CN101493202A - 一种亮度可调的发光指示牌 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光指示牌，其包括：顺序连接的电源模块、亮度调节模块和至少一发光模块。本发明通过实时监控环境光照强度，使指示牌根据不同光照强度显示不同亮度，既能满足人眼视觉需要，还能满足节能、安全的要求。
Description
技术领域
本发明涉及市政交通领域，尤其涉及的是一种亮度可调的发光指示牌。
背景技术
道路标志牌是一种重要的市政设施，主要应用于市政工程、道路指示、街道美化等领域，包括但不限于以下使用功能：
警告：警告车辆、行人注意危险地点的标志。
禁令：禁止或限制车辆、行人交通行为的标志。
指示：指示车辆、行人行进的标志。
指路：传递道路方向、地点、距离信息的标志。
旅游区：提供旅游景点方向、距离的标志。
道路施工安全：通告道路施工区通行的标志。
目前采用的标志牌多为被动反光式，即标志牌上文字部分有反光涂层，当有光线照射时，反光涂层就会发光，文字信息得以显示。但是这种被动发光方式，发光能量毕竟有限，光线较差的地方人眼就看不到指示牌的信息，容易为路人带来不便，甚至酿成惨祸，开发一种主动发光的指示牌产品势在必行。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种亮度可调的发光指示牌。
本发明的技术方案如下：
一种亮度可调的发光指示牌，包括：顺序连接的电源模块、亮度调节模块和至少一发光模块；
所述电源模块用于外接交流电源，进行转换并提供给所述发光模块；
所述亮度调节模块用于根据环境光线强度，调整亮度数据，控制所述发光模块的亮度；
所述发光模块包括依次固定连接、叠合在一起的基板、发光层；
所述基板设置电源电路，用于供电给所述发光层；
所述发光层上设置有形成文字或图案的电致发光材料，用于显示特定信息。
所述的发光指示牌，所述亮度调节模块包括顺序连接的光亮度感应单元、模数转换单元、控制单元和执行单元；
所述执行单元还连接于所述电源模块和所述发光模块之间；
所述光亮度感应单元用于感应环境光照强度；
所述模数转换单元用于将所述环境光照强度转换为环境光照数字信号；
所述控制单元用于根据所述环境光照数字信号，控制所述执行单元调整亮度数据，输出给所述发光模块。
所述的发光指示牌，所述控制单元还包括一存储子单元，用于存储所述环境光照数字信号对应的亮度数据映射表。
所述的发光指示牌，所述基板还设置一逐点调整电路，用于根据目标亮度一致性，通过调整所述亮度数据，对所述发光层的各灯点逐一进行亮度校正。
所述的发光指示牌，所述发光模块还包括与所述发光层固定连接、叠合在一起的蓄能层；
所述基板还设置控制电路，用于控制所述发光层的显示信息；
所述蓄能层采用透明蓄能材料组成，其形状与所述文字或所述图案相匹配，用于蓄积光能，在预定条件下发光，以显示特定信息。
所述的发光指示牌，所述发光层为LED或OLED形成的二维阵列。
所述的发光指示牌，还包括与所述发光模块相连接的应急供电模块，用于储存电能，在外部的交流电源断电时，向所述发光模块供电。
所述的发光指示牌，所述应急供电模块包括蓄电池和太阳能电板，所述太阳能电板用于利用太阳能向蓄电池充电。
所述的发光指示牌，所述应急供电模块还包括过充电保护装置和过放电保护装置；其中，所述过充电保护装置与电源模块相连接，用于在所述蓄电池电压达到最高值时停止对其充电；所述过放电保护装置与发光模块相连接，用于在所述蓄电池电压达到最低值时停止放电。
所述的亮度可调发光指示牌，所述发光层为LED或OLED形成的文字或者图案。
所述的亮度可调发光指示牌，其还包括一透明面罩，与所述发光模块固定连接。
采用上述方案，本发明通过实时监控环境光照强度，使指示牌根据不同光照强度显示不同亮度，既能满足人眼视觉需要，还能满足节能、安全的要求。
附图说明
图1为本发明实施例1的示意图；
图2是本发明的亮度调节模块结构示意图；
图3是本发明实施例3的示意图；
图4是图1的A-A剖视图；
图5是本发明实施例5的发光指示示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种亮度可以自动调节的道路发光指示牌，包括：电源模块、亮度调节模块108和发光模块107，电源模块包括变压器101、整流器102，用于通过亮度调节模块108的控制向发光模块107提供恒流电源。亮度调节模块108用于根据周围环境光线的强度，控制发光模块107的亮度适时调整。
例如，进行判断，在周围环境光线照度较强的情况下，使发光模块107高亮度发光，在周围环境光线照度较弱的情况下，使发光模块107低亮度发光。
比如，在亮度调节模块108预设控制程序，当环境光线照度达到100000LUX(夏季晴天室外)以上，使发光模块107工作在全功率状态，也就是最大亮度状态，当环境光线照度达到10000LUX(阴天室外)以下，使发光模块107工作在半功率状态，这样不仅可以满足视觉效果需要，而且还可以节能降耗。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例优选采用如下方案实现亮度调节模块108的亮度调节功能，如图2所示，亮度调节模块108包括光亮度感应单元1081，露天设置于发光模块107外部，用于监测环境光线照度变化，模数转换单元1082，与光亮度感应单元1081相连接，用于将光亮度感应单元1082监测到的环境光线照度模拟量转换为系统能够识别的数字信号，控制单元1083与模数转换单元1082相连接，用于根据上述数字信号向执行单元1084输出不同控制信号，控制执行单元1084输出不同亮度数据给发光模块107，这样，发光模块107的亮度在控制单元1083的控制下实时改变亮度，达到更好的显示效果，满足应用环境的视觉需要，同时节能降耗。
又一个例子，控制单元1083还包括一个存储子单元，该存储子单元采用非易失性存储器件，比如EPROM等，该存储子单元用于存储亮度数据映射表，该映射表包含环境光线照度数据和发光模块107亮度数据映射关系。
系统工作时，控制单元1083，根据环境光线照度数据从该映射表中读取对应的发光模块亮度数据，输出给执行单元1084。采用非易失性存储器件，系统掉电数据不丢失，另外，还可以根据需要更改映射表内容，比如根据春、夏、秋、冬不同季节的光线强度，分别设计不同的映射表数据，满足应用环境的需要。
实施例3
在上述各实施例的基础上，为了提高电路工作的安全性和稳定性，保证在供电中断的情况下，指示牌能够正常工作，在电路中还可以设置一应急供电模块，包括蓄电池104和太阳能电板103，太阳能电板103利用太阳能向蓄电池充电。
一个例子如图3所示，在整流器102和蓄电池104之间设置一过充电保护装置106，用于在蓄电池104电压达到最高值时停止对其充电，同时，还可以在蓄电池104和发光模块107之间，设置一过放电保护装置105，用于在蓄电池电压达到最低值时停止蓄电池对外放电。这样，能够保护蓄电池，延长其使用寿命。
实施例4
如图4所示，发光模块107包括依次叠合在一起的基板1071、发光层1072和蓄能层1073，用于显示特定信息，其中发光层1072由电致发光材料形成文字或者图案，发光层1072与基板1071固定连接；例如，为了简化工艺，上述发光层1072与基板1071还可以一体成型，蓄能层1073与发光层1072固定连接，蓄能层所用材料应当是透明的，比如使用水性丙烯酸蓄能发光涂料均匀分布于树脂或者塑料当中形成，并且其外形应当与发光层1072相一致，即需要形成与发光层1072相一致的文字或者图案，这样在发光层1072发光的时候，光线能透过蓄能层1073向外散射，指示行人或者车辆，并且蓄能层1073可以吸收发光层1072光照能量，在发光层不发光的时候，蓄能层内所含蓄能发光材料，比如水性丙烯酸蓄能发光涂料、硫化锌系发光材料、稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料等，会释放所吸收的光能发出可见光，替代发光层发光，显示特定信息，指示行人或者车辆。
对于蓄能发光材料的蓄能发光机理简单说明如下，蓄能发光材料属于固体发光材料，而固体发光材料是一种能将激发的能量转变成可见光的固体物质。当光束入射到该类发光材料时，那些不同类型的亚层之间存在能级交错现象的电子，就会在离子的基态和激发态之间发生跃迁运动，则此时光束的能量就会转移给被激发的电子，即该波长的光被吸收了。但处于激发态的电子是一种亚稳态，一旦光照停止，该电子就会释放该波长光的能量跃回到基态，从而引起该物质发光，即是一种蓄能发光过程。因此蓄能层1073在预定条件下，即发光层1072停止发光的条件下，就会发出可见光显示特定信息。这样在供电正常的情况下，例如，连接外部的220V交流电，通过变压和整流电路，向发光模块107提供电源，使发光模块主动发光，以显示特定指示或警告信息，而在交流电供电中断的情况下，蓄能层还可维持一段时间的发光。
实施例5
如图5所示，在上述任一实施例的基础上，发光层1072使用发光二极管(LED)或者有机发光二极管(OLED)形成，比如可以在文字或者图案的轮廓线上密集设置LED或者OLED，这样点亮LED或者OLED后，就形成发光的轮廓文字或者轮廓图案，图中所示圆圈为LED设置在轮廓线上形成轮廓文字“停”；当然也可以将LED或者OLED密集设置在图5中所示文字的各个笔画轮廓内部(图中未示出)。
这样，在点亮LED或者OLED后，就形成整体发光的文字或者图案。还可以由二维排布的LED阵列形成LED显示屏，由控制电路控制LED显示屏显示特定信息。例如，LED阵列可以由单色LED、双色LED或者三色LED形成圆形、环形、矩形、正方形等。LED即LED灯点，或称LED发光二极管。
又一个例子是，显示模块还包括逐点调整电路，用于根据目标亮度一致性，通过调整所述亮度数据，对发光层的各灯点逐一进行亮度校正。
由于各个LED特性不同，因此在同样的驱动电流下，发光强度和视觉效果都会有差异，因此对LED显示单元进行逐点调整显得十分必要，否则整个显示屏的白平衡效果会很差，上述逐点调整电路正是为了进行逐点调整而设置的。
例如，所述逐点调整单元设置外部数据接口，用于将所述LED显示单元的性能参数，输出到外部的计算机，由其对各LED灯点的均一性进行分析，选择最佳性能参数的数据，通过所述逐点调整单元分别对各LED灯点进行亮度调整，使所述LED显示单元的亮度和色度相同。
又一个例子，为了提高发光模块防水、防潮、防冻、防曝晒能力，还可以在发光模块107外部设置一透明面罩(图中未示出)。
上述各例中，所述的LED发光二极管，还可以是OLED(Organiclight-emitting diode，有机发光二极管)，包括双层A型(double layer-A，DL-A)、双层B型(double layer-B，DL-B)、三层A型(three layer-A，TL-A)、三层B型(three layer-B，TL-B)、单量子阱结构或多量子阱(multiplequantum well，MQW)结构的OLED等等，本发明对此不作任何额外限制。这样，无需背光灯，OLED采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，OLED就会发光，具有反应快、重量轻、厚度薄、构造简单、成本低等优点。
例如，所述OLED基本结构是一与电源正极相连的铟锡氧化物(ITO)，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括了：空穴传输层(HTL，Hole Transport Layer)、发光层(EL，Emitter Layer)与电子传输层(ETL，Electron Transport Layer)。当供应适当电压时，正极电洞与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮，依其配方不同产生RGB三原色，构成基本色彩。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1、一种亮度可调的发光指示牌，其特征在于，包括：顺序连接的电源模块、亮度调节模块和至少一发光模块；
所述电源模块用于外接交流电源，进行转换并提供给所述发光模块；
所述亮度调节模块用于根据环境光线强度，调整亮度数据，控制所述发光模块的亮度；
所述发光模块包括依次固定连接、叠合在一起的基板、发光层；
所述基板设置电源电路，用于供电给所述发光层；
所述发光层上设置有形成文字或图案的电致发光材料，用于显示特定信息。
2、根据权利要求1所述的发光指示牌，其特征在于，所述亮度调节模块包括顺序连接的光亮度感应单元、模数转换单元、控制单元和执行单元；
所述执行单元还连接于所述电源模块和所述发光模块之间；
所述光亮度感应单元用于感应环境光照强度；
所述模数转换单元用于将所述环境光照强度转换为环境光照数字信号；
所述控制单元用于根据所述环境光照数字信号，控制所述执行单元调整亮度数据，输出给所述发光模块。
3、根据权利要求2所述的发光指示牌，其特征在于，所述控制单元还包括一存储子单元，用于存储所述环境光照数字信号对应的亮度数据映射表。
4、根据权利要求1所述的发光指示牌，其特征在于，所述发光模块还包括与所述发光层固定连接、叠合在一起的蓄能层；
所述基板还设置控制电路，用于控制所述发光层的显示信息；
所述蓄能层采用透明蓄能材料组成，其形状与所述文字或所述图案相匹配，用于蓄积光能，在预定条件下发光，以显示特定信息。
5、根据权利要求4所述的发光指示牌，其特征在于，所述发光层为LED或OLED形成的二维阵列。
6、根据权利要求1所述的发光指示牌，其特征在于，还包括与所述发光模块相连接的应急供电模块，用于储存电能，在外部的交流电源断电时，向所述发光模块供电。
7、根据权利要求6所述的发光指示牌，其特征在于，所述应急供电模块包括蓄电池和太阳能电板，所述太阳能电板用于利用太阳能向蓄电池充电。
8、根据权利要求7所述的发光指示牌，其特征在于，所述应急供电模块还包括过充电保护装置和过放电保护装置；其中，
所述过充电保护装置与电源模块相连接，用于在所述蓄电池电压达到最高值时停止对其充电；
所述过放电保护装置与发光模块相连接，用于在所述蓄电池电压达到最低值时停止放电。
9、根据权利要求1所述的亮度可调发光指示牌，其特征在于，所述发光层为LED或OLED形成的文字或者图案。
10、根据权利要求1至9任一所述的亮度可调发光指示牌，其特征在于，还包括一透明面罩，与所述发光模块固定连接。
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