两两式无空等道路红绿灯传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种检测车辆来和去的传感装置，它和专门的电子控制器相配后可消除空等车现象（即本道红灯停车时，前面横道上无车通过）。在交叉口的每条路上，横铺４条相同的传感带，车轮滚过它们时便会发出信号。传感带是一条橡胶带，其内部有两组互相绝缘的导电体。本实用新型专利技术既可区分机动车与非机动车，还可发出“有车待通”和“通车结束”两大信号。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于交叉路口行车调度的传感装置，它可对通过车辆进行检测，需要时便会发出信号。本技术，不包括处理传感器发来信号的控制器。目前交叉路口的红绿灯控制大多是时间间隔式的，它不能根据道路上具体的行车情况来调度，而是按时间t1，使红绿灯间隔亮出来调度的。即使有些先进地区采用了电视收录各路段的行车情况来调节时间t1，但是，这些方法都只能使空等车的比例小一点，却不能完全消除这种空等车现象(即本道红灯时，前面横道上却无车通过)，因为交叉路口上通过车辆的时间间隔是无序的，即使有人进行外围通过车辆的编序试验，但总的来讲还是收效甚微。因为每次编序就是流通时间上的损失。另外，车辆在进行中的速度也是任意变化的。所以，若要完全消除空等车的现象，必须象人工指挥一样，对交叉路口中任一路口每一次来车作出按排。如果靠人工指挥，日晒雨淋，从早到晚，如此繁忙地指挥是难以胜任的。只有依靠一种传感装置，用它发送交叉路口行车状况的信号，从而使相配的控制器合理地亮出红绿灯。为了寻找红绿灯控制适用的传感装置，国外最近二年内提出了许多方案，这些方案大体分为光电传感；红外传感；微波传感；压力式传感。例欧州专利EP88－267－032就是其中的一例，但是这些方案都只适用于专用道路。对于中国国情，及国外的普通车道来说，上述方案都是不适用的，因为这些传感装置大多不能区分机动车和非机动车和人，即非机车和人经过时也要作为车辆信号发出，因此只能在机动车专用车道上使用。唯有英国专利88－2203－876做得较好，它既能实现上述区分，还能识别行车方向。因为要做到无空等调度，传感器必须能识别出谁是要求过道口的车，谁是已过道口的车，而要做到这一点，目前最好的方式是辨认路口行车的方向。本技术的目的1、能够将路面上经过的机动车和非机动车及人区分出来，即只有机动车经过时才发出信号。2、能够正确发出“有车待通”和“通车结束”两大基本信号。本技术关于机动车与非机动车和人的区分是这样实现的见附图说明图1、这是弹性橡胶制成的传感带，带内上下设有导电体(4)，中间也以橡胶(5)间隔。当上下导电体接上交流电源(6)时，上下导电体就成了一只电容器，中间的橡胶就是电容介质，因为上下导电体的间隔可因受压大小变化、实际这是一只可变电容器。由于传感带铺设在路面上，汽车经过时，车轮滚过传感带，传感带就受车辆的重力而压缩，使得上下导电体，即电容器的极板间距减小，电容量就加大，使得输出端(2)的信号电流量提高，以至能够推动电子控制器内的开关，作出红绿灯的调度。这里电容量的加大变化有公式C＝ (es)/(4πKd) 证明。式中C－－电容量；π、e、K－－常数，d－－极板间距，S－－极板相对面积。可见被压缩的极板面积越大电容量越大，被压缩的极板间的距离越小，电容量越大。电容量加大可使电流加大的说法有公式XC＝ 1/(2πfc) 证明。式中XC－－电容对电流的阻抗，π－－常数，f－－频率，C－－电容量。该公式表明电容量越大，对电流的阻力越小。这两个公式是电学中的基础知识，早已在实践中普遍使用，本技术也是利用这两个原理将机动车重量大、轮胎着地面积大的特征反应出来，以此实现机动车和非机动车、人的区别。当人和非机动车经过传感带时，因为重量轻，传感带压缩不够，电容量达不到要求，输出的电流太小，全被电阻(1)阻挡，输出端(2)没有电信号发出。所以非机动车和人经过时不会发出信号。即使有些体重大的人骑自行车，或载重量大的三轮车和手推车，它们的重力压缩接近机动车对传感带的压缩，但是它们轮胎的着地面积明显小于机动车轮胎的着地面积，它们只能使传感带内小面积的极板减小距离。而上述公式表明极板面积S与电容量是正比的，所以它们产生的电容量还是明显的小于机动车滚过时产生的电容量，它们发出的信号电流还是不能越过电阻(1)，因此不会向控制器发出信号。总之，非机动车与机动车的区分是通过压力和面积两个因素来实现的。关于准确发出“有车待通”和“通车结束”这两大基本信号，本技术是这样实现的请看图2为了准确发出“有车待通”的信号，传感器必须不理睬已过道口的车辆。而已过道口车和要求过道口的车都会在路面上的传感带(8)(9)(15)(17)上滚过。本装置可做到只有要求过道口的车轮滚过时才发出信号。例如要求过道口的车辆边观察红绿灯边向道口停车线前进时，其车轮滚过传感带(17)带内的电容加大，输出的电流经延时开关(13)开通了传感带(15)的信号电源，并保持一段开通时间t2。由于传感带(17)与(15)靠的很近，车轮滚过传感带(17)后立即滚过传感带(15)，这时时间t2还未过去，传感带(15)的电源还处于开通状态，传感带(15)受压产生的电流信号就被送向红绿灯控制器。这个信号就是名符其实的“有车待通”信号。如果反方向来的车，也就是已过道口的车，它的车轮必定是先滚过传感带(15)，再滚过传感带(17)。当它滚过传感带(15)时，因为传感带(17)未受压，传感带(17)的电源未被开通，因此，车轮反向经过时不发出信号。这就是保证了只有要求过道口的车经过才发出信号，保证了反向行车决不会误发“有车待通”的信号。当上述车辆的车轮滚过传带(17)(15)后，如果前面横道无车子发出或者晚发出“有车待通”信号，控制器就会指挥前方亮出绿灯。上述车辆就可继续前进过道口，当它的车轮滚过近道口的传感带(9)(8)时，与刚才经过传感带(17)(15)时的原理一样，但传感带(8)发出的信号是“通车结束”的信号，与刚才传感带(15)发出的信号意义根本不同。实际该车轮经过传感带(8)时，不能认为通车已结束，因为车辆还未穿过道口，只有当车辆的尾部过道口的一半时，才可认为该车通车结束。为此，当车轮走出传感带(8)时，它所发出的电信号不立即送向控制器，而是触动延时开关(11)，经过时间t3后，延时开关(11)才向控制器发出信号，这是名符其实的“通车结束”信号，因为这时该车辆的尾部已过道口的一半。“通车结束”信号的物理指标与“有车待通”信号相同，当反向车经过传感带(8)(9)时与前面讲过的反向车经过传感带(15)(17)的情况相同，也决不会误发“通车结束”的信号的。以上就是本装置两大目的的实现状况。但是具体实施时还有细节问题。例1人力车的重量达到400Kg以上时，有可能使传感带发出“有车待通”的信号怎么办？不要紧，这样重量的非机动车在交通安全角度上看，可以把它作为机动车的待遇按排过道口。例2现在摩托车向轻型化发展，有些摩托重量轻、轮面狭，以至经过传感带时发不出信号怎么办？不要紧，这些被承认为机动车的轻型摩托行走仍在机动车道上，过道口时如果它的前后左右有汽车过道口的，控制器会照顾它跟着汽车过。只有当它要求过道口时，前后左右没有同行车，对面横道也无行车，或者对面横道上的行车一辆接一辆不仃，这时，才把它作为自行车看待，象现有的红绿灯一样，等到一定的间隔时间后才能翻转灯色。这样的机会在行车中较少，即使出现就象目前的机动车一样处理，因此从大局看轻型摩托的问题很小，还是满意的。例3，请看图2。上面说过反向车辆经过传感带时决不会误发信号，那么当反向车的前轮胎经过传感带(17)时，传感带(15)的输出电路不是被开通了吗？不会的，因为传感带(17)与(15)只相距10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于道路红绿灯控制的传感装置，该装置在交叉路口的每条路面上，垂直于行车方向铺设４条传感带。其特征为：ａ、上述传感带内设有作为电容器的上下导电体。ｂ、上述传感带内上下导电体之间相隔的物体具有弹性。ｃ、上述４条传感带中第１条与第２条之间；第３条与第４条之间各有至少一只延时开关控制讯号输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小华，
申请(专利权)人：胡小华，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]