专利名称：交通信号设备及其显示系统和交通信号灯的遮光罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及交通信号设备、交通信号显示系统以及交通信号灯的遮光罩。
交通信号设备有助于使车和行人通畅地流动及避免交通事故。因此，在
图16表示的常见交通信号中，绿、黄、红的三色信号灯受时间控制依次点亮。此外，用来显示交通信号的设置地点和广告事宜的显示板，被安装在该交通信号的顶部、底部或者侧面。
目前在上述显示板上，所显示的内容在白天靠太阳光是容易确认的。然而当天黑起来时例如在夜间，成问题的是确认其内容变得困难。此外，问题还在于，白天由于太阳光的影响，驾驶员和行人很难确认只带有交通信号的信号灯。
此外，如图17所示为另一种类型的交通信号设备，在其底部显示有绿色的箭头标志，它可以点亮红色信号灯和绿色箭头标志来显示只有箭头标志所指的方向可以通行。
然而上述传统交通信号设备的问题在于，由于太阳光的影响，司机和行人有时不易确认信号灯。此外，图17所示交通信号的缺点还在于，由于绿色箭头标志需和绿、黄、红色信号光一起来识别，故判断变得复杂，而且不容易看清箭头标志及其所指的方向。
进一步说来，言号灯用遮光罩是装在交通信号设备的显示板上的。这些遮光罩是装在绿、黄、红信号灯用镜头周围的，并且被加工为突缘形状以防镜头反射目光和改善可见度。此外，也还使用一种被加工成细长圆筒形状的交通信号灯用遮光罩，例如双遮光罩和圆筒形遮光罩。这种被加工成细长圆筒形的遮光罩，可以避免行人和司机由并非面对的倾斜方向看到交通信号，防止在符合安全性之前启动车辆。
然而在遮光罩被加工成细长圆筒的类似传统交通信号灯用遮光罩的情况下，当风沿镜头方向吹的时候，将停留在镜头的周围而增大风对遮光罩的压力。因而存在的问题是，此交通信号设备可能为上述风的压力损坏和折弯。
为了消除上述缺陷，本发明的目的在于提供一种交通信号设备显示系统，其中包括驾驶员和行人能够很容易地识别信号的颜色，交通信号能被确认，并具备由交通口号标语和告示提供的通告功能。
为了达到上述目的，根据本发明的交通信号显示系统包括装在与交通信号一起容易同时观察到位置处以显示信息的显示机构(所显示的信息包括有交通信息、交通口号以及告示之类)，并能将信息显示在显示屏上及/或使上述信息背景的发光颜色转换为上述交通信号对应颜色相同的颜色；装在上述交通信号设备相应色灯上的检测机构，以检测相应色灯是开或者关的状态而又不改变上述交通信号设备的电路；以及控制机构，用以响应上述检测机构所检测的输出，控制上述显示机构中的发光颜色，使其转换成与上述交通信号相同的颜色。
为了达到上述目的，根据本发明的交通信号显示系统包括装在与交通信号一起容易同时被观察到位置处以显示信息的显示机构，所显示的信息包括交通信息、交通口号以及告示之类；装在上述交通信号的红灯上面的检测机构，以检测该灯是开或者关的状态而又不改变上述交通信号的电路；以及转换机构，用来响应上述检测机构检测的输出，与该红灯同步，使上述显示机构从开转换到关或者相反。况且，上述显示机构是使其显示屏上面信息的背景按红色发光，并且上述转换机构只使该显示机构显示屏上面信息的背景打开或关闭。
为了消除上述缺陷，本发明的目的在于提供一种交通信号设备，其中包括驾驶员和行人能够很容易地确认信号的颜色，而且能见度和安全性可以改善。
以外，本发明的另一目的在于提供一种交通信号设备，基中采用箭头标志的传统交通信号的复杂显示能够得到简化和容易看见，而且能见度和安全性可以改善。
为了达到上述目的，根据本发明的交通信号设备包括面发光机构，其中的发光面从整体上至少能被转换为包括绿、黄、红的三种颜色进行发光；以及发光控制机构，以便按照予定的发光定时将上述面发光机构的发光面从整体上依次转换为绿、黄和红。而且面发光机构的整个发光表面被分成若干表面，在这些相应发光表面的中心部位分别显示有一种指示左转弯的箭头标志，另一种指示直接前进的箭头标志，以及再一种指示右转弯的箭头标志，而且上述这些箭头标志的背景对于相应的发光表面来说，能被转换成包括绿、黄、红的三种发光颜色；而且发光控制机构依次将相应发光表面上背景的发光颜色转换为发绿、黄和红光。
进一步说来，为了消除上述缺陷，本发明的进一步的目的在于提供一种为交通信号灯用的遮光罩，能够防止交通信号受到风的压力的损害。
为了达到上述目的，根据本发明的交通信号灯用遮光罩，被安装在信号灯的周围作为带保护罩的灯，其中通空气用的通风口加工在该遮光罩上面。
根据本发明，显示机构是装在能与交通信号很容易同时观察到的位置的。包括交通信息、交通口号和告示之类的信息以及/或者被显示在此显示机构上的上述信息的背景，被转换为与交通信号同样的颜色。这就是说，相应信号灯是开或者关的状态能被检测到，而又不需改变该交通信号的电路。况且显示机构中的发光颜色，响应于检测机构检测到的输出被转换为与交通信号相同的颜色。因此信号的颜色不仅靠信号灯能够确认，而且靠显示机构显示的颜色也能够确认，并且显示机构上显示的各种信息又能同时被确认。此外，相应信号灯是开或者关的状态均能被检测到而又无需改变交通信号的电路，也就是说电路是不改变的，以致于交通信号的安全性可以得到保障。
根据本发明，显示机构是装在能与交通信号很容易同时观察到的位置的。诸如交通信息、交通口号标语和告示之类的信息以及/或者在此显示机构上显示的上述信息的背景，与红色信号灯同步从开转换到关或者从关转到开。这就是说红色信号灯是开或者关的状态可被检测到而又无需改变此交通信号的电路。而且仅当红灯的状态以此检测机构的输出为基础被检测为开时，该显示机构才是发红光的；另一方面，当另一个信号灯是开时，该显示机构才被关掉。因此红色信号不仅能靠信号灯来确认，而且能靠显示机构所显示的颜色来确认，并且显示机构上显示的各种信息都能同时被确认。此外，相应信号灯的状态是开或者关能被检测到而又不改变此交通信号的电路，也就是说电路是不改变的，以致于交通信号的安全性可以得到保障。
根据本发明，表面发光装置的整个发光表面在予定的定时期间依次被转换为绿、黄和红。这样交通信号虽与传统的交通信号规格相同，但发光面积扩大了且可见度改进了。此外，根据本发明的另一种形式，表面发光装置的发光表面被分设在行车道上的许多车道上，或者分成作为左转弯、直接前进和右转弯用的三个表面，在相应的发光表面上分别显示有一种指示左转弯的箭头标志、另一种指示直接前进的箭头标志以及再一种指示右转弯的箭头标志，而且对于相应发光表面的这些箭头的发光背景，可以转换为包括绿、黄、红的三种颜色。而且被分为多个的表面发光装置的相应发光表面的背景，在予定的发光定时时间内依次被转换为绿、黄和红色。为此，当显示出只有特定的车道或者特定的方向可以行进时，与该车道或者方向相对应的发光表面转成为绿色的，而与其余车道或方向对应的另一些发光表面则成为红的，以致于这种显示能够做到简单且容易看见。
进一步说来，根据本发明，当风吹在该交通信号显示部分上面时，能从信号灯的遮光罩上面加工出来的通空气用排气孔中排到遮光罩外部去。因此，由于风不会停留在显示部分周围，故此交通信号不会受到风的压力损害和折弯。
本发明的确切性质及其其它目的和优点，由以下结合附图作出说明的考虑中很容易明白，其中相同的参考号码代表贯穿其各图中相同或者相似的部件，其中，图1为表示根据本发明的交通信号显示系统装在交通信号上面状态的外观图；图2为表示交通安全板主控制器配置在十字路口交汇处的实例图3为表示交通安全板及控制器构造实例的方框图；图4为表示图3中的检测器的视图；图5为该同步检测器的另一实例；图6为表示根据本发明的交通信号设备实施的外观图；图7为表示交通安全板和控制器配置在十字路口交汇处的实例图；图8为表示根据本发明的交通信号设备另一实施例外观图；图9表示图3中所示交通信号绿、黄、红转换定时例的时序图；图10为表示根据本发明的交通信号灯遮光罩被加在交通信号上的外观图；图11为表示根据本发明的交通信号灯遮光罩实施例的展开图；图12为安装在显示板上的状态下由图11中线A-A箭头所指方向的遮光罩视图；图13为表示根据本发明的交通信号灯遮光罩另一实施例的展开图；图14为表示装在显示板上的另一实施例的遮光罩状态的侧视图；图15为表示根据本发明的交通信号灯遮光罩再一实施例的展开图；图16为传统交通信号设备外观图；图17为传统交通信号设备外观图。
下文将参照附图对于根据本发明的交通信号设备及其显示系统和交通信号灯遮光罩的最佳实施例进行详细描述。
首先详细描述交通信号显示系统的一个实施例。图1为表示交通安全板(随后称之为TS板)状态的外观图，它包括安装在交通信号设备上的根据本发明的交通信号显示系统。在图1中，10为公知的包括缘、黄、红三色构成的交通信号设备，通过支架14被固定在从电线杆(未表示)上伸出的支撑杆12上面。20为交通安全板，具体说来为彩色等离子体显示板。该交通安全板20经过支架14被安装在交通信号10的上部，并与交通信号10一起同时被观察到。
在图2中表示的十字路口交汇处，譬如说有4块交通安全板20A被固定在交通信号设备上面用于车道，以及8块交通安全板20B被固定在交通信号上面用于人行道，这就是说安装有12块交通安全板。而且12块交通安全板20A及20B是通过光学通讯光缆35在板面显示图案的范围内同时受到控制器30控制的。
图3为表示交通安全板及控制器内部构造实施例之一的方框图。该交通安全板20主要包括同步检测器21、中央处理单元(CPU)23、存储器24、视频信号发生器25、显示控制电路26和发光面板27；而且控制器30主要是由16-通道转换器31、光学通讯用的RS-232C电路32、存储器卡单元33和电源单元34组成的，如图3所示。当显示在交通安全板20上面的显示图案如交通信息、交通口号标语和告示发生变化时，控制器30开始工作，而且存储器卡单元33的存储卡被更换。因此，记录在该存储卡中的显示图案数据被读出，并经过RS-232C电路32、16-通道转换器31和光通讯缆35传递给相应的交通安全板20。
由控制器30传递出来的显示图案数据，经过交通安全板20上的光通讯接口(未表示)和CPU23被存储在存储器24中。
来自同步检测器21的同步信号，经过交通信号接口22被传输给交通安全板20中的CPU23。该同步检测器21是一种为交通信号设备10的每一种色灯配备的检测器，所输出的同步信号表明每一种灯的状态是开或者关，而且它在电的方面是不和交通信号设备10的电路相连的。
作为这种同步检测器21，例如可以是图4中表示的检测器，其中的线图21A是绕在通往交通信号每盏发光灯10A的导线10B上的，且当该灯10A接通时以所流过的电流感生的磁场转换为电信号；也可是图5中表示的另一种检测器，包括面向交通信号的每盏灯10A配置的光电传感器21B，当该灯点亮时能将光转换为电信号。10B在图5中是灯的遮灯罩外壳。
在图3中，CPU23通过视频信号发生器25将视频信号输出给显示控制电路26，譬如让通告的字符和图案发白颜色的光，而且背景的发光颜色与基于同步信号的交通信号的颜色相同，该同步信号可以通过存储在存储器24中的显示图案数据和交通信号接口22进行叠加，并可表示此时所开灯的颜色。热电加热器和风扇式加热器29受电源28驱动以将交通安全板20的使用温度范围保持在0℃-45℃之间。此外，电源28还给交通安全板20的相应电路供电。
根据上述安排，通告的字符和图案之类发白颜色的光，而且背景则与交通信号的转换同步被转换为该信号发同种颜色的光。交通安全板20能将各种信息提供给驾驶员和行人，而其整个大的面板可被转换为发出与交通信号相同颜色的光。因此它可以起到辅助信号的作用，甚至从远处也容易观察到。此外，该交通安全板20的安装完全和交通信号的电系统分开。因而交通信号设备的可靠性永远不会失掉。
顺便说一下，这里的描述所涉及的情况是交通安全板是由彩色的等离子体显示板构成的，能在上述实施例中正确地变换显示图案，然而本发明不应当局限于此，例如交通安全板可以由具有透光性且其上绘有字符、图形之类的材料加工成的显示板构成，同时用包括绿、黄、红光的三色光对其进行照明。
此外，这里的描述所涉及的情况是，交通安全板的发光表面，从整体上是跟上述实施例中的交通信号同步被转换为与该信号发光同样的颜色，然而本发明不应局限于此，而且交通安全板是可与红信号灯同步被控制为从开到关或反过来。
进一步说来，此交通安全板也可与绿或黄信号灯同步被控制为由开到关或反过来。
如上所述，在根据本发明的交通信号显示系统中，用于显示包括交通信息、交通口号和告示之类信息的显示机构，可被转换为与交通信号灯同样的颜色，或者与其红色信号灯同步被打开。因而该显示系统能够起到辅助信号的作用，其中信号灯的颜色易于被驾驶员和行人观察到。
此外，该显示系统装在易于和交通信号同时被观察到的位置。因而当有各种信息传达给司机和行人时，能够提供一种具有有效公告的显示系统。
进一步说来，在此交通信号显示系统中，显示机构是和交通信号设备的电系统完全分开的，即无需改变交通信号设备的任何电路。因而交通信号设备的安全性可以得到保障。
接下去将对根据本发明的交通信号设备的一种实施例进行详细描述。
在图6中，110是发光面板，表示根据本发明的交通信号设备的显示部分。它是一种彩色的等离子体显示板。该发光面板110是由电线杆(未表示)上伸出的支撑杆112支承的。
如图7所示，该发光面板110是由控制器114和发光面板驱动电路116控制进行发光的。就是说该控制器114包括定时器并输出控制信号给发光面板驱动电路116，以在每一予定时间依次将发光面板110转换为绿、黄和红色。发光面板驱动电路116，能使发光面板110的发光表面从整体上响应于所输入的控制信号发出由该控制信号所确定的发光颜色的光。
根据这种安排，发光面板110的发光表面从整体上作到发一种颜色的光。因而当把上述交通信号设备与同样规格的传统交通信号设备相比时，此发光面积将变成比其大三倍，从而使可见度得到改善。
图8为该交通信号设备的另一实施例。
此发光面板110被分为一个用于左转弯的显示部分110A、用于右转弯的另一显示部分110C，以及用于直接前进的又一显示部分110B，如图8中所示，而且这些显示部分110A、110B和110C是单独控制的。在相应显示部分110A、110B和110C的中心部位，经常做出箭头标志111A指示左转弯，另一箭头标志111B指示直接前进，以及再一箭头标志111C指示右转弯以发出白色光进行显示，而且在相应的两显示部分110A，110B和110C之间经常显示有白线111D和111E。
而且，相应显示部分110A，110B和110C的背景颜色，分别根据箭头标志111A，111B和111C所指的行进方向单独转换为绿、黄及红色。
例如，当所有的左转弯、直接前进和右转弯得到的指令是容许“前进”时，则显示部分110A，110B和110C的背景颜色做到发出绿色光；且当左转弯和直接前进得到的指令是“停止”并允许右转弯“前进”时，则显示部分110A和110B的背景颜色做到发红色光，而显示部分110C做到发绿色光。
图9是时序图，它表示上述情况下绿、黄及红的转换时序。
如图9所示，发绿光的周期对于右转弯来说比左转弯和直接前进的周期要长。例如在时间t1时，左转弯和直接前进以红色表示，仅有右转弯被表示为绿色。
顺便说来，上述发光面板110中对于相应显示部分110A，110B和110C的背景颜色的转换控制，可以由图7中表示的控制器114和发光面板驱动电路116来完成。此外，这里的描述所涉及的情况是，上述实施例中的一个发光面板110被分成三个显示部分110A，110B和110C，而且相应的显示部分110A，110B和110C单独进行控制，然而本发明不应局限于此，而且也可以安排为三块发光面板对应于各自的显示部分。
进一步说来，这里的描述涉及的情况是，上述实施例中彩色等离子体显示板被用作发光面板，然而本发明不应局限于此，而且荧光显示管、发光二极管面板或者液晶显示板都可以使用。此外，分割发光面板的方法不应局限于根据车辆能够进行的包括左转弯、直接前进、右拐弯之类的方向数进行划分，而且也可将发光面板分成与行车道上的车道数相同的数量，以显示相应车道的信号。
如上所述，在根据本发明的交通信号中，发光装置的发光表面按照予定的定时从整体上依次被转换为绿、黄及红色。因而发光面积要比同样规格的传统交通信号设备的发光面积大，而且司机和行人很容易确认信号的颜色。此外，在根据本发明的另一实施例中，表面发光装置被分设在行车道上的若干车道上，或者被分成对于左转弯、直接前进和右转弯的三部分，相应发光表面上显示有一种指示左转弯的箭头标志，另一种指示直接前进的箭头标志，以及又一种指示右转弯的箭头标志，而且这些箭头标志的背景对相应发光表面来说，按照相应的预定时依次被转换为发绿、黄和红色光。因此可以认为，特定车道或者特定方向的行进仅靠看见一个发光表面，而且采用箭头标志的传统交通信号的显示可以作到简单易见。
以下将对根据本发明的交通信号灯用遮光罩的一种实施例进行详细描述。
图10为表示交通信号灯用遮光罩210加在交通信号设备212上面的外观图。此信号灯用遮光罩210在图10中被安装在交通信号设备212的显示板214上面。显示板214则经过悬臂218固定到竖在交叉路口的支柱216上。为显示红、绿、黄灯用的三个镜头220，被装在显示板214上面。而且遮光罩210分别被安装在这些镜头的周围。为通过空气用的通风开口228，被加工在相应遮光罩210的两侧。
图11为表示上述信号灯用遮光罩210的展开图。此遮光罩210是由薄的而且几乎为方形的铁板加工成的。在此图形的顶部，突出去加工有带螺栓插入孔222的外伸部分224。光遮光罩210安装在显示板214上时，这些伸出的部分224按图11中双点划线表示的弯折线226在内部弯曲90°左右。此遮光罩210被弯曲为圆柱形以遮住镜头220，相应的伸出部分224对显示板214加压，以使伸出部分224上的对应螺栓插入孔222能同显示板214上面加工出来的螺纹孔(未表示)匹配。而且遮光罩210固定到显示板214上，是靠通过螺栓(未表示)将螺纹同螺栓插入孔222连接在一起。
三个通风开口228，分别加工在靠近遮光罩210底端210A的右和左侧两部分。此通风开口228是靠被冲压成台阶形的凸起部分230同凹进部分232隔开来敞开的。在遮光罩210被装在显示板214上面的状态下，如图12所示，此通风开口228位于凸起部分230和凹进部分232的下方。
根据如上所述的遮光板210，当风沿镜头220方向吹在显示板214上时，便从遮光罩210上面加工出来的通风口228中逸出到外部。因此，由于风不能停留在显示部分的周围，故此交通信号不会受到风的压力而损害和折弯。此外，由于构成通风口228的凸起部分230的拱形平板230A象一个罩子那样，故其可防护日光直射情况及防止雨水由通风口228渗到镜头220上。
图13为信号灯用遮光罩的另一实施例。
遮光罩234是由薄的几乎为方形的铁板加工成的，如上所述。与遮光罩210中相同的部分被固定在同样的零件上面，说明从略。
遮光罩234的底端234A被切到比伸出部分224的折弯线226还要深的部位，而且切掉部分236被加工为矩形，如图13所示。当此遮光罩234装在显示板214上面时，被切掉的部分236位于镜头220的上方，如图14所示。根据这种安排，显示板214和切掉的部分236一起构成了狭缝238。另外，镜头220是通过镜头座240安装在显示板214上的，镜头座240具有的宽度t比切掉部分236的宽度T大。
根据上述遮光罩234，风能从该狭缝238中跑掉。因此，吹在镜头220上面风的压力会减小。按照这种安排，该交通信号灯能够防止受到风的压力损害。此外，由于镜头座240的作用，镜头220可以免受通过狭缝238的直射太阳光作用。
图15表示又一实施例。
遮光罩242是由薄的几乎为方形的铁板加工成的，如上所述。与遮光罩210中相同的部分被固定在同样的零件上面，说明从略。
在图15中，通过风口244是在靠近遮光罩242的底端242A单独靠压力加工冲压在其右和左侧部分的。当遮光罩242被装在显示板214上时，此通风口244定位在面向地面。
根据该遮光罩242，风会从这些通风口244中跑掉。因此，吹在镜头220上风的压力会减小。此外，由于这些通风口244被定位在面向地面，故其可以防止直射日光的射入，并可防止雨水从通风口244渗到镜头220上面。
此处对于三种形式的通风口228，236及244进行过描述，然而本发明不应局限于此，而且能够使风跑掉的任何形式的通风口都可以应用。
此外，这里所作描述是应用在带有三种信号灯的交通信号设备上的遮光罩，然而本发明不应局限于此，它们可以应用于任何类型的交通信号上。
如上所述，在根据本发明的信号灯用遮光罩中，由于上面加工有通风口。故此交通信号灯可以避免由风的压力造成的破坏和折弯。
权利要求
1.交通信号设备，其特征在于包括一个表面发光装置，其中的整个发光表面被分成若干表面，在这些相应发光表面的中心部位分别显示有一种指示左转弯的箭头标志，另一种指示直接前进的箭头标志，以及再一种指示右转弯的箭头标志，而且上述这些箭头标志的背景对于相应的发光表面来说，能被转换为包括绿、黄、红的三种发光颜色，以及一个发光控制装置，能够依次将相应发光表面上背景的发光颜色转换为发绿、黄、红光。
2.如权利要求1所述交通信号设备，其特征在于所述的表面发光装置所具有的发光表面被分成与行车道上车道数目相同的数量。
3.如权利要求1所述交通信号设备，其特征在于所述的表面发光装置，所具有的发光表面被分成与车辆可以行进的方向数目相同的数量。
4.如权利要求1所述交通信号设备，其特征在于所述的表面发光装置能使上述箭头标志以发白颜色光进行显示。
5.如权利要求1所述交通信号设备，其特征在于所述的表面发光装置为彩色的等离子体显示板。
全文摘要
被装在与交通信号一起容易同时观察到的地方的交通安全板。包括交通信息、交通口号和告示之类的信息被显示在此交通安全板上，而且/或者让上述信息的背景被转换为与该交通信号相应发光颜色相同的颜色，或者使其与交通信号的红灯同步从开转至关或相反。此外，发光面板的显示部分在预定的定时内从整体上依次被转换为绿、黄和红，以增加发光面积。而且交通信号灯用遮光罩是由薄的几乎为方形的铁板加工成的，且在靠近其底端处加工有通风口。
文档编号G09F13/04GK1124387SQ95116189
公开日1996年6月12日 申请日期1995年10月16日 优先权日1992年10月26日
发明者永田兼俊, 真田友宏, 伊波辉政 申请人:株式会社东京精密, 株式会社大日