CN104704540A

CN104704540A - Led交通灯控制系统

Info

Publication number: CN104704540A
Application number: CN201380053036.XA
Authority: CN
Inventors: M.内泽; T.阮; C.波瓦里耶
Original assignee: GE Lighting Solutions LLC
Current assignee: Current Lighting Solutions LLC
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2015-06-10
Also published as: CN110459068A

Abstract

提供一种交通灯以及一种基于功率信号来控制交通灯的方法。交通灯能够包括控制器和发光元件。当多个发光元件包含在交通灯中时，各发光元件与独立控制器耦合。各控制器能够配置成包括对应发光元件的预定发光定时序列。当功率信号提供给交通灯时，各控制器确定功率信号特征、例如功率信号的频率或周期，并且基于功率信号特征和发光定时序列来控制发光元件的光输出。多个发光元件能够使用施加到交通灯的功率信号来同步。

Description

LED交通灯控制系统

技术领域

本公开涉及交通灯，以及更具体来说，涉及基于功率信号来控制交通灯的系统和方法。

背景技术

交通灯能够是控制交通流量或者提供交通的告警或指示的信令装置。按传统，交通灯使用白炽灯作为光源。但是，发光二极管(LED)因降低的能量消耗和更长使用寿命而正取代白炽灯。

按常规，LED交通灯按照白炽交通灯相同的方式来控制。例如，单个控制盒在外部设置到交通灯，并且与交通灯的所有灯耦合。控制盒能够通过接通和关断提供给交通灯的灯的功率信号来控制灯的定时。这种配置增加交通灯控制系统的复杂度，因为附加组件和控制方法是同步交通灯中的多个灯所必需的。

因此，存在对于能够改进交通灯中的多个灯之间的定时同步的系统和方法的需要。

发明内容

本公开针对用于基于功率信号来控制交通灯的改进系统和方法。系统和方法的实施例提供优于现有系统和方法的一个或多个差别和/或优点。

本公开的实施例提供基于功率信号来控制交通灯的系统和方法。与其中交通灯的定时序列的控制远离交通灯来执行的现有系统不同，本文所述的交通灯的实施例能够包括与交通灯中的发光元件耦合的控制器。功率信号能够提供给交通灯，并且控制器能够基于功率信号来确定功率信号特性。功率信号特性能够用来控制发光元件的发光定时。通过消除独立和远程控制系统，本公开的实施例的特征能够在于实现具有更紧凑电路的更少系统装置，其能够更准确控制和同步交通灯的发光。

本公开的一个示范方面针对一种交通灯。该交通灯能够包括配置成发射光的发光元件以及设置在交通灯内部的控制器。该控制器能够与发光元件耦合。控制器能够配置成基于提供给交通灯的功率信号来控制发光元件的发光定时。

本公开的另一个示范方面针对一种控制交通灯的方法。该方法能够包括接收向交通灯供电的功率信号；基于功率信号来确定交通灯的发光定时；以及采用交通灯中设置的控制器来控制发光元件，以按照发光定时来发射光。

本公开的又一示范方面针对一种交通灯。该交通灯能够包括配置成发射光的多个发光元件以及设置在交通灯内部的多个控制器。各控制器能够耦合到发光元件。多个控制器能够配置成基于提供给交通灯的功率信号来控制发光元件的发光定时。

通过参照以下描述和所附权利要求书，将会更好地理解本发明的这些及其他特征、方面和优点。结合在本说明中并且构成其组成部分的附图示出本发明的实施例，并且连同描述一起用于说明本发明的原理。

附图说明

现在简要参照附图，附图包括：

图1示出按照本公开的一示范实施例的示范交通灯；

图2示出按照本公开的一示范实施例的示范交通灯控制系统的框图；

图3示出按照本公开的一示范实施例的示范交通灯控制系统的框图；

图4示出按照本公开的一示范实施例、控制交通灯的一示范方法的流程图；以及

图5示出按照本公开的一示范实施例、控制交通灯的一示范方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，附图中示出其一个或多个示例。各示例作为对本发明的说明而不是限制来提供。实际上，本领域的技术人员将会清楚地知道，能够对本发明进行各种修改和变更，而没有背离本发明的精神和范围。例如，作为一个实施例所示或所述的特征能够与另一个实施例一起使用，以便产生又一个实施例。因此，预计本发明涵盖落入所附权利要求书及其等效体的范围之内的这类修改和变更。

一般来说，本公开针对一种交通灯以及一种基于功率信号来控制交通灯的方法。交通灯能够包括控制器和发光元件。当多个发光元件包含在交通灯中时，各发光元件能够与独立控制器耦合。各控制器能够配置成包括对应发光元件的预定发光定时序列。当功率信号提供给交通灯时，各控制器确定功率信号特征、例如功率信号的频率或周期，并且基于功率信号特征和发光定时序列来控制发光元件的光输出。多个发光元件能够使用施加到交通灯的功率信号来同步。

图1示出按照本公开的一示范实施例的示范交通灯100。虽然交通灯100包括三个发光元件，但是任何配置的任何数量的发光元件能够包含在交通灯中。例如，交通灯能够是闪光器，其包括并排配置的两个发光元件，使得发光元件交替地发射光。

参照图1，交通灯100能够包括壳体140中的第一发光元件110、第二发光元件120和第三发光元件130。发光元件110、120、130能够控制成基于与各发光元件对应的发光定时序列来发射光。

发光定时序列能够包括与其中各发光元件控制成在整体交通灯100中发射光的序列对应的信息。发光定时序列能够是编程到各控制器(其与发光元件110、120、130耦合)中的预定序列。在一个方面，当控制器按照发光定时序列来控制发光元件时，点亮发光元件，使得创建发光元件的发光定时。当多个发光元件在单个装置中实现时，按照装置、例如交通灯100的总发光定时序列的发光定时能够基于功率信号来同步。换言之，各控制器能够使用功率信号、基于发光定时序列来确定对应发光元件的单独发光定时。随后，所有发光元件的点亮能够同步，使得发光元件按照发光定时序列来点亮，其中所有发光元件基于功率信号在相同参考点开始相应发光定时序列。

各发光元件能够控制成单独点亮，或者多个发光元件能够控制成同时点亮。另外，定时序列能够包括与各发光元件在该序列期间发射光的时间长度有关的信息。例如，当交通灯100是包括红色发光元件、黄色发光元件和绿色发光元件的交通信号灯时，定时序列能够具有1分钟的周期，其中首先点亮绿色发光元件25秒，其次点亮黄色或琥珀色发光元件5秒，以及第三点亮红色发光元件30秒。

备选地，当交通灯100是闪光灯时，定时序列能够具有2秒的周期，其中能够点亮一个发光元件1秒，以及能够点亮第二发光元件1秒。

上述周期只是为了便于说明，以及发光定时序列的时间周期能够选择为任何时间周期。另外，发光定时序列能够在交通灯100的安装之前预先确定。

交通灯100能够包括任何彩色发光元件。此外，交通灯100能够包括与照明符号或字符、例如人行道符号或箭头对应的发光元件。当交通灯100包括箭头时，除了正常交通信号操作之外，定时序列还能够考虑超前或滞后转弯指示器。

虽然交通灯100示为具有垂直配置，但是交通灯100能够具有任何配置，包括垂直配置或水平配置的并排发光元件。

如上所述，在一个实现中，交通灯100能够是仅提供交通的一个方向的交通指示的简单单面装置。在另一个实现中，交通灯100还能够包括单个装置中的交通的各方向的两组或更多组发光元件。例如，交通灯100能够是多面、例如四面装置，以提供各方向的交通的交通指示。在这个实施例中，交通灯100中包含的所有发光元件能够连接到单个电源信号。这允许所有发光元件以某个偏移来同步，使得一个方向的发光元件发绿色信号，而另一方向的那些发光元件发红色信号。在另一实现中，多个交通灯100能够耦合，使得单个AC功率信号提供给所有交通灯100，其中所有发光元件如上所述以及如以下进一步描述来同步。

图2示出按照本公开的一示范实施例的示范交通灯控制系统400的框图。外部电源410能够与包括至少一个发光元件440的交通灯420的控制器430耦合。

控制器430能够监测功率信号的功率信号特征、例如AC信号的频率或周期。功率信号特性能够用来基于发光定时序列来确定发光定时。控制器430能够基于功率信号特征和发光定时序列来发起发光元件440中的发光。在发光周期过去之后，控制器430能够停用发光元件440中的发光。控制器430能够监测发光定时序列的发光和非发光周期期间的功率信号特征。

控制器430能够耦合到发光元件440，并且配置成基于发光定时序列和功率信号来控制发光元件440的发光。控制器430和发光元件440能够配置为单个印刷电路板。备选地，控制器430能够定位在交通灯420的任何位置，只要它与发光元件440耦合。

控制器430能够包括微处理器，其可具有存储器和微处理器、CPU等，例如可操作以运行与交通灯系统控制关联的编程指令或微控制代码的通用或专用微处理器。存储器可表示随机存取存储器(例如DRAM)或者只读存储器(例如ROM或FLASH)。在一个实施例中，处理器能够运行存储器中存储的编程指令。如果控制器220包括存储器，则存储器可以是与处理器独立的组件，或者可板载包含在处理器中。

控制器430能够基于发光定时序列和功率信号来控制发光元件230的发光定时。功率信号能够是具有频率的AC信号。例如，AC信号能够具有50 Hz或60 Hz的频率。

控制器430能够监测功率信号，并且确定功率信号特性。功率信号特性能够是功率信号的频率或周期。使用功率信号特性，控制器430能够确定发光元件440的发光定时。在本发明的一个实施例中，控制器430能够使AC功率信号的各循环的计数器递增。当计数器达到与发光定时序列对应的预定数量时，控制器430修改发光元件440的发光。当使用多个发光元件时，各控制器在整个发光定时序列期间保持计数器。

例如，如上所述，示范交通信号灯的发光定时序列包括将绿色发光元件点亮25秒，将黄色或琥珀色发光元件点亮5秒，以及将红色发光元件点亮30秒。当功率信号提供给交通信号灯时，控制器能够发起绿色发光元件的点亮。控制器能够监测电源，并且使计数器递增，直到计数器相等于25秒。在这个时间期间，与黄色和红色发光元件对应的控制器也使计数器递增，以监测经过的时间间隔。然后，绿色发光元件的控制器能够中断点亮，而黄色发光元件的控制器能够发起点亮。在计数器达到与5秒周期对应的间隔之后，黄色发光元件的控制器能够中断点亮，而红色发光元件的控制器能够发起30秒时间周期的点亮。

发光元件440能够包括一个或多个发光二极管。另外，控制器430还能够补偿通过发光元件440的使用寿命的发光降级。例如，控制器能够测量发光元件的温度和使用，并且使用那些值来确定保持均匀亮度等级所需的补偿。

图3示出按照本公开的另一个示范实施例的示范交通灯控制系统500的框图。交通灯控制系统500包括多个发光元件540、541和542。各发光元件耦合到交通灯52中的对应控制器530、531、532。外部电源510与控制器530、531和532耦合。各控制器530、531、532监测功率信号特性，以确定各发光元件540、541和542的发光周期。当所有控制器530、531、532监测功率信号特性时，能够同步发光定时序列。

图4示出按照本公开的一示范实施例的示范方法600的流程图。将参照图1所示的示范交通灯来论述方法600。但是，方法600能够随任何适当交通灯控制系统来实现。另外，虽然图4为了便于图示和论述而示出按照特定顺序所执行的步骤，但是本文所述的方法并不局限于任何特定顺序或排列。使用本文所提供的公开的本领域的技术人员将会理解，方法的各种步骤能够按照各种方式来省略、重新排列、相结合和/或适配。

交通灯中的控制器能够在(610)接收功率信号。在(620)，控制器能够基于功率信号来确定功率信号特性。控制器能够在(630)确定发光元件的发光定时，以及发光元件的发光定时能够在(640)基于功率信号特性来控制。

图5示出按照本公开的一示范实施例的示范方法700的流程图。将参照图1所示的示范交通灯来论述方法700。但是，方法700能够随任何适当交通灯控制系统来实现。另外，虽然图5为了便于图示和论述而示出按照特定顺序所执行的步骤，但是本文所述的方法并不局限于任何特定顺序或排列。使用本文所提供的公开的本领域的技术人员将会理解，方法的各种步骤能够按照各种方式来省略、重新排列、相结合和/或适配。

当交通灯包括多个发光元件时，各发光元件能够对应于独立控制器。各控制器能够在(710)接收功率信号，以及在(720)基于功率信号来确定功率信号特性。能够在(730)确定各发光元件的发光定时，以及能够在(740)确定所有发光元件之间的同步。各控制器能够在(750)基于功率信号特性来控制对应发光元件的发光定时。

本书面描述使用包括最佳模式的示例来公开本发明，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合方法。本发明的专利范围由权利要求书来定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其它示例包括与权利要求书的文字语言完全相同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求书的文字语言的非实质差异的等效结构元件，则它们意在落入权利要求书的范围之内。

Claims

1. 一种交通灯，包括：

发光元件，配置成发射光；以及

控制器，设置在所述交通灯内部，并且与所述发光元件耦合，其中所述控制器配置成基于提供给所述交通灯的功率信号来控制所述发光元件的发光定时。

2. 如权利要求1所述的交通灯，其中，所述发光元件是发光二极管。

3. 如权利要求1所述的交通灯，其中，所述发光元件的所述发光定时基于预定发光定时序列。

4. 如权利要求1所述的交通灯，其中，所述功率信号是AC功率信号。

5. 如权利要求4所述的交通灯，其中，所述控制器基于所述AC功率信号的频率或周期来控制所述发光元件的所述发光定时。

6. 如权利要求1所述的交通灯，其中，所述交通灯是闪光灯。

7. 一种控制交通灯的方法，包括：

接收向所述交通灯供电的功率信号；

基于所述功率信号来确定所述交通灯的发光定时；以及

采用所述交通灯中设置的控制器来控制发光元件，以按照所述发光定时来发射光。

8. 如权利要求7所述的方法，其中，所述发光元件是发光二极管。

9. 如权利要求7所述的方法，其中，所述控制器配置成基于预定发光定时序列来控制所述发光元件。

10. 如权利要求7所述的方法，其中，所述功率信号是AC功率信号。

11. 如权利要求10所述的方法，其中，控制发光元件包括：

确定所述AC功率信号的频率；以及

基于所述AC功率信号的所述频率来控制所述发光元件。

12. 如权利要求10所述的方法，其中，控制发光元件包括：

确定所述AC功率信号的周期；以及

基于所述AC功率信号的所述周期来控制所述发光元件。

13. 如权利要求7所述的方法，其中，控制发光元件包括：

控制多个发光元件，其中各发光元件耦合到所述交通灯中设置的独立控制器。

14. 如权利要求13所述的方法，其中，所述控制器配置成基于提供给所述交通灯的所述功率信号来同步所述多个发光元件。

15. 一种交通灯，包括：

多个发光元件，配置成发射光；以及

多个控制器，设置在所述交通灯内部，各控制器耦合到发光元件，其中所述多个控制器配置成基于提供给所述交通灯的功率信号来控制所述发光元件的发光定时。

16. 如权利要求14所述的交通灯，其中，所述多个发光元件包括两个发光元件，以及所述发光定时包括所述发光元件的交替发光。

17. 如权利要求15所述的交通灯，其中，所述交通灯是闪光器。

18. 如权利要求14所述的交通灯，其中，所述多个发光元件是发光二极管。

19. 如权利要求14所述的交通灯，其中，所述功率信号是AC功率信号。

20. 如权利要求19所述的交通灯，其中，各控制器配置成基于所述AC功率信号的频率或周期来控制所述发光定时。