ITRM20060103A1 - LIGHTING AND DRIVING DEVICE FOR VEHICULAR TRAFFIC IN THE EVENT OF FOG OR LOW VISIBILITY AND OR FOR ENERGY SAVING - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

dell'invenzione avente per titolo: of the invention entitled:

"dispositivo di illuminazione e guida per traffico veicolare in caso di nebbia o scarsa visibilità e/o per risparmio energetico." "lighting and guidance device for vehicular traffic in case of fog or poor visibility and / or for energy saving."

RIASSUNTO SUMMARY

Dispositivo costituito da una serie di lampade a scarica impulsiva installate lungo il percorso stradale che in caso di nebbia illuminano il percorso da seguire mediante la loro accensione sequenziale. Device consisting of a series of impulse discharge lamps installed along the road which, in the event of fog, illuminate the path to be followed through their sequential lighting.

Attualmente le strade ed autostrade od in genere i percorsi veicolari sono illuminati da lampade montate ad altezza variabile tra i sei ed i dieci metri. In caso di nebbia dette lampade illuminano la nebbia e provocano un intenso bagliore molto fastidioso che limita la visibilità. Lo stesso fenomeno si verifica con i proiettori abbaglianti ed anabbaglianti degli autoveicoli. Currently the roads and motorways or in general the vehicular paths are illuminated by lamps mounted at a variable height between six and ten meters. In case of fog, these lamps illuminate the fog and cause an intense, very annoying glow that limits visibility. The same phenomenon occurs with the main and dipped beam headlamps of motor vehicles.

La presente invenzione si propone di ovviare agli inconvenienti descritti ottenendo anche un considerevole risparmio energetico. Vengono usate delle lampade a scarica che emettono un lampo di luce molto intenso (flash) sulla superficie della strada. Nel nostro prototipo sono state usate 2 lampade allo Xenon da 25 W. Dette lampade emettono in un tempo brevissimo una grande quantità di energia luminosa e sono montate in un apposito proiettore che limita il fascio luminoso verso il basso, senza interessare gli strati superiori ove è presente la nebbia. Quindi si ottiene l'illuminazione in modo più efficiente (A) ed economico (B) del sistema usante lampade tradizionali. The present invention aims to obviate the drawbacks described, also obtaining considerable energy savings. Discharge lamps are used which emit a very intense flash of light on the road surface. In our prototype 2 x 25 W Xenon lamps were used. These lamps emit a large amount of light energy in a very short time and are mounted in a special projector that limits the light beam downwards, without affecting the upper layers where it is present the fog. Thus, lighting is obtained in a more efficient (A) and economical (B) way than the system using traditional lamps.

A-In modo più efficiente perché gli speciali proiettori ove sono situate le lampade indirizzano la luce verso il basso senza interessare gli strati di nebbia che solitamente si dispongono alcune decine di centimetri sopra il suolo; contemporaneamente si evita di illuminare la nebbia che altrimenti se colpita dalla luce formerebbe una barriera traslucida impenetrabile per i noti fenomeni della diffrazione e/o rifrazione: nel disegno n° 1 allegato è illustrato il tipo di proiettore realizzato per ottenere l'effetto di non illuminare la nebbia posta sopra il proiettore .Esso è composto da un arco di parabola P riflettente la luce proveniente dalla lampada tubolare L situata nel fuoco; superiormente la parabola è chiusa dallo schermo S in modo che i raggi luminosi non si propaghino verso l'alto. A-More efficiently because the special projectors where the lamps are located direct the light downwards without affecting the layers of fog that usually are arranged a few tens of centimeters above the ground; at the same time, it is avoided to illuminate the fog which otherwise, if hit by the light, would form an impenetrable translucent barrier for the known phenomena of diffraction and / or refraction: in the attached drawing n ° 1 the type of projector made to obtain the effect of not illuminating is illustrated the fog placed above the projector. It is composed of an arc of parabola P reflecting the light coming from the tubular lamp L located in the focus; above the parabola is closed by the screen S so that the light rays do not propagate upwards.

B-In modo più economico in quanto ci è sufficiente illuminare la strada per un tempo brevissimo in quanto possiamo memorizzare la sua visione per il fenomeno della persistenza dell'immagine sulla retina dell'occhio. A titolo di esempio dell'economicità consideriamo che una lampada allo xenon da 25W ( 1 lampo al secondo = 25 joule) dà un impulso di energia luminosa equivalente ad una lampada da 250 chilowatt accesa per 100 microsecondi. B-In a more economical way as it is sufficient for us to light the way for a very short time as we can memorize his vision for the phenomenon of the persistence of the image on the retina of the eye. As an example of economy we consider that a 25W xenon lamp (1 flash per second = 25 joules) gives a pulse of light energy equivalent to a 250 kilowatt lamp turned on for 100 microseconds.

Tornando al funzionamento del sistema le lampade si accendono in sequenza comandate da un'apposita centralina, ed è compreso nel sistema un misuratore di intensità della nebbia. Le lampade si accendono con il loro lampo una dopo l'altra nel verso della marcia e la velocità della sequenza di accensione dipenderà dall'intensità della nebbia presente localmente. Cioè più è intensa la nebbia e più lentamente avanzeranno i lampi di luce. Con poca nebbia le lampade cessano di funzionare. L'immagine formata dal lampo sarà memorizzata nell'occhio del conducente e l'aiuterà nella visione della strada. Dette lampade (flash) vengono installate ai bordi delle strade in modo da illuminare con il loro lampo la strada da percorrere ma orientate in modo da non abbagliare gli occhi,anche dei veicoli incrociati. Returning to system operation, the lamps light up in sequence controlled by a special control unit, and a fog intensity meter is included in the system. The lamps light up with their flash one after the other in the direction of travel and the speed of the ignition sequence will depend on the intensity of the fog present locally. That is, the more intense the fog, the slower the flashes of light will advance. With little fog the lamps stop working. The image formed by the flash will be stored in the driver's eye and will help him see the road. These lamps (flashes) are installed on the edges of the roads in order to illuminate the road ahead with their flash but oriented so as not to dazzle the eyes, even of crossed vehicles.

Le lampade saranno installate in appositi proiettori montati in basso per la massima efficienza : 20/80 cm dal piano della strada ed orientate in modo da illuminare la strada e non la nebbia che si pone sempre più in alto rispetto al piano stradale. Verranno posizionate lungo il percorso le centraline in grado di comandare alcune lampade ( nel nostro prototipo vengono azionate 4 lampade). Appena si accende l'ultima lampada della sequenza di quattro viene comunicata detta accensione alla centralina seguente che si comporterà analogamente con la successiva variando nel caso la velocità dei lampi di lucè in funzione dell'intensità della nebbia presente che può essere diversa da quella precedente. Cioè la velocità di avanzamento dei lampi di luce varia lungo tutto il percorso servito in funzione dell'intensità della nebbia. Si regola la sensibilità del sensore della nebbia in modo da adattare la velocità della sequenza di accensione ad una prefissata velocità oraria del veicolo(calcolata tenendo presente la velocità di sicurezza) , in modo che il veicolo avanzi avendo sempre la strada illuminata se segue la velocità imposta dai lampi di luce. The lamps will be installed in special projectors mounted at the bottom for maximum efficiency: 20/80 cm from the road level and oriented so as to illuminate the road and not the fog that is always higher than the road level. The control units able to control some lamps will be positioned along the path (in our prototype 4 lamps are activated). As soon as the last lamp of the sequence of four turns on, said ignition is communicated to the following control unit which will behave in the same way as the next one, varying the speed of the light flashes according to the intensity of the fog present which may be different from the previous one. That is, the speed of advancement of the flashes of light varies along the entire route served according to the intensity of the fog. The sensitivity of the fog sensor is adjusted in order to adapt the speed of the ignition sequence to a predetermined hourly speed of the vehicle (calculated taking into account the safety speed), so that the vehicle always advances having the road illuminated if it follows the speed imposed by flashes of light.

Un secondo modo di applicazione consiste nell'uso di rilevatori di passaggio . A second way of application consists in the use of passage detectors.

Le lampade a scarica si attiveranno al passaggio dell'autoveicolo, e saranno posizionate alcune decine di metri dopo il rilevatore di passaggio (distanza dipendente dall'intensità media della nebbia nel posto di installazione) e l'accensione potrà essere anticipata o ritardata in funzione dell'intensità della nebbia rilevata sul posto dall' apposito misuratore. The discharge lamps will be activated when the vehicle passes, and will be positioned a few tens of meters after the passage detector (distance depending on the average intensity of the fog in the place of installation) and the ignition may be anticipated or delayed depending on the intensity of the fog detected on the spot by the appropriate meter.

In corrispondenza della lampada, per semplicità costruttiva,potrà essere posizionato il rilevatore di passaggio per l'accensione della lampada successiva. In correspondence with the lamp, for constructive simplicity, the passage detector for switching on the next lamp can be positioned.

Il dispositivo oggetto della presente invenzione sarà ora analizzato più dettagliatamente facendo riferimento allo schema allegato. The device object of the present invention will now be analyzed in more detail with reference to the attached diagram.

Verrà illustrato il sistema del nostro prototipo funzionante con 4 lampade, ma è inteso che si possono raggruppare un numero diverso di lampade comandate dalla stessa centralina, o che la gestione di tutto il sistema può essere realizzata in modo completamente centralizzato da unica centrale inviando e ricevendo le informazioni necessarie via radio tramite rete telefonica terrestre o satellitare o dedicata. The system of our prototype working with 4 lamps will be illustrated, but it is understood that a different number of lamps controlled by the same control unit can be grouped, or that the management of the whole system can be carried out in a completely centralized way from a single control unit by sending and receiving. the necessary information via radio via the terrestrial or satellite or dedicated telephone network.

Nell'invenzione si è fatto uso di circuiti già esistenti e conosciuti ai quali non si riferisce il presente brevetto, ma vengono usati per collegare i vari elementi in modo da ottenere il risultato descritto. In the invention, already existing and known circuits have been used, to which the present patent does not refer, but are used to connect the various elements in order to obtain the described result.

L'originalità del sistema oggetto del presente brevetto consiste nel particolare modo in cui sono usati e collegati detti elementi in modo da ottenere l'effetto desiderato. The originality of the system object of this patent consists in the particular way in which said elements are used and connected in order to obtain the desired effect.

É allegato alla descrizione un disegno (allegato n° 2) con gli elementi costituenti l'impianto: L1,L2,L3,L4 lampade A drawing is attached to the description (attachment n ° 2) with the elements making up the system: L1, L2, L3, L4 lamps

provviste di apposito proiettore; SI,S2,S3,S4 sensori passaggio veicolo; C centralina di comando; MN misuratore dell'intensità della nebbia. equipped with a special projector; SI, S2, S3, S4 vehicle passage sensors; C control unit; MN fog intensity meter.

Descriveremo due diversi modi in cui possono essere collegati i componenti del sistema. We will describe two different ways in which system components can be connected.

Con riferimento al disegno, appena il veicolo transita in prossimità del sensore di passaggio S1 viene inviato alla centrale C il segnale di passaggio che può essere del tipo digitale od analogico, (nel nostro prototipo risultava essere un contatto elettrico in chiusura).La centrale C (elaborando il segnale proveniente dal With reference to the drawing, as soon as the vehicle passes near the passage sensor S1, the passage signal is sent to the control unit C which can be of the digital or analog type (in our prototype it was an electrical contact in closing). (processing the signal from the

misuratore dell'intensità della nebbia) dopo un tempo funzione di detta intensità (minore con poca nebbia), invia alla lampada L2 il segnale di accensione, e la lampada illuminerà la superficie della strada.Il tempo di ritardo si calcola tenendo presente la velocità consigliata per questioni di sicurezza nel tratto indicato. fog intensity meter) after a time according to said intensity (lower with little fog), sends the ignition signal to the lamp L2, and the lamp will illuminate the surface of the road.The delay time is calculated taking into account the recommended speed for safety reasons in the indicated section.

Al passaggio al sensore S2 si accenderà la lampada L3 e così via per tutte le lampade installate. When switching to sensor S2, lamp L3 will light up and so on for all the lamps installed.

A tutta la gestione provvede la centralina C che al suo interno raggruppa due temporizzatori, un commutatore ciclico, un ricevitore, un trasmettitore via radio,un oscillatore a frequenza variabile e diverse porte logiche. Il sistema è alimentato da accumulatore a 12V. The control unit C takes care of all the management, which groups inside it two timers, a cyclic switch, a receiver, a radio transmitter, a variable frequency oscillator and various logic gates. The system is powered by a 12V battery.

Nel prototipo realizzato il sensore al passaggio (del tipo a microonde ma esistono in commercio o possono essere realizzati anche tipi funzionanti diversamente) dava l'impulso di partenza ad un temporizzatore programmabile il cui ciclo di temporizzazione dipendeva dalla tensione di uscita del misuratore di nebbia.Dopo il tempo stabilito avveniva l'accensione della lampada posizionata successivamente In the prototype realized, the sensor on passage (of the microwave type but there are on the market or can also be made types operating differently) gave the starting impulse to a programmable timer whose timing cycle depended on the output voltage of the fog meter. After the set time, the lighting of the lamp positioned subsequently took place

Dopo il passaggio al sensore S4 il trasmettitore radio posto all' interno della centralina trasmette l'informazione della sequenza alla centralina successiva, e così via per tutto il percorso servito dal sistema. Appena passato il veicolo le lampade superate non si accenderanno più a meno che non segua altro veicolo. After passing to the S4 sensor, the radio transmitter placed inside the control unit transmits the sequence information to the next control unit, and so on for the entire path served by the system. As soon as you pass the vehicle the outdated lamps will no longer light unless another vehicle follows.

Successivamente i componenti del sistema sono stati collegati senza il sensore al passaggio. Il commutatore ciclico azionato dall'oscillatore (con periodo funzione dell'intensità della nebbia) accendeva in successione le lampade, per cui il veicolo per avere la strada illuminata dai lampi di luce doveva regolare la sua velocità. Con questo secondo sistema si obbliga il conducente ad uniformarsi alla velocità determinata dalla distanza delle lampade e dal tempo tra le accensioni. In definitiva si può impostare la velocità di percorrenza a quella giudicata ottimale. In questo caso le lampade si accendono ciclicamente anche senza traffico. Subsequently the system components were connected without the sensor at the passage. The cyclic switch operated by the oscillator (with period depending on the intensity of the fog) lit the lamps in succession, so the vehicle had to adjust its speed to have the road illuminated by flashes of light. With this second system the driver is obliged to conform to the speed determined by the distance of the lamps and the time between ignitions. Ultimately you can set the travel speed to the one judged to be optimal. In this case the lamps turn on cyclically even without traffic.

Come già detto la seguente invenzione è stata realizzata usando componenti noti sui quali non può essere rivendicata alcuna priorità; ciò che si rivendica è il particolare modo in cui sono usati per ottenere il sistema e le funzionalità descritte, che saranno di seguito rivendicate. As already said the following invention has been realized using known components on which no priority can be claimed; what is claimed is the particular way in which they are used to obtain the system and the functionalities described, which will be claimed hereafter.

Nel disegno allegato n° 3 è illustrato il funzionamento della centralina e dei suoi moduli che sono il cuore del sistema. Si illustrerà di seguito il funzionamento nei due casi, con l'ausilio dello schema a blocchi. The attached drawing n ° 3 illustrates the operation of the control unit and its modules which are the heart of the system. The operation in both cases will be illustrated below, with the aid of the block diagram.

VERSIONE CICLICA. Consultare anche il disegno allegato 2. CYCLIC VERSION. See also attached drawing 2.

Il commutatore ciclico commuta le sue uscite con periodo T stabilito dall'oscillatore che varia detto periodo in funzione dell'intensità della nebbia. Nel nostro prototipo l'oscillatore compie quattro cicli e poi si blocca in attesa dell'impulso di partenza dalla centralina precedente. The cyclic switch switches its outputs with period T established by the oscillator which varies said period according to the intensity of the fog. In our prototype the oscillator performs four cycles and then stops waiting for the starting impulse from the previous control unit.

L' oscillatore trascorso un periodo T1 più lungo di T comincia nuovamente i quattro cicli, escluso il caso di poca nebbia ove smetterà il funzionamento. Cioè ogni oscillatore aspetta il sincronismo di quello precedente. Se non arriva (nel caso prima non ci sia nebbia) comincerà comunque a funzionare dopo un tempo leggermente più grande (T1), sempre che il suo sensore della nebbia lo abiliti. After a T1 period longer than T, the oscillator starts the four cycles again, except in the case of little fog where it will stop working. That is, each oscillator waits for the synchronism of the previous one. If it does not arrive (in case there is no fog before) it will still start working after a slightly longer time (T1), provided that its fog sensor enables it.

Il commutatore ciclico, come indicato nel disegno, dà l'impulso di accensione alle lampade. Terminata la serie di accensioni partirà l'impulso per comandare l'oscillatore della serie successiva. The cyclic switch, as indicated in the drawing, gives the ignition impulse to the lamps. At the end of the series of ignitions, the impulse will start to control the oscillator of the following series.

VERSIONE CON SENSORE. Consultare anche il disegno allegato 2. VERSION WITH SENSOR. See also attached drawing 2.

L'impulso proveniente dalla serie precedente , dopo un tempo stabilito da un temporizzatore in funzione dell'intensità della nebbia comanda la prima lampada della serie ( L1); appena il veicolo eccita il sensore S1 dopo un tempo T (temporizzatore in funzione della nebbia) sarà dato l'impulso di accensione alla lampada L2 e così via. Il sensore S4 darà l'impulso per l'accensione della prima lampada della serie successiva. The impulse coming from the previous series, after a time set by a timer according to the intensity of the fog, commands the first lamp of the series (L1); as soon as the vehicle excites the sensor S1 after a time T (timer according to the fog) the ignition impulse will be given to the lamp L2 and so on. The S4 sensor will give the impulse to switch on the first lamp of the following series.

Claims (1)

RIVENDICAZIONI Si rivendica l'uso di lampade a scarica impulsiva che sono in grado di concentrare una grande energia luminosa in un tempo brevissimo realizzando il duplice obiettivo di illuminare potentemente il percorso in caso di nebbia e di risparmiare energia. Allo Stato attuale della tecnica dette lampade sono del tipo allo Xenon e vengono usate nei flash per fotografia 2- Si rivendica l'uso di lampade a scarica impulsiva in quanto per il loro basso consumo consentono di realizzare un considerevole risparmio energetico nell'illuminazione dei percorsi veicolari. 3 - Si rivendica l'uso di sensori di passaggio veicolo per illuminare il percorso al passaggio del veicolo. 4 - Si rivendica l'uso di sensori di passaggio veicolo per illuminare il percorso al passaggio del veicolo anche in caso di assenza di nebbia per consentire risparmio energetico. Si rivendica l'uso di lampade a scarica impulsiva che con il loro lampo memorizzano nell'occhio la visione istantanea della strada evidenziando eventuali ostacoli presenti lungo la marcia. 6- Si rivendica l'uso di lampade a scarica impulsiva in apposito proiettore posizionate poco sopra il livello della strada in modo che la illuminino senza interessare la nebbia che si trova generalmente ad un livello superiore. Si rivendica l'uso di lampade a scarica impulsiva che con il loro basso consumo rendono conveniente e possibile l'alimentazione ad energia solare ove non presente la rete elettrica. Si rivendica l'uso di misuratori dell'intensità della nebbia per impostare la velocità di avanzamento dei lampi di luce al fine di programmare la velocità del veicolo che troverà sempre il percorso illuminato. 9- Si rivendica l'uso di un commutatore ciclico per fare accendere in sequenza le lampade. 10- Si rivendica l'uso di trasmissione dell'impulso di sincronizzazione via radio od ottica o con cavo alla centralina successiva per mantenere la sequenza dei lampi di luce. 11- Si rivendica l'uso di rete telefonica via radio terrestre o satellitare o rete dedicata per trasmettere le informazioni dei sensori e rilevatori ad apposita centrale di gestione che trasmetterà ai corpi illuminanti le sequenze di accensione 12-Si rivendica l'uso combinato di alcuni o di tutti i precedenti elementi per realizzare il sistema completo descritto. 13-Si rivendica l'uso di due o più lampade a scarica impulsiva accoppiate in modo da aumentare l'intensità e/o la durata del lampo di luce.CLAIMS The use of impulse discharge lamps is claimed, which are able to concentrate a large amount of light energy in a very short time, achieving the dual objective of powerfully illuminating the path in case of fog and saving energy. In the current state of the art, said lamps are of the Xenon type and are used in flash photography 2- The use of impulse discharge lamps is claimed as, due to their low consumption, they allow considerable energy savings to be achieved in lighting vehicle paths. 3 - The use of vehicle passage sensors is claimed to illuminate the path as the vehicle passes. 4 - The use of vehicle passage sensors is claimed to illuminate the path when the vehicle passes even in the absence of fog to allow energy savings. The use of impulse discharge lamps is claimed, which with their flash memorize the instant view of the road in the eye, highlighting any obstacles along the way. 6- The use of impulse discharge lamps in a special projector positioned just above street level is claimed so that they illuminate it without affecting the fog that is generally found at a higher level. The use of impulse discharge lamps is claimed, which with their low consumption make it convenient and possible to supply solar energy where there is no electricity grid. The use of fog intensity meters is claimed to set the forward speed of the flashes of light in order to program the speed of the vehicle that will always find the illuminated path. 9- The use of a cyclic switch is claimed to turn the lamps on in sequence. 10- The use of transmission of the synchronization pulse by radio or optical or by cable to the next control unit to maintain the sequence of light flashes is claimed. 11- The use of a telephone network via terrestrial or satellite radio or a dedicated network is claimed to transmit the information of the sensors and detectors to a special management center which will transmit the lighting sequences to the lighting bodies 12-The combined use of some or all of the preceding elements for realizing the complete system described is claimed. 13-The use of two or more impulse discharge lamps coupled so as to increase the intensity and / or duration of the flash of light is claimed.