CN214405849U - 一种用于提升绿波通行效率的路灯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于提升绿波通行效率的路灯系统，包括沿道路路侧间隔设置的多个路灯以及单片机；路灯的提示灯设置于灯杆的侧面；提示灯包括透光壳体以及设置于透光壳体内的光源板，透光壳体的出光侧朝向道路的直行车道设置，光源板靠近灯杆的一侧设置有接线头，接线头引出有信号线和电源线；单片机的输入端通过红绿灯检测器与信号灯控制机电连接；单片机的输出端与信号线电连接；电源线与电源电连接。本实用新型采用提示灯朝向直行车道侧发光的形式，为驾驶员提供红绿灯信号提示，即使在雨雾雪等天气情况下，驾驶员也能及时获知红绿灯信号提示，减少因难以及时获知路口红绿灯信号而引发的交通事故，提升绿波交通通行效率。

Description

一种用于提升绿波通行效率的路灯系统

技术领域

本实用新型属于道路交通设备技术领域，具体地，涉及一种用于提升绿波通行效率的路灯系统。

背景技术

近年来，为了缓解日益加剧的城市交通拥堵，绿波交通在国内外的许多大城市得到了应用。简单来说，绿波交通是将一条主干道上一批相邻的交通信号连接起来，通过协调控制，使车流在干道上行驶的过程中，连续得到一个接一个的绿灯信号，畅通无阻地通过沿途所有交叉路口。由于绿波交通注重以人为本、人与自然和谐的“交通安宁”思想，因此创造出的交通环境更加人性化，可以有效保障驾驶员在这种交通环境中的舒适感和安全感。

但受环境、人口、车流、路况等因素的影响，驾驶员往往难以及时获知路口的红绿灯信号状况，比如一些道路绿化程度较高，树木繁盛，尤其是在夏天，时常出现红绿灯被树木遮挡的情况，不利于驾驶员观察路况，也极易引发交通事故；又比如在公交线路较为密集、大型车辆较多的路段，后方小型车辆内的驾驶员视线被遮挡，无法看到红绿灯，由此引发的非故意闯红灯现象时有发生，但若使小型车辆与前方大型车辆之间保持较大的车间距，又容易导致通行距离变长，反而增加了道路通行压力。此外，在雨雪雾等天气出行，驾驶员因天气原因导致视线不良，往往到了路口才发现前方显示红灯并紧急采取制动，由此造成后方车辆追尾等事故的发生。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于提升绿波通行效率的路灯系统，能够有效解决因难以及时获知红绿灯信号而导致的各种交通问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种用于提升绿波通行效率的路灯系统，包括沿道路路侧间隔设置的多个路灯以及单片机；路灯包括灯杆、照明灯和提示灯，照明灯设置于灯杆的顶部，提示灯设置于灯杆的侧面；提示灯包括透光壳体以及设置于透光壳体内的光源板，透光壳体的出光侧朝向道路的直行车道设置，光源板靠近灯杆的一侧设置有接线头，灯杆上设置有供接线头穿过的穿线孔，接线头引出有信号线和电源线；单片机的输入端通过红绿灯检测器与信号灯控制机电连接，用于接收信号灯控制机的红绿灯信号；单片机的输出端与信号线电连接，用于根据红绿灯信号控制光源板发出红光或绿光；电源线与电源电连接，用于通过电源为光源板提供驱动电压。

可选地，灯杆侧面对应透光壳体的位置处内凹，形成安装槽，透光壳体容置于安装槽内。

可选地，沿直行车道的箭头标记指示方向上，单片机控制第i个提示灯发出绿光的时间t=iT/n；其中，n为直行车道对应的提示灯的排布数量，i为从1到n的正整数，T为直行车道对应的绿灯时长。

可选地，透光壳体的顶部和/或底部设置有连接板，连接板上对称设置有两个抱箍片，抱箍片位于灯杆的外围，且抱箍片之间通过螺栓组件固定连接。

可选地，抱箍片与连接板一体成型。

可选地，电源与提示灯之间设置有脉宽调制器，至少一个路灯上设置有光强检测器，光强检测器通过单片机与脉宽调制器电连接。

可选地，照明灯与电源电连接。

可选地，提示灯与道路路面之间的间距不小于70cm。

与现有技术相比，本实用新型提供的路灯系统，至少实现了如下的有益效果：

（1）本实用新型采用提示灯朝向直行车道侧发光的形式，为驾驶员提供红绿灯信号提示，由于提示灯安装于路侧的灯杆上，且与车流之间的间距较小，即使在雨雾雪等天气情况下，驾驶员也能及时获知红绿灯信号提示，能够有效减少因难以及时获知路口红绿灯信号而引发的交通事故，提升绿波交通通行效率。

（2）本实用新型中，提示灯的信号线由信号灯控制机提供红绿灯信号，具有较好的实时性，能够有效提高提示灯发出红光或绿光的准确性。

（3）本实用新型的提示灯采用透光壳体与光源板的装配形式，线缆由光源板上的接线头引出，在不改变线缆布设的情况下，可直接通过接线头实现提示灯的安装和更换，有利于提高现场的施工效率，同时维护操作也更加简单方便。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于提升绿波通行效率的路灯系统的结构示意图；

图2是图1中提示灯和灯杆的一种组合结构示意图；

图3是图2中提示灯的剖面结构示意图；

图4是本实用新型提供的用于提升绿波通行效率的路灯系统的一种电路原理框图；

图5是本实用新型提供的用于提升绿波通行效率的路灯系统的另一种电路原理框图；

图6是图1中提示灯和灯杆的另一种组合结构示意图；

图7是图6中提示灯和灯杆装配后的结构示意图。

图中，1、道路，2、直行车道，21、箭头标记，22停止线，3、路灯，31、灯杆，311、穿线孔，312、安装槽，32、照明灯，33、提示灯，331、透光壳体，332、接线头，333、信号线，334、电源线，335、光源板，4、连接板，41、抱箍片，42、螺栓组件，5、单片机，6、红绿灯检测器，7、信号灯控制机，8、电源，9、脉宽调制器，10、光强检测器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示意出了与本实用新型相关的部分。

实施例一

请参考图1至图4所示，本实施例提供了一种用于提升绿波通行效率的路灯系统，包括沿道路1路侧间隔设置的多个路灯3以及单片机5；路灯3包括灯杆31、照明灯32和提示灯33，照明灯32设置于灯杆31的顶部，提示灯33设置于灯杆31的侧面；提示灯33包括透光壳体331以及设置于透光壳体331内的光源板335，透光壳体331的出光侧朝向道路1的直行车道2设置，光源板335靠近灯杆31的一侧设置有接线头332，灯杆31上设置有供接线头332穿过的穿线孔311，接线头332引出有信号线333和电源线334；

单片机5的输入端通过红绿灯检测器6与信号灯控制机7电连接，用于接收信号灯控制机7的红绿灯信号；单片机5的输出端与信号线333电连接，用于根据红绿灯信号控制光源板335发出红光或绿光；电源线334与电源8电连接，用于通过电源8为光源板335提供驱动电压。

本实施例中，多个路灯3沿道路1的路侧间隔设置，灯杆31顶部的照明灯32主要用于夜间为道路1上的车辆和行人提供照明，确保夜间交通的安全性。而灯杆31侧面设置的提示灯33主要用于为车辆驾驶员提供红绿灯信号提示，具体而言：

灯杆31的发光部件为光源板335，光源板335设置于透光壳体331内，透光壳体331一方面可以有效防止环境中的水汽等杂质对光源板335的电学性能产生影响，另一方面还能有效阻挡外力对光源板335造成损坏，从而极大地延长了提示灯33的使用寿命。透光壳体331与光源板335的装配形式可以有多种，比如两者可一体浇注成型，也可为分体式组装而成，为了达到较佳的透光效果，透光壳体331的材质优选透明亚克力、透明玻璃或者透明树脂材。透光壳体331的出光侧朝向道路1的直行车道2设置，从而可以确保车辆沿直行车道2行驶时，可以很直观地看到提示灯33的发光颜色。

光源板335通过接线头332引出信号线333和电源线334，也即信号线333和电源线334均能与接线头332可拆卸连接，在系统线缆布设完成后，无需改变布线即可随时进行提示灯33的安装和更换，有利于提高现场的施工效率，同时维护操作也更加简单方便。灯杆31上的穿线孔311主要用于穿过接线头332，从而使信号线333和电源线334可以直接在灯杆31的内部进行线路排布，有利于降低线路排布的难度，确保路灯3外观的美观性。为了更易于引线，可以将穿线孔311的尺寸设计地比接线头332的尺寸更大些。

电源线334通过电源8驱动光源板335发光，而光源板335的发光颜色则取决于单片机5的输出信号。单片机5经由红绿灯检测器6与路口现有的信号灯控制机7电连接，以将红绿灯检测器6检测到的红绿灯信号转化为相应的输出信号，并将输出信号通过信号线333传输至光源板335，使光源板335得以根据该输出信号及时发出与路口信号灯相应的红光或绿光，对直行车道2上的驾驶员进行红绿信号引导，有效确保了提示灯33发出红光或绿光的准确性。

由于车辆与路灯3之间的间距相对较小，即便是在雨雪雾等天气情况下，驾驶员仍能在视线范围内随时近距离地观察提示灯33的发光颜色，从而随时观察路口的信号灯状况，能够有效减少因难以及时获知路口红绿灯信号而引发的交通事故，确保了通行的安全性，同时也有效提升了绿波交通的通行效率。其中，单片机5的型号优选STM32F103RET6，红绿灯检测器6的型号优选JW-SD416D。

需要说明的是，各路灯3上设置的提示灯33数量及形状均可以根据实际需要设置，图1和图2中仅以各路灯3上设置一个提示灯33、且提示灯33的形状与灯杆31的形状相适应为例进行了示意。

进一步的，灯杆31侧面对应透光壳体331的位置处内凹，形成安装槽312，透光壳体331容置于安装槽312内，从而可以通过卡扣、螺钉、胶粘等方式将将提示灯33整体限位固定于灯杆31上，且不影响灯杆31的美观性。此外，为了防止雨水渗入安装槽312内，可在透光壳体331与安装槽312之间增设密封结构，如密封圈、密封垫片等。

进一步的，提示灯33与道路1路面之间的间距H不小于70cm，以确保小型车辆依次经过路灯3时能够观察到提示灯33的发光颜色。此时，为了使大型和中型车辆也能看到提示灯33，提示灯33的高度h可以设置地较大些，优选的，提示灯33的高度h介于1m至2m之间。

进一步的，沿直行车道2的箭头标记21指示方向上，单片机5控制第i个提示灯33发出绿光的时间t=iT/n；其中，n为直行车道2对应的提示灯33的排布数量，i为从1到n的正整数，T为直行车道2对应的绿灯时长。

具体地，箭头标记21的指示方向，即为直行车道2的直行方向，从图1上看，指直行车道2上车辆不断靠近停止线22的方向。在此方向上，可对路侧的路灯3依次进行1、2、3……n编号，根据公式t=iT/n，第1个提示灯33发出绿光的时间为T/n，第2个提示灯33发出绿光的时间为2T/n，……，第n-1个提示灯33发出绿光的时间为（n-1）T/n，第n个提示灯33发出绿光的时间为T。可见，在上述指示方向上，提示灯33发出绿光的时间不断延长，直至第n个提示灯33（也即最靠近停止线22的提示灯33）发出绿光的时长与直行车道2对应的绿灯时长相同。从驾驶员的角度看，如果与之正对的提示灯33发出绿光，则直行通过路口的可能性较大，而如果与之正对的提示灯33发出红光，则直行通过路口的可能性较小，可提前进行减速准备，减少闯红灯经过路口情况的发生，进一步确保路口通行的安全性。

实施例二

请参考图1-图3以及图5所示，本实施例与实施例一的区别在于：电源8与提示灯33之间设置有脉宽调制器9，至少一个路灯3上设置有光强检测器10，光强检测器10通过单片机5与脉宽调制器9电连接。

本实施例中，脉宽调制器9利用单片机5的输出对一系列的脉冲波形宽度进行调制，以通过改变波形占空比的方式达到调整电压和频率的目的。而进行调制的前提为光强检测器10检测到的环境光强度的变化，当环境光强度较大时（如白天），为了能够是驾驶员清晰地观察提示灯的发光颜色，可以通过脉宽调制器9提高光源板335的亮度；当环境光强度较小时（如雨雪雾等天气情况），则可以通过脉宽调制器9适当降低光源板335的亮度，避免因光源板335亮度较大而使提示灯33产生眩光，提高车辆驾驶的安全性。

光强检测器10应安装在无光线遮挡的位置处，如灯杆31的顶部等，防止遮光影响。脉宽调制器9的型号优选UC3842，光强检测器10的型号优选GY-30。

进一步的，照明灯32与电源8电连接，也即照明灯32与提示灯33共用一电源8，有利于减少路侧线路排布的难度，并减少电源设备的购置成本。该电源8可以为市电，也可以为太阳能蓄电池或其他，本实施例对此不作具体限制。

实施例三

请参考图1、图6以及图7所示，本实施例与实施例一的区别在于：透光壳体331的顶部和/或底部设置有连接板4，连接板4上对称设置有两个抱箍片41，抱箍片41位于灯杆31的外围，且抱箍片41之间通过螺栓组件42固定连接，从而通过抱箍片41和螺栓组件42将提示灯33整体固定于灯杆31上。

本实施例中，连接板4主要用于抱箍片41与透光壳体331之间的衔接，为了防止连接板4对透光壳体331的透光率产生影响，将连接板4设置在透光壳体331的顶部和/或底部，当然，在其他可选的实施例中，若灯杆31的外围尺寸较大，也可将连接板4设置于透光壳体331相对的两个侧面，再用抱箍片41进行限位。螺栓组件42为螺栓和螺母的组合，安装操作简单方便，能够有效确保现场的施工效率。

进一步的，抱箍片41与连接板4一体成型。此时，抱箍片41与连接板4的材质可以相同，也可以不同，只要两者采用浇注、轧制等工艺一体制作成型即可，有利于减少现场施工过程中对于两者的组装工艺，进一步提高施工效率。

本实用新型提供的路灯系统，至少实现了如下的有益效果：

（1）本实用新型采用提示灯朝向直行车道侧发光的形式，为驾驶员提供红绿灯信号提示，由于提示灯安装于路侧的灯杆上，且与车流之间的间距较小，即使在雨雾雪等天气情况下，驾驶员也能及时获知红绿灯信号提示，能够有效减少因难以及时获知路口红绿灯信号而引发的交通事故，提升绿波交通通行效率。

（2）本实用新型中，提示灯的信号线由信号灯控制机提供红绿灯信号，具有较好的实时性，能够有效提高提示灯发出红光或绿光的准确性。

（3）本实用新型的提示灯采用透光壳体与光源板的装配形式，线缆由光源板上的接线头引出，在不改变线缆布设的情况下，可直接通过接线头实现提示灯的安装和更换，有利于提高现场的施工效率，同时维护操作也更加简单方便。

以上各实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种用于提升绿波通行效率的路灯系统，其特征在于：包括沿道路路侧间隔设置的多个路灯以及单片机；

所述路灯包括灯杆、照明灯和提示灯，所述照明灯设置于所述灯杆的顶部，所述提示灯设置于所述灯杆的侧面；

所述提示灯包括透光壳体以及设置于所述透光壳体内的光源板，所述透光壳体的出光侧朝向所述道路的直行车道设置，所述光源板靠近所述灯杆的一侧设置有接线头，所述灯杆上设置有供所述接线头穿过的穿线孔，所述接线头引出有信号线和电源线；

所述单片机的输入端通过红绿灯检测器与信号灯控制机电连接，用于接收所述信号灯控制机的红绿灯信号；所述单片机的输出端与所述信号线电连接，用于根据所述红绿灯信号控制所述光源板发出红光或绿光；

所述电源线与电源电连接，用于通过所述电源为所述光源板提供驱动电压。

2.根据权利要求1所述的用于提升绿波通行效率的路灯系统，其特征在于：所述灯杆侧面对应所述透光壳体的位置处内凹，形成安装槽，所述透光壳体容置于所述安装槽内。

3.根据权利要求1或2所述的用于提升绿波通行效率的路灯系统，其特征在于：所述透光壳体的顶部和/或底部设置有连接板，所述连接板上对称设置有两个抱箍片，所述抱箍片位于所述灯杆的外围，且所述抱箍片之间通过螺栓组件固定连接。

4.根据权利要求3所述的用于提升绿波通行效率的路灯系统，其特征在于：所述抱箍片与所述连接板一体成型。

5.根据权利要求1所述的用于提升绿波通行效率的路灯系统，其特征在于：所述电源与所述提示灯之间设置有脉宽调制器，至少一个所述路灯上设置有光强检测器，所述光强检测器通过所述单片机与所述脉宽调制器电连接。

6.根据权利要求1所述的用于提升绿波通行效率的路灯系统，其特征在于：所述照明灯与所述电源电连接。

7.根据权利要求1所述的用于提升绿波通行效率的路灯系统，其特征在于：所述提示灯与所述道路路面之间的间距不小于70cm。

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