadlo, která soustřeďují světelné paprsky výkonových POWER LED diod 8, 9 s vyzařovacím úhlem 120° do úzkého úhlu cca 40°. Takto soustředěný svazek dopadá na lomné plochy skleněného hranolu 7. Zde se na rozhraní vzduch - sklo paprsky lámou a dále procházejí skleněným hranolem 7 až ke druhé

-3CZ 23547 Ul lomné ploše. Zde se na druhém rozhraní sklo - vzduch opět lámou a vystupují do požadovaného směru. Vzhledem k tomu, že skleněný hranol 7 je ve vertikální rovině symetrický, je tímto jedním hranolem 7 usměrněn i světelný tok LED diod 9, umístěných na opačné straně hranolu. Spouštění a přepínání mezi jednotlivými barvami je prováděno několika způsoby.

Za prvé má každá LED dioda 8, 9 vlastní napájecí přívod. Pro napájení slouží klasické i spínané zdroje malého napětí. Pro napájení zapuštěných návěstidel není podstatné jsou-li napájena stejnosměrným či střídavým napětím. Maximální napájecí napětí je 35 V, minimální cca 10 V, doporučená minimální hodnota napájecího napětí je 24 V s ohledem na ztráty pri přenosu energie. Přepínání mezi jednotlivými barvami je prováděno aktivními polovodičovými prvky řídicích io elektronických systémů na straně napájecích zdrojů.

Za druhé je to pomocí napájecí a řídicí sběrnice. Napájecí sběrnice je tvořena párem napájecích vodičů přenášejících malé napájecí napětí ze zdroje, případně více zdrojů k jednotlivým svítidlům. Pro napájení větších sítí návěstidel/svítidel, lze použít neomezené množství zdrojů napájecího napětí, které napájí definované skupiny svítidel. Napájecí sběrnice může být libovolným způsobem zokruhována v rámci jednoho napájecího zdroje. Konstrukce návěstidel, svítidel a systému umožňuje připojení stejnosměrného i střídavého zdroje malého napětí, přičemž polarita připojení u stejnosměrného zdroje není důležitá. Tato skutečnost usnadňuje výslednou instalaci. Řídicí sběrnice je tvořena 8-mi žilovým standardním UTP kabelem se zvýšenými požadavky na odolnost. Po řídicí sběrnici se přenáší řídicí povely, informace z dohlídaných obvodů jednotli20 vých svítidel, synchronizační impulsy a záložní napájecí napětí pro napájení řídicích obvodů návěstidla v případě výpadku hlavního napájení. Synchronizační impulsy jsou generovány v obvodu ovládání svítidel a slouží k časové synchronizaci všech připojených návěstidel a svítidel, která je nutná pro vytvoření efektu typu „běžící světlo^1,1.

Druhým prvkem, který může být využit pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy je tune25 lově nástěnné nouzové navigační svítidlo 10, které je v příkladném provedení tvořeno tělesem 11, ve kterém jsou uspořádány navigační LED zdroje 12, navigační šipky, tedy směrovky, rovněž pomocí LED zdrojů 14 a nouzovým osvětlením únikové cesty pomocí výkonových POWER LED diod 13. Svítidlo tvoří kompaktní vícefunkční zařízení. Navigační LED zdroje 12 vyzařují horizontálním směrem do zorného pole osob a výkonové POWER LED diody 1_3 vyzařují smě30 rem dolů a šikmo do stran do úhlu 80° od vertikály. Svítidlo má vysoký stupeň krytí ÍP65.

Pro zvýšení bezpečnosti v systému řízení dopravy a technologie v silničním tunelu je výhodná společná instalace vícebarevných zapuštěných návěstidel 100 a tunelových nástěnných nouzových navigačních svítidel 10. Na obr. 3 je znázorněno využití vícebarevných zapuštěných návěstidel 100, společně s tunelovými nástěnnými nouzovými navigačními svítidly 10 v silničním tunelu. V systému jsou současně znázorněné požární hlásiče 15.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy, umístěné kolem dopravních cest a zahrnující LED diody, vyznačující se tím, že je tvořeno tělesem (1), ve kterém je uspořádáno víko (3) opatřené LED diodami (8, 9), které jsou opatřeny zrcadly (6), přičemž víko

40 (3) je rozebíratelně spojeno s hlavou (2), ve které je uspořádán hranol (7) a která uzavírá s těsněním (5) vodotěsně těleso (1).
2. Zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy podle nároku 1, vyznačující se t í m , že LED diody (8) prvního směru a LED diody (9) pro druhý směr jsou uspořádány proti sobě a jejich směry vyzařování jsou vůči sobě otočené o 180°.

-4CZ 23547 Ul
3. Zařízení pro zvýšení bezpečnosti systému řízení dopravy, umístěné kolem dopravních cest a zahrnující LED diody, vyznačující se tím, že je tvořeno tělesem (11), ve kterém jsou uspořádány navigační LED zdroje (12) vyzařující horizontálním směrem do zorného pole osob a další LED zdroje (14) pro vytváření navigační směrovky a výkonové LED diody (13)
5 vyzařující směrem dolů a šikmo do stran.