室外指示照明裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種室外指示牌照明裝置和方法。用來解決夜間室外指示牌難于識別和閱讀的問題。該裝置包括含有太陽能電池托架的殼體；太陽能-蓄電池充電模塊，其含有太陽能電池板、蓄電池；電壓比較轉(zhuǎn)動模塊，其含有電壓比較電路，電驅(qū)動馬達；角度可切換照明模塊，其含有LED；輸出切換模塊，其含有USB接口，卡槽切換開關(guān)，發(fā)光角度切換開關(guān)。該方法包括相對于指示牌表面安放照明裝置的步驟，以及切換照明裝置中不同發(fā)光角度的LED電壓輸出的步驟，調(diào)整照明裝置中LED照射方向的步驟。本發(fā)明的裝置和方法適用于公路標(biāo)識牌、樓棟號碼牌、街道號碼牌、公交站牌、廣告牌、門牌和類似室外指示牌的照明。
【專利說明】室外指示照明裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，具體而言，涉及一種室外指示照明裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]許多室外指示牌，如公路標(biāo)識牌、樓棟號碼牌、街道號碼牌、公交站牌、廣告牌、門牌等，在夜間由于光線不足而難于識別和閱讀，給人們夜間的生活和出行帶來極大的不便，甚至?xí)蔀榘踩[患。而現(xiàn)在的帶有照明光源的標(biāo)牌，一般做成箱體狀，并將光源放在箱體內(nèi)，如燈箱型公交站牌，這種設(shè)計的缺點是增加了標(biāo)牌的體積和制作成本，并且對光源的維修和保養(yǎng)會影響到標(biāo)牌的使用；還有一種設(shè)計是使用熒光材料書寫標(biāo)牌表面的符號、文字，如帶有熒光材料的樓棟號碼牌、街道號碼牌等，這種設(shè)計的缺點是其夜間可識別程度受熒光材料亮度限制，有時其亮度不能滿足觀察者夜間識別的要求。
[0003]太陽能驅(qū)動照明模塊是一種能將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能并使LED發(fā)光的組合，一般由太陽能電池板、LED、控制電路、蓄電池幾個部件構(gòu)成。與現(xiàn)有的其他照明系統(tǒng)相比，具有節(jié)能、無需外部電路的特點。太陽能驅(qū)動照明模塊是當(dāng)前照明領(lǐng)域關(guān)注的熱點。美國專利D545758揭示了一種利用帶有太陽能-LED模塊的照明裝置實現(xiàn)號碼牌照明的設(shè)計，在該設(shè)計中，太陽能-LED照明模塊提供背光照明，用來照亮帶有鏤空號碼形狀的號碼牌。該設(shè)計要求號碼牌必須是鏤空的，并且號碼牌背面必須具有反光物體才能實現(xiàn)號碼牌的照明，對照明裝置的維修會影響號碼牌的正常使用，具有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]室外指示牌照明裝置及照明方法，其具有普遍適用性可用于多種室外指示牌照明，并且可以實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。
[0005]概括地說，本發(fā)明的一種室外指示牌照明裝置，包括:殼體，其含有太陽能電池托架；太陽能-蓄電池充電模塊，其含有置于所述太陽能電池托架上的太陽能電池板、置于所述殼體內(nèi)的蓄電池，太陽能電池板的輸出端通過充電控制電路與蓄電池連接；電壓比較轉(zhuǎn)動模塊，其含有電壓比較電路，電驅(qū)動馬達，電驅(qū)動馬達通過驅(qū)動電路與太陽能電池連接，電壓比較電路與太陽能電池連接；角度可切換照明模塊，其含有LED，LED以可轉(zhuǎn)動的方式嵌入在所述殼體底平面上，LED通過驅(qū)動電路與蓄電池連接；輸出切換模塊，其含有置于殼體下表面的USB接口，置于殼體下表面的卡槽切換開關(guān)，置于殼體下表面的發(fā)光角度切換開關(guān)，電壓輸出切換電路。
[0006]太陽能電池托架上的太陽能電池板在豎直方向上至少排列2排，電壓比較轉(zhuǎn)動模塊通過豎直方向上不同太陽能電池的電壓差值信號控制太陽能電池托架以水平線為軸轉(zhuǎn)動，輸出切換模塊電路通過卡槽切換開關(guān)切換USB接口和LED的電壓輸出，通過發(fā)光角度切換開關(guān)切換不同發(fā)光角度LED的電壓輸出。照明模塊的LED數(shù)量大于2個，LED沿著一條直線嵌入于可繞軸心轉(zhuǎn)動的圓柱之上，并且LED按照發(fā)光角度30°、90°交替排列。殼體底平面上開有矩形窗口，窗口中嵌入一可轉(zhuǎn)動圓柱，并且可轉(zhuǎn)動圓柱的軸向平行與矩形窗口的一邊，LED固定在可轉(zhuǎn)動圓柱露在矩形窗口之外的柱面上?？赊D(zhuǎn)動圓柱軸心位于殼體內(nèi)，其長度與矩形窗口平行于軸心的一個邊長相等，其直徑大于矩形窗口的另一個邊長，圓柱以最大限度露出在矩形窗口之外，所以圓柱與窗口之間沒有明顯縫隙。LED照射方向隨所述可轉(zhuǎn)動圓柱的轉(zhuǎn)動而變化。殼體內(nèi)含有用來鎖定所述可轉(zhuǎn)動圓柱的簡易鎖定機構(gòu)，其可以是一端固定在所述殼體內(nèi)、另一端與所述可轉(zhuǎn)動圓柱直接接觸的彈性變形加壓部件，也可以是旋入所述殼體表面并能與所述可轉(zhuǎn)動圓柱直接接觸的鎖定螺絲等。
[0007]白天太陽能板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中，夜間蓄電池給LED供電，當(dāng)裝置安放在指示牌周圍或指示牌表面上時，位于指示牌表面前端的電驅(qū)動發(fā)出的光照亮指示牌表面，使指示牌在夜間更容易識別和閱讀。
[0008]概括地說，本發(fā)明的一種室外指示照明方法，包括:相對于指示牌表面安放照明裝置的步驟，以及切換照明裝置中不同發(fā)光角度的LED電壓輸出的步驟，調(diào)整照明裝置中LED照射方向的步驟，使照明裝置中LED發(fā)出的光能以最大照射面積照亮標(biāo)牌表面需要識別的部分，所述照明裝置包括:殼體，其含有太陽能電池托架；太陽能-蓄電池充電模塊，其含有置于所述太陽能電池托架上的太陽能電池板、置于所述殼體內(nèi)的蓄電池，太陽能電池板的輸出端通過充電控制電路與蓄電池連接；電壓比較轉(zhuǎn)動模塊，其含有電壓比較電路，電驅(qū)動馬達，電驅(qū)動馬達通過驅(qū)動電路與太陽能電池連接，電壓比較電路與太陽能電池連接；角度可切換照明模塊，其含有LED，LED以可轉(zhuǎn)動的方式嵌入在所述殼體底平面上，LED通過驅(qū)動電路與蓄電池連接；輸出切換模塊，其含有置于殼體下表面的USB接口，置于殼體下表面的卡槽切換開關(guān)，置于殼體下表面的發(fā)光角度切換開關(guān)，電壓輸出切換電路。將所述照明裝置的后平面固定在指示牌表面上或指示牌周圍，并保證所述LED在指示牌表面前端，或者通過所述照明裝置的插槽切換開關(guān)與USB接口將LED指示牌與照明裝置連接。
[0009]與現(xiàn)有的標(biāo)牌照明手段相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0010]采用了電壓比較轉(zhuǎn)動模塊，其中的電壓比較器通過太陽能電池板的電壓差控制電驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)動，電驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)動帶動太陽能電池托架，可以使太陽能電池最大限度的吸收太陽光照，提高白天的充電效率；
[0011 ] 照明裝置與標(biāo)牌各自獨立，無需對現(xiàn)在正在使用中的指示牌做任何改動就可以應(yīng)用本發(fā)明裝置，對裝置的維護也不影響指示牌的正常使用，普遍適用與多種室外指示牌的照明。
[0012]采用角度可切換照明模塊，可以根據(jù)被照射指示牌的面積大小選擇LED的發(fā)光角度，起到節(jié)約能源的作用。
[0013]采用輸出切換模塊，通過卡槽和USB接口外接LED指示牌時，裝置自身的LED的輸入電壓為0，LED不工作，即適應(yīng)了更多的使用環(huán)境，又節(jié)省了能源。
[0014]LED以可活動轉(zhuǎn)動的方式嵌入在所述殼體底平面上，可以根據(jù)標(biāo)牌面積大小和LED發(fā)光角度等實際情況靈活調(diào)整LED的照射方向，保證LED以最大照射面積照亮指示牌表面需要識別的部分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:[0016]圖1是本發(fā)明的一種戶外指示照明裝置實施方式的立體示意圖。
[0017]圖2是圖1的左視圖。
[0018]圖3是圖1的剖視圖。
[0019]圖4是圖1的仰視圖。
[0020]圖5是將本發(fā)明照明裝置固定在指示牌之上實施方式的側(cè)視圖。
[0021]圖6是將本發(fā)明照明裝置插接LED指示牌實施方式的側(cè)視圖。
[0022]圖中標(biāo)記內(nèi)容如下:
[0023]1-殼體；2_太陽能板；3_LED ；4~卡槽；5_可轉(zhuǎn)動圓柱；6_彈性金屬片；7_電驅(qū)動馬達；8-USB接口 ；9-墻面；10_發(fā)光角度切換開關(guān)；Il-LED指示牌，12-太陽能電池板托架，13-指示牌。殼體內(nèi)的蓄電池和電路未畫出。
[0024]這些理想化且不成比例的圖只是示意性的而非限制性的。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0026]本發(fā)明的照明裝置和方法適用于公路標(biāo)識牌、樓棟號碼牌、街道號碼牌、公交站牌、廣告牌、門牌和類似室外指示牌的照明，也適用于與給LED指示牌提供驅(qū)動電源。
[0027]下面參照附圖和實施方式對本發(fā)明做進一步詳細描述。
[0028]圖1是本發(fā)明的一種戶外指示照明裝置實施方式的立體示意圖。圖3是圖1的剖視圖，其中用來鎖定可轉(zhuǎn)動圓柱(5)的簡易鎖定機構(gòu)(6)，采用了一端固定在殼體(I)內(nèi)、另一端與圓柱(5)直接接觸的彈性變形加壓金屬片。
[0029]圖5是將本發(fā)明照明裝置固定在指示牌之上實施方式的側(cè)視圖。照明裝置殼體(I)的后平面固定在墻面(9)上，使LED (3)位于指示牌(13)表面的前上方，并保證裝置不遮擋觀察者觀察標(biāo)牌(13)表面需要識別的部分，通過轉(zhuǎn)動圓柱(5)使LED(3)發(fā)出的光照向標(biāo)牌。
[0030]圖6是將本發(fā)明照明裝置與LED指示牌(11)插接應(yīng)用的側(cè)視圖。照明裝置殼體(I)的后平面固定在墻面(9)上，使LED指示牌(11)通過插槽(4)固定在殼體下表面，并且由USB接口⑶為LED指示牌(11)提供驅(qū)動電力。
[0031]本說明所例實施方式可用作公路指示牌、標(biāo)識牌、樓棟號碼牌、街道號碼牌、公交站牌、廣告牌、門牌和類似室外指示的照明。在閱讀本發(fā)明的說明書后，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員都能夠理解本發(fā)明的核心精神。本發(fā)明裝置中各組成部分隨技術(shù)的發(fā)展而做出的優(yōu)化，并不根本改變本發(fā)明的核心特點和精神。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種室外指示照明裝置，包括: 殼體，其含有太陽能電池托架； 太陽能-蓄電池充電模塊，其含有置于所述太陽能電池托架上的太陽能電池板、置于所述殼體內(nèi)的蓄電池，太陽能電池板的輸出端通過充電控制電路與蓄電池連接； 電壓比較轉(zhuǎn)動模塊，其含有電壓比較電路，電驅(qū)動馬達，電驅(qū)動馬達通過驅(qū)動電路與太陽能電池連接，電壓比較電路與太陽能電池連接； 角度可切換照明模塊，其含有LED，LED以可轉(zhuǎn)動的方式嵌入在所述殼體底平面上，LED通過驅(qū)動電路與蓄電池連接； 輸出切換模塊，其含有置于殼體下表面的USB接口，置于殼體下表面的卡槽切換開關(guān)，置于殼體下表面的發(fā)光角度切換開關(guān)，電壓輸出切換電路； 其特征在于，太陽能電池托架上的太陽能電池板在豎直方向上至少排列2排，電壓比較轉(zhuǎn)動模塊通過豎直方向上不同太陽能電池的電壓差值信號控制太陽能電池托架以水平線為軸轉(zhuǎn)動，輸出切換模塊通過卡槽切換開關(guān)切換USB接口和LED的電壓輸出，通過發(fā)光角度切換開關(guān)切換不同發(fā)光角度LED的電壓輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的室外指示照明裝置，其特征在于角度可切換照明模塊的LED數(shù)量大于2個，LED沿著一條直線嵌入于可繞軸心轉(zhuǎn)動的圓柱之上，并且LED按照發(fā)光角度30°、90°交替排列。
3.如權(quán)利要求1所述的室外指示照明裝置，其所述殼體底平面上開有矩形窗口，窗口中嵌入一可轉(zhuǎn)動圓柱，并且可轉(zhuǎn)動圓柱的軸向平行于矩形窗口的一邊，LED固定在可轉(zhuǎn)動圓柱露在矩形窗口之外的柱面上。
4.如權(quán)利要求2所述的室外指示照明裝置，其特征在于，可轉(zhuǎn)動圓柱的軸心位于殼體內(nèi)，其長度與矩形窗口平行于軸心的一個邊長相等，其直徑大于矩形窗口的另一個邊長，圓柱以最大限度露出在矩形窗口之外，圓柱與窗口之間沒有縫隙。
5.如權(quán)利要求1所述的室外指示照明裝置，其特征在于，殼體內(nèi)含有用來鎖定所述可轉(zhuǎn)動圓柱的鎖定機構(gòu)，其可以是一端固定在所述殼體內(nèi)、另一端與所述可轉(zhuǎn)動圓柱直接接觸的彈性變形加壓部件，也可以是旋入所述殼體表面并能與所述可轉(zhuǎn)動圓柱直接接觸的鎖定螺絲。
6.一種室外指示照明方法，包括: 相對于指示牌表面安放照明裝置的步驟；以及 切換照明裝置中不同發(fā)光角度的LED電壓輸出的步驟，調(diào)整照明裝置中LED照射方向的步驟，使照明裝置中LED發(fā)出的光能以最大照射面積照亮標(biāo)牌表面需要識別的部分，所述照明裝置包括:殼體，其含有太陽能電池托架；太陽能-蓄電池充電模塊，其含有置于所述太陽能電池托架上的太陽能電池板、置于所述殼體內(nèi)的蓄電池，太陽能電池板的輸出端通過充電控制電路與蓄電池連接；電壓比較轉(zhuǎn)動模塊，其含有電壓比較電路，電驅(qū)動馬達，電驅(qū)動馬達通過驅(qū)動電路與太陽能電池連接，電壓比較電路與太陽能電池連接；角度可切換照明模塊，其含 有LED，LED以可轉(zhuǎn)動的方式嵌入在所述殼體底平面上，LED通過驅(qū)動電路與蓄電池連接；輸出切換模塊，其含有置于殼體下表面的USB接口，置于殼體下表面的卡槽切換開關(guān)，置于殼體下表面的發(fā)光角度切換開關(guān)，電壓輸出切換電路。
7.如權(quán)利要求6所述的室外指示照明方法，其特征在于將所述照明裝置的后平面固定在指示牌表面上或指示牌周圍，并保證所述LED在指示牌表面前端。
8.如權(quán)利要求6所述的室外指示照明方法，其特征在于通過所述照明裝置的插槽切換開關(guān)與USB接口將LED指示牌與照明裝置連接。
【文檔編號】F21W111/00GK103925549SQ201410168688
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】趙璐冰, 阮軍, 王軍喜, 李晉閩 申請人:北京半導(dǎo)體照明科技促進中心