CN211815704U - 一种用于交通信号指示的地砖灯、地面交通信号控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于交通信号指示的地砖灯，地砖灯本体包括外壳、设置于所述外壳内的发光组件、控制组件，所述外壳的顶面设有玻璃层；所述发光组件包括若干发光模组，所述发光模组包括若干发光方向一致的发光单元，所述发光单元包括光源与反光罩；所述光源设置于所述反光罩内，所述反光罩相对于所述玻璃层倾斜放置，用以使所述光源射出光线透过所述玻璃层后指向目标指示人群。本实用新型还提供一种地面交通信号控制电路。通过将光源设置于反光罩内，反光罩倾斜设置，使光源射出的光线指向目标人群，针对性强，对其他道路上的人群光线干扰度低；且由于光线被集中指向目标人群，针对目标人群而言，光线利用度高，光线指示力度大。

Description

一种用于交通信号指示的地砖灯、地面交通信号控制电路

技术领域

本实用新型涉及信号灯技术领域，尤其涉及一种用于交通信号指示的地砖灯、地面交通信号控制电路。

背景技术

在智能交通行业中，发光地砖灯作为一种信号灯镶嵌在道路中间，能够有效对过往车辆以及行人起到很好的警示作用，目前很多交通路口都已安装发光地砖灯，但现有的发光地砖灯技术存在以下问题：(1)行人和司机看到同样红色或绿色的信号，这种情况容易对司机产生误导，不能对行人和过往车辆起到合理的警示作用。实际应用情况在各个方向看到地砖灯的状态相同，包括与行人方向垂直的车道方向。其原因是现有技术在LED上方加有石英砂和树脂，光线经过时产生了漫透射，光线被充分散射，透出光线呈余弦分布，同时降低了地砖灯的亮度。(2)发光面亮度值低，白天显示不明显，在阳光下人眼几乎观察不到其颜色。(3)灯色控制采用电源切换方式，无法做到对每块发光地砖灯进行独立控制，同一方向的地砖灯全部呈相同颜色，缺乏灵活性和人性化设计。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于交通信号指示的地砖灯，光源设置于反光罩内，反光罩倾斜设置，使光源射出的光线指向目标人群，针对性强，对其他道路上的人群光线干扰度低；且由于光线被集中指向目标人群，针对目标人群而言，光线利用度高，光线指示力度大。

本实用新型提供一种用于交通信号指示的地砖灯，包括地砖灯本体，所述地砖灯本体包括外壳、设置于所述外壳内的发光组件、控制组件，所述外壳的顶面设有玻璃层；所述发光组件包括若干发光模组，所述发光模组包括若干发光方向一致的发光单元，所述发光单元包括光源与反光罩；其中，

所述控制组件与所述光源电性连接，以控制所述光源的开或关；

所述光源设置于所述反光罩内，所述反光罩相对于所述玻璃层倾斜放置，用以使所述光源射出光线透过所述玻璃层后指向目标指示人群。

优选地，所述发光单元发出白光或黄光，且若干所述发光模组朝向一致，以使发光方向一致，用以地面停止线指示。

优选地，所述发光组件至少包括若干绿色的发光单元与若干红色的发光单元，所述控制组件控制所述发光组件发出绿光或红光，以进行红绿灯信号指示。

优选地，若干所述发光模组紧邻设置，呈若干行若干列排布。

优选地，所述光源射出所述反光罩的光线与地面成0°～90°夹角。

优选地，若干所述发光模组朝向一致，以使发光方向一致，发光方向指向一侧单向车行道，用以对此车行道进行交通信号指示。

优选地，相邻两行所述发光模组朝向相反，且同一行的所述发光模组朝向一致，以使相邻两行发光方向相反，所述发光组件的发光方向指向人行道通行方向，用以对人行道进行交通信号指示。

优选地，所述光源包括LED灯珠。

优选地，所述光源包括红色光源与绿色光源；或所述光源包括红色光源、绿色光源及黄色光源。

优选地，所述光源颜色单一；所述发光组件的发光区域均分为二，分别对应于所述若干绿色的发光单元与若干红色的发光单元。

优选地，所述光源颜色单一；所述发光组件还包括若干黄色的发光单元；所述发光组件的发光区域均分为三，分别对应于所述若干绿色的发光单元、若干红色的发光单元、若干黄色的发光单元。

优选地，所述外壳包括外罩与底板，所述外罩与底板均为铝质件，所述发光单元设置于所述底板上；所述外罩一外表面设有中空区域，所述玻璃层嵌设于所述外罩的中空区域内。

优选地，所述玻璃层设有若干用以增加摩擦力的凸起。

优选地，所述外壳与所述发光组件之间设有透明灌胶层。

优选地，信号灯变灯倒计时，所述发光组件沿通行方向呈渐变换灯。

本实用新型的第二个目的是提供一种地面交通信号控制电路，包括若干如上所述的地砖灯本体、电源、主控制板，若干所述地砖灯本体并联连接，所述主控制板通过通信总线与若干所述地砖灯本体的控制组件相连，所述电源分别与若干所述地砖灯本体电性连接。

优选地，所述控制组件包括控制单片机、若干灯驱；所述控制单片机分别与若干灯驱电性连接，以控制若干灯驱的开关及占空比；所述灯驱电源分别与若干所述光源电性连接，以控制所述光源的开或关。

优选地，还包括与所述主控制板电性连接的电力载波通信单元，所述电力载波通信单元与电力线耦合连接，以分别独立控制所述地砖灯本体。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的用于交通信号指示的地砖灯，反光罩相对于所述玻璃层倾斜设置，使得反光罩内部的所述光源光线射出方向指向特定方向。应用于红绿灯信号指示时，设置于人行道的地砖灯，内部的相邻两行的发光模组朝向相反，同一行的发光模组朝向一致，进而使此地砖灯向人行道来往人群射出，进以指示交通信号，而射向邻近处相交叉的车行道的光线较弱，进而降低对车辆司机的交通信号干扰。设置于车行道的地砖灯，所有的发光模组朝向一致，光线一致集中射向此车行道内的车厢司机，射向人行道的光线较弱，进而降低对人行道人群的交通信号干扰。即处于相互交叉的两车道的司机方向和行人方向看到不同颜色的警示信号，保证两个方向信号不串扰，避免光污染。而且本实用新型的地砖灯，光源射出的光线经过反光罩的反射，再经过灌胶层、玻璃层的反射、折射，亮度下降很少，光效利用率高，即使白天也可清晰可见。同时在倒计时阶段可加入渐变模式，更具有灵活性，凸显了人性化设计。应用于停止线指示时，光线集中射向所需指示人群或车辆，亮度针对目标群体比较高，警示力度大。

本实用新型提供的地面交通信号控制电路，对变换灯色的控制采用电力载波通信单元，利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传递，可以做到对每块地砖灯进行独立控制。

本上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的地砖灯本体的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型的一实施例中用于人行道时发光组件的结构示意图；

图3为本实用新型的一实施例中用于人行道时发光组件与底板的侧视图；

图4为本实用新型的一实施例中用于车行道时发光组件的结构示意图；

图5为本实用新型的一实施例中用于车行道时发光组件与底板的侧视图；

图6为本实用新型的发光模组的立体结构示意图；

图7为本实用新型的地砖灯灌胶密封后的发光单元的发光光路图；

图8为本实用新型的一实施例中用于人行道时发光模组的发光角度示意图；

图9为本实用新型的一实施例中地砖灯本体在路口使用现场的示意图；

图10为本实用新型的地砖灯本体的立体结构示意图；

图11为本实用新型的地砖灯本体应用于地面交通时的控制关系图；

图12为本实用新型的地砖灯本体内的控制关系图；

图13为本实用新型的地面交通信号控制电路示意图。

图中：100、地砖灯本体；

1、外壳；

11、玻璃层；111、凸起；12、底板；

2、发光组件；

20、发光模组；21、发光单元；211、光源；212、反光罩。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，本实用新型的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

如图1、图10所示，本实用新型提供一种用于交通信号指示的地砖灯，包括地砖灯本体100，所述地砖灯本体100包括外壳1、设置于所述外壳1内的发光组件2、控制组件，所述外壳1的顶面设有玻璃层11；所述发光组件2包括若干发光模组20，如图2、图4、图6所示，所述发光模组20包括若干发光方向一致的发光单元21，所述发光单元21包括光源211与反光罩212；其中，

所述控制组件与所述光源211电性连接，以控制所述光源211的开或关；

所述光源211设置于所述反光罩212内，所述反光罩212相对于所述玻璃层11倾斜放置，所述反光罩212用以使所述光源211射出光线透过所述玻璃层11后指向目标指示人群。

所述外壳1呈长方体型，与人行横道形状相似，为常规形状，以便人眼忽视地砖灯本体100的外观形状，直接看到地砖灯本体100的光线颜色，以便作出迅速反应。所述玻璃层11为钢化玻璃，具有较强的抗冲击性，且安全性高。

在一实施例中，所述发光单元21发出白光或黄光，即地砖灯本体100仅发出白光或黄光，且若干所述发光模组20朝向一致，以使发光方向一致，用于地面停止线指示，用以指示处于相应停止线处人群或车辆停止位置。

在另一实施例中，所述发光组件2至少包括若干绿色的发光单元与若干红色的发光单元；所述控制组件分别与若干光源211电性连接，控制所述发光组件2发出绿光或红光，以进行红绿灯信号指示。

进一步地，若干所述发光模组20紧邻设置，呈若干行或若干列排布，排列紧凑，排列紧凑的同时保证光线强度。所述光源211包括LED灯珠。一个发光单元21包括一个LED灯珠和一个反光罩212，LED灯珠位于所述反光罩212内。

如图7所示，所述光源211设置于所述反光罩212内，且所述光源211射出所述反光罩212的光线与地面成0°～90°夹角。

如图4、图5所示，在一实施例中，若干所述发光模组20朝向一致，则所述地砖灯本体100中所有反光罩212的朝向一致，以使发光方向一致，发光方向指向一侧单向车行道，用以对此车行道进行交通信号指示。

如图2、图3、图8所示，在一实施例中，相邻两行所述发光模组20朝向相反，且同一行的所述发光模组20朝向一致，以使相邻两行发光方向相反，发光方向指向人行道通行方向，用以对人行道进行交通信号指示。进一步地，相邻两所述发光模组20对称设置。

在用于现场红绿灯信号指示时，可同时采用若干所述发光模组20朝向一致的地砖灯本体100与若干相邻两所述发光模组20朝向相反的地砖灯本体100。在车行道的停止线外分别设有排列成一排的用以对此车行道进行交通信号指示的若干地砖灯本体100；在人行道斑马线间隔处分别设置一用以对人行道进行交通信号指示的地砖灯本体100。针对车行道和与此车行道通行方向相交叉的人行道方向发出不同颜色的光，使行人和车道方向司机得到不同的信号，以避免对不同通行方向的人相互之间信号灯干扰。如图9所示，路口行人绿灯时，图中所示用以行人方向指示的地砖灯(标号A)同步呈现为绿灯，通知行人安全通过路口；图中与行人方向相交叉的车道方向的地砖灯(标号B)呈现为红灯，提示司机此时停车。

在一实施例中，所述光源211包括红色光源与绿色光源，根据实时交通信号状况同步，实时切换红灯或绿灯；或，所述光源211的颜色包括红色光源、绿色光源及黄色光源，根据实时交通信号状况同步，实时切换红灯、绿灯、黄灯。所述地砖灯本体100的整个玻璃层11都显示呈一种颜色，指示面积大，示警效果好。

在另一实施例中，所述光源211颜色单一，即一所述光源211对应一种颜色；所述发光组件2的发光区域均分为二，分别对应于所述若干绿色的发光单元21与若干红色的发光单元21。当交通信号灯为绿灯时，所述发光组件2对应于若干绿色的发光单元21的区域发出绿光，所述发光组件2对应于若干红色的发光单元21的区域不亮灯；当交通信号灯为红灯时，所述发光组件2对应于若干红色的发光单元21发出红光，所述发光组件2对应于若干绿色的发光单元21的区域不亮灯。红绿灯实时切换，呈现在所述地砖灯本体100的不同区域，以进行交通信号指示。

在又一实施例中，所述光源211颜色单一，即一所述光源211对应一种颜色；所述发光组件2还包括若干黄色的发光单元21；所述发光组件2的发光区域均分为三，分别对应于所述若干绿色的发光单元21、若干红色的发光单元21、若干黄色的发光单元21。与发光组件2仅显示红灯或绿灯的工作模式相同，本实施例中，所述发光组件2对应于红光、绿光、黄光的不同区域与凸设于地面的红绿黄信号灯同步，红、绿、黄灯实时切换，以进行交通信号指示，控制相对简单。

所述外壳1包括外罩(图中未示出)与底板12，所述外罩与底板12均为铝质件，所述发光单元21设置于所述底板12上；所述外罩与底板12相连，所述外罩一外表面设有中空区域，所述玻璃层11嵌设于所述外罩的中空区域内。

所述玻璃层11设有若干用以增加摩擦力的凸起111。所述凸起111呈长方形，起到防滑作用。

所述外壳1与所述发光组件2之间设有透明灌胶层，即在所述外壳1与所述发光组件2之间填充树脂胶水形成灌胶层，进而使发光组件2与所述外壳1之间形成密封结构。进一步，所述灌胶层为透明度近乎百分之百透明。本实施例中，所述光源211射出的光线经过反光罩212的反射，再经过灌胶层、玻璃层11的反射、折射，亮度下降很少，因此在阳光下仍可以清晰看到所述地砖灯本体100发出的交通信号灯指示。

进一步地，信号灯变灯倒计时，所述发光组件2沿通行方向呈渐变换灯。行人由一侧向另一侧行走，其看到的地砖灯颜色可以从行人所在侧到另一侧依次由绿变红。

实施例2

如图11、图12、图13所示，本实用新型还提供一种地面交通信号控制电路，包括若干如上所述的地砖灯本体100、电源、主控制板，若干所述地砖灯本体100并联连接，所述主控制板通过通信总线与若干所述地砖灯本体100的控制组件相连，所述电源分别与若干所述地砖灯本体100电性连接。

所述控制组件包括控制单片机、若干灯驱；所述控制单片机分别与若干灯驱电性连接，以控制若干灯驱的开关及占空比；所述灯驱分别与若干所述光源211电性连接，以控制所述光源211的开或关。

还包括与主控制板电性连接的电力载波通信单元，所述电力载波通信单元与电力线耦合连接，以分别独立控制所述地砖灯本体100。

电源为支持户外环境的开关电源，包括DC24V直流电源，最大输出功率根据地砖灯系统实际使用情况来定，需满足地砖灯24h不间断开启。

主控制板采用STM32工业级单片机作为主控制单片机，主控制单片机接收红绿灯相位信息信号，根据红绿灯相位信息对应控制地砖灯的亮灭和渐变状态，同时主控制单片机还通过通信总线定期获取每个地砖灯的工作状态以及故障信息。单片机通过串口协议与每个地砖灯通信，下发控制逻辑，并定期获取每个地砖灯的当前状态，串口协议为RS485，通信采用独立总线和电力线载波通信两种形态兼容。灯色控制采用电力载波方式，利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传递，可以做到对每块地砖灯进行独立控制。RS485独立总线需要额外铺设两根带屏蔽的双绞线用于485通信，电力线载波需要搭载与电力线耦合连接的载波通信单元，现场施工无需额外铺设通信线缆，只需要铺设两根电源线即可，电力线载波上的通信协议仍然为485或者串口。同时，单片机通过另外一个RS485总线与上层控制器通信，单片机向上层控制器定期上报自身以及下挂的所有地砖灯的工作状态，上层控制器可以通过485总线在线升级单片机、修改单片机的工作参数、远程开关地砖灯系统。正常工作时单片机独立于上层控制器工作，按照内部预设的地砖灯工作逻辑驱动地砖灯。主控制板在自身工作参数被修改后，会将当前的工作参数上传到上层控制器，由上层控制器备份，维护时可以直接更换地砖灯控制板而无需再进行相应配置，以便于后期维护。

在一实施例中，每个地砖灯本体100内部包含一个控制单片机、4路LED灯驱以及一定数量的LED灯珠，LED灯珠根据不同应用选用红绿双色或者白色LED灯珠。

控制单片机选用STM8，通过串口接收来自主控制板的STM32单片机的控制命令，根据控制命令控制4路LED驱动的开关以及占空比(调光)。STM8的串口对外为独立RS485接口，并兼容电力线载波通信单元。RS485信号可以通过独立的屏蔽双绞线与主控制板对接，也可以通过电力线载波通信单元与主控制板对接。

LED灯驱选用MPS的MP2480芯片，内部集成MOS，PWM调光。每一个MP2480驱动一组LED灯珠，与一组LED灯珠的LED电源接口电性连接。还包括分路故障检测，提供电流检测功能。

在一实施例中，LED灯珠内部包括红灯和绿灯，且为红灯和绿灯独立灯珠，无共用PIN，实现双向灯光和红绿切换功能。

本实用新型相比现有技术，

本实用新型提供的用于交通信号指示的地砖灯，反光罩相对于所述玻璃层倾斜设置，使得反光罩内部的所述光源光线射出方向指向特定方向。处于相互交叉的两车道的司机方向和行人方向看到不同颜色的警示信号，保证两个方向信号不串扰，避免光污染。而且本实用新型的地砖灯，光效利用率高，即使白天也可清晰可见。应用于停止线指示时，光线集中射向所需指示人群或车辆，亮度针对目标群体比较高，警示力度大。

本实用新型提供的地面交通信号控制电路，对变换灯色的控制采用电力载波通信单元，利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传递，可以做到对每块地砖灯进行独立控制。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于交通信号指示的地砖灯，包括地砖灯本体(100)，其特征在于，所述地砖灯本体(100)包括外壳(1)、设置于所述外壳(1)内的发光组件(2)、控制组件，所述外壳(1)的顶面设有玻璃层(11)；所述发光组件(2)包括若干发光模组(20)，所述发光模组(20)包括若干发光方向一致的发光单元(21)，所述发光单元(21)包括光源(211)与反光罩(212)；其中，

所述控制组件与所述光源(211)电性连接，以控制所述光源(211)的开或关；

所述光源(211)设置于所述反光罩(212)内，所述反光罩(212)相对于所述玻璃层(11)倾斜放置，用以使所述光源(211)射出光线透过所述玻璃层(11)后指向目标指示人群。

2.根据权利要求1所述的用于交通信号指示的地砖灯，其特征在于，所述发光单元(21)发出白光或黄光，且若干所述发光模组(20)朝向一致，以使发光方向一致，用以地面停止线指示。

3.根据权利要求1所述的用于交通信号指示的地砖灯，其特征在于，所述发光组件(2)至少包括若干绿色的发光单元与若干红色的发光单元，所述控制组件控制所述发光组件(2)发出绿光或红光，以进行红绿灯信号指示。

4.根据权利要求2或3所述的用于交通信号指示的地砖灯，其特征在于，若干所述发光模组(20)紧邻设置，呈若干行或若干列排布。

5.根据权利要求4所述的用于交通信号指示的地砖灯，其特征在于，所述光源(211)射出所述反光罩(212)的光线与地面成0°～90°夹角。

6.根据权利要求5所述的用于交通信号指示的地砖灯，其特征在于，若干所述发光模组(20)朝向一致，以使发光方向一致，发光方向指向一侧单向车行道，用以对此车行道进行交通信号指示。

7.根据权利要求5所述的用于交通信号指示的地砖灯，其特征在于，相邻两行所述发光模组(20)朝向相反，且同一行的所述发光模组(20)朝向一致，以使相邻两行发光方向相反，所述发光组件(2)的发光方向指向人行道通行方向，用以对人行道进行交通信号指示。

8.根据权利要求3所述的用于交通信号指示的地砖灯，其特征在于，所述光源(211)颜色单一；所述发光组件(2)的发光区域均分为二，分别对应于所述若干绿色的发光单元(21)与若干红色的发光单元(21)；

或所述发光组件(2)的发光区域均分为三，分别对应于若干绿色的发光单元(21)、若干红色的发光单元(21)、若干黄色的发光单元(21)。

9.根据权利要求1所述的用于交通信号指示的地砖灯，其特征在于，所述外壳(1)包括外罩与底板(12)，所述外罩与底板(12)均为铝质件，所述发光单元(21)设置于所述底板(12)上；所述外罩一外表面设有中空区域，所述玻璃层(11)嵌设于所述外罩的中空区域内，所述玻璃层(11)上设有若干用以增加摩擦力的凸起(111)。

10.一种地面交通信号控制电路，其特征在于，包括若干如权利要求1所述的地砖灯本体(100)、电源、主控制板，若干所述地砖灯本体(100)并联连接，所述主控制板通过通信总线与若干所述地砖灯本体(100)的控制组件相连，所述电源分别与若干所述地砖灯本体(100)电性连接；所述控制组件包括控制单片机、若干灯驱；所述控制单片机分别与若干灯驱电性连接，以控制若干灯驱的开关及占空比；所述灯驱电源分别与若干所述光源(211)电性连接，以控制所述光源(211)的开或关。

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