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信号機は、車が引き上げられてライトが変わるのを待っていることをどのように検出しますか?


信号機には、あなたがそこにいることを「知っている」というエキゾチックなものがあります。引き上げるとすぐに変化します。彼らはどのようにしてあなたの存在を検出しますか?

一部のライトには、検出器がありません。たとえば、大都市では、信号機は単にタイマーで作動する場合があります。時間帯に関係なく、交通量は多くなります。ただし、郊外や田舎道では、検出器が一般的です。車が交差点に到着したとき、交差点に積み上げられた車が多すぎるとき(ライトの長さを制御するため)、または車がターンレーンに入ったとき(矢印ライトをアクティブにするため)を検出する場合があります。

車を検出するためのあらゆる種類の技術があります-レーザーから空気で満たされたゴムホースまですべて!最も一般的な手法は、誘導ループです。 。誘導ループは、道路の表面に埋め込まれたワイヤーのコイルです。ループを取り付けるには、アスファルトを敷いてから戻ってきて、のこぎりでアスファルトに溝を切ります。ワイヤーは溝に配置され、ゴム状の化合物で密封されます。化合物が明らかであるため、これらの大きな長方形のループが舗装で切断されているのをよく見ることができます。

誘導ループは、インダクタンスの変化を検出することで機能します。プロセスを理解するために、最初にインダクタンスとは何かを見てみましょう。このページのイラストは参考になります。

ここに表示されているのは、バッテリー、電球、鉄片(黄色)の周りのワイヤーのコイル、およびスイッチです。ワイヤーのコイルはインダクターです。電磁石のしくみを読んだら、インダクターが電磁石であることもわかるでしょう。

この回路からインダクターを取り出す場合、あなたが持っているのは通常の懐中電灯です。スイッチを閉じると、電球が点灯します。示されているように回路内のインダクタを使用すると、動作は完全に異なります。電球は抵抗器です(抵抗器は熱を発生させて電球のフィラメントを光らせます)。コイルのワイヤーは抵抗がはるかに低いので(ワイヤーだけです)、スイッチをオンにしたときに期待されるのは、電球が非常に暗く光るということです。電流の大部分は、ループを通る低抵抗経路をたどる必要があります。代わりに、スイッチを閉じると、電球が明るく燃え、その後暗くなります。スイッチを開くと、電球は非常に明るく燃え、すぐに消えます。

この奇妙な振る舞いの理由はインダクターです。電流が最初にコイルに流れ始めるとき、コイルは磁場を作りたいと思っています。フィールドが構築されている間、コイルは電流の流れを抑制します。フィールドが構築されると、電流は通常どおりワイヤを流れることができます。スイッチが開くと、コイルの周りの磁場は、磁場が崩壊するまでコイルに電流を流し続けます。この電流は、スイッチが開いていても、電球を一定時間点灯させ続けます。

容量 インダクタの数は2つの要因によって制御されます:

  • コイルの数
  • コイルが巻き付けられる材料(コア)

インダクターのコアに鉄を入れると、空気や他の非磁性コアよりもはるかに多くのインダクタンスが得られます。コイルのインダクタンスを測定できるデバイスがあり、標準の測定単位はヘンリーです。 。

だから...あなたがおそらく直径5フィートのワイヤーのコイルを取り、5つまたは6つのワイヤーのループを含んでいるとしましょう。道路にいくつかの溝を切り、コイルを溝に配置します。コイルにインダクタンスメータを取り付けて、コイルのインダクタンスを確認します。次に、コイルの上に車を駐車して、インダクタンスをもう一度確認します。ループの磁場内に大きな鋼の物体が配置されているため、インダクタンスははるかに大きくなります。コイルの上に駐車した車はインダクターのコアのように機能し、その存在によってコイルのインダクタンスが変化します。

信号機センサーも同じようにループを使用します。道路のループのインダクタンスを常にテストし、インダクタンスが上昇すると、待機中の車があることを認識します。

初版:2000年4月1日

信号機に関するFAQ

信号機はどのように機能しますか?
信号機が機能する方法は2つあります。大都市では、1日を通して常に交通量が多いため、信号機は通常タイマーで作動します。ただし、郊外や田舎道では、信号機は検出器を使用します。交差点に積み上げられた車が多すぎると、交差点に到着した車両を検出します。この検出メカニズムは、光の持続時間を制御します。また、車が方向転換車線に入ったときに矢印ライトをアクティブにします。
信号機は車がいつあるかをどのように知るのですか?
車を検出するために信号機で使用されるさまざまな技術があります。これらの技術は、レーザーから空気で満たされたゴムホースまでさまざまです。ただし、最も一般的な手法は、道路の表面に埋め込まれている誘導ループです。インダクタンスの変化を検出することで、車が到着したことを検出します。
コンピューターは信号機を制御していますか?
信号機は、リアルタイムで信号機を調整し、変化する交通パターンに対処するために、コンピューターによって一元的に監視および制御される場合があります。タイマーまたはセンサーは、都市全体の交通流を管理するためにも使用されます。
信号機回路はどのように機能しますか?
まず、コイルのインダクタンスを測定するために、コイルに取り付けられたインダクタンスメータを使用して、ワイヤのコイルを溝に配置します。信号機は、道路のループのインダクタンスを常にテストします。車がループの磁場に到着すると、インダクタンスが増加し、信号機に車が待機していることを知らせます。

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