CN202816146U

CN202816146U - 一种红绿蓝三合一的led智能交通灯

Info

Publication number: CN202816146U
Application number: CN 201220350178
Authority: CN
Inventors: 刘纪美; 刘召军; 俞捷; 庄永漳; 黄嘉铭
Original assignee: 刘纪美
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-07-19

Abstract

本实用新型公开了一种红绿蓝三合一的LED智能交通灯，所述红绿蓝三合一的LED智能交通灯包括依次连接的LED微投影芯片、投影镜头和投影屏幕，所述LED微投影芯片为有源选址单色硅基LED微投影芯片，所述有源选址单色硅基LED微投影芯片包括电源、数据线、扫描线、多个像素驱动电路和多个LED像素。本实用新型通过LED微投影的方法，可以把生动的交通信号图像投影到交通灯的前表面，从而使色盲、色弱者可以很容易分辨出交通信号。另外，本实用新型采用的LED微投影芯片可以同时投射出红色，绿色和蓝色三种不同的交通信号，从而这样大大增加了系统的集成度，节省了生产原材料的数量，降低了生产成本。

Description

一种红绿蓝三合一的LED智能交通灯

技术领域

本实用新型涉及智能交通技术领域，特别涉及一种红绿蓝三合一的LED智能交通灯。

背景技术

如图1所示，传统的交通灯采用红色，绿色和黄色三种颜色的外壳加上灯泡作为光源。该交通灯光效低，能耗高。由于灯泡的寿命低，导致维护以及更换成本高。三种颜色的交通信号需要三个独立的交通灯，因此原材料的消耗较高，生产成本高。该交通灯只能显示最基本的图形-颜色的亮和暗，因此对于色盲色弱者非常不便。由此，LED交通灯应运而生。

2010年全球高亮度(HB)LED市场增长93％，从2009年的$5.6B增长到10.8B美元。根据市场研究公司的市场需求分析，以及40多个高亮度LED的供应商提供的数据，液晶显示器和电视机的背光模组对LED的需求导致其井喷式的增长，其次是移动显示应用如手机，数码相机，笔记本，掌上电脑等等。LED交通灯也是这些应用之一。

试想一下，未来的交通灯，可以监测路边空气污染水平，并可以并入作为当地的交通和商业信息的无线信息网络之中。这些智能交通信号灯(iTL)，将形成所谓的智能交通系统的基本结构。现在世界各地的交通灯取代白炽灯泡，这对LED交通灯来说也是一次发展的机会。据美国交通运输部在加利福尼亚州和亚利桑那州的调查结果，按照平均运行时间为24小时计算，每个交通灯每年的电力消耗为1000美元。如果使用LED交通灯，每年的电能消耗将降低为原来的1/8至1/10，即为100至125美元。

以香港为例，新界地区范围内的路口一共有1807个红绿灯。机电工程署规定每半年进行一次交通信号灯和摄像头等设施的检查。在2010-2011年财政年度这些相关检查维护费用为53.3亿美元。如果把这些交通灯换成LED交通灯，则维护成本会大大降低。LED交通灯的初始投资成本略高，但是由于其高可靠性和长寿命以及低功耗，其成本可以在12-18个月内收回。这是目前世界各地的城市都在大力推广LED交通灯的主要原因。

目前的LED交通灯采用多颗离散封装的LED灯珠作为信号光源，和附图1中的传统交通灯相比，显示的交通信号较为多样性，光效和寿命也有较大程度的提高。然而，现有LED交通灯由于采用多颗离散封装的LED灯珠作为信号光源，其具有以下缺点：

1、分辨率不高；

2、能够投影的交通信号有限；

3、生产成本较高。

实用新型内容

为此，本实用新型提出一种红绿蓝三合一的LED智能交通灯，可充分地消除由于现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题。

本实用新型另外的优点、目的和特性，一部分将在下面的说明书中得到阐明，而另一部分对于本领域的普通技术人员通过对下面的说明的考察将是明显的或从本实用新型的实施中学到。通过在文字的说明书和权利要求书及附图中特别地指出的结构可实现和获得本实用新型目的和优点。

本实用新型提供了一种红绿蓝三合一的LED智能交通灯，所述红绿蓝三合一的LED智能交通灯包括依次连接的LED微投影芯片、投影镜头和投影屏幕，所述LED微投影芯片为有源选址单色硅基LED微投影芯片，所述有源选址单色硅基LED微投影芯片包括电源、数据线、扫描线、多个像素驱动电路和多个LED像素，所述像素驱动电路分别于所述电源、数据线、扫描线和LED像素相连。

根据本实用新型一优选实施例，每个所述像素驱动电路包括扫描晶体管、驱动晶体管和一个电容，所述扫描晶体管的栅极与所述扫描线相连，漏极与所述数据线相连，源极与所述驱动晶体管的栅极相连，所述驱动晶体管的栅极和源极之间连接所述电容，所述驱动晶体管的源极连接所述电源，所述驱动晶体管的漏极作为所述像素驱动电路的输出端，所述LED像素的P电极连接到所述输出端，所述LED像素的N电极连接在一起接到公共接地端。

根据本实用新型一优选实施例，所述像素驱动电路和所述LED像素的数量相同，每个所述像素驱动电路为对应的一个所述LED像素提供驱动电流。

根据本实用新型一优选实施例，所述LED微投影芯片还包括存储交通信号的存储器。

根据本实用新型一优选实施例，所述投影屏幕是半透明的屏幕。

本实用新型通过LED微投影的方法，可以把生动的交通信号图像投影到交通灯的前表面，从而使色盲、色弱者可以很容易分辨出交通信号。另外，本实用新型采用的LED 微投影芯片可以同时投射出红色，绿色和蓝色三种不同的交通信号，从而这样大大增加了系统的集成度，节省了生产原材料的数量，降低了生产成本。

附图说明

图1为传统的交通灯的示意图。

图2为根据本实用新型实施例的红绿蓝三合一的LED智能交通灯的结构示意图。

图3为根据本实用新型实施例的红绿蓝三合一的LED智能交通灯的信号循环示意图。

图4为根据本实用新型实施例的红绿蓝三合一的LED智能交通灯的蓝色交通信号显示图。

图5为根据本实用新型实施例的有源选址单色硅基发光二极管微投影芯片的电路结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。

如图2所示，本实用新型所提出的红绿蓝三合一的LED智能交通灯102包括依次连接的LED微投影芯片101、投影镜头103和投影屏幕104，交通信号存储在LED微投影芯片的存储器中。附图3中的交通信号的投影程序预先烧录在控制器里面。在本智能LED交通灯工作时：LED微投影芯片作为投影的信号源，其投影出来的交通信号图像通过投影镜头的投射作用显示在投影屏幕，即本智能LED交通灯的前表面。位于交通灯前表面的投影屏幕为半透明，可以使行人和车辆中的司机清楚地看到投影屏幕上的交通信号。和现有的LED交通灯相比，LED微投影芯片具有更高的显示分辨率，可以投影出更加生动形象的交通信号。同一个LED微投影装置可以投影出红色，绿色和蓝色三种不用颜色的交通信号，这样大大增加了系统的集成度，节省了生产原材料的数量，降低了生产成本。

附图3所示为本发明中提出的新型三合一的智能LED交通灯信号循环示意图。该交通灯可以针对不同的用途调整为针对行人的交通信号和针对车辆的交通信号。

附图4为本发明中提出的智能LED交通灯的蓝色交通信号显示图。

附图5为本实用新型所采用的有源选址单色硅基发光二极管(LED)微投影芯片002的电路结构示意图。该有源选址单色硅基LED微投影芯片002包括电源207、数据线203、扫描线202、多个像素驱动电路和多个LED像素101，所述像素驱动电路分别于所述电源、数据线、扫描线和LED像素相连。所述像素驱动电路和所述LED像素的数量相同，每个所述像素驱动电路为对应的一个所述LED像素提供驱动电流。

其中，每个所述像素驱动电路包括扫描晶体管204、驱动晶体管205和一个电容，所述扫描晶体管204的栅极与所述扫描线202相连，漏极与所述数据线203相连，源极与所述驱动晶体管205的栅极相连，所述驱动晶体管205的栅极和源极之间连接所述电容，所述驱动晶体管205的源极连接所述电源，所述驱动晶体管205的漏极作为所述像素驱动电路的输出端，LED像素101的P电极连接到所述输出端，LED像素101的N电极连接在一起接到公共接地端208。

该有源选址单色硅基LED微投影芯片002的工作原理如下：扫描线202接收扫描信号，然后打开扫描晶体管204。之后，数据线203的数据信号将通过扫描晶体管204，将开启驱动晶体管205并同时存储在存储电容器206内。驱动晶体管205开启后，将提供电流从电源207流向LED像素101再到208接地端子，此时LED像素101会发出光，像素将被定义为“开启”状态。扫描信号和数据信号消失时，存储在存储电容206内的信号将在该显示周期的剩余时间内继续保持驱动晶体管的栅极电压和流经LED像素101的电流。

本实用新型所提出的红绿蓝三合一的LED智能交通灯102采用LED微投影芯片来投影交通信号，所述LED微投影芯片具有更高的显示分辨率，可以投影出更加生动形象的交通信号。同一个LED微投影装置可以投影出红色，绿色和蓝色三种不用颜色的交通信号，这样大大增加了系统的集成度，节省了生产原材料的数量，降低了生产成本。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种红绿蓝三合一的LED智能交通灯，其特征在于，所述红绿蓝三合一的LED智能交通灯包括依次连接的LED微投影芯片、投影镜头和投影屏幕，所述LED微投影芯片为有源选址单色硅基LED微投影芯片，所述有源选址单色硅基LED微投影芯片包括电源、数据线、扫描线、多个像素驱动电路和多个LED像素，所述像素驱动电路分别于所述电源、数据线、扫描线和LED像素相连。

2.根据权利要求1所述的红绿蓝三合一的LED智能交通灯，其特征在于，每个所述像素驱动电路包括扫描晶体管、驱动晶体管和一个电容，所述扫描晶体管的栅极与所述扫描线相连，漏极与所述数据线相连，源极与所述驱动晶体管的栅极相连，所述驱动晶体管的栅极和源极之间连接所述电容，所述驱动晶体管的源极连接所述电源，所述驱动晶体管的漏极作为所述像素驱动电路的输出端，所述LED像素的P电极连接到所述输出端，所述LED像素的N电极连接在一起接到公共接地端。

3.根据权利要求2所述的红绿蓝三合一的LED智能交通灯，其特征在于，所述像素驱动电路和所述LED像素的数量相同，每个所述像素驱动电路为对应的一个所述LED像素提供驱动电流。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的红绿蓝三合一的LED智能交通灯，其特征在于，所述LED微投影芯片还包括存储交通信号的存储器。

5.根据权利要求4所述的红绿蓝三合一的LED智能交通灯，其特征在于，所述投影屏幕是半透明的屏幕。