RU2278417C1

RU2278417C1 - Five-valued light diode-based traffic light

Info

Publication number: RU2278417C1
Application number: RU2004131794/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Олегович Савельев (RU); Евгений Олегович Савельев
Original assignee: Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС)
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2006-06-20
Also published as: RU2004131794A

Abstract

FIELD: engineering of controlling devices, mounted along route of movement of trains or locomotives, namely, to traffic lights, performing functions of indicator, permitting or forbidding movement of trains along portion of route.

SUBSTANCE: device has three light diode circuits, in particular, of green, blue and red color. Light diode circuits by means of contacts of three signaling relays may be connected to electric power source individually and serially. Also provided is capability of coupled-serial connection. As a result in one constructively complete light diode matrix, green, blue, red, and with certain adding of emission spectrums - yellow and white luminescence takes place.

EFFECT: decreased cost of traffic light, decreased operation costs.

1 dwg

Description

Изобретение относится к регулирующим или предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования локомотивов или составов, а именно к светофорам, осуществляющим регулирование движением поездов.The invention relates to regulatory or warning devices installed along the route of locomotives or trains, and in particular to traffic lights that control the movement of trains.

Известны светофоры железнодорожного транспорта, в которых в качестве излучающего элемента используются однонитевые лампы накаливания, а показания светофора изменяются посредством переключения в схеме контактами зеленого и желтого сигнальных реле (Системы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник для вузов /Ю.А.Кравцов, В.Л.Нестеров и др. Под ред. Ю.А.Кравцова. - М.: Транспорт, 1996. - С. 68, рис.4.1). Их недостатком является невысокая надежность работы, что обусловлено довольно частым перегоранием ламп накаливания.There are known traffic lights of railway transport in which single-filament incandescent lamps are used as a radiating element, and the traffic light readings are changed by switching the green and yellow signal relays in the circuit (Railway automation and telemechanics systems: Textbook for high schools / Yu.A. Kravtsov, V.L. Nesterov et al. Edited by Yu.A. Kravtsov. - M.: Transport, 1996.- P. 68, Fig. 4.1). Their disadvantage is the low reliability of the operation, which is due to the fairly frequent burnout of incandescent lamps.

Более высокой надежностью обладают светофоры, в которых используются двухнитевые лампы накаливания (Деев А.М., Зенькович Ю.И., Коган Д.А. и др. Ресурсосберегающие технологии в устройствах управления показаниями светофоров //Автоматика, связь, информатика. 2000. - №1. - С. 32, рис.1). Однако надежность их работы недостаточна, так как в них принципиально остается использование ламп накаливания. Кроме того, применение ламп накаливания определяет высокие эксплуатационные расходы, что связано с необходимостью периодической замены ламп накаливания. Коэффициент полезного действия ламп накаливания, выражаемый соотношением яркости излучения и затрат электрической энергии, невелик, что определяет невысокую энергетическую эффективность таких светофоров.Traffic lights that use dual-filament incandescent lamps (Deev A.M., Zenkovich Yu.I., Kogan D.A. et al. Resource-saving technologies in traffic control devices for traffic light indications) have higher reliability // Automation, communication, informatics. 2000. - No. 1. - S. 32, Fig. 1). However, the reliability of their work is insufficient, since the use of incandescent lamps remains fundamentally in them. In addition, the use of incandescent lamps determines high operating costs, which is associated with the need for periodic replacement of incandescent lamps. The efficiency of incandescent lamps, expressed by the ratio of the brightness of the radiation and the cost of electrical energy, is small, which determines the low energy efficiency of such traffic lights.

Более высокой энергетической эффективностью обладают светодиодные светофоры, в которых в качестве излучающих элементов используются светодиоды светодиодных матриц (Есюнин В.И., Ефрюшкин А.Е. Светодиодные переездные светофоры //Автоматика, связь, информатика. - 1999. - №12. - С.25, рис.1). Недостатком этого устройства является его относительно высокая стоимость. Это обусловлено тем обстоятельством, что для получения, например, пяти показаний светофора необходимо иметь пять конструктивно законченных головок, каждая из которых соответствует одному его показанию.LED traffic lights have higher energy efficiency, in which LED matrix LEDs are used as emitting elements (Yesyunin V.I., Efryushkin A.E. LED crossing traffic lights // Automation, Communications, Informatics. - 1999. - No. 12. - C .25, fig. 1). The disadvantage of this device is its relatively high cost. This is due to the fact that in order to obtain, for example, five traffic light indications, it is necessary to have five structurally complete heads, each of which corresponds to one of its indications.

Наиболее близким к предлагаемому является трехзначный светодиодный светофор (RU 2239575, МПК7 B 61 L 5/18, G 08 G 1/095, Н 05 В 37/00. Трехзначный светодиодный светофор /Б.С.Сергеев, Е.О.Савельев. Опубл. 10.11.2004. Бюл. №31.), включающий источник электропитания, контакты двух сигнальных реле, первую светодиодную цепь, состоящую из соединения согласно включенных светодиодов первого цвета и вторую светодиодную цепь, состоящую из соединения согласно включенных светодиодов второго цвета. Для снижения стоимости используются светодиоды различного цвета излучения, а требуемый результирующий цвет излучения, определяющий соответствующее показание светофора, реализуется переключением контактов сигнальных реле. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности управления более чем тремя показаниями (красным, зеленым, желтым), следовательно, для белого и синего показаний необходимо иметь отдельные оптические светоизлучающие комплекты, что увеличивает стоимость и повышает эксплуатационные расходы на его обслуживание.Closest to the proposed is a three-digit LED traffic light (RU 2239575, MPK7 B 61 L 5/18, G 08 G 1/095, H 05 V 37/00. Three-digit LED traffic light / B.S. Sergeev, E.O. Saveliev. Published on November 10, 2004, Bulletin No. 31.), comprising a power supply, the contacts of two signal relays, a first LED circuit consisting of a connection according to the first LEDs on and a second LED circuit consisting of a connection according to the second LEDs on. To reduce the cost, LEDs of various colors of radiation are used, and the required resulting color of radiation, which determines the corresponding indication of the traffic light, is realized by switching the contacts of the signal relays. The disadvantage of this device is the inability to control more than three readings (red, green, yellow), therefore, for white and blue readings, it is necessary to have separate optical light-emitting sets, which increases the cost and increases operating costs for its maintenance.

Целью изобретения является уменьшение стоимости и снижение эксплуатационных расходов на его обслуживание.The aim of the invention is to reduce the cost and lower operating costs for its maintenance.

Указанная цель достигается тем, что в схему дополнительно включают контакты сигнального реле и светодиодную цепь, а пути для протекания электрического тока через светодиодные цепи, вызывающего их свечение, осуществляют при помощи соответствующего включения контактов тройников сигнальных реле.This goal is achieved by the fact that the circuit also includes the contacts of the signal relay and the LED circuit, and the path for the electric current to flow through the LED circuit, causing them to glow, is carried out by means of the corresponding connection of the tees of the signal relays.

Сущность изобретения заключается в том, что в схему дополнительно введены третье сигнальное реле и третья светодиодная цепь, состоящая из соединения согласно включенных светодиодов красного цвета, при этом входной вывод светодиодной цепи зеленого цвета подключен к фронтовому контакту первого сигнального реле, выходной вывод которой соединен с тыловым контактом первого сигнального реле и с общим контактом второго сигнального реле, при этом фронтовой контакт второго сигнального реле подключен ко входному выводу второй светодиодной цепи синего цвета, выходной вывод соединен с тыловым контактом второго сигнального реле и с общим контактом третьего сигнального реле, а фронтовой контакт третьего сигнального реле подключен ко входному выводу третьей светодиодной цепи красного цвета, выходной вывод которой соединен с тыловым контактом третьего сигнального реле и с другим полюсом источника электропитания.The essence of the invention lies in the fact that the circuit also includes a third signal relay and a third LED circuit, consisting of a connection according to the included red LEDs, while the input terminal of the green LED circuit is connected to the front contact of the first signal relay, the output terminal of which is connected to the rear the contact of the first signal relay and with the common contact of the second signal relay, while the front contact of the second signal relay is connected to the input terminal of the second LED circuit and in blue, the output terminal is connected to the rear contact of the second signal relay and to the common terminal of the third signal relay, and the front contact of the third signal relay is connected to the input terminal of the third red LED circuit, the output terminal of which is connected to the rear terminal of the third signal relay and to another power supply pole.

На фигуре представлена схема устройства пятизначного светодиодного светофора.The figure shows a diagram of a five-digit LED traffic light device.

Устройство содержит первую 1, вторую 2 и третью 3 светодиодные цепи, каждая из которых состоит из соединения светодиодов 4.1,...4.К, 5.1,...5.К, 6.1,...6.К. соответственно зеленого, синего и красного цветов излучения. Общий контакт первого сигнального реле 8 соединен с одним из полюсов источника электропитания 7. Входной вывод первой светодиодной цепи зеленого цвета 1 подключен к фронтовому контакту первого сигнального реле 8, выходной вывод первой светодиодной цепи зеленого цвета 1 соединен с тыловым контактом первого сигнального реле 8 и с общим контактом второго сигнального реле 9. Фронтовой контакт второго сигнального реле 9 подключен ко входному выводу второй светодиодной цепи синего цвета 2, выходной вывод которой соединен с тыловым контактом второго сигнального реле 9 и с общим контактом третьего сигнального реле 10. Фронтовой контакт третьего сигнального реле 10 подключен к входному выводу третьей светодиодной цепи красного цвета 3, выход которой соединен с тыловым контактом третьего сигнального реле 10 и с другим полюсом источника электропитания 11.The device contains the first 1, second 2 and third 3 LED circuits, each of which consists of a connection of LEDs 4.1, ... 4.K, 5.1, ... 5.K, 6.1, ... 6.K. respectively green, blue and red colors of radiation. The common contact of the first signal relay 8 is connected to one of the poles of the power supply 7. The input terminal of the first green LED 1 circuit is connected to the front contact of the first signal relay 8, the output terminal of the first green LED 1 circuit is connected to the rear contact of the first signal relay 8 and the common contact of the second signal relay 9. The front contact of the second signal relay 9 is connected to the input terminal of the second blue LED circuit 2, the output terminal of which is connected to the rear contact of the second of the second signal relay 9 and with a common contact of the third signal relay 10. The front contact of the third signal relay 10 is connected to the input terminal of the third red LED circuit 3, the output of which is connected to the rear terminal of the third signal relay 10 and to the other pole of the power supply 11.

Пятизначный светодиодный светофор работает следующим образом.A five-digit LED traffic light operates as follows.

При замыкании общего и фронтового контактов первого сигнального реле 8 при выключенном состоянии второго 9 и третьего 10 сигнальных реле к первой светодиодной цепи 1 подключаются полюса 7 и 11 источника электропитания. Через светодиоды 4.1,...4.К начинает протекать ток, вызывающий их свечение, то есть при подаче электропитания на первую светодиодную цепь 1 предлагаемое устройство имеет зеленое показание.When the common and front contacts of the first signal relay 8 are closed when the second 9 and third 10 signal relays are off, the power supply poles 7 and 11 are connected to the first LED circuit 1. Through the LEDs 4.1, ... 4.K, a current begins to flow, causing them to glow, that is, when the power is supplied to the first LED circuit 1, the proposed device has a green indication.

При замыкании общего и фронтового контактов второго сигнального реле 9 при выключенном состоянии первого 8 и третьего 10 сигнальных реле ко второй светодиодной цепи 2 подключаются полюса 7 и 11 источника электропитания. Через светодиоды 5.1,...5.К начинает протекать ток, вызывающий их свечение, то есть при подаче напряжения на вторую светодиодную цепь 2 предлагаемое устройство имеет синее показание.When the common and front contacts of the second signal relay 9 are closed when the first 8 and third 10 signal relays are off, the power supply poles 7 and 11 are connected to the second LED circuit 2. Through the LEDs 5.1, ... 5.K, a current begins to flow, causing them to glow, that is, when a voltage is applied to the second LED circuit 2, the proposed device has a blue reading.

При замыкании общего и фронтового контактов третьего сигнального реле 10 при выключенном состоянии первого 8 и второго 9 сигнальных реле к третьей светодиодной цепи 3 подключаются полюса 7 и 11 источника электропитания. Через светодиоды 6.1,...6. К начинает протекать ток, вызывающий их свечение, то есть при подаче напряжения на третью светодиодную цепь 3 предлагаемое устройство имеет красное показание.When the common and front contacts of the third signal relay 10 are closed when the first 8 and second 9 signal relays are off, the poles 7 and 11 of the power supply are connected to the third LED circuit 3. Via LEDs 6.1, ... 6. To the current begins to flow, causing them to glow, that is, when a voltage is applied to the third LED circuit 3, the proposed device has a red indication.

Если первое 8 и третье 10 сигнальные реле находятся во включенном состоянии, а второе сигнальное реле 9 - в выключенном, то через общий и фронтовой контакты 8 первого сигнального реле и через общий и фронтовой контакты 10 третьего сигнального реле источник электропитания подключается к первой 1 и к третьей 3 светодиодным цепям. Через светодиоды 4.1,...4.К и через светодиоды 6.1,...6.К начинает протекать ток, вызывая их совместное, соответственно, зеленое и красное свечение. Суммирование спектров их излучения в одной конструктивно законченной светодиодной матрице определяет желтое свечение светодиодов, что дает желтое показание предлагаемого устройства.If the first 8 and third 10 signal relays are on, and the second signal relay 9 is off, then through the common and front contacts 8 of the first signal relay and through the common and front contacts 10 of the third signal relay, the power supply is connected to the first 1 and third 3 LED circuits. Through the LEDs 4.1, ... 4.K and through the LEDs 6.1, ... 6.K, a current begins to flow, causing their joint, respectively, green and red glow. The summation of the spectra of their radiation in one structurally complete LED matrix determines the yellow glow of the LEDs, which gives a yellow indication of the proposed device.

Если первое 8 и третье 10 и второе 9 сигнальные реле находятся во включенном состоянии, то через общий и фронтовой контакты 8 первого сигнального реле, через общий и фронтовой контакты 9 второго сигнального реле, через общий и фронтовой контакты 10 третьего сигнального реле, источник электропитания подключается к первой 1, второй 2 и третьей 3 светодиодным цепям. Через светодиоды 4.1,...4.К, 5.1,...5.К, 6.1,...6.К одновременно начинает протекать ток, вызывая их совместное, соответственно, зеленое, синее и красное свечение. Суммирование спектров их излучения в одной конструктивно законченной светодиодной матрице определяет белое свечение светодиодов, что дает белое показание предлагаемого устройства.If the first 8 and third 10 and second 9 signal relays are on, then through the common and front contacts 8 of the first signal relay, through the common and front contacts 9 of the second signal relay, through the common and front contacts 10 of the third signal relay, the power supply is connected to the first 1, second 2 and third 3 LED circuits. Through the LEDs 4.1, ... 4.K, 5.1, ... 5.K, 6.1, ... 6.K, a current begins to flow at the same time, causing their joint, respectively, green, blue and red glow. The summation of the spectra of their radiation in one structurally complete LED matrix determines the white glow of the LEDs, which gives a white indication of the proposed device.

Величины токов через светодиоды ограничиваются внутренним активным и реактивным сопротивлениями источника электропитания и суммой дифференциальных сопротивлений светодиодов в светодиодных цепях. При этом источник электропитания может быть реализован в виде источника стабилизированного тока, величина которого не зависит от величины нагрузки, что обуславливает постоянную величину тока при подключении любого количества светодиодов в светодиодных цепях.The magnitudes of the currents through the LEDs are limited by the internal active and reactive resistances of the power source and the sum of the differential resistances of the LEDs in the LED circuits. In this case, the power supply can be implemented as a stabilized current source, the value of which does not depend on the load, which causes a constant current when connecting any number of LEDs in LED circuits.

Следовательно, использование предлагаемого устройства позволяет иметь конструктивно лишь одну головку для пяти показаний светофора. Это определяет возможность снижения стоимости светофора, упрощения его эксплуатации и снижения эксплуатационных расходов.Therefore, the use of the proposed device allows you to constructively only one head for five indications of a traffic light. This determines the possibility of reducing the cost of a traffic light, simplifying its operation and reducing operating costs.

Claims

A five-digit LED traffic light containing a power source, the contacts of two signal relays, the first LED circuit consisting of a connection according to the turned on green LEDs, and a second LED circuit consisting of a connection according to the turned-on blue LEDs, and the common contact of the first signal relay is connected to one of poles of the power supply, characterized in that the circuit also includes a third signal relay and a third LED circuit, consisting of a connection according to red LEDs, while the input terminal of the first green LED circuit is connected to the front terminal of the first signal relay, and its output terminal is connected to the rear terminal of the first signal relay and to the common terminal of the second signal relay, the front terminal of the second signal relay is connected to the input terminal the second blue LED circuit, the output terminal of which is connected to the rear contact of the second signal relay and to the common contact of the third signal relay, and the front contact of the third signal The main relay is connected to the input terminal of the third red LED circuit, the output terminal of which is connected to the rear terminal of the third signal relay and to the other pole of the power supply.