一種采用調(diào)光玻璃的交通信號(hào)燈及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用調(diào)光玻璃的交通信號(hào)燈及其控制方法，具體涉及一種使用近晶態(tài)液晶調(diào)光玻璃的節(jié)能交通信號(hào)燈及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]交通信號(hào)燈(紅綠燈)是以規(guī)定時(shí)間交互更迭的光色訊號(hào)，設(shè)置于交岔路口或其它特殊地點(diǎn)，用以將道路通行權(quán)指定給車輛駕駛?cè)伺c行人，管制其行止及轉(zhuǎn)向的交通管制設(shè)施。
[0003]交通信號(hào)燈從問世以來，已經(jīng)有近一個(gè)半世紀(jì)的歷史。交通信號(hào)燈是現(xiàn)代交通文明的重要標(biāo)志之一，一般以紅、黃、綠三色燈號(hào)或輔以音響，紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示，指示車輛及行人停止、注意與行進(jìn)。
[0004]交通信號(hào)燈最初采用煤氣燈，在白熾燈大規(guī)模商用之后，取代了煤氣燈，實(shí)現(xiàn)了電氣化的控制，使用更為便捷。近年來固態(tài)照明的興起，特別是LED燈的興起，正在越來越多地替代白熾燈。
[0005]但是無論是白熾燈還是LED燈為光源的交通信號(hào)燈，都有一個(gè)很大的不足:在強(qiáng)光下看不清。這是因?yàn)樵趶?qiáng)光下，作為主動(dòng)發(fā)光的光源，信號(hào)燈的光強(qiáng)甚至弱于環(huán)境光。因此，交通信號(hào)燈的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于光強(qiáng)和光強(qiáng)的分布有這嚴(yán)格的規(guī)定，并且應(yīng)用遮光罩等設(shè)計(jì)，改善強(qiáng)環(huán)境光下的視覺效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提出了一種采用調(diào)光玻璃的交通信號(hào)燈及控制方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的交通信號(hào)燈在強(qiáng)光下看不清的現(xiàn)象，改善了交通人員的視覺效果，既能取得交通指示的合理效果，又能大量節(jié)約交通信號(hào)燈的使用能源。
[0007]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種采用調(diào)光玻璃的交通信號(hào)燈，包括信號(hào)燈控制器、信號(hào)燈光源、透鏡和外殼，所述信號(hào)燈控制器與所述信號(hào)燈光源連接，控制所述信號(hào)燈光源的開啟、關(guān)閉或閃爍，其特征在于:還包括環(huán)境光強(qiáng)檢測(cè)電路，所述透鏡采用近晶態(tài)液晶材料的調(diào)光玻璃；所述信號(hào)燈控制器分別與環(huán)境光強(qiáng)檢測(cè)電路、調(diào)光玻璃連接，所述環(huán)境光強(qiáng)檢測(cè)電路檢測(cè)該交通信號(hào)燈所處的環(huán)境光強(qiáng)，并將該環(huán)境光強(qiáng)信息傳送至所述信號(hào)燈控制器，所述信號(hào)燈控制器控制該調(diào)光玻璃在“透明“不透明”狀態(tài)間切換。
[0008]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的所述信號(hào)燈光源和調(diào)光玻璃之間還設(shè)有對(duì)應(yīng)信號(hào)燈指示要求顏色的濾光膜。
[0009]作為優(yōu)化，本發(fā)明的所述調(diào)光玻璃的金屬鍍層采用氧化銦(ITO)材料或石墨烯新型的電極材料。
[0010]作為優(yōu)化，本發(fā)明的所述調(diào)光玻璃的近晶態(tài)液晶材料使用有機(jī)硅氧烷材料作為宿主材料。
[0011]該種采用調(diào)光玻璃的交通信號(hào)燈的控制方法，主要控制方法如下:
(1)當(dāng)信號(hào)燈控制器接收到控制信號(hào)之后，該信號(hào)燈控制器通過環(huán)境光強(qiáng)檢測(cè)電路檢測(cè)當(dāng)前時(shí)刻的環(huán)境光強(qiáng)，根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)檢測(cè)電路結(jié)果判斷信號(hào)燈采用反射模式或者主動(dòng)發(fā)光模式工作，具體控制過程如下:
1)主動(dòng)發(fā)光模式:當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)低于信號(hào)燈的光強(qiáng)的時(shí)候，信號(hào)燈控制器控制調(diào)光玻璃至全透明狀態(tài)，控制信號(hào)燈光源開啟，光源信號(hào)透過調(diào)光玻璃指示交通控制；
2)發(fā)射模式:當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)等于或高于信號(hào)燈的光強(qiáng)的時(shí)候，信號(hào)燈控制器控制信號(hào)燈光源關(guān)閉，調(diào)光玻璃根據(jù)紅、黃、綠三色燈號(hào)的控制，信號(hào)燈控制器將需要工作的信號(hào)燈對(duì)應(yīng)的調(diào)光玻璃控制到全透明狀態(tài)，將非工作信號(hào)燈對(duì)應(yīng)的調(diào)光玻璃控制到不透明的狀態(tài)，在環(huán)境光的照射下，工作的信號(hào)燈光源將環(huán)境光反射出去，工作的信號(hào)燈光源自身材質(zhì)的顏色則產(chǎn)生相應(yīng)的交通控制信號(hào)；
(2)當(dāng)信號(hào)燈控制器接收到關(guān)閉控制指令的時(shí)候，該信號(hào)燈的控制器控制調(diào)光玻璃至不透明的狀態(tài)，同時(shí)根據(jù)光源的使用情況，關(guān)閉光源。
[0012]進(jìn)一步地，當(dāng)信號(hào)燈光源的顏色為非信號(hào)燈指示要求的顏色時(shí)，在所述信號(hào)燈光源和調(diào)光玻璃之間還設(shè)有對(duì)應(yīng)信號(hào)燈指示要求顏色的濾光膜，在所述步驟(I)中，具體控制過程如下:
1)主動(dòng)發(fā)光模式:當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)低于信號(hào)燈的光強(qiáng)的時(shí)候，信號(hào)燈控制器控制調(diào)光玻璃至全透明狀態(tài)，控制信號(hào)燈光源開啟，光源信號(hào)通過濾光膜透過調(diào)光玻璃指示交通控制；
2)反射模式:當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)等于或高于信號(hào)燈的光強(qiáng)的時(shí)候，信號(hào)燈控制器控制信號(hào)燈光源關(guān)閉，調(diào)光玻璃根據(jù)紅、黃、綠三色燈號(hào)的控制，信號(hào)燈控制器將需要工作的信號(hào)燈對(duì)應(yīng)的調(diào)光玻璃控制到全透明狀態(tài)，將非工作信號(hào)燈對(duì)應(yīng)的調(diào)光玻璃控制到不透明的狀態(tài)，在環(huán)境光的照射下，信號(hào)燈光源將環(huán)境光透過濾光膜反射出去，產(chǎn)生相應(yīng)的交通控制信號(hào)。
[0013]作為優(yōu)化，本發(fā)明的所述調(diào)光玻璃使用碼段或者點(diǎn)陣的方式設(shè)計(jì)，根據(jù)需要靈活的控制調(diào)光玻璃局部透明、不透明，形成復(fù)雜的信號(hào)燈圖案。
[0014]本發(fā)明通過環(huán)境光強(qiáng)檢測(cè)電路裝置，獲得環(huán)境光強(qiáng)的信息，根據(jù)交通信號(hào)燈的指示的要求，當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)低于交通信號(hào)指示要求的時(shí)候，控制調(diào)光玻璃全透明狀態(tài)，交通信號(hào)燈的光源開啟，光源信號(hào)直接或者通過濾光膜直接透過調(diào)光玻璃指示交通控制；當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)等于或高于交通信號(hào)指示要求的時(shí)候，交通信號(hào)燈的光源關(guān)閉，調(diào)光玻璃根據(jù)紅、黃、綠三色燈號(hào)的控制，將調(diào)光玻璃控制到全透明或者不透明的狀態(tài)，在環(huán)境光的反射下，光源燈的顏色或者濾光膜的顏色在反射環(huán)境光，產(chǎn)生相應(yīng)的交通控制信號(hào)；進(jìn)一步采用點(diǎn)陣或者組合碼段控制的調(diào)光玻璃，還可以得到帶有圖案指示的交通燈以及具有計(jì)數(shù)功能的交通信號(hào)燈。
[0015]本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的交通信號(hào)燈具有以下有益效果:本發(fā)明充分利用環(huán)境光照明，將環(huán)境光與信號(hào)燈光源相結(jié)合的方式控制交通信號(hào)燈的指示，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)交通控制，根據(jù)交通信號(hào)燈的工作特點(diǎn)，使用近晶態(tài)液晶材料的調(diào)光玻璃，能夠在高環(huán)境光強(qiáng)下反射式工作和低環(huán)境光強(qiáng)下主動(dòng)發(fā)光式的交通信號(hào)燈，既極大的改善了強(qiáng)環(huán)境光下交通信號(hào)燈可觀察性，又能夠節(jié)約大量的電能。
【附圖說明】
[0016]通過對(duì)附圖中本發(fā)明實(shí)施例方式的更詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述、以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯，其中，相同的參考標(biāo)號(hào)通常代表本發(fā)明示例實(shí)施例方式中的相同部件。
[0017]圖1示出了白熾燈光源交通燈的構(gòu)成。
[0018]圖2示出了 LED光源的交通燈的構(gòu)成。
[0019]圖3示出了靜晶態(tài)液晶調(diào)光玻璃的透明和不透明狀態(tài)。
[0020]圖4示出了本發(fā)明的帶有調(diào)光玻璃的交通信號(hào)燈的構(gòu)成。
[0021]圖5示出了 LED光源的帶有調(diào)光玻璃交通信號(hào)燈的構(gòu)成。
[0022]圖6示出了白熾燈光源的帶有調(diào)光玻璃交通信號(hào)燈的構(gòu)成。
[0023]圖7示出了采用點(diǎn)陣調(diào)光玻璃的交通信號(hào)燈圖案控制。
[0024]圖8示出了使用本發(fā)明交通信號(hào)燈的一個(gè)典型的控制流程。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面參照附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以各種形式實(shí)現(xiàn)而不應(yīng)該理解為被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且，完全將本發(fā)明的范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0026]以下進(jìn)一步結(jié)合圖表來說明本發(fā)明。
[0027]參見圖1，以白熾燈為光源的信號(hào)燈，包括拋物面反射器1、有色透鏡3、白熾燈光源2和遮光罩4，有色透鏡3用于產(chǎn)生紅、黃、綠三種交通燈的顏色；當(dāng)交通燈被選擇的時(shí)候，直接控制白熾燈光源2的電源來實(shí)現(xiàn)。
[0028]參見圖2，LED光源的出現(xiàn)，特別是高照度的LED光源出現(xiàn)改變了交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)。采用LED光源的交通信號(hào)燈包括LED燈陣列5、遮光罩4和透鏡組7。和白熾燈交通信號(hào)燈相比，該信號(hào)燈的壽命更長(zhǎng)。
[0029]但是LED交通信號(hào)燈和白熾燈光源的交通信號(hào)燈，在環(huán)境光光強(qiáng)大的時(shí)候，都存在看不清的情況。這是因?yàn)槿搜鄹惺艿氖窍鄬?duì)光強(qiáng)，環(huán)境光強(qiáng)超過信號(hào)燈光強(qiáng)，人眼就難以區(qū)分信號(hào)燈的狀態(tài)。這就是為什么交通信號(hào)燈都帶有屏蔽罩4的原因。屏蔽罩4太大，就會(huì)影響地面人員的視野，而交通信號(hào)燈在白天的應(yīng)用時(shí)間遠(yuǎn)大于夜間使用，因此難以用單一的交通信號(hào)燈模式取得理想的效果。
[0030]液晶顯示器技術(shù)和交通燈的情