CN103115289A - 一种led连续灯带隧道照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED连续灯带隧道照明系统，所述系统包括布置于隧道内两侧墙壁的多个依次相邻的LED灯带所构成的连续灯带，以及控制所述连续灯带开关的控制单元，其特征在于：每个LED灯带中的两两相邻的LED灯的两两相邻距离以及前后相邻的两个LED灯带的首尾相邻的两个LED灯所间隔的首尾相邻距离均要使得车辆穿行隧道时，基于车辆速度，驾驶员的视觉所接收的因不同LED灯的光线变换所产生的图像的帧率不小于24帧/秒。本发明克服了视觉疲劳对行车安全的影响，提高了能源的利用率；此外LED灯本身也提出了一种新的结构，有利于LED灯的散热，减轻了LED灯的重量，有利于解决大风过境地区的由于灯重量过大导致的安全隐患问题。

Description

一种LED连续灯带隧道照明系统
技术领域
    本发明涉及隧道照明技术领域，特别是一种LED连续灯带隧道照明系统。
背景技术
目前隧道灯普遍存在以下问题：
1、 传统隧道灯存在电源管理不够智能化，节能方面尚存在进一步优化需求；
2、 由于现有隧道中灯与灯之间间距数米以上，加之全长数公里以上的隧道越来越多，导致驾驶员视觉疲劳的现象愈加突出，进一步使得隧道内的交通安全风险提高。
发明内容
本发明克服了上述一个或多个技术问题，提供了一种新颖的、富有创造性的LED连续灯带隧道照明系统。
为此，本发明公开了一种LED连续灯带隧道照明系统，所述系统包括布置于隧道内两侧墙壁的多个依次相邻的LED灯带所构成的连续灯带，以及控制所述连续灯带开关的控制单元，其特征在于：每个LED灯带中的两两相邻的LED灯的两两相邻距离以及前后相邻的两个LED灯带的首尾相邻的两个LED灯所间隔的首尾相邻距离均要使得车辆穿行隧道时，基于车辆速度，驾驶员的视觉所接收的因不同LED灯的光线变换所产生的图像的帧率不小于24帧/秒。
具体实施方式
人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续1/24秒左右的时间，人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。一般认为，人眼舒适放松时可视帧数是每秒24帧，集中精神时不超过30帧，眨眼时睁开眼瞬间可以捕捉到的帧数是30帧以上。
发明人在此启发下，于本发明一个具体实施例中公开了如下一种LED连续灯带隧道照明系统，所述系统包括布置于隧道内两侧墙壁的多个依次相邻的LED灯带所构成的连续灯带，以及控制所述连续灯带开关的控制单元，其特征在于：每个LED灯带中的两两相邻的LED灯的两两相邻距离以及前后相邻的两个LED灯带的首尾相邻的两个LED灯所间隔的首尾相邻距离均要使得车辆穿行隧道时，基于车辆速度，驾驶员的视觉所接收的因不同LED灯的光线变换所产生的图像的帧率不小于24帧/秒。
本实施例正是因为创新性地将该系统中所有灯与灯的间隔距离和人眼的1/24秒视觉暂留结合，从而确保对于以一定速度行驶中的车辆驾驶者来讲，灯与灯的光线变换对于驾驶者人员不至于产生明显的画面延迟，从而有效改善由于光线变换所引起的视觉疲劳。
优选的，在另一个实施例中：所述车辆速度为隧道设计时速的下限值。就该实施例而言，对于那些具有隧道设计时速的下限值，也就是在隧道中行驶时的最低速度阈值，本发明的照明系统在该实施例中依据该下限值来设置灯与灯之间的间隔距离。
对于上述实施例，假设隧道设计时速的下限值是86.4千米/时（即24米/秒），将该速度与1/24秒相乘作粗略估算可知灯带中两个LED灯之间的距离可以设置为：1米。如果要保证与隧道原有的照明功率基本相同，那么进一步假设原始隧道中的照明灯功率是30瓦，原有的灯与灯的间隔距离是10米，容易得出：改造成本发明的LED连续灯带隧道照明系统的话，可以在每个灯带中按每1米来均匀设置LED灯，假设该连续灯带每条灯带长度也是10米，那么改造时每条灯带中也可以于灯带每1米处设置一个LED灯，每个LED灯的功率可以是3瓦，每条灯带总计10个LED灯，总功率30瓦。
优选的，在另一个实施例中：所述车辆速度为某一时段内统计的隧道中单向通行车辆的平均速度。与前述实施例相比，该实施例则改用统计的隧道中单向通行车辆的平均速度来设置LED灯的所述距离，相比前一个实施例更加灵活。
优选的，在另一个实施例中：所述LED灯的主体为圆形或正多边形散热器，散热器上表面固定有尺寸略小于散热器的圆形或正多边形铝基板，铝基板上表面固定有LED灯，LED灯包覆有透镜，从而透镜和铝基板将LED灯封闭起来，透镜和铝基板接触处通过密封圈来密封。对于本实施例而言，还进一步创新性地将散热器为LED灯的主体，由内向外形成一个圆形或正多边形的单体LED（例如正六边形），从而形成一个高效散热的LED单体，铝基板仅仅固定在散热器的上表面。即使在LED单体的应用中也取得不同于现有技术的技术效果，相比现有技术发挥出更明显的散热效果。散热器可以直接暴露在隧道中，具体的散热器结构和尺寸，可以进一步通过计算和仿真来优化其设计。透镜的具体设计，则可以决定LED灯光的照射范围。
优选的，在另一个实施例中：所述灯带中的每个LED灯都被安装在一个滑块上，所述滑块则安装与导轨上，所述导轨则安装在隧道内两侧墙壁并贯穿隧道。对于该实施例而言，便于后期对灯与灯之间的距离进行调整。这种距离调整可以是基于某时段内（例如，早高峰、晚高峰、每隔几天或几月等）车辆速度的统计值来调整，所述调整可以是人工的，也可以是智能的。如果是智能的，那么该系统可以对每个滑块设置一驱动机构，驱动机构的运动由步进电机控制，步进电机受控于前文所述控制单元，从而在步进电机控制下，在隧道墙壁的横向方向上，左右移动滑块，以便调整灯与灯之间的距离。
优选的，在另一个实施例中：所述LED灯的电源引线透过铝基板上的孔、以及散热器的孔，由散热器的下表面穿出，且所述LED灯通过散热器下表面来固定、安装。就该实施例而言，其侧重电源引线在结构上的实现方式，固定时可以仅仅通过两个孔来固定，散热器只需要对应的两个孔即可。附带提及的，散热器和铝基板可以选用6063铝型材。以现有技术来讲，6063铝型材具备非常优异的散热性。当然，为了更好地散热，本领域技术人员也可以在散热器具体结构上进行变通，借鉴各种散热器的具体结构设计。此外，通过散热器下表面来固定、安装时，可以通过对散热器下表面中心处设一个螺丝孔，来便于后期固定、安装。
优选的，在另一个实施例中：所述散热器、铝基板、密封圈的两两连接空隙处封闭有环氧树脂。就该实施例而言，此处的环氧树脂是为了满足防水防尘性能要求。对于不同的标准，可以采用相应的密封材料和工艺。
优选的，在另一个实施例中：在所述导轨与墙壁之间，所述导轨安装有导线板，每个LED灯的电源都通过导线板实现电连接。对于该实施例，意在通过导轨背面的导线板来为每个灯的电气连接提供一个平台，至于灯与导线板的具体连接，不做要求，可以是有线方式，也可以是通过金手指来实现连接。
优选的，在另一个实施例中：所述系统还包括运动物体探测器，所述运动物体探测器设置于隧道入口前方某一设定位置。对于该实施例而言，运动物体探测器恰好能有效针对运动物体，甚至是行人，车辆或行人运动到隧道入口前具有一个时间延迟，这段时间延迟利用的好就能有效为隧道灯节能。当然，探测器设置于隧道入口前方时，一般的，所述设定位置和所述时间延迟、车辆或行人速度有关。这样一来，就可以在不需要照明的情况下关闭LED灯，有效节能。就所述探测器而言，其可以是以下的一种或者其组合：雷达探测器，或光线传感器（因为车辆进入隧道前一般会开启前灯）、红外传感器、视频监控器、超声波传感器、压力传感器。
优选的，在另一个实施例中：所述隧道内按照某一间隔距离设置运动物体探测器。就该实施例而言，意在进一步增强节能技术效果，当车辆在隧道中行驶时，只开启相应路段的照明。
综上所述，本发明各个实施例能够针对现有技术所存在的前述一个或多个问题进行有效的改进，不仅克服了视觉疲劳对行车安全的影响，而且提高了能源的利用率；此外LED灯本身也提出了一种新的结构，有利于LED灯的散热，减轻了LED灯的重量，有利于解决大风过境地区的由于灯重量过大导致的安全隐患问题。
以上对本发明所提供的实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种LED连续灯带隧道照明系统，所述系统包括布置于隧道内两侧墙壁的多个依次相邻的LED灯带所构成的连续灯带，以及控制所述连续灯带开关的控制单元，其特征在于：每个LED灯带中的两两相邻的LED灯的两两相邻距离以及前后相邻的两个LED灯带的首尾相邻的两个LED灯所间隔的首尾相邻距离均要使得车辆穿行隧道时，基于车辆速度，驾驶员的视觉所接收的因不同LED灯的光线变换所产生的图像的帧率不小于24帧/秒。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述车辆速度为隧道设计时速的下限值。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述车辆速度为某一时段内统计的隧道中单向通行车辆的平均速度。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述LED灯的主体为圆形或正多边形散热器，散热器上表面固定有尺寸略小于散热器的圆形或正多边形铝基板，铝基板上表面固定有LED灯，LED灯包覆有透镜，从而透镜和铝基板将LED灯封闭起来，透镜和铝基板接触处通过密封圈来密封。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述灯带中的每个LED灯都被安装在一个滑块上，所述滑块则安装与导轨上，所述导轨则安装在隧道内两侧墙壁并贯穿隧道。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述LED灯的电源引线透过铝基板上的孔、以及散热器的孔，由散热器的下表面穿出，且所述LED灯通过散热器下表面来固定、安装。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述散热器、铝基板、密封圈的两两连接空隙处封闭有环氧树脂。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：在所述导轨与墙壁之间，所述导轨安装有导线板，每个LED灯的电源都通过导线板实现电连接。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括运动物体探测器，所述运动物体探测器设置于隧道入口前方某一设定位置，所述运动物体探测器是以下的一种或者其组合：雷达探测器、光线传感器、红外传感器、视频监控器、超声波传感器、压力传感器。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述隧道内按照某一间隔距离设置所述运动物体探测器。
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