專利名稱：城市交通指揮信號機時標顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市交通指揮信號機系統(tǒng)，具體涉及一種與信號主機同步工作的時標顯示器。
中國專利86207546公布了一種“城市交通指揮信號機”，信號主機的下方設(shè)置單排直線模擬顯示裝置或數(shù)字顯示裝置，該顯示裝置與信號主機同步工作，以使行人，尤其是司機根據(jù)顯示裝置設(shè)置的多個發(fā)光段的逐個熄滅，合理調(diào)節(jié)人們的心理狀態(tài)，掌握行車速度，節(jié)省能源，其發(fā)光段的顯示手段采用單板機的微機電路，電路是一整體，成本高且維修困難。此外，該顯示裝置一但出現(xiàn)故障即影響到信號主機的顯示，不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。再者，道路上一但出現(xiàn)交通堵塞情況，其事先設(shè)定好的顯示程序無法臨時改，交通警察不能根據(jù)實際情況隨機地變更信號主機和顯示裝置上發(fā)光段的信號顯示。
本發(fā)明的目的在于提供一種城市交通指揮信號機雙排時標顯示器。雙排顯示器上的每個發(fā)光段均由相應(yīng)的一個單元控制器組成。


圖1是信號主機和時標顯示器正視圖。
圖2是圖1的側(cè)視圖。
圖3是單元控制器方框圖。
圖4是時標顯示器整體框圖。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的雙排時標顯示器作為信號主機的輔助顯示裝置，是由雙排燈箱1、單元控制器、換向電路和電源箱組成，雙排燈箱1設(shè)置兩排各自獨立的多個發(fā)光段2即發(fā)光單元體2，單元控制器是由控制發(fā)光段熄滅時間的RC延時電路、555時基電路和由555時基電路控制觸發(fā)電路的雙向可控硅以及傳遞信號的光電偶合器組成。換向電路與單元控制器基本相同，也是由RC延時電路、555時基電路和雙向可控硅電路以及光電偶合器組成。雙排燈箱上的每個發(fā)光段相應(yīng)由一個單元控制器組成，每排的各單元控制器之間彼此獨立工作但又相互連接，信號依次傳遞，發(fā)光段逐個熄滅。信號的傳遞由單元控制器中的光電偶合器完成，發(fā)光段熄滅的時間由單元控制器中的RC延時電路控制，由時基電路控制雙向可控硅的觸發(fā)電路使發(fā)光段發(fā)光或熄滅。
當單排最后一個發(fā)光段熄滅時，此末級單元控制器的光電偶合器將信號傳遞給換向電路，使換向電路內(nèi)的光電偶合器觸發(fā)另一排燈箱上的發(fā)光段全部點亮，同時也控制雙排燈箱體上相應(yīng)的主機信號燈發(fā)亮，然后，發(fā)光段按設(shè)定的延時時間間隔逐個熄滅直至最后一個發(fā)光段熄滅時，此最后一個發(fā)光段的末級單元控制器中的光電偶合器將信號傳遞給另一換向電路，同時控制相應(yīng)的另一排發(fā)光段全部點亮，周而復(fù)始地工作。
每排發(fā)光段的前級單元控制器中RC延時電路的電容的正極端作為單元控制器的輸入端，555時基電路的輸出端分別與雙向可控硅的門極和光電偶合器中發(fā)光二極管的正極端相連，光電偶合器中三極管的集電極作為單元控制器的輸出端與下一級單元控制器的輸入端相連。555時基電路的電源輸入端作為單元控制器的電源端。
每排發(fā)光段的末級單元控制器與前級單元控制器基本相同，不同之處在于555時基電路的輸出端分別與雙向可控硅的門極和光電偶合器中發(fā)光二極管的負極端相連，光電偶合器中三極管的發(fā)射極作為末級單元控制器的輸出端與一個換向電路的電源信號輸入端相連，光電偶合器中發(fā)光二極管的正極和三極管的集電極一起連同555時基電路的電源輸入端一并作為末級單元控制器的電源端。
換向電路中RC延時電路的電阻端和雙向可控硅的門極一起連同555時基電路的電源輸入端一并作為換向電路的電源信號輸入端，555時基電路的輸出端只與光電偶合器中發(fā)光二極管的正極相連，光電偶合器中三極管的集電極作為換向電路的輸出端與另一排發(fā)光段中第一級單元控制器的輸入端相連。
雙排雙色顯示器開始工作，即信號主機的信號顯示由紅轉(zhuǎn)綠或由綠轉(zhuǎn)紅時，通過換向電路的信號轉(zhuǎn)換，顯示器其中一排發(fā)光段的各自單元控制器內(nèi)的可控硅全部導(dǎo)通，相應(yīng)地，各單元控制器中光電偶合器的三極管也全部導(dǎo)通，該排發(fā)光段內(nèi)的指示燈全部點亮，此時，除第一個發(fā)光段的第一級單元控制器中的RC延時電路外，其它各級單元控制器內(nèi)的RC延時電路的電容被已導(dǎo)通的前一級三極管所短路，不起延時作用。第一級延時電路經(jīng)t1時間后，第一級單元控制器中555時基電路的輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，雙向可控硅的觸發(fā)電壓消失，第一個發(fā)光段熄滅，同時，第一級光電偶合器的發(fā)光二極管不發(fā)光，三極管由延時過程中的導(dǎo)通變?yōu)楝F(xiàn)在的截止。此時，第二個發(fā)光段的第二級單元控制器中RC延時電路上的電容器開始充電，延時開始進行，經(jīng)過t2延時時間后，第二個發(fā)光段熄滅，重復(fù)上述情形。
由RC組成的延時電路控制兩發(fā)光段之間的熄滅間隔時間，時基電路是在延時終了時，其輸出端由延時過程中的高電平迅速轉(zhuǎn)換為低電平，使雙向可控硅的觸發(fā)電壓消失，可控硅截止，發(fā)光段燈光熄滅。同時，光電偶合器的三極管由延時過程中的導(dǎo)通狀態(tài)迅速變?yōu)榻刂範顟B(tài)，其三極管的集電極作為輸出端與下一級單元控制器中延時電路的電容端相連，這樣所述下一級的延時電路的電容開始充電，延時開始，所述下一級時基電路的輸出端此時仍為高電平，發(fā)光段仍發(fā)亮，光電偶合器主要用于傳遞兩發(fā)光段之間的信號。當最后一個發(fā)光段熄滅時，末級單元控制器中光電偶合器的三極管發(fā)射極的電源輸出端接入其中一個換向電路的電源輸入端，即使末級單元控制器的電源輸出端加在換向電路的電源輸入端上，換向電路中的雙向可控硅導(dǎo)通，同時，換向電路的RC延時電路的電容開始充電，555時基電路的輸入端為低電平，輸出端為高電平，光電偶合器的二極管工作，三極管導(dǎo)通，三極管的集電極作為換向電路的輸出端與地接通，并接入另一排發(fā)光段的第一級單元控制器的輸入端，將輸入端的電容短路，節(jié)一級單元控制器的雙向可控硅導(dǎo)通，光電偶合器的三極管也相應(yīng)導(dǎo)通，使以后各級單元控制器的電容被短路，所有雙向可控硅導(dǎo)通，促使發(fā)光段全部點亮。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
圖5是實施例整機電路圖。
圖6是前級單元控制器電路圖。
圖7是末級單元控制器電路圖。
圖8是換向電路圖。
圖9是警告燈電路圖。
雙排雙色時標顯示器作為信號主機的輔助顯示，控制信號主機同步工作，其上排顯示器設(shè)有15個紅色發(fā)光段，下排顯示器對應(yīng)設(shè)有15個綠色發(fā)光段，相應(yīng)地，上、下排發(fā)光段的單元控制器也各為15個，電源采用36V大功率電源箱，各單元控制器和兩個換向電路分別各自固接在一個電路板上，單元控制器和換向電路中的光電偶合器由一個發(fā)光二極管和三極管組成，雙向可控硅起開關(guān)作用，控制發(fā)光段的點亮或熄滅以及信號主機上的紅、綠燈顯示(由換向電路完成)。單元控制器電路板的5腳為電源端，6腳為輸入端，7腳為輸出端，1、2、3、4腳為延時電路的延時電阻端。第1-14個前級單元控制器中555時基電路的兩個輸入端2和6共接并接入電容器的正極端，共同做為單元控制器的輸入端6，555時基電路的兩個電源輸入端4和8共接并作為單元控制器的電源端5，4N25光電偶合器內(nèi)三極管的發(fā)射極4連同發(fā)光二極管的負極2共同接地。時基電路的輸出端3通過各自的限流電阻分別和可控硅的門極和二極管的正極1相連。三極管的集電極5作為前級單元控制器的輸出端7。
最后一個末級單元控制器中555時基電路的輸出端3通過一個限流電阻和可控硅的門極相連，而輸出端3又與4N35光電偶合器的發(fā)光二極管的負極2相連，發(fā)光二極管正極端1通過一個限流電阻連同三極管的集電極5和555時基電路的電源輸入端4、8一并作為末級單元控制器的電源端5，三極管的發(fā)射極4作為末級單元控制器的輸出端7。
控制信號主機紅綠顯示的換向電路中555時基電路的輸出端3只與4N25光電偶合器的發(fā)光二極管的正極端1相連，可控硅通過一個限流電阻與時基電路的電源輸入端4和8一并作為換向電路的電源信號輸入端5，該輸入端5又接入延時電路中的延時電阻。光電偶合器中發(fā)光二極管的負極2和三極管的發(fā)射極4連同555時基電路的公共接地端1一并接地。三極管的集電極5作為換向電路的輸出端7。
此外，本發(fā)明的時標顯示器還增設(shè)了一個無線遙控接收器，該接收器控制繼電器的開關(guān)觸點，進而使處于工作狀態(tài)的上排紅色發(fā)光段或下排綠色發(fā)光段重新全部點亮再逐個熄滅，由交通警察根據(jù)實際情況，通過手中的無線遙控發(fā)射器控制信號主機和顯示器的信號顯示，按需要臨時延長通行時間或停止時間。受無線遙控接收器控制的繼電器的兩對常開觸點分別與兩排發(fā)光段的第一級單元控制器和末級單元控制器的輸入端6相連。
再者，單排的各個單元控制器中延時電路的延時電阻R1～R4的阻值是不相同的，即單排發(fā)光段的熄滅時間間隔不相同，先快后慢，單排各級單元控制器中延時電路的延時電阻阻值總趨勢是隨發(fā)光段的熄滅而逐漸增大，實現(xiàn)了時標顯示器發(fā)光段的曲線模擬顯示。在單排發(fā)光段總的熄滅間隔時間周期內(nèi)，其熄滅時間按一定的函數(shù)曲線變化，形成“先快后慢”的特殊效果，實驗證明，此效果優(yōu)于直線模擬顯示器，對駕車者(包括騎車者和行人)在交通心理上產(chǎn)生“急迫感”，減輕了等紅燈時的急燥心理和過綠燈時的遲緩心理。
另外，本發(fā)明的時標顯示器設(shè)有4個固定顯示周期，即單排發(fā)光段內(nèi)各級單元控制器中的延時電路設(shè)置4個延時電阻R1、R2、R3和R4，這樣，單排發(fā)光段的總的熄滅時間分別為30秒、40秒、50秒和60秒，15個發(fā)光段的4個電阻值如下表<
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除上所述外，考慮到信號主機顯示燈由綠燈轉(zhuǎn)為綠燈的過程中有黃燈顯示，時標顯示器又增加了兩個與上、下排發(fā)光段相對應(yīng)的控制黃燈顯示的警告燈電路，該電路同樣由延時電路、555時基電路、4N35光電偶合器和雙向可控硅組成并固接在一個電路板上，555時基電路的兩個輸入端2和6共接并與延時電路的電容正極端相連，作為警告燈電路的輸入端，555時基電路的輸出端3與光電偶合器發(fā)光二極管的負極2相連，雙向可控硅的門極經(jīng)一個限流電阻和三極管的發(fā)射極4相連，光電偶合器中發(fā)光二極管的正極1和三極管的集電極5連同555時基電路的兩個電源輸入端4和8一并作為警告燈電路的電源端。警告燈電路的輸入端與對應(yīng)的單排發(fā)光段的其中一個單元控制器的輸入端相連接(實施例中是與第14級單元控制器的輸入端相連接)，其延時電路與電源端與另一排發(fā)光段的單元控制器對應(yīng)連接，考慮到遙控作用，繼電器的另兩對常閉觸點分別與末級單元控制器的輸入端和警號燈電路的輸入端相連接。
警號燈電路的工作狀態(tài)與單元控制器相反，其延時時間與所設(shè)定的周期相對應(yīng)，當上排紅色發(fā)光段的第14號燈延時完了時，警告燈電路開始工作，電容器開始充電，警號燈電路中時基電路的輸出端為低電位，發(fā)光二極管不工作，可控硅截止，黃燈不亮，當下排綠色發(fā)光段的第15號燈延時快完時，警號燈電路的電容器充電完畢，時基電路的輸出端為高電位，可控硅導(dǎo)通，黃燈開始發(fā)亮，在第15號延時完畢時，警告燈電路控制的黃燈同時熄滅。
還有，為使時標顯示器控制信號主機顯示燈的顯示，時標顯示器加有一轉(zhuǎn)換開關(guān)K，警號燈電路和換向電路通過此開關(guān)與信號主機接通，當時標顯示器發(fā)生故障時，轉(zhuǎn)換此開關(guān)馬上連接原交通指揮信號機，可繼續(xù)自行工作。
時標顯示器作為信號主機顯示燈的輔助顯示裝置，由于每個發(fā)光段由相應(yīng)的一個單元控制器組成，維修方便且成本也較低，加之顯示器內(nèi)設(shè)有遙控接收器，人為地控制該顯示器的信號顯示。
權(quán)利要求
1.一種城市交通指揮信號機時標顯示器，包括在顯示器上設(shè)置的一排各自獨立的發(fā)光單元體，其特征在于時標顯示器還增加了另一排各自獨立的發(fā)光單元體，每排各自獨立的發(fā)光單元體又由相應(yīng)的一個單元控制器組成，單元控制器又是由控制發(fā)光單元熄滅時間的RC延時電路、555時基電路和由時基電路控制觸發(fā)電路的雙向可控硅電路以及用于在每排相鄰發(fā)光單元體之間傳遞信號的光電偶合器組成，每排發(fā)光單元體的末級單元控制器與觸發(fā)另一排發(fā)光單元體發(fā)光的換向電路連接，該換向電路也是由RC延時電路、555時基電路和光電偶合器以及雙向可控硅電路組成。
2.如權(quán)利要求1所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于每排發(fā)光單元體的前級單元控制器中555時基電路的輸出端分別接入雙向可控硅的門極和光電偶合器中發(fā)光二極管的正極，末級單元控制器中555時基電路的輸出端分別接入雙向可控硅的門極和光電偶合器中發(fā)光二極管的負極，換向電路中555時基電路的輸出端直接接入光電偶合器中發(fā)光二極管的正極。
3.如權(quán)利要求2所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于前級單元控制器的輸出端(光電偶合器內(nèi)三極管的集電極)接入下一級單元控制器的輸入端(555時基電路的兩個輸入端與延時電路中電容器的正極的三個共接點)，末級單元控制器的輸出端(光電偶合器內(nèi)三極管的發(fā)射極)與控制另一排發(fā)光單元體發(fā)光的換向電路的電源信號輸入端(延時電路的電阻端，雙向可控硅的門極連同555時基電路的兩個電源輸入端的共接點)，所述換向電路的輸出端(光電偶合器中三極管的集電極)與被觸發(fā)的單排發(fā)光單元體的第一級單元控制器的輸入端相連。
4.如權(quán)利要求3所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于時標顯示器內(nèi)設(shè)有一個控制繼電器工作的無線遙控接收器，進而使處于工作狀態(tài)的單排發(fā)光單元體全部點亮再逐個熄滅，所述繼電器的兩對常開觸點分別與兩排發(fā)光單元體的第一級單元控制器和末級單元控制器的輸入端相連。
5.如權(quán)利要求1所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于單排發(fā)光單元體的各級單元控制器中RC延時電路的延時電阻值不相同，各級延時電阻值總得趨勢是隨著發(fā)光單元體的逐個熄滅而逐漸增大，實現(xiàn)了時標顯示器的曲線模擬顯示。
6.如權(quán)利要求5所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于所述各級單元控制器中RC延時電路內(nèi)設(shè)有多個阻值不同的延時電阻。
7.如權(quán)利要求4所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于時標顯示器內(nèi)設(shè)有與兩排發(fā)光單元體相對應(yīng)的在兩排發(fā)光單元體由練燈轉(zhuǎn)紅燈時控制黃燈顯示的警告電路，警告燈電路由RC延時電路、555時基電路、雙向可控硅電路和光電偶合器組成。
8.如權(quán)利要求7所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于所述與單元控制器的工作狀態(tài)相反的警告燈電路中555時基電路的輸出端直接與光電偶合器內(nèi)發(fā)光二極管的負極相連，和單元控制器輸入端的連接方式相同的警告燈電路的輸入端與對應(yīng)的單排發(fā)光單元體的其中一個單元控制器的輸入端相連。
9.如權(quán)利要求8所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于受無線遙控接收器控制的繼電器的兩對常閉觸點分別與警告燈電路的輸入端和末級單元控制器的輸入端相連。
10.如權(quán)利要求9所述的城市交通指揮信號機時標顯示器，其特征在于時標顯示器內(nèi)還設(shè)有一個與原交通指揮信號機兼容工作的轉(zhuǎn)換開關(guān)，警告燈電路和換向電路通過此開關(guān)與信號主機顯示燈接通。
全文摘要
一種城市交通指揮信號機時標顯示器，顯示器是雙排雙色的發(fā)光段，每個發(fā)光段由一個單元控制器組成，單元控制器由延時電路、時基電路、雙向可控硅和光電偶合器組成，換向電路和警告燈電路與單元控制器基本相同。與信號主機顯示燈配套工作的顯示器在全部顯示紅燈或綠燈后以曲線模擬方式逐個熄滅，使駕車者以合理的心態(tài)掌握行車速度，同時，交通警還可根據(jù)實際情況，隨時延長通行時間和停止時間，顯示器發(fā)生故障，信號機可單獨工作。
文檔編號G08G1/096GK1041052SQ89104518
公開日1990年4月4日 申請日期1989年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月29日
發(fā)明者楊安有 申請人:航空工業(yè)部太行儀表廠