CN112509349A - 一种智能调节亮度的交通信号灯 - Google Patents

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黄万友
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邹于建
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Abstract

本发明公开了一种智能调节亮度的交通信号灯，包括：光检测单元、能见度检测单元、信号灯以及智能调节装置；所述光检测单元、所述能见度检测单元以及所述信号灯均与所述智能调节装置电连接；所述光检测单元用于检测所述信号灯的背光强度以及将背光强度信号发送给所述智能调节装置；所述能见度检测单元用于检测所述信号灯所处环境的能见度以及将能见度信号发送给所述智能调节装置；所述智能调节装置用于根据所述背光强度信号以及所述能见度信号来调节所述信号灯的亮度。本发明解决了背光强度过大或过小时，交通信号灯的亮度不能做相应调节而导致的驾驶员难以分辨信号灯状态或观察路况以及低能见度情况下亮度不够难以起到足够警示作用的问题。

Description

一种智能调节亮度的交通信号灯
技术领域
本发明涉及交通信号灯技术领域，特别是涉及一种智能调节亮度的交通信号灯。
背景技术
交通信号灯是指挥交通运行的信号灯，安装在道路十字路口，起到疏导和引导作用。现有的交通信号灯发光亮度是固定的，在实际应用中存在以下弊端：一方面，在当交通信号灯处于背光强烈的时候，驾驶员往往难以分辨或不易观察信号灯的状态；在夜晚或光线暗淡的时候，往往又不需要很强的亮度，信号灯过亮可能会刺眼，影响驾驶员观察路况，并且不有利于节能。另一方面，在雨雾等能见度较小的条件下，需要交通信号灯有较强的亮度来起到警示作用，若信号灯发光亮度一直是固定的，则难以起到足够的警示作用。
现有技术中，存在针对白天和黑夜对信号灯分档调节的方案：在白天光照强度大时，调节信号灯至第一档亮度，此时信号灯的亮度适用于白天；晚上光线不足时，调节信号灯至第二档亮度，此时信号灯的亮度适用于晚上，信号灯在晚上的亮度不需要像白天那么亮，可节约电能。将这种针对白天和黑夜可分档调节亮度的信号灯应用到背光强度过大、过小或能见度低的场景下时，因信号灯的亮度不能根据背光强度和能见度进行调节，背光强度过大时，驾驶员将难以分辨信号灯状态，背光强度过小时，会影响驾驶员观察路况，当能见度低时，信号灯不能起到足够的警示作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能调节亮度的交通信号灯，以解决现有技术中将可分档调节亮度的信号灯应用到背光强度过大、过小或能见度低的场景下时存在的驾驶员难以分辨信号灯状态或观察路况以及信号灯不能起到足够警示作用的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种智能调节亮度的交通信号灯，包括：光检测单元、能见度检测单元、信号灯以及智能调节装置；
所述光检测单元、所述能见度检测单元以及所述信号灯均与所述智能调节装置电连接；所述光检测单元设在所述信号灯壳体的背面，所述光检测单元用于检测所述信号灯的背光强度以及将背光强度信号发送给所述智能调节装置；所述能见度检测单元设在所述信号灯的壳体上，所述能见度检测单元用于检测所述信号灯所处环境的能见度以及将能见度信号发送给所述智能调节装置；所述智能调节装置用于根据所述背光强度信号以及所述能见度信号来调节所述信号灯的亮度。
可选地，所述能见度检测单元为能见度传感器；
所述能见度传感器包括发射器、接收器和微处理控制器；
所述发射器以及所述接收器均与所述微处理控制器电连接；所述发射器用于向大气中发射光信号；所述接收器用于检测大气中气溶胶粒子向前散射的脉冲光强度并将所述脉冲光强度发送至所述微处理控制器；所述微处理控制器用于控制所述发射器发出光信号、接收所述脉冲光强度、通过数学模型算法计算出气象能见距离以及将所述气象能见距离发送给所述智能调节装置。
可选地，所述光检测单元为光电二极管或光敏三极管。
可选地，所述信号灯为白炽灯、发光二极管LED、液晶显示器LCD或激光灯。
可选地，所述智能调节装置用于根据所述背光强度信号以及所述能见度信号来调节所述信号灯的亮度具体为：
当所述能见度信号为低能见度信号时，所述智能调节装置调节所述信号灯的亮度至第一信号灯亮度，并保持所述第一信号灯亮度；
当所述能见度信号为高能见度信号且所述背光强度大于第一背光强度阈值时，增大所述信号灯的显示亮度；
当所述能见度信号为高能见度信号且所述背光强度小于第二背光强度阈值时，减小所述信号灯的显示亮度。
可选地，所述智能调节装置根据所述背光强度信号对所述信号灯亮度进行调节的方式为线性调节或非线性调节。
可选地，还包括：电源；
所述电源与所述智能调节装置电连接；所述电源用于对所述智能调节亮度的交通信号灯供电。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种智能调节亮度的交通信号灯，增加了光检测单元、能见度检测单元和智能调节装置，光检测单元检测信号灯的背光强度，能见度检测单元检测信号灯所处环境的能见度，智能调节装置根据背光强度的大小和能见度的高低来调节信号灯的亮度，解决了背光强度过大或过小时，交通信号灯的亮度不能做相应调节而导致驾驶员难以分辨信号灯状态或观察路况以及低能见度情况下信号灯不能做相应调节，亮度不够难以起到足够警示作用的问题，提高了道路驾驶可视化条件，并且降低了安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的智能调节亮度的交通信号灯的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的能见度检测单元的结构示意图；
符号说明：1-智能调节装置、2-光检测单元、3-能见度检测单元、4-信号灯、31-微处理控制器、32-发射器、33-接收器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种智能调节亮度的交通信号灯，可以根据信号灯背光强度的大小和信号灯所处环境能见度的高低来自动调节信号灯的亮度，解决了背光强度过大或过小时，交通信号灯的亮度不能做相应调节而导致的驾驶员难以分辨信号灯状态或观察路况以及低能见度情况下信号灯不能做相应调节，亮度不够难以起到足够警示作用的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的智能调节亮度的交通信号灯的结构示意图，如图1所示，一种智能调节亮度的交通信号灯，包括：光检测单元2、能见度检测单元3、信号灯4以及智能调节装置1。
所述光检测单元2、所述能见度检测单元3以及所述信号灯4均与所述智能调节装置1电连接。
所述光检测单元2设在所述信号灯4壳体的背面，所述光检测单元2用于检测所述信号灯4的背光强度以及将背光强度信号发送给所述智能调节装置1；所述光检测单元2用于感知信号灯4的背面，也就是驾驶员迎面的光照亮度，光检测单元2将光信号转换为电信号并传送到智能调节装置1中，信号随着光亮度的变化而变化。当光的亮度发生变化时，光检测单元2提供光亮度变化的信号，智能调节装置1会根据收集的信号，通过控制提供给信号灯4的电压或电流来控制信号灯4的显示亮度。
所述能见度检测单元3设在所述信号灯4的壳体上，所述能见度检测单元3用于检测所述信号灯4所处环境的能见度以及将能见度信号发送给所述智能调节装置1；所述智能调节装置1用于根据所述背光强度信号以及所述能见度信号来调节所述信号灯4的亮度。
所述能见度检测单元3为能见度传感器，用于感知局部能见度状况。图2为本发明实施例提供的能见度检测单元的结构示意图，如图2所示，能见度传感器由发射器32、接收器33和微处理控制器31等主要部件组成。发射器32向大气中发射光信号，接收器33同时检测大气中气溶胶粒子向前散射的脉冲光强度，并将脉冲光强度发送至微处理控制器，所有测量信息由微处理控制器31搜集并通过相应的数学模型算法转化为气象能见距离，并发送给智能调节装置1用作数据处理。
在背光强度较大时，智能调节装置1控制增大信号灯4的显示亮度；在背光强度较小的时候，智能调节装置1控制减小信号灯4的亮度；在雨雾霾等导致环境能见度差时，适当增大信号灯4的亮度。这种亮度调节方式可以有效根据周围的光线环境，独立地智能调节信号灯4的显示亮度。
在实际应用中，所述光检测单元2为光电二极管或光敏三极管或其他光敏传感器。
在实际应用中，所述信号灯4为白炽灯、发光二极管(LightEmitting Diode，LED)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)或激光灯等。
在实际应用中，所述智能调节装置1用于根据所述背光强度信号以及所述能见度信号来调节所述信号灯4的亮度具体为：
当所述能见度信号为低能见度信号时，所述智能调节装置1调节所述信号灯4的亮度至第一信号灯亮度，并保持所述第一信号灯亮度；
当所述能见度信号为高能见度信号且所述背光强度大于第一背光强度阈值时，增大所述信号灯4的显示亮度；
当所述能见度信号为高能见度信号且所述背光强度小于第二背光强度阈值时，减小所述信号灯4的显示亮度。第一背光强度阈值大于第二背光强度阈值。
智能调节装置1会获取到能见度检测单元3提供的信号，判断是否需要加强显示亮度。当能见度低时，智能调节装置1获取到了能见度检测单元3的低能见度信号，会控制信号灯4保持高亮度，便于驾驶员的观察，起到良好警示作用。当能见度高时，智能调节装置1获取到了能见度检测单元3的高能见度信号后，再根据采集到的背光强度信号进行调节。由此，智能调节装置1可根据光检测单元2和能见度检测单元3获取的外部信息来控制信号灯4显示亮度。这种亮度调节方式可以有效根据周围的光线环境，实现对信号灯4亮度的自动调节。
在实际应用中，所述智能调节装置1根据所述背光强度信号对所述信号灯4亮度进行调节的方式为线性调节或非线性调节。
调节方式为线性调节时：当背光强度变大时，智能调节装置1对信号灯4进行调节，使信号灯4的亮度随着背光强度的变大而线性增大；当背光强度变小时，智能调节装置1对信号灯4进行线性调节，使信号灯4的亮度随着背光强度的变小而线性减小。
除了采用线性调节的方式，还可采用非线性调节方式如分档调节、波宽控制调节和改变信号灯4中发光二极管数量等方式。
在实际应用中，还包括：电源；所述电源与所述智能调节装置1电连接；所述电源用于对所述智能调节亮度的交通信号灯4供电。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，方便控制，通过智能调节装置的控制，信号灯亮度可根据背光的强度和能见度状况连续线性调节，实现了根据环境变化智能调节。在能见度较低的气象环境下，使信号灯亮度变大，增强了警示作用。还可根据背光强度调节显示亮度，提高道路驾驶可视条件，当背光强度高时，智能调节装置会增强信号灯显示亮度，方便驾驶员进行观察，背光强度低时，智能调节装置会减弱信号灯亮度，有利于节约信号灯的能耗。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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，对于本领域的一般技术人员，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 (7)

1.一种智能调节亮度的交通信号灯，其特征在于，包括：光检测单元、能见度检测单元、信号灯以及智能调节装置；
所述光检测单元、所述能见度检测单元以及所述信号灯均与所述智能调节装置电连接；所述光检测单元设在所述信号灯壳体的背面，所述光检测单元用于检测所述信号灯的背光强度以及将背光强度信号发送给所述智能调节装置；所述能见度检测单元设在所述信号灯的壳体上，所述能见度检测单元用于检测所述信号灯所处环境的能见度以及将能见度信号发送给所述智能调节装置；所述智能调节装置用于根据所述背光强度信号以及所述能见度信号来调节所述信号灯的亮度。
2.根据权利要求1所述的智能调节亮度的交通信号灯，其特征在于，
所述能见度检测单元为能见度传感器；
所述能见度传感器包括发射器、接收器和微处理控制器；
所述发射器以及所述接收器均与所述微处理控制器电连接；所述发射器用于向大气中发射光信号；所述接收器用于检测大气中气溶胶粒子向前散射的脉冲光强度并将所述脉冲光强度发送至所述微处理控制器；所述微处理控制器用于控制所述发射器发出光信号、接收所述脉冲光强度、通过数学模型算法计算出气象能见距离以及将所述气象能见距离发送给所述智能调节装置。
3.根据权利要求1所述的智能调节亮度的交通信号灯，其特征在于，所述光检测单元为光电二极管或光敏三极管。
4.根据权利要求1所述的智能调节亮度的交通信号灯，其特征在于，所述信号灯为白炽灯、发光二极管LED、液晶显示器LCD或激光灯。
5.根据权利要求1-4任一项所述的智能调节亮度的交通信号灯，其特征在于，所述智能调节装置用于根据所述背光强度信号以及所述能见度信号来调节所述信号灯的亮度具体为：
当所述能见度信号为低能见度信号时，所述智能调节装置调节所述信号灯的亮度至第一信号灯亮度，并保持所述第一信号灯亮度；
当所述能见度信号为高能见度信号且所述背光强度大于第一背光强度阈值时，增大所述信号灯的显示亮度；
当所述能见度信号为高能见度信号且所述背光强度小于第二背光强度阈值时，减小所述信号灯的显示亮度。
6.根据权利要求5所述的智能调节亮度的交通信号灯，其特征在于，所述智能调节装置根据所述背光强度信号对所述信号灯亮度进行调节的方式为线性调节或非线性调节。
7.根据权利要求1所述的智能调节亮度的交通信号灯，其特征在于，还包括：电源；
所述电源与所述智能调节装置电连接；所述电源用于对所述智能调节亮度的交通信号灯供电。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115394101A (zh) * 2022-07-28 2022-11-25 杭州普乐科技有限公司 一种交通信号灯及其组装方法

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