ITMI940822A1 - Sistema a guida di luce migliorato per strade a traffico veicolare - Google Patents

Description

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo ed apparato per migliorare l'assistenza al traffico su strada che si basa sulla generazione di onde di lampi di luce in movimento su una guida di luce continua lungo una strada a traffico veicolare.

STATO DELLA TECNICA

E' ben noto nell'arte il problema di segnalare ai conducenti di automobili l'approssimarsi a zone di deviazione della circolazione normale del traffico, come zone di lavoro, di deviazione, di interruzione o qualsiasi altra situazione pericolosa.

Questo problema fino ad ora è stato risolto con numerosi mezzi. Durante il giorno, l'indicazione di deviazione viene fatta in genere tramite coni di segnalazione disposti lungo la strada. Durante la notte, per segnalare la deviazione viene disposto in genere un sistema di agenti retroriflettenti lungo la strada. Questo sistema di agenti retroriflettenti presenta lo svantaggio di segnalare la deviazione al conducente solo quando la luce del veicolo colpisce gli agenti retroriflettenti. Inoltre, in caso di poca visibilità a causa per esempio di nebbia, l'efficienza di tale sistema viene ridotta drasticamente.

Un altro modo per risolvere il problema di cui sopra durante la notte si basa sull'impiego di una serie di lampade a lampi di luce disposte lungo la deviazione. Lo svantaggio di questo sistema sono le caratteristiche discontinue di una serie di singole lampade e il disturbo causato al conducente da forti lampi di luce laterali.

Recentemente, è stato introdotto sul mercato un sistema a guida di luce. Tale sistema comprende una pluralità di tubi a guida di luce, di cui ognuno ha una lampada ad una sua estremità che fornisce una linea di luce continua.

Il tubo di luce comprende una sottile pellicola flessibile fatta di un materiale trasparente adatto avente una superficie strutturata da una parte e una superficie levigata dall'altra.

Il lavoro della guida di luce può essere manipolato in modo tale che la guida agisca come illuminatore permettendo una quantità controllata di dispersione luminosa.

Una descrizione specifica dei materiali e una costruzione specifica della guida di luce possono essere trovate nei brevetti US 4.906.070, 5.056.892 e 5.043.850.

Malgrado il buon lavoro svolto dal sistema della guida di luce nota nell'arte, vi è ancora il bisogno di un sistema di segnalazione migliorato, con caratteristiche specifiche di efficienza e richiamo dell'attenzione dei conducenti di auto, di una deviazione dalla solita circolazione del traffico lungo la strada.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE La presente invenzione si riferisce ad un sistema a guida di luce (1) per una migliorata assistenza al traffico su strada comprendente: a) una pluralità di guide di luce (2) disposte una dopo l'altra lungo il proprio asse longitudinale, di cui ognuna consiste di un tubo di plastica (4) avente ad una sua estremità una sorgente di luce (3) e all'altra estremità un cappuccio riflettente,

b) una sorgente di energia (10),

c) una pluralità di stabilizzatori di tensione (11) collegati alla sorgente di energia in corrispondenza ad ogni sorgente di luce,

d) un generatore di impulsi elettrici (12), che produce un impulso elettrico, e

e) un dispositivo di lampi di luce (13), collegato a detto stabilizzatore di tensione (11) e a detto generatore di impulsi (12), in grado di fornire alla sorgente di luce (3) un diverso voltaggio a seconda dell'impulso elettrico generato da detto generatore di impulsi elettrici (12).

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La Fig. 1 è una vista in prospettiva della parte terminale del tubo della guida di luce provvisto della sorgente di luce.

La Fig. 2 è una vista in prospettiva del tubo della guida di luce installato in un sistema di controllo del traffico nel New Jersey.

La Fig. 3 è una vista in sezione trasversale del tubo della guida di luce.

La Fig. 4 è una vista in sezione longitudinale di una sottile pellicola trasparente strutturata.

La Fig. 5 è una vista in sezione longitudinale del tubo della guida di luce.

La Fig. 6 è un diagramma a blocchi della presente invenzione. La Fig. 7 è un diagramma elettronico schematico dello stabilizzatore di voltaggio 11 della Fig. 6.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE Come detto sopra, la presente invenzione si riferisce ad un sistema a guida di luce migliorato. Facendo riferimento alle Fig. 1 e 2, il sistema a guida di luce 1 comprende un tubo a guida di luce 2 avente ad una sua estremità una sorgente di luce 3 e all'altra estremità un cappuccio riflettente (non mostrato).

Il tubo a guida di luce 2 consiste di una pluralità di tubi di plastica trasparente 4, come per esempio un tubo di policarbonato, collegati con un manicotto (non mostrato). Come mostrato in Fig. 3, una sottile pellicola 5 di materiale polimerico trasparente viene fatta aderire alla parete interna 6 del tubo di plastica 4. Come meglio mostrato in Fig. 4, la sottile pellicola interna 5 ha una superficie strutturata 7 e una superficie opposta liscia 8. La superficie liscia 8 viene fatta aderire alla parte interna 6 del tubo trasparente 4. La superficie strutturata 7 comprende una serie lineare di prismi isosceli in miniatura sostanzialmente ad angoli retti disposti l'uno accanto all'altro per formare una pluralità di picchi e scanalature. La lunghezza di un singolo tubo di plastica può variare dai 3 ai 9 metri, preferibilmente dai 3 ai 6 metri. Più corto è il tubo di plastica, più facile sarà il trasporto e l'installazione della guida di luce, in particolare lungo una curva della strada. La lunghezza totale del tubo a guida di luce è limitata a 9-18 metri, preferibilmente a 12-15 metri, in modo da ottenere una buona uniformità di luminanza lungo tutta la sua estensione. Ogni tubo a guida di luce viene installato l'uno dopo l'altro lungo il suo asse longitudinale per formare un sistema continuo a guida di luce lungo la strada a traffico veicolare. Il tubo può essere installato su un guard-rail o altri mezzi specifici di supporto.

I lati perpendicolari dei prismi formano un angolo di circa 45° con la superficie liscia, e quando la pellicola viene arricciata la superficie liscia assume una curva arcuata continua liscia senza per questo avere effetti materiali sul lavoro della pellicola. Come mostrato in Fig. 5, la luce incidente che proviene dalla sorgente di luce 3 e colpisce o la superficie 7 o la 8, entro certi valori angolari, viene totalmente riflessa all'interno. La luce è totalmente riflessa all'interno quando la luce rifratta dalla prima superficie colpisce la seconda superficie con una angolazione, rispetto a quella normale, maggiore dell'angolazione critica. L'angolazione critica, nell'aria, viene definita come l'arcoseno del reciproco dell'indice di rifrazione del materiale. La sottile pellicola da usare in un tubo a guida di luce viene manipolata aggiungendo particelle diffondenti, oppure incorporando finestre o imperfezioni, come lati di prismi lisci non ottici e/o angoli o picchi acuti non ottici, in modo che la guida di luce agisca come illuminazione permettendo una dispersione di luce controllata.

Una specifica caratteristica della guida di luce è che la sua luminanza dipende dall'angolo dell'osservatore. La luminanza massima è ottenuta con un'angolazione di circa 15°, e la luminanza decresce rapidamente ad angolazioni maggiori. Ad angolazioni superiori a 50°, la luminanza è ridotta circa a zero. Altri dettagli specifici della sottile pellicola strutturata di cui sopra possono essere trovati nei brevetti US 4.906.070 e 5.056.892 di cui sopra.

La sorgente di luce 3 può essere qualsiasi fonte di illuminazione utile che possa essere esposta in condizioni di tempo variabili. Particolarmente utile può essere in proiettore a prova d'acqua con una lampada alogena a bassa tensione (12 V, 50 W). Fra la lampada alogena e l'interno del tubo di plastica viene convenientemente interposto un filtro per ottenere un'emissione di luce colorata, come per esempio luce rossa, gialla o simili.

Secondo la presente invenzione, il sistema a guida di luce è provvisto di un sistema elettronico in grado di generare un voltaggio di base, provvedendo così ad una illuminazione di base di tutta la guida di luce, e un impulso sequenziale di voltaggio addizionale, provvedendo così a dare onde in movimento di lampi di luce lungo la guida di luce.

Il sistema elettronico è descritto schematicamente nel diagramma a blocchi della figura 6 e comprende una sorgente di energia 10 e un generatore di impulsi 12, entrambi racchiusi nella scatola A, un numero n (a seconda delia lunghezza di tutto il dispositivo) di stabilizzatori di tensione 11 , dispositivi per i lampi di luce 13 e sorgenti di luce 3 collegate a detti dispositivi per i lampi 13, tutti racchiusi in rispettive scatole Bn.

La sorgente di energia 10 è convenientemente una batteria a corrente continua di basso voltaggio (48 V), ma può essere convenientemente usata anche una linea elettrica a corrente alternata di 220 V. Lo stabilizzatore di voltaggio 11 permette di stabilizzare e ridurre il voltaggio a circa 10-15 V, preferibilmente a circa 12-14 V. Lo stabilizzatore 11 permette di evitare cadute di voltaggio dovute allo stato di carica della batteria e/o alla lunghezza dei cavi di collegamento. In Fig. 7 è descritto un diagramma schematico del circuito elettronico dello stabilizzatore. Se la sorgente di energia fornisce corrente alternata, può essere convenientemente aggiunto un ulteriore raddrizzatore. Il generatore di impulsi 12 può generare un impulso elettrico che viaggia lungo la pluralità dei dispositivi di lampi di luce 13, attraverso di un collegamento convenzionale via cavo, per tutta la lunghezza del sistema a guida di luce della presente invenzione. Il generatore di impulsi 12 è convenientemente provvisto di un controllo della frequenza che permette di variare la frequenza degli impulsi in base alla lunghezza totale del sistema a guida di luce e alla durata desiderata del lampo di luce. La durata del lampo di luce può essere modificata dai dispositivi che lo producono.

I dispositivi che generano i lampi di luce 13 forniscono alle sorgenti di luce 3 del sistema a guida di luce un voltaggio di base che corrisponde a circa il 60-80% del voltaggio massimo, provvedendo così ad una luminanza di base della guida di luce. Un esempio specifico di sorgente di luce è l'Osram Halospot™ 111. Una riduzione del voltaggio può essere ottenuta con un variatore di voltaggio entro i dispositivi che producono lampi di luce 13. Il generatore di impulsi 12 e il dispositivo che genera lampi di luce 13 sono ben noti nell'arte e non sono necessari specifici requisiti per la realizzazione della presente invenzione. Un esempio di gene-ratore di impulsi e di dispositivo che genera lampi di luce utile nella presente invenzione è rappresentato dal dispositivo di segnalazione a lampi LA 26, prodotto dalla Italflash Co.

Quando l'impulso elettrico prodotto dal generatore di impulsi 12 raggiunge il primo dispositivo che genera lampi di luce del sistema a guida di luce, il variatore di tensione viene by-passato, e il dispositivo che genera lampi di luce fornisce alla sorgente di luce corrispondente il massimo voltaggio di erogazione. La durata di questo lampo di luce può variare da 0,1 a 2 secondi, preferibilmente da 0,5 a 1,5 secondi, dopo di che il voltaggio ritorna al valore base e l'impulso viene trasferito al prossimo dispositivo generatore di lampi. Quando l'impulso raggiunge l'ultima sorgente di luce, un nuovo impulso viene prodotto dal generatore di impulsi. Alternativamente, quando il sistema a guida di luce è particolarmente lungo, una sequenza di impulsi può essere generata prima che il primo abbia raggiunto la fine della guida di luce.

I mezzi descritti sopra per controllare la frequenza degli impulsi, il voltaggio base e la durata del lampo di luce permettono all'apparato della presente invenzione di essere adattato alle più disparate situazioni che si incontrano in condizioni lavorative, come per esempio lunghezza delia strada, diversa illuminazione, diverse condizioni atmosferiche, e simili.

II risultato visibile è un'onda di lampi di luce che viaggia continuamente lungo tutto il sistema a guida di luce. L'onda di lampi di luce si è dimostrata particolarmente efficiente per segnalare una deviazione dalla normale circolazione del traffico, anche in condizioni di bassa visibilità o lungo una curva della strada. Inoltre, le caratteristiche specifiche di luminanza della guida di luce in base all'angolazione dell'osservatore permette di non disturbare il conducente del veicolo quando questo procede lateralmente al sistema a guida di luce.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema a guida di luce per migliorare l'assistenza al traffico su strada comprendente: a) una pluralità di guide di luce (2) disposte una dopo l'altra lungo il proprio asse longitudinale, di cui ognuna consiste di un tubo di plastica (4) avente ad una sua estremità una sorgente di luce (3) e all'altra estremità un cappuccio riflettente, b) una sorgente di energia (10), c) una pluralità di stabilizzatori di tensione (11) collegati alla sorgente di energia in corrispondenza ad ogni sorgente di luce, d) un generatore di impulsi elettrici (12), che genera un impulso elettrico, e e) un dispositivo di lampi di luce (13), collegato a detto stabilizzatore di tensione (11) e a detto generatore di impulsi (12), in grado di fornire alla sorgente di luce (3) un diverso voltaggio a seconda dell'impulso elettrico generato da detto generatore di impulsi elettrici (12).
2. 2. Sistema a guida di luce secondo la rivendicazione 1, in cui detto generatore di impulsi elettrici può produrre impulsi di frequenza variabile.
3. 3. Sistema a guida di luce secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo generatore di lampi di luce può modificare la durata nel tempo del lampo di luce.
4. 4. Metodo per migliorare l'assistenza al traffico su strada che comprende le fasi seguenti: a) provvedere lungo una strada a traffico veicolare un sistema a guida di luce (1) che comprenda una pluralità di guide di luce (2) disposte Cuna dopo l'altra lungo il proprio asse longitudinale, di cui ognuna consiste di un tubo di plastica (4) avente ad una sua estremità una sorgente di luce (3) e all'altra estremità un cappuccio riflettente, b) provvedere un voltaggio di base a detto sistema a guida di luce, c) provvedere un generatore di impulsi collegato a detta pluralità di sorgenti di luce attraverso una corrispondente pluralità di dispositivi generatori di lampi di luce in grado di aumentare in modo sequenziale per un periodo predeterminato il voltaggio applicato ad ogni sorgente di luce da detto voltaggio di base ad un voltaggio massimo, in modo da generare un'onda in movimento di lampi di luce attraverso il sistema a guida di luce.