交通信号灯是我们每天经过十字路口的时候都会看到的,“红灯停、绿灯行”是大家从小就熟稔于心的交通规则。那么交通信号灯到底是谁发明的,是从什么时候开始出现的呢?
19世纪初,在英国中部的约克城,女性通过不同颜色的着装来表示不同的身份。其中,着红装的女人表示已婚,而着绿装的女人则是未婚。后来,人们受到红绿装的启发,将其应用于交通控制中。1868年英国伦敦***次尝试对交叉路口的交通进行管控,当时由***手工轮流变换指挥旗帜,称为旗语。
随着***批美国制造汽车的出现,20 世纪初的美国城市,经常会见到自行车、畜力车、汽车和行人共用一条街道和公路的情形,交通事故频繁发生。许多早期的交通信号灯就在这一时期相继出现了。1910 年,芝加哥的厄内斯特•西林(Earnest Sirrine)申请的美国US976939 号专利也许是***个自动交通管控系统,该系统使用无照明的“停止”和“继续”作为指挥信号。
1914年在美国俄亥俄州的克里夫兰市出现了***台电力驱动的交通信号灯——“电气信号灯”。随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要,***盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918 年诞生,它是三色圆形的四面投影器,被安装在纽约市第五大道的一座高塔上,由于它的诞生,城市交通大为改善。
值得一提的是***信号灯的发明者是我国的胡汝鼎,当年他怀着科学救国的抱负到美国深造,在美国通用电器公司任职。一天,他站在十字路口等待绿灯信号,当他看到绿灯正要通过时,一辆转弯的汽车擦身疾驰而过,险些酿成事故。回到宿舍,他反复琢磨,终于想到在红灯与绿灯中间再加上一个***信号灯,提醒人们注意***。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯成为一个完整的指挥信号家族,遍及全世界的交通领域了。中国***早的马路红绿灯,于 1928 年出现在上海的英租界。
1923年,加勒特•摩根(Garrett Morgan,1877-1963年)发明了一种成本低廉的可以通过机械连接远距离手动操纵“停、走、全停”***功能的T形柱交通信号灯。摩根于1922年以“交通信号灯”为名提出专利申请,1923年获得美国US1475024号专利权,如图11-1、图11-2、图11-3所示。在他的发明中对“交通信号灯”描述为:“本发明涉及交通信号,特别是适合于两个或两个以上的街道相邻交叉路口,并且能手动操作用于指挥交通……另外,我发明的这一个交通信号灯,可以很容易和便宜地制造出来。”与早期的交通信号灯相比,摩根的交通信号灯更适合批量生产和应用。
摩根的交通信号灯是一个 T 形结构的立柱,能够发出三种交通指挥命令“停、走、全停”。我们从摩根的专利说明书附图(图 11-2)中可以了解到,摩根信号灯的正面结构图呈十字形,右上、左下、右下方分别是摩根信号灯发出“全停、走、停”三种交通指令时的信号灯正面图。在信号灯立柱下方有一个摇柄,可以通过摇动该摇柄来控制交通信号的发出。当全停指令发出时,行人可以安全的通过道路路口。另外,摩根为了方便夜间指挥交通,还给交通信号灯安装了灯泡,灯泡位于信号灯臂杆的中心,这样就可以将臂杆上的交通指令照亮,方便行人夜间也能看到交通指令。
通过检索专利文献,我们发现后来的发明人从摩根的发明中得到技术启示,并在此基础上进行了新的发明创造。一件是 1954 年,名为“(停车)保护信号设备”的美国 US2669705 号专利,如图 11-4、图 11-5 所示,该发明涉及一种可便携式的设备,用于放在汽车的后面,以提醒道路上行驶的其他车辆注意小心通过,不要撞到停靠车辆或其他人员。这个设备借鉴了摩根发明的 T 形结构设计,***和中间一共有 3 个红色的灯,正面图的指令是“注意”“通过”,后视图的指令是“***”。
另一件是 1974 年名为“路***通管理设备”的美国 US3798592号专利,如图 11-6、图 11-7 所示,该设备的***可以根据需要伸展和折起,将其安装在道路交叉路口,通过不同角度的旋转,可达到交通管理指挥的技术效果。
可见,摩根发明的交通信号灯成为后来各种类型交通信号设备的基础。为使自己的发明发挥更大的价值,摩根还将自己的发明申请了加拿大 CA256093 号专利,使其产品在加拿大获得保护。之后,摩根的手摇信号灯交通管理设备被推广至整个北美地区使用,直到被目前***使用的自动的红色、***和绿色的交通信号灯所取代。后来摩根将他的交通信号灯的专利权以 40000 美元的价格出售给美国通用电气公司。1963 年,在摩根去世前不久,他因为交通信号灯的发明获得美国***的嘉奖。
虽然交通信号灯是摩根***重要的发明,但是并不是他***的发明。摩根是一位伟大的发明家和成功的商人,他还发明了很多改变人们生活的物品,例如染发膏、直发器、一种用于手动缝纫机的曲线缝纫附件等。他还成立了摩根精炼公司以推广销售自己发明的产品,让专利转化成为经济价值。
在三角***厂大火后,摩根发明了可以保证安全呼吸和防烟雾的面罩,并于1912年向美国提交了名为“呼吸装置”的专利申请,于1914年获得美国 US1113675 号专利权,如图11-8、图11-9、图11-10所示。通过专利检索可以发现,在美国申请专利保护的同时,摩根还在这款面罩的基础上做了一些技术改良,分别于 1912 年和1913 年向英国和加拿大申请专利保护,并获得英国GB191226312 号和加拿大 CA155817号专利权。
1916年,摩根和一队志愿者戴着自己发明的***救下了伊利湖 250 英尺以下隧道***后的 32 条生命,这一消息被当时的***新闻报道出来。之后,摩根的守护神安全设备公司收到了来自***各地消防部门订购新款***的订单。1916 年,他早期发明的防毒面具的精致模型在卫生与安***际博览会获得金奖,而另一个金奖是由国际消防首长协会授予的。美国***后来在***次***期间使用了改良后的摩根***。
加勒特•摩根于1963年8月27日去世,享年86岁。他的一生是漫长和充实的,他特有的创造性的能量,留给了我们一份奇妙而持久的遗产。