CN2366913Y

CN2366913Y - 交通信号灯

Info

Publication number: CN2366913Y
Application number: CN 99202165
Authority: CN
Inventors: 廖裕庆; 韦加宽; 曾庆尧; 唐忠瑜; 黄济民
Original assignee: Darongshu Tech Center Fangchenggang City
Current assignee: Darongshu Tech Center Fangchenggang City
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2000-03-01
Anticipated expiration: 2009-01-15

Abstract

本实用新型公开了一种交通信号灯,它采用红、黄、绿三种颜色的多个超高亮度发光二极管LED作发光源,一盏信号灯就能分别发出红、黄、绿三种光的信号,信号灯与倒计时显示器同设置在一个安装架中成一行,计时显示器的发光笔段也使用高亮度的发光二极管。发光二极管均以容错网络电连接,个别管子坏不影响整体的正常工作。本实用新型高亮度、颜色纯、可靠性高、易观察、节能、长寿命和结构新颖,适于现代交通的指挥。

Description

交通信号灯

本实用新型涉及一种交通信号装置，尤其是设在道路交叉口处，由电路自动控制定时依序发出红、黄、绿光的指挥交通信号灯，以及各色灯亮时间的倒计时显示器。

目前，我国城市道路交叉路口处，用红、黄、绿灯光相挥交通的信号灯，是采用三个100瓦白炽灯泡作发光源，各自戴上红、黄、绿有色散射罩后，当灯泡亮时，形成红、黄、绿三种颜色的光；其控制电路对三个灯泡分别接入一条控制线和一条公共零线，可控制三种颜色的灯定时依序发光，达到指挥车辆行与停的作用。由于白炽灯的电光转换效率低，发热量大，平均寿命仅为2000小时，会加大维护的工作量。而且，有色散射罩在长时的高温下会退色，在强太阳光的照射下，会出理看不清的现象，造成误判断，不利于交通。另外，在信号灯附近独立安装的倒计时显示器，一般离信号灯都有一定的距离，不利于观察，而且，这种倒计时显示器较易出现缺笔划的现象。因此，目前用白炽灯作光源的交通信号灯不适应现代都市交通发展的需要。

本实用新型的目的是提供一种高亮度、颜色纯、节能、性能可靠、长寿命和结构新颖的带计时交通信号灯，以适应现代交通发展的需要。

为达到上述目的，本实用新型使用超高亮度和颜色纯的红、黄、绿三种发光二极管LED作发光源，将三种颜色的许多LED按一定的方式电连接组成阵列发光面，并置于一壳体腔中，发光面的壳体上盖有无色透明的散射罩，构成一盏信号灯。三种颜色的LED在电路的控制下，定时依序发出红、黄、绿三种光，一盏信号灯起到三盏的作用。倒计时显示器数字“8”的7个笔段也使用超高亮度的发光二极管LED的阵列组成，置于一壳体腔中，发壳显示面盖有无色透明的散射罩，构成一位计时显示器，两位数计时则再设置一位即可。由倒计时电路控制各色信号灯显示的时间。这样，将两位数的计时显示器设置在信号灯的右或左侧，构成一行的整体，组成了结构紧凑带计时的一体化信号灯。为保证信号灯和计时显示器的可靠性，LED阵列都采用容错技术连接，避免了个别LED的损坏，影响整体正常工作的现象，而且，所用控制电路与目前使用的相容。

超高亮度LED的主要参数如下：

LED 亮度(cd) 视角(度) 波长(nm) 功耗(w) 工作温度范围

红色＞2 ＞206 660 ≤0.04 -25℃～+85℃

黄色＞2 ＞20 590 ≤0.04 -25℃～+85℃

绿色＞2.5 ＞20 525 ≤0.01 -25℃～+85℃在正常情况下使用，其寿命一般为5～8年。以上结构的交通信号灯使用超高亮度LED作发光源，发光颜色为本色光，不易变退色，而且色纯。从其主要参数中可知，若使用红和黄的LED各100只，绿的80只，每色的总亮度为200cd，其视角在无色透明散射罩的配合下，大于等于30度。实践证明：本实用新型的亮度、视角、颜色等参数均达或高于国家标GB14887。总功耗不超过30W，与100W的白炽灯泡相比，节能70％，平均寿命也比它长得多，大大减少了维护的工作量，提高了可靠性和效率，而且，信号灯与计时器一体化，易观察，利于指挥交通。

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

图1所示，是本实用新型信号灯和计时显示器一体化设置图。

图2所示，是信号灯三种颜色的LED阵列布置放大图。

图3所示，是信号灯光源的控制电路原理图。

图4所示，是倒计时显示器控制电路原理图。

如图1所示，本实用新型的信号灯壳体1、密封圈2、灯遮沿4和安装架5等与目前使用的交通信号灯的形式基本一样。盖在三个壳体1正面端的是无色透明散射罩3，右侧和中间的壳体1中设置的是由LED阵列组成的“8”字型笔段6，分别为倒计时显示器的个位和十位数。左侧的壳体1中设置的是由红、黄、绿LED阵列7构成的信号灯发光源。图中，为了表达LED阵列7，将无色透明散射罩3部开了一个90度的扇形区。当然，信号灯也可按实际需要设置在右侧。

图2所示，为了便于理解，将三种颜色的LED阵列布置放大，由图中可知，设每个单元由七只LED组成，用线圈起来，在下中部分的局部再放大图中，小圆圈中的Y为黄色的LED，R为红色的，G为绿色的。由于绿色的亮度高，故设置量少些，红和黄色的一样多，每单元设有一只绿色的LED在中间，周围是2只黄色的和4只红色的，在上下两单元间又设有2只黄色的LED，如此反复设置，使之成为一个近似圆形的发光面。

图3所示，控制电路输入的红色信号线L_r、黄色信号线L_y、绿色信号线L_g和零线N是目前使用的白炽灯泡作光源信号灯的三个灯泡的控制线和零线，以下称原控制线或原控制电路。原控制电路是通过四芯电缆与安装架上的三个灯泡连接，控制各灯定时依序发光的，本设计沿用原控制电路和四芯电缆线。从图中可知，信号灯各颜色的电路结构相同，但是相互独立，均由整流滤波电路、LED阵列和恒流电路组成。如红色的：由整流器B₁和电容器E₁组成的整流滤波电路，输入接原控制线的红灯线L_r和零线N，输出接LED阵列LR₁…LR_n1；为确保LED阵列在额定状态下工作，LED阵列的另一端接由三极管N₁、N₂和N₃，以及电阻R₁和R₄组成的恒流电路。在LED阵列电路的连接中，采用了先并后串的容错网络连接法，若个别的LED坏了，不影响整体的正常工作。黄色灯的输入线接原控制线的黄灯线L_y和零线N，经整流滤波电路的整流器B₂和电容器E₂后接LED阵列L₁～LY_n2和由三极N₄、N₅和N₆，以及电阻R₂和R₅组成的恒流电路。绿色的输入接原控制线的绿灯线L_g和零线N，经整流滤波电路的整流器B₃和电容器E₃后接LED阵列LG₁～LG_n3和由三极管N₇、N₈和N₉，以及电阻R₃和R₅组成的恒流电路。当原控制线L_r或L_y或L_g有220V交流电时，那种颜色的LED阵列发光。由于整流滤波电路和恒流电路的器件体积很小，可设置在壳体1中的LED阵列后面。原控制线与本电路的连接通过接插口P₁来实现，接插口P₂与计时显示电路连接。

图4所示，倒计时显示器由供电电路、红色信号取样电路、计时基准信号电路、红色信号计时电路、绿色信号计时电路，计时选择电路、减计数电路、七段译码电路、笔段驱动电路和LED笔段阵列电路组成。由电容器C₁、电阻10、晶振器CRY和集成块U₁构成的振荡器与分频器U₂，以及反相器F1组成的计时基准信号电路，输出1HZ的脉冲信号。由电阻R₂₀和R₄₀电容器E₁₀和E₃₀、或门H₁和H₂、非门F₂，以及同步计数器集成块U₃和U₄组成红色信号的两位数计时电路。由电阻R₃₁和R₅₀、电容器E₂₀和E₄、或门H₃和H₄、非门F₃，以及同步计数器U₅和U₆组成绿色信号的两位数计时电路。由数据选择器U₇和U₈组成两位数的计时选择电路。由或门H₆和H₇、非门F₄和F₅、电阻R₁₂、二极管D₁和D₂以及减计数器U₉和U₁₀组成两位数的减计数电路。由七段译码器U₁₁和U₁₂组成两位数的七段译码电路。由电阻R₂₅、R₂₆和R₀₃、三极管N₁₃和N₁₄组成一个笔段的驱动电路，1位数有7个笔段，两位数有14个笔段，因此，此结构的驱动电路应有14个，每个电路与7段译器U₁₁和U₁₂的输出脚11～16对应相连接。在图4中为了方便和图面清晰，只画出一个驱动电路。由多个发光二极管L₁、L₂……L_n构成一个笔段阵列电路，与驱动电路相对应，应有14个笔段阵列电路与驱动电路电连接，笔段阵列电路也采用了先并后串的容错接法。由整流桥B₄、电阻R₇和R₆₀、电容E₅构成的整流滤波电路，以及光耦合器OP₁、电阻R₆、R₉、R₁₁、R₄₁、R₂₁、三极管Q₁、电容器E₈和E₆、反相器F₆和F₇与或门H₈组成红色信号取样电路，其输入接红色控制线L_r和零线N。供电电路是开关电源SP₁，其输入通过接插口P₂实现，开关电源SP₁输出直流48V和12V的两组电源，48V的供给LED笔段阵列，接阵列的正极M端。12V的供整个计时器电路工作，接VDD端。本电路是这样工作的：当红色信号灯亮时，交流22V的信号经开关电源SP₁后输48V和12V电源，分别供给LED笔段阵列的正极和整个计时电路，由计时基准电路产生的1HZ脉冲信号送到红色和绿色计时电路。同时，红色信号经取样电路后，由非门F₆输出正脉冲信号，送到计时选择电路U₇、U₈的A、B脚。此时，红色信号计时电路开始计数，并通过计时选择、减计数、译码、驱动和LED笔段阵列显示。当没有红色信号时，非门F₆输出负脉冲信号，红色信号计时电路停止工作，绿色信号计时电路工作，并使后面的电路按绿色信号选择的方式工作。

本实用新型的引出线是四芯的电缆线，分别为红色信号线、黄色信号线、绿色信号线和公共零线，与原控制电路的信号线相对应，通过接插口连接即可。当原控制电路输出红色信号时，信号灯中的红色的LED发光，同时倒计数显示器显示红色信号计时的最大时间，随后开始以秒递减，直至为0秒。当输出为绿色信号时，信号灯中的绿色的LED发光，同时倒计时显示器显示绿色信号计时的最大时间，其中包括黄色信号闪烁的4秒时间，随后也开始以秒递减，减到最后4秒时，原控制线路输出黄色信号，信号灯中的黄色LED闪烁发光，直至显示0为止，又继续下一个周期的信号显示。

Claims

1.一种交通信号灯，由发光源、灯壳体、灯遮沿、散射灯罩、密封圈和安装架组成，其特征在于：采用多个红、黄、绿三种颜色的超高亮度发光二极管LED作发光源，置于一个灯壳体中，一盏信号灯就能分别发出红、黄、绿三种光的信号，信号灯与倒计时显示器同设置在一个安装架中成一行。

2.根据权利要求1所述的交通信号灯，其特征在于：每种颜色的超高亮度发光二极管LED，均以先并后串的容错网络电连接，构成发光面。

3.根据权利要求1所述交通信号灯，其特征在于：信号灯和倒计时显示器的散射罩是无色透明的。

4.根据权利要求1或3所述的交通信号灯，其特征在于：还包括了红色信号取样电路、红色和绿色两个计时电路、计时选择电路、减计数电路和LED笔段电路。

5.根据权利要求1或4所述的交通信号灯，其特征在于：倒计时显示器的“8”字形七笔段由多个超高亮度的发光二极管LED，以先并后串的容错网络电连接，构成各笔段。