ITFI20000200A1

ITFI20000200A1 - LIGHT BEAM BARRIER

Info

Publication number: ITFI20000200A1
Application number: IT2000FI000200A
Authority: IT
Inventors: Renzo Salimbeni; Giovanni Agati
Original assignee: Consiglio Nazionale Ricerche
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-04-06
Also published as: ITFI20000200A0; IT1314976B1

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo: Description of the Industrial Invention entitled:

"BARRIERA A FASCIO DI LUCE" "LIGHT BEAM BARRIER"

La presente invenzione si riferisce ad un nuovo tipo di barriera per impedire il transito di persone o veicoli stradali, adatta all'installazione sia in ambienti interni che esterni. The present invention refers to a new type of barrier to prevent the transit of people or road vehicles, suitable for installation both indoors and outdoors.

La regolazione selettiva della viabilità stradale attraverso passaggi a livello, caselli autostradali ed accessi ad aree private o a parcheggi a pagamento viene come è noto gestita da barriere che intercettano fisicamente il passaggio. Analoghe soluzioni sono previste per bloccare il transito di persone in ingresso ad ambienti ad accesso controllato (metropolitane, musei ecc .). La soluzione più diffusa prevede l'adozione di una sbarra incernierata ad un estremo e quindi mobile tra una posizione abbassata, in cui intercetta trasversalmente il passaggio, ed una sollevata in cui lo libera completamente . The selective regulation of road traffic through level crossings, motorway toll booths and accesses to private areas or paid parking lots is, as is known, managed by barriers that physically intercept the passage. Similar solutions are envisaged to block the transit of people entering controlled access environments (subways, museums, etc.). The most common solution provides for the adoption of a bar hinged at one end and therefore movable between a lowered position, in which it transversely intercepts the passage, and a raised position in which it completely frees it.

Tale sistema è comprensibilmente molto efficace nel garantire l'effettiva inaccessibilità del passaggio e comunque nello scoraggiare qualsiasi tentativo di effrazione della barriera. Tuttavia, nell'uso stradale, esso pone un non trascurabile problema di sicurezza. This system is understandably very effective in guaranteeing the actual inaccessibility of the passage and in any case in discouraging any attempt to break in the barrier. However, in road use, it poses a not insignificant safety problem.

Infatti, qualora il conducente non si sia in grado di rispettare il divieto di transito, ad esempio per disattenzione o per un'avaria, l'inevitabile impatto tra il veicolo e la barriera può avere conseguenze molto gravi, danni economici ed altro. In fact, if the driver is unable to comply with the transit ban, for example due to inattention or a breakdown, the inevitable impact between the vehicle and the barrier can have very serious consequences, economic damage and more.

Un altro inconveniente dei sistemi a barriera meccanica è di natura estetica. Infatti, le barriere possono risultare un elemento estraneo, e quindi esteticamente sgradevole, specialmente in contesti panoramici ed in ambienti museali. Another drawback of mechanical barrier systems is of an aesthetic nature. In fact, the barriers can be a foreign element, and therefore aesthetically unpleasant, especially in panoramic contexts and in museum environments.

Nell 'affrontare tali problematiche, si è ora inaspettatamente giunti ad un nuovo sistema di regolazione selettiva del transito attraverso accessi controllati il quale, pur in grado di conseguire un effetto deterrente molto forte nei confronti del soggetto al quale viene intimato l'ordine di arresto, consente tuttavia di annullare i pericoli dovuti ad un'indebita violazione del divieto di passaggio, ottenendo altresì una sempre soddisfacente integrazione estetica con l'ambiente circostante . In addressing these problems, a new system of selective transit regulation has now unexpectedly been reached through controlled accesses which, while capable of achieving a very strong deterrent effect on the subject to whom the arrest order is ordered, however, it allows to cancel the dangers due to an undue violation of the prohibition of passage, also obtaining an always satisfactory aesthetic integration with the surrounding environment.

Secondo l'invenzione, viene infatti fornita una barriera che si caratterizza per il fatto di comprendere mezzi per generare un fascio di luce collimata estendentesi trasversalmente entro detto passaggio, percepibile come un'ostruzione al passaggio. According to the invention, a barrier is in fact provided which is characterized in that it comprises means for generating a beam of collimated light extending transversely within said passage, which can be perceived as an obstruction to the passage.

In particolare detti mezzi generatori di un fascio di luce collimata comprendono almeno un elemento illuminante e mezzi riflettenti posti sui due lati opposti del passaggio per emettere e, rispettivamente, riflettere il raggio di luce. In particular, said means for generating a collimated light beam comprise at least one illuminating element and reflecting means placed on the two opposite sides of the passage for emitting and, respectively, reflecting the light beam.

In una soluzione particolarmente preferita dell'invenzione la barriera comprende anche mezzi emettitori di un fluido nebulizzato entro detto passaggio allo scopo di aumentare la probabilità di diffusione della luce e quindi la visibilità del fascio luminoso. In a particularly preferred solution of the invention, the barrier also comprises emitting means of a nebulized fluid within said passage in order to increase the probability of light diffusion and therefore the visibility of the light beam.

In particolare detto fluido è acqua. In particular, said fluid is water.

Nell'uso stradale, l'immaterialità della barriera fornisce una assoluta garanzia di sicurezza rispetto ai rischi di impatto con i veicoli. D'altra parte, la percezione visiva della presenza di un'ostruzione svolge un'azione deterrente molto forte, ossia in grado di intimare il divieto di passaggio con un'efficacia ben superiore a quella di una semplice segnalazione semaforica. In road use, the immateriality of the barrier provides an absolute guarantee of safety against the risks of impact with vehicles. On the other hand, the visual perception of the presence of an obstruction carries out a very strong deterrent action, that is, capable of ordering the prohibition of passage with an effectiveness far superior to that of a simple traffic light signal.

Inoltre, l'estetica della barriera secondo l'invenzione è come facilmente comprensibile molto più accattivante rispetto a quella di una barriera meccanica, e si può pertanto conseguire un'eccellente integrazione del sistema di controllo del transito con l'ambiente nel quale è collocato. Furthermore, the aesthetics of the barrier according to the invention is, as easily understandable, much more attractive than that of a mechanical barrier, and therefore excellent integration of the transit control system with the environment in which it is located can be achieved.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della barriera a fascio di luce secondo la presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo puramente esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui: Further characteristics and advantages of the light beam barrier according to the present invention will become clearer from the following description of an embodiment thereof, given purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:

- la figura 1 rappresenta in vista frontale uno schema di massima della barriera secondo l'invenzione; Figure 1 is a front view of a schematic diagram of the barrier according to the invention;

- la figura 2 è una vista laterale dello schema di figura 1; Figure 2 is a side view of the diagram of Figure 1;

- la figura 3 è un diagramma a blocchi rappresentativo della configurazione della barriera secondo l'invenzione. Figure 3 is a block diagram representative of the configuration of the barrier according to the invention.

Con riferimento a dette figure, la barriera a fascio di luce secondo l'invenzione intercetta un passaggio 1 attraverso il quale deve essere controllato il transito, ad esempio di veicoli quali un autovettura 2. Su strutture di supporto che delimitano il passaggio 1, schematizzate nelle figure da colonne 3a, 3b sono disposte le componenti atte a generare il fascio di luce ed a controllarne il funzionamento . With reference to said figures, the light beam barrier according to the invention intercepts a passage 1 through which the transit, for example of vehicles such as a car 2, must be controlled. On support structures delimiting passage 1, schematized in the Figures 3a, 3b show the components suitable for generating the light beam and for controlling its operation.

In particolare, una colonna 3a supporta un elemento di illuminazione 4, incorporante uno specchio parabolico per orientare orizzontalmente un fascio di luce collimato, indicato con 5 in figura 1, in direzione dell'altra colonna 3b, Più precisamente, il fascio 5 è indirizzato in modo da colpire mezzi riflettenti 7, supportati dalla colonna 3b, così da ottenere, attraverso una o più riflessioni, un tragitto multiplo della luce e quindi una maggiore densità di flusso luminoso del fascio 5. In particular, a column 3a supports a lighting element 4, incorporating a parabolic mirror to horizontally orient a collimated light beam, indicated by 5 in figure 1, in the direction of the other column 3b. More precisely, the beam 5 is directed in so as to strike reflecting means 7, supported by the column 3b, so as to obtain, through one or more reflections, a multiple path of the light and therefore a greater luminous flux density of the beam 5.

L'elemento di illuminazione 4 può ad esempio essere costituito da una lampada ad arco da 100÷1000 W (quale una lampada a xenon prodotta della ditta CERMAX), il livello di potenza necessario dipendendo dalle condizioni ambientali di utilizzo della barriera. I mezzi riflettenti 7 preferibilmente comprendono uno o più specchi sferici di diametro non inferiore a 15 cm, per essere in grado di raccogliere una frazione consistente del fascio di luce 5, trattati superficialmente per la massima riflettività nella banda visibile dello spettro di emissione della lampada . The lighting element 4 can for example consist of a 100 ÷ 1000 W arc lamp (such as a xenon lamp produced by the CERMAX company), the level of power required depending on the environmental conditions of use of the barrier. The reflecting means 7 preferably comprise one or more spherical mirrors with a diameter of not less than 15 cm, in order to be able to collect a substantial fraction of the light beam 5, surface treated for maximum reflectivity in the visible band of the emission spectrum of the lamp.

Le colonne 3a, 3b supportano inoltre mezzi nebulizzatori 6 che emettono e diffondono un fluido nebulizzato, ad esempio semplice acqua, entro il passaggio 1, al fine di aumentare la probabilità di diffusione della luce, e quindi la visibilità del fascio 5 da parte di un osservatore. I nebulizzatori 6, componenti di tipo in sé noto e pertanto non descritti in dettaglio, attingono il fluido da un serbatoio, non rappresentato, o, nel caso di acqua, direttamente dalla rete idrica, nebulizzandolo tramite un getto di aria compressa nella direzione del fascio di luce 5. The columns 3a, 3b also support nebulizer means 6 which emit and diffuse a nebulized fluid, for example simple water, within the passage 1, in order to increase the probability of light diffusion, and therefore the visibility of the beam 5 by a observer. The nebulizers 6, components of a per se known type and therefore not described in detail, draw the fluid from a tank, not shown, or, in the case of water, directly from the water mains, nebulizing it by means of a jet of compressed air in the direction of the beam. of light 5.

La gestione del funzionamento della barriera è affidata ad un'unità di controllo 8 che, intercettando l'alimentazione elettrica dei mezzi di illuminazione 4 e dei nebulizzatori 6, ne controlla l'azionamento in risposta a segnali provenienti da almeno un sensore 9 di rilevazione della visibilità del fascio 5. The management of the operation of the barrier is entrusted to a control unit 8 which, by intercepting the power supply of the lighting means 4 and of the nebulizers 6, controls their operation in response to signals coming from at least one sensor 9 for detecting the beam visibility 5.

Più in dettaglio, con riferimento in particolare alla figura 3, mezzi di alimentazione elettrica 11, non rappresentati nelle figure 1 e 2, sono elettricamente connessi ai mezzi di illuminazione 4 e ai nebulizzatori 6, attraverso l'unità di controllo 8. A quest'ultima fa inoltre capo il sensore 9 di rilevazione della visibilità del fascio 5, di tipo noto, ad esempio un fotodiodo al silicio ad alta sensibilità nel visibile come il modello ΡΪΝ 10D/UV della United Detector Technology, con un appropriato sistema ottico di raccolta. More in detail, with reference in particular to Figure 3, electrical power supply means 11, not shown in Figures 1 and 2, are electrically connected to the lighting means 4 and to the nebulizers 6, through the control unit 8. To this the latter also refers to the sensor 9 for detecting the visibility of the beam 5, of a known type, for example a silicon photodiode with high visible sensitivity such as the ΡΪΝ 10D / UV model of United Detector Technology, with an appropriate optical collection system.

Nell'uso, il sensore 9 è puntato su un tratto del fascio 5 e rileva l'intensità luminosa del fascio in quel tratto generando un segnale che viene comparato con un segnale di riferimento corrispondente ad una intensità luminosa del fascio sufficiente a garantirne la visibilità in rapporto alle condizioni di illuminazione dell'ambiente. In base al risultato del confronto, il sistema di gestione del dispositivo può ridurre o intensificare la nebulizzazione e/o la quantità di luce emessa . In use, the sensor 9 is aimed at a portion of the beam 5 and detects the luminous intensity of the beam in that portion, generating a signal which is compared with a reference signal corresponding to a luminous intensity of the beam sufficient to guarantee its visibility in relation to the lighting conditions of the environment. Based on the result of the comparison, the device management system can reduce or intensify the nebulization and / or the amount of light emitted.

Vantaggiosamente, viene previsto un ulteriore sensore 10, anch 'esso di tipo noto, atto a rilevare l'approssimarsi di veicoli o persone, di un'autovettura 2 nel caso specifico, al passaggio 1. Il sensore 10 è posto alla distanza necessaria per anticipare l'intervento rispetto all'arrivo sulla barriera di veicoli o persone. L'unità di controllo 8 aziona i mezzi di illuminazione 4 ed i nebulizzatori 6 solo in risposta al segnale emesso dal sensore di posizione 10, interrompendo al contrario l'alimentazione, con significativa riduzione dei consumi, quando nessun veicolo o persona è in arrivo. Advantageously, a further sensor 10 is provided, also of a known type, suitable for detecting the approach of vehicles or people, in this specific case, at passage 1. The sensor 10 is placed at the distance necessary to anticipate intervention with respect to the arrival on the barrier of vehicles or people. The control unit 8 activates the lighting means 4 and the nebulizers 6 only in response to the signal emitted by the position sensor 10, on the contrary interrupting the power supply, with a significant reduction in consumption, when no vehicle or person is arriving.

Secondo un'ulteriore vantaggiosa soluzione realizzativa dell'invenzione, l'unità di controllo 8 aziona l'elemento di illuminazione 4 modulando la corrente di alimentazione secondo un andamento sinusoidale ad alta frequenza. Inoltre, i nebulizzatori 6 vengono azionati in modo intermittente, anche in questo caso ad elevata frequenza. According to a further advantageous embodiment of the invention, the control unit 8 operates the lighting element 4 by modulating the supply current according to a high frequency sinusoidal pattern. Furthermore, the nebulizers 6 are operated intermittently, also in this case at a high frequency.

Entrambi tali espedienti, oltre a ridurre il consumo medio di energia elettrica e di fluido, contribuiscono ad aumentare la visibilità del fascio 5, anche in condizioni di illuminazione piena (solare o artificiale) dell'ambiente circostante. Infatti, la modulazione della corrente di alimentazione dell'elemento di illuminazione 4 induce una pulsazione della luce del fascio 5 ad una frequenza di pochi cicli per secondo (tipicamente attorno a cinque), che rende il fascio 5 medesimo rilevabile con particolare facilità dall'occhio umano. La sequenza dei getti di fluido nebulizzato produce poi nel fascio 5 una serie di striature in movimento lungo il fascio, generate da segmenti particolarmente visibili alternati ad altri meno visibili, con l'effetto di favorire una percezione di tridimensionalità della barriera. Both of these expedients, in addition to reducing the average consumption of electrical energy and fluid, contribute to increasing the visibility of the beam 5, even in full (solar or artificial) lighting conditions of the surrounding environment. In fact, the modulation of the supply current of the lighting element 4 induces a pulsation of the light of the beam 5 at a frequency of a few cycles per second (typically around five), which makes the beam 5 itself detectable with particular ease by the eye. human. The sequence of the nebulized fluid jets then produces in the beam 5 a series of streaks moving along the beam, generated by particularly visible segments alternating with others that are less visible, with the effect of favoring a perception of the three-dimensionality of the barrier.

La regolazione dell'intensità della luce emessa dall'elemento di illuminazione 4 e della quantità di fluido nebulizzato dai nebulizzatori 6, nonché delle relative sequenze operative, dovranno di caso in caso essere adattati alla situazione ambientale, con particolare riferimento al livello di illuminazione naturale e ambientale, alla stagione, alle caratteristiche dello sfondo architettonico oppure naturalistico che si offre all'osservazione della barriera. Tale regolazione sarà consentita dall'unità di controllo 8, facendo uso di componentistica elettronica di comune reperibilità. The adjustment of the intensity of the light emitted by the lighting element 4 and of the quantity of atomized fluid from the nebulizers 6, as well as of the relative operating sequences, must be adapted to the environmental situation, with particular reference to the level of natural lighting and environmental, to the season, to the characteristics of the architectural or naturalistic background that is offered to the observation of the barrier. This adjustment will be allowed by the control unit 8, making use of commonly available electronic components.

Poiché condizioni di illuminazione ambientale piena possono essere comunque di ostacolo ad un'ottimale visibilità del fascio 5, per certi tipi di installazione, ad esempio quella in caselli autostradali, si potrà ricorrere all'uso di una copertura, che ponga la barriera stessa in condizioni di ombra. Inoltre, qualora la nebulizzazione di semplice acqua, alla quale si è sopra fatto riferimento, risulti inadeguata, altre soluzioni, basate sul medesimo principio concettuale, potranno essere adottate, ad esempio vapori di gas liquefatti ad impatto ambientale trascurabile come l'azoto. Infine, sia per esigenze di visibilità che per raggiungere un'estetica pienamente confacente al contesto ambientale, potranno essere variati il colore e la larghezza del fascio di luce 5, attraverso un'idonea scelta dell'elemento di illuminazione 4 e dei mezzi riflettenti 7. Since full ambient lighting conditions can still be an obstacle to optimal visibility of beam 5, for certain types of installation, for example that in motorway toll booths, it is possible to resort to the use of a cover, which places the barrier itself in conditions of shadow. Furthermore, if the nebulization of simple water, to which reference has been made above, is inadequate, other solutions, based on the same conceptual principle, may be adopted, for example liquefied gas vapors with negligible environmental impact such as nitrogen. Finally, both for visibility requirements and to achieve an aesthetic fully suited to the environmental context, the color and width of the light beam 5 can be varied, by means of a suitable choice of the lighting element 4 and the reflecting means 7.

La barriera a fascio di luce secondo l'invenzione offre quindi una soluzione pienamente soddisfacente alle problematiche di sicurezza e di ordine estetico evidenziate dall'uso delle barriere di tipo meccanico, e sono quindi ad esse vantaggiosamente sostituibili in tutti quei casi in cui non sia assolutamente necessaria la presenza di una separazione fisica tra i due spazi o ambienti comunicanti attraverso il passaggio di transito controllato. The light beam barrier according to the invention therefore offers a fully satisfactory solution to the safety and aesthetic problems highlighted by the use of mechanical barriers, and can therefore be advantageously replaced in all those cases in which it is absolutely not the presence of a physical separation between the two spaces or environments communicating through the controlled transit passage is necessary.

Varianti e/o modifiche potranno essere apportate alla barriera a fascio di luce secondo la presente invenzione senza per questo uscire dall'ambito protettivo dell'invenzione medesima. Variations and / or modifications may be made to the light beam barrier according to the present invention without thereby departing from the protective scope of the invention itself.

Claims

CLAIMS 1. Interception barrier of a passage with controlled transit of vehicles or people, characterized in that it comprises means for generating a beam of collimated light extending transversely within said passage, perceivable as an obstruction to the passage.

2. Barrier according to claim 1, wherein said means for generating said light beam comprise at least one illuminating element and reflecting means, placed on two opposite sides of the passage, respectively emitting and reflecting said light beam.

3. Barrier according to one of the preceding claims, comprising means for emitting a nebulized fluid within said passage, to increase the probability of light diffusion, and therefore the visibility of said beam.

4. A barrier according to claim 3, wherein said fluid is water.

5. Barrier according to claim 3 or 4, comprising at least one sensor for detecting the intensity of the light of said beam, and a control unit that manages the operation of said lighting means and of said fluid emission means in response to a signal coming from said sensor.

6. Barrier according to claim 5, wherein said control unit is adapted to modulate in a programmable way the electric power supply of said supply means and of said fluid emission means.

7. Barrier according to claim 5 or 6, comprising at least one position sensor suitable for detecting the approach of vehicles or people to said passage, said control unit managing the operation of said lighting means and of said emission emission means fluid in response to a signal from said position sensor.

8. Barrier according to any one of the preceding claims, comprising or associated with covering means suitable for shading said passage from sunlight.

9. Light beam barrier substantially as described and illustrated above, with reference to the attached drawings.