專利名稱：一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路交通紅綠燈、光纖、光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈?？梢詾槭致房诘募t綠燈提供一種利用陽(yáng)光的更節(jié)能的一種控制模式。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的十字路口的紅綠燈都是LED燈式的紅綠燈，功率一般均在200W以上，大型十字路口的紅綠燈功率甚至在數(shù)千瓦，電力消耗巨大，隨著城市化的發(fā)展和城市人口、車輛的急劇增長(zhǎng)，十字路口的數(shù)量急劇增加，城市紅綠燈的數(shù)量也急劇增多，紅綠燈對(duì)能源的消耗越來(lái)遠(yuǎn)大，而且有些紅綠燈由于線路布置比較麻煩，一個(gè)紅綠燈的費(fèi)用率也急劇上升。本發(fā)明的目的在于提供一種利用太陽(yáng)陽(yáng)光作為能源的紅綠燈模式，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈，利用太陽(yáng)陽(yáng)光作為能源的紅綠燈模式，利用太陽(yáng)光作為紅綠燈的光源，使紅綠燈的功率消耗降低到IOW以內(nèi)，可以極大地節(jié)省能源消耗。本發(fā)明包括采光聚光板1、太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4、LED夜間補(bǔ)償燈5、LED燈導(dǎo)光光纖束6、紅綠燈外殼7 ；采光聚光板 1、太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4、LED夜間補(bǔ)償燈5、LED燈導(dǎo)光光纖束6均固定在紅綠燈外殼7上；如圖1所示。采光聚光板1吸收太陽(yáng)光，并匯聚傳遞給太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束2，通過(guò)光纖輸出到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3提供光源。紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4完成紅綠濾色鏡功能，實(shí)現(xiàn)紅燈或綠燈的控制。到夜間沒有陽(yáng)光后利用LED夜間補(bǔ)償燈5通過(guò)LED燈導(dǎo)光光纖束6將LED光送到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3提供光源。采光聚光板是將陽(yáng)光匯聚成一束或多束直徑為5 200mm更強(qiáng)、更亮光線的聚光裝置，如圖2、圖3所示，采光聚光板包括外殼8，萬(wàn)向采光的拋物鏡9或球鏡10，平凸透鏡 11，凸透鏡12，光纖固定裝置13 ；拋物鏡9或球鏡10要吸收太陽(yáng)光，安裝在采光聚光板的最上面，在拋物鏡9或球鏡10的透光焦距位置是平凸透鏡11，平凸透鏡11的透光焦距位置是凸透鏡12，凸透鏡12的透光焦距位置連接光纖固定裝置13。采光聚光板可以將各種角度的太陽(yáng)光的光線匯聚成一束直徑更細(xì)、更亮的光線束，采光聚光板匯聚的太陽(yáng)光線束導(dǎo)入導(dǎo)光光纖束后，形成向紅綠燈傳遞太陽(yáng)光的光纖束。光纖束將采光聚光板匯聚的太陽(yáng)光強(qiáng)光束傳遞到紅綠燈外殼內(nèi)對(duì)應(yīng)的光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格位置內(nèi)，每一根出光光纖頭對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)格，白天在有陽(yáng)光時(shí)紅綠燈采用太陽(yáng)光作為紅綠燈的光源，由圖1所示由太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束2傳遞太陽(yáng)光光線到紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制器4 ；晚上在沒有太陽(yáng)光時(shí)，采用LED燈作為紅綠燈的夜間補(bǔ)償燈的光源，LED夜間補(bǔ)償燈通過(guò)另外的一束LED燈導(dǎo)光光纖束6將LED燈的光源導(dǎo)入紅綠燈對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格位置上，同樣也是每一根出光光纖頭對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)格，由LED燈導(dǎo)光光纖束6傳導(dǎo)LED燈白光的光線到紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制器4，每一個(gè)紅綠燈網(wǎng)格內(nèi)有兩根出光光纖頭，一根為白天傳導(dǎo)太陽(yáng)光的光纖，一根為夜晚或陽(yáng)光很暗時(shí)，傳導(dǎo)LED白光補(bǔ)償燈的光纖。紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制器4采用紅綠兩種顏色翻轉(zhuǎn)板組成的雙層百葉窗式式結(jié)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)板為透明的薄紅綠硬塑料片或有機(jī)玻璃片，黃燈時(shí)綠燈電磁鐵14、紅燈電磁鐵15均不吸合，白光經(jīng)雙層紅綠透明玻璃濾色后顯示為黃色；紅燈時(shí)，綠燈電磁鐵14吸合，紅燈電磁鐵 15不吸合，綠色翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)90°透光，白光經(jīng)紅色玻璃濾光后顯示為紅色；綠燈時(shí)，紅燈電磁鐵15吸合，綠燈電磁鐵14不吸合，紅色翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)90°透光，白光經(jīng)綠色玻璃濾光后顯示為綠色。紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)如圖4所示。紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制器4后面是支撐出光光纖頭的蜂窩狀光纖出光端網(wǎng)格3，出光端光纖頭均勻地插在光纖出光端網(wǎng)格上，出光端網(wǎng)格對(duì)光纖起固定支撐作用，如圖5、圖6 所示，每一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)有兩根光纖，分別來(lái)自采光聚光板和LED燈。網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)等同于手電筒燈碗的結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁鍍有反射膜，并對(duì)光纖的頭導(dǎo)出的光線有會(huì)聚的作用，以減少光線的散射損失，提高光線的利用率。紅綠燈的LED夜間補(bǔ)償燈，為一顆或多(2-100)顆白光燈，經(jīng)透鏡組轉(zhuǎn)化為與夜間用光纖等同直徑的光線，如圖7所示，在沒有太陽(yáng)光的夜晚，LED夜間補(bǔ)償燈5的光線經(jīng)平凸透鏡11、凸透鏡12匯聚后形成與光纖束等同直徑的光線，由LED燈導(dǎo)光光纖束6將LED 夜間補(bǔ)償燈5的光線傳輸?shù)郊t綠翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4的后面對(duì)應(yīng)的光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格 3中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在于在白天通過(guò)光纖直接利用太陽(yáng)光實(shí)現(xiàn)十字路口的紅綠燈顯示，節(jié)省對(duì)電力的消耗，如再增加一個(gè)小功率的太陽(yáng)能電池，則可以完全利用太陽(yáng)能而不用電力，實(shí)現(xiàn)紅綠燈顯示。


圖1為太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈結(jié)構(gòu)示意圖。其中，采光聚光板1、太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束 2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4、LED夜間補(bǔ)償燈5、LED燈導(dǎo)光光纖束6、紅綠燈外殼7。圖2為拋物鏡采光聚光板示意圖。其中，采光聚光板外殼8、拋物鏡9、平凸透鏡 11、凸透鏡12、光纖固定裝置13。圖3為球鏡采光聚光板示意圖。其中，采光聚光板外殼8、球鏡10、平凸透鏡11、凸透鏡12、光纖固定裝置13圖4為紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)示意圖，其中，綠燈電磁鐵14、紅燈電磁鐵15、綠色翻轉(zhuǎn)板16、紅色翻轉(zhuǎn)板17。圖5為蜂窩狀光纖出光端網(wǎng)格示意圖。其中，太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、LED燈導(dǎo)光光纖6。圖6為蜂窩狀光纖出光端網(wǎng)格端面示意圖。圖7為L(zhǎng)ED夜間補(bǔ)償燈導(dǎo)光示意圖。
具體實(shí)施例方式
4
圖1 圖7為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明包括采光聚光板1、太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4、LED夜間補(bǔ)償燈5、LED燈導(dǎo)光光纖束6、紅綠燈外殼7 ；采光聚光板 1、太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束2、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4、LED夜間補(bǔ)償燈5、LED燈導(dǎo)光光纖束6均固定在紅綠燈外殼7上；如圖1所示。采光聚光板1吸收太陽(yáng)光，并匯聚傳遞給太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束2，通過(guò)光纖輸出到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3提供光源。紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4完成紅綠濾色鏡功能，實(shí)現(xiàn)紅燈或綠燈的控制。到夜間沒有陽(yáng)光后利用LED夜間補(bǔ)償燈5通過(guò)LED燈導(dǎo)光光纖束6將LED光送到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格3提供光源。采光聚光板是將陽(yáng)光匯聚成一束或多束直徑為5 200mm更強(qiáng)、更亮光線的聚光裝置，如圖2、圖3所示，采光聚光板包括外殼8，萬(wàn)向采光的拋物鏡9或球鏡10，平凸透鏡 11，凸透鏡12，光纖固定裝置13 ；拋物鏡9或球鏡10要吸收太陽(yáng)光，安裝在采光聚光板的最上面，在拋物鏡9或球鏡10的透光焦距位置是平凸透鏡11，平凸透鏡11的透光焦距位置是凸透鏡12，凸透鏡12的透光焦距位置連接光纖固定裝置13。采光聚光板可以將各種角度的太陽(yáng)光的光線匯聚成一束直徑更細(xì)、更亮的光線束，采光聚光板匯聚的太陽(yáng)光線束導(dǎo)入導(dǎo)光光纖束后，形成向紅綠燈傳遞太陽(yáng)光的光纖束。
權(quán)利要求
1.一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，包括采光聚光板(1)、太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束O)、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)G)、LED夜間補(bǔ)償燈 (5)、LED燈導(dǎo)光光纖束(6)、紅綠燈外殼(7)；采光聚光板(1)、太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束O)、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格( 、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)(4)、LED夜間補(bǔ)償燈( 、LED燈導(dǎo)光光纖束(6)均固定在紅綠燈外殼(7)上；采光聚光板(1)吸收太陽(yáng)光，并匯聚傳遞給太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束O)，通過(guò)光纖輸出到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格C3)提供光源；紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)⑷完成紅綠濾色鏡功能，實(shí)現(xiàn)紅燈或綠燈的控制；到夜間沒有陽(yáng)光后利用LED夜間補(bǔ)償燈( 通過(guò)LED燈導(dǎo)光光纖束(6)將LED光送到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格( 提供光源。
2.如權(quán)利要求1所述的一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，所述的采光聚光板是將陽(yáng)光匯聚成一束或多束直徑為5 200mm光線的聚光裝置，采光聚光板包括外殼(8)，萬(wàn)向采光的拋物鏡(9)或球鏡(10)，平凸透鏡(11)，凸透鏡(12)，光纖固定裝置 (13)；拋物鏡(9)或球鏡(10)要吸收太陽(yáng)光，安裝在采光聚光板(1)的最上面，在拋物鏡 (9)的透光焦距位置是平凸透鏡(11)，平凸透鏡(11)的透光焦距位置是凸透鏡12，凸透鏡 12的透光焦距位置連接光纖固定裝置(13)；采光聚光板(1)將各種角度的太陽(yáng)光的光線匯聚成一束光線束，采光聚光板(1)匯聚的太陽(yáng)光線束導(dǎo)入導(dǎo)光光纖束后，形成向紅綠燈傳遞太陽(yáng)光的光纖束。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，所述的紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制器4采用紅綠兩種顏色翻轉(zhuǎn)板組成的雙層百葉窗式結(jié)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)板為透明的薄紅綠硬塑料片或有機(jī)玻璃片，黃燈時(shí)綠燈電磁鐵(14)、紅燈電磁鐵(1 均不吸合，白光經(jīng)雙層紅綠透明玻璃濾色后顯示為黃色；紅燈時(shí)，綠燈電磁鐵(14)吸合，紅燈電磁鐵(15) 不吸合，綠色翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)90°透光，白光經(jīng)紅色玻璃濾光后顯示為紅色；綠燈時(shí)，紅燈電磁鐵(1 吸合，綠燈電磁鐵(14)不吸合，紅色翻轉(zhuǎn)板翻轉(zhuǎn)90°透光，白光經(jīng)綠色玻璃濾光后顯示為綠色。
4.如權(quán)利要求書1所述的一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，所述紅綠翻轉(zhuǎn)板及控制器(4)后面是支撐出光光纖頭的蜂窩狀光纖出光端網(wǎng)格(3)，出光端光纖頭均勻地插在光纖出光端網(wǎng)格上，出光端網(wǎng)格對(duì)光纖起固定支撐作用，每一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)有兩根光纖，分別來(lái)自采光聚光板和LED燈，網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)等同于手電筒燈碗的結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁鍍有反射膜，并對(duì)光纖的頭導(dǎo)出的光線有會(huì)聚的作用，以減少光線的散射損失，提高光線的利用率。
5.如權(quán)利要求書1所述的一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈，其特征在于，所述的LED 夜間補(bǔ)償燈( ，為一顆或2-100顆白光燈，經(jīng)透鏡組轉(zhuǎn)化為與夜間用光纖等同直徑的光線，在沒有太陽(yáng)光的夜晚，LED夜間補(bǔ)償燈(5)的光線經(jīng)平凸透鏡(11)、凸透鏡(12)匯聚后形成與光纖束等同直徑的光線，由LED燈導(dǎo)光光纖束(6)將LED夜間補(bǔ)償燈(5)的光線傳輸?shù)郊t綠翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)4的后面對(duì)應(yīng)的光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)中。
全文摘要
一種白天利用太陽(yáng)光的節(jié)能紅綠燈，屬于道路交通紅綠燈、光纖、光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。包括采光聚光板(1)、太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束(2)、光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)、紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)(4)、LED夜間補(bǔ)償燈(5)、LED燈導(dǎo)光光纖束(6)、紅綠燈外殼(7)；采光聚光板(1)吸收太陽(yáng)光，并匯聚傳遞給太陽(yáng)光導(dǎo)光光纖束(2)，通過(guò)光纖輸出到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)提供光源；紅綠燈翻轉(zhuǎn)板及控制機(jī)構(gòu)(4)完成紅綠濾色鏡功能，實(shí)現(xiàn)紅燈或綠燈的控制；到夜間沒有陽(yáng)光后利用LED夜間補(bǔ)償燈(5)通過(guò)LED燈導(dǎo)光光纖束(6)將LED光送到光纖出光端蜂窩狀網(wǎng)格(3)提供光源。優(yōu)點(diǎn)在于，利用太陽(yáng)光作為紅綠燈的光源，使紅綠燈的功率消耗降低到10W以內(nèi)，可以極大地節(jié)省能源消耗。
文檔編號(hào)G08G1/095GK102176288SQ20101061192
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者李洪林, 白云綺 申請(qǐng)人:北京同方瑞博數(shù)字技術(shù)有限公司