專(zhuān)利名稱(chēng)：道路標(biāo)線裝置及其所用的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被安裝成中央線、邊線和停車(chē)線和人行橫道線的道路標(biāo)線裝置，用于喚起駕駛員和行人注意并指引他們的視線。本發(fā)明還涉及用于產(chǎn)生這樣的標(biāo)記的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
道路標(biāo)線裝置的一個(gè)例子包括一個(gè)可埋入的自發(fā)光道路支柱。這種道路支柱包括一個(gè)由合成樹(shù)脂透鏡(如聚碳酸酯)構(gòu)成的透明件和一個(gè)位于透明件下方的且由發(fā)光物和電容器構(gòu)成的自發(fā)光器件。當(dāng)發(fā)光物接收到由電容器提供的電力時(shí)，發(fā)光物發(fā)光，所發(fā)出的光透過(guò)透明件并向外輻射。在這樣的道路支柱構(gòu)成道路中央線的情況下，使中央線發(fā)光來(lái)幫助夜間行車(chē)或在隧道內(nèi)開(kāi)車(chē)的駕駛員。
作為現(xiàn)有技術(shù)，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)平8-189016(JP-A-189016/1996)描述了一種給道路柱基配備由合成樹(shù)脂透鏡構(gòu)成的透明件。確切地說(shuō)，沿透明件邊緣形成了螺栓孔，而在要埋設(shè)于地下的金屬道路柱基中設(shè)置了螺栓孔。透明件通過(guò)把螺栓穿過(guò)各螺栓孔而被直接固定在道路柱基上。
在象自發(fā)光道路支柱和自發(fā)光標(biāo)記這樣的道路標(biāo)線裝置中，發(fā)光物被設(shè)計(jì)成通過(guò)

圖12的框圖所示的傳統(tǒng)的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)來(lái)發(fā)光。
當(dāng)被用于道路標(biāo)線裝置中時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)探測(cè)道路環(huán)境中的照明度并且正確地控制發(fā)光物以便以理想的亮度發(fā)光。過(guò)去，利用太陽(yáng)能電池功率或可在市場(chǎng)上買(mǎi)到的通用照明度探測(cè)器來(lái)探測(cè)照明度。
在這個(gè)系統(tǒng)中，電池125或太陽(yáng)能電池126常被用作電源。太陽(yáng)能電池126設(shè)有用于提供白天產(chǎn)生的電動(dòng)力的蓄電池127。相反地，當(dāng)光線沒(méi)有入射到太陽(yáng)能電池126上并且沒(méi)有產(chǎn)生電動(dòng)力時(shí)，太陽(yáng)能電池126的輸出功率在夜間降低。根據(jù)太陽(yáng)能電池126的輸出功率，晝夜識(shí)別電路123決定了道路環(huán)境中的照明度對(duì)應(yīng)于夜晚的照明度。接著，起動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)電路122以便把來(lái)自蓄電池127的電力通過(guò)供電電路124供給LED120。結(jié)果，LED120發(fā)光。
相反地，當(dāng)代替太陽(yáng)能電池126地使用電池125時(shí)，還設(shè)置了照明度探測(cè)器121。照明度探測(cè)器121探測(cè)道路環(huán)境中的照明度，晝夜識(shí)別電路123根據(jù)探測(cè)到的輸出功率決定道路環(huán)境。當(dāng)判斷為夜晚時(shí)，起動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)電路122以便通過(guò)供電電路124把來(lái)自電池125的電力供給LED120，由此一來(lái)，允許LED120發(fā)光。
至于上述現(xiàn)有技術(shù)的前者，存在著一些與把由合成樹(shù)脂透鏡構(gòu)成的透明件安裝在道路柱基上有關(guān)的問(wèn)題。
具體地說(shuō)，透明件在應(yīng)力下比金屬弱。因此，在直接用螺栓把透明件安裝在道路柱基上的地方，可能沿螺栓孔使合成樹(shù)脂透鏡承受由行駛車(chē)輛等的沖擊造成的過(guò)高應(yīng)力。在這樣的應(yīng)力下，透明件可能破裂。此外，由于由夏季和冬季的溫差引起的熱滯變，也可能發(fā)生破裂。
至于在現(xiàn)有技術(shù)后者所述的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)，該系統(tǒng)必須包括專(zhuān)用的照明度探測(cè)器或者附件或各方面的部件。因此，很難通過(guò)合理化縮小裝置尺寸或者降低成本。尤其是，使用通用的照明度探測(cè)器牽涉到與其安裝位置、設(shè)計(jì)過(guò)程延長(zhǎng)和部件數(shù)量增加有關(guān)的問(wèn)題和不可避免的成本增高。
為了解決這些問(wèn)題，本發(fā)明要提供一種具有防水機(jī)理的并最佳地防止透明件損壞的道路標(biāo)線裝置。本發(fā)明還要提供一種可以實(shí)現(xiàn)裝置小型化和成本降低的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)。
發(fā)明概述為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的道路標(biāo)線裝置包括一個(gè)具有一個(gè)上開(kāi)口端的管形包底外殼；一個(gè)安裝在所述外殼中的一個(gè)開(kāi)口上的并具有一個(gè)窗口的蓋子；一個(gè)由裝在外殼中的電容器、一種通過(guò)接收來(lái)自電容器的電力而發(fā)光的發(fā)光物以及一條驅(qū)動(dòng)發(fā)光物的電路構(gòu)成的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)；一個(gè)傳遞并向外照射來(lái)自發(fā)光物的光的透明件。透明件被固定在蓋子與外殼之間，它們共同夾持住透明件的周邊，透明件的一部分突出到蓋子的窗口外。
在這種布置結(jié)構(gòu)中，透明件被牢固地安裝在共同夾持透明件四邊的蓋子與外殼之間，而沒(méi)有使用穿過(guò)透明件的螺栓或螺釘。在這種結(jié)構(gòu)中，透明件不承受局部應(yīng)力如沖擊或變形。防止了所得到的道路標(biāo)線裝置破裂并且它顯示出了可觀的使用壽命。
此外，由于蓋子包圍著透明件的大部分，所以這種結(jié)構(gòu)賦予了用于機(jī)械強(qiáng)度不夠高的透明件的保護(hù)功能。
在上述布置結(jié)構(gòu)中，所述外殼配設(shè)有一個(gè)水平并向外地突出到外殼頂端周邊外的邊緣、一道就象沿其整個(gè)周?chē)纬傻拇怪毖由斓竭吘壞巢课煌獾牧⒈凇４送?，蓋子可以具有一道可以緊貼著立壁外周的彎壁。在立壁外周邊緊貼著彎壁的同時(shí)，外殼被蓋子蓋住，透明件被共同夾持透明件周邊的殼邊、立壁內(nèi)周邊和蓋子夾固住。
在上述布置結(jié)構(gòu)中，可以在透明件的一道外周壁與立壁之間加入封填材料，從而透明件在中間加入封填材料的情況下壓在立壁上?；蛘?，這樣的封填材料可以被裝入一個(gè)成型于透明件外周壁中的凹槽中，從而透明件在中間加入封填材料的情況下壓在立壁上。
這種結(jié)構(gòu)通過(guò)封閉外殼內(nèi)外側(cè)之間的連通而不透氣地密封住外殼，這導(dǎo)致了令人滿(mǎn)意的防水性能。這種結(jié)構(gòu)保證了透明件與外殼之間的強(qiáng)力配合，同時(shí)保持了防水性能。因而，可以完成發(fā)光功能和防水功能的出色組合。
為了將蓋子固定在外殼上，可以隨機(jī)地采用以下任何一種結(jié)構(gòu)。首先，分別在立壁的外周面和彎壁的內(nèi)周面上形成了一道螺紋槽，其中螺紋槽相互配合。其次，在立壁外周面和/或彎壁內(nèi)周面的至少一個(gè)上形成了一道凹槽，封填材料被裝在凹槽中。第三，可以相互配合地分別在立壁外周面和彎壁的內(nèi)周面上形成了一道凸脊，其中凸脊相互配合。第四，立壁和彎壁分別有一個(gè)螺栓孔，當(dāng)立壁的外周面緊貼著彎壁的內(nèi)周面時(shí)，所述螺栓孔相互連通，其中一根螺栓被擰入這些螺栓孔中。第五，彎壁和立壁分別有一個(gè)螺紋孔，當(dāng)邊緣上表面緊貼著彎壁下端面時(shí)，所述螺栓孔相互連通，其中一根螺栓被擰入這些螺栓孔中。第六，蓋子配設(shè)有一個(gè)水平且向外地突出到彎壁下端外的凸緣，設(shè)置一片彈簧鋼來(lái)牢固地夾住凸緣和邊緣。
在蓋子根據(jù)上述之一的結(jié)構(gòu)被固定在外殼上的情況下，裝在其中的且沒(méi)有應(yīng)力負(fù)荷的透明件可以簡(jiǎn)單地保持其機(jī)械強(qiáng)度。
本發(fā)明的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)包括在道路環(huán)境中的光量少于預(yù)定光量時(shí)發(fā)光的第一LED；給第一LED供電的電池；控制第一LED的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路；不用加電壓就被用來(lái)響應(yīng)于入射光地產(chǎn)生電動(dòng)力的第二LED；一條根據(jù)由第二LED產(chǎn)生的電動(dòng)力來(lái)決定道路環(huán)境中的光量是否少于預(yù)定光量的光量識(shí)別電路；一條根據(jù)由光量識(shí)別電路的決定結(jié)果來(lái)控制電路工作的開(kāi)關(guān)電路。
最好當(dāng)?shù)诙﨤ED在預(yù)定時(shí)間內(nèi)響應(yīng)于入射光地連續(xù)產(chǎn)生電動(dòng)力時(shí)，光量識(shí)別電路開(kāi)始工作。
在上述自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)中，可以用太陽(yáng)能電池和電容器來(lái)代替電池。
假定LED是具有p-n節(jié)的晶體，則不用加電壓就使用第二LED。結(jié)果，當(dāng)光入射第二LED時(shí)，產(chǎn)生了自由電荷并將其變成電能，由此產(chǎn)生了電動(dòng)力。根據(jù)電動(dòng)力來(lái)判斷，如果道路環(huán)境中的光量小于預(yù)定光量，則起動(dòng)第一LED。自動(dòng)進(jìn)行一系列的這些工作。
此外，最好結(jié)合上述的本發(fā)明道路標(biāo)線裝置來(lái)使用本發(fā)明的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)。
附圖簡(jiǎn)介圖1是表示根據(jù)本發(fā)明道路標(biāo)線裝置的埋入式自發(fā)光道路支柱的第一實(shí)施例的主視圖。
圖2是第一實(shí)施例的截面圖。
圖3是第一實(shí)施例的分解視圖。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明道路標(biāo)線裝置的埋入式自發(fā)光道路支柱的第二實(shí)施例。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明道路標(biāo)線裝置的埋入式自發(fā)光道路支柱的第三實(shí)施例。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明道路標(biāo)線裝置的埋入式自發(fā)光道路支柱的第四實(shí)施例。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明道路標(biāo)線裝置的埋入式自發(fā)光道路支柱的第五實(shí)施例。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明道路標(biāo)線裝置的埋入式自發(fā)光道路支柱的第六實(shí)施例。
圖9是表示本發(fā)明道路標(biāo)線裝置所用的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖10說(shuō)明了本發(fā)明自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)的實(shí)施例的工作過(guò)程。
圖11是本發(fā)明自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)的實(shí)施例的電路圖。
圖12是表示現(xiàn)有技術(shù)的框圖。
發(fā)明的最佳實(shí)施方式以下，參見(jiàn)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
<埋入式自發(fā)光道路支柱>
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明道路標(biāo)線裝置的埋入式自發(fā)光道路支柱的第一實(shí)施例的主視圖。圖2是第一實(shí)施例的截面圖。圖3是第一實(shí)施例的分解視圖。
路柱1包括一個(gè)具有一開(kāi)口上端的管形包底外殼3、一個(gè)由要裝在外殼3開(kāi)口上的蓋頂面21和從蓋頂面21垂直翻起的彎壁22構(gòu)成的蓋子2。蓋子2也包括一個(gè)成型于蓋頂面21內(nèi)的窗口25和一個(gè)被蓋頂面21和彎壁22圍住的空腔26。
外殼3具有一個(gè)水平向外地突出到外殼3頂端周邊外的邊緣31和一道就象沿邊緣31的整個(gè)周邊形成的且垂直突出于邊緣31某部位上的立壁33。在蓋子2中，懸垂于蓋頂面21下的彎壁22被設(shè)計(jì)成緊貼著立壁33的外周邊。在立壁33的外周面與彎壁22的內(nèi)周面上，分別形成了螺紋槽35、24。當(dāng)這些螺紋槽相互配合時(shí)，蓋子2被牢固地緊固在外殼3上。
蓋子2和外殼3由象鐵和鋁這樣的金屬制成。
外殼3罩著電容器6。外殼3也配設(shè)有一個(gè)由通過(guò)接收來(lái)自電容器6的電力而發(fā)光的發(fā)光物51和一個(gè)電路板52構(gòu)成的發(fā)光器件5以及一個(gè)傳遞并向外輻射來(lái)自發(fā)光物51的光的透明件4，所述電路板安裝有控制發(fā)光物51的電路。
電容器6配備了鋰等電池、鉛酸電池或象雙層電容器這樣的充電器。在這個(gè)實(shí)施例中，如果電源是鋰電池或類(lèi)似電池，則路柱不需要其它的電源裝置。另一方面，在采用鉛酸電池或象雙層電容器這樣的充電器的情況下，商用電源或普通的太陽(yáng)能電池應(yīng)該被組合成充電電源。為了采用太陽(yáng)能電池，它設(shè)置在透明件4的下方以便接受透過(guò)透明件4的陽(yáng)光，由此一來(lái)，可以給電容器6充上太陽(yáng)能電池的電力。盡管如此，也不應(yīng)該限制太陽(yáng)能電池的位置，例如，太陽(yáng)能電池可以與路柱隔開(kāi)。
至于發(fā)光器件5，適當(dāng)?shù)貜陌l(fā)光二極管(LED)、鹵素?zé)簟⒔饘冫u化物燈、陰極射線管、電熒光、氙燈等中選擇發(fā)光物51。發(fā)光物51被定位在成型于透明件4中的凹槽43中。電路板52裝有驅(qū)動(dòng)發(fā)光物51的電路。
透明件4由透光材料構(gòu)成，其中包括聚碳酸酯、丙烯酸樹(shù)脂、硬聚氯乙烯和其它合成樹(shù)脂或玻璃。透明件4包括上述凹槽43。一道要填裝封填材料42的凹槽41沿其外周壁延伸，所述封填材料構(gòu)成了防水機(jī)構(gòu)。由于封填材料42被嵌入凹槽41中并且被壓在外殼3的立壁33上，這種結(jié)構(gòu)堵塞了水進(jìn)入路柱1的入口。在這個(gè)實(shí)施例中，凹槽41幫助并確保了封填材料42的定位。盡管如此，在沒(méi)有形成凹槽41的情況下，封填材料42也可以被嵌在透明件4的外周壁與外殼3的立壁33之間，而封填材料42壓在外殼3的立壁33上?；蛘?，除了凹槽41外，可以在外殼3的立壁33上設(shè)置對(duì)應(yīng)凹槽，從而封填材料42可以嵌在這兩道凹槽中。
透明件4被加在蓋子2和外殼3之間。盡管其周邊被蓋頂面21的平壁211和邊緣31以及外殼3的立壁33牢固地夾住，但透明件4的一部分向外地突出到蓋子2的窗口25外。
根據(jù)本實(shí)施例的上述結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖1，埋入式路柱1大多數(shù)被埋入地下，而透明件4的突起和蓋子2的局部突出于地面上。這樣的突起高度通常約為1.5毫米-10毫米且優(yōu)選為1.5毫米-7毫米并更優(yōu)選地為1.5毫米-5毫米。不過(guò)，高度沒(méi)有特殊限制地是可以自由調(diào)節(jié)的。
圖4-圖8表示改進(jìn)的實(shí)施例，其中蓋子2以不同的方式被安裝在外殼3上。每個(gè)實(shí)施例的特征在于其各自的安裝結(jié)構(gòu)。
在圖4所示的第二實(shí)施例中，凹槽221(331)成型于蓋子2彎壁22的內(nèi)周面和/或外殼3立壁33的外周面上。蓋子2在封填材料7被嵌入凹槽221(331)中的情況下被固定在外殼3上。
在圖5所示的第三實(shí)施例中，一個(gè)凸脊81沿著外殼3立壁33的外周面延伸，凸脊82是按照可與凸脊81配合的方式沿著蓋子2彎壁22的內(nèi)周面形成的。蓋子2是固定在外殼3上，所述凸脊81、82相互配合。
在圖6所示的第四實(shí)施例中，螺栓孔91分別設(shè)置在立壁33和彎壁22中。這些螺栓孔91的位置能夠在外殼3立壁33外周面緊貼著彎壁22內(nèi)周面時(shí)使這些孔相互連通。蓋子2緊貼著外殼3地被擰入螺栓孔91的螺栓9固定住。
在圖7所示的第五實(shí)施例中，螺栓孔91分別設(shè)置在邊緣31和彎壁22的下端表面222上。這些螺栓孔91被設(shè)置成能夠在邊緣31上表面緊貼著彎壁22下端面222時(shí)相互連通。蓋子2緊貼著外殼3地通過(guò)一根被擰入螺栓孔91的螺栓9被固定住。
在圖8所示的第六實(shí)施例中，蓋子2配設(shè)有一個(gè)水平向外地突出到彎壁22下端外的凸緣23。凸緣23和邊緣31通過(guò)彈簧鋼92被夾緊在一起。蓋子2緊貼著外殼3地通過(guò)彈簧鋼92被固定住。
<自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)>
如上所述，發(fā)光器件5和電容器6構(gòu)成了使形成道路標(biāo)線裝置的顯示器部的發(fā)光物51發(fā)光的機(jī)構(gòu)。更具體地說(shuō)明這個(gè)機(jī)構(gòu)即自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)。
圖9是表示本實(shí)施例的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖，圖10表示其工作過(guò)程。
自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)包括一個(gè)具有第一發(fā)光二極管(LED)801、第二LED100的發(fā)光器件800。當(dāng)?shù)缆翻h(huán)境中的光量少于預(yù)定光量時(shí)，可以讓第一LED801發(fā)光。不施加電壓地使用第二LED100，以便響應(yīng)于可見(jiàn)入射光地產(chǎn)生電動(dòng)力。原來(lái)，通過(guò)施加正向電壓點(diǎn)亮第二LED100。相反地，本實(shí)施例不對(duì)第二LED100施加電壓，這是考慮到LED是具有p-n節(jié)的晶體。換句話說(shuō)，這種結(jié)構(gòu)利用了這樣的原理，即當(dāng)光入射第二LED100時(shí)，產(chǎn)生了自由電荷并且其被轉(zhuǎn)變成電能，這樣一來(lái)，產(chǎn)生了電動(dòng)力。
鑒于這個(gè)工作原理，當(dāng)入射光量等于或大于預(yù)定光量時(shí)，第二LED100產(chǎn)生了電動(dòng)力。當(dāng)光的照明度等于或大于設(shè)定值并且這樣的光照射至少持續(xù)一定時(shí)間時(shí)，滿(mǎn)足了“光量等于或大于預(yù)定光量”的條件。例如，取決于道路環(huán)境，選擇30lux-300lux的設(shè)定照明度值并且在數(shù)十秒到10分鐘的范圍內(nèi)決定照射時(shí)間。
控制第一LED801開(kāi)/閉的機(jī)構(gòu)包括以下部件。一個(gè)光量識(shí)別電路200探測(cè)由第二LED100產(chǎn)生的電動(dòng)力并且識(shí)別道路環(huán)境中的光量。一個(gè)定時(shí)器電路300包括一個(gè)通過(guò)第一LED801并根據(jù)光量識(shí)別電路200的決定結(jié)果來(lái)接通和關(guān)閉發(fā)光的開(kāi)關(guān)電路310。此外，假設(shè)開(kāi)關(guān)電路310處于打開(kāi)狀態(tài)，則一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電路400起動(dòng)了第一LED801。開(kāi)關(guān)電路310保持關(guān)閉，只要第二LED100產(chǎn)生可由光量識(shí)別電路200探測(cè)到的電動(dòng)力。另一方面，當(dāng)探測(cè)到?jīng)]有電動(dòng)力時(shí)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)電路310。
作為電源地設(shè)置了電池500或配備了蓄電池601的太陽(yáng)能電池600。LED驅(qū)動(dòng)電路400通過(guò)供電電路700把電池500或蓄電池601的電力供給第一LED801。
具有以上結(jié)構(gòu)的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)按照以下方式工作。
當(dāng)?shù)诙﨤ED100接收到光量等于或大于預(yù)定光量的入射光時(shí)，第二LED100產(chǎn)生了電動(dòng)力。在這種情況下，根據(jù)所產(chǎn)生的電動(dòng)力來(lái)判斷，光量識(shí)別電路200將道路環(huán)境確認(rèn)為白天。根據(jù)識(shí)別為白天的結(jié)果，定時(shí)器電路300內(nèi)的開(kāi)關(guān)電路310被關(guān)斷。最終，斷開(kāi)發(fā)光器件800，暫時(shí)停止其發(fā)光功能。
另一方面，當(dāng)入射第二LED100的光量降低到預(yù)定光量以下時(shí)，幾乎不產(chǎn)生電動(dòng)力。接著，根據(jù)所產(chǎn)生的電動(dòng)力來(lái)判斷，光量識(shí)別電路200把道路環(huán)境確認(rèn)為夜晚。根據(jù)識(shí)別為夜晚的結(jié)果，開(kāi)關(guān)電路310被打開(kāi)以便接通電源開(kāi)關(guān)710。又通過(guò)由電池500或蓄電池601經(jīng)供電電路700供應(yīng)的電能來(lái)起動(dòng)LED驅(qū)動(dòng)電路400，所述蓄電池在陽(yáng)光照射下通過(guò)太陽(yáng)能電池600來(lái)充電。與此同時(shí)，發(fā)光器件800接收電能并點(diǎn)亮第一LED801。
順便說(shuō)一句，在上文中，術(shù)語(yǔ)“白天”、“夜晚”不應(yīng)該按照一天普通周期的意義來(lái)理解。相反地，與道路環(huán)境中的光量有關(guān)地，在此所用的“白天”應(yīng)該是指光量等于或大于預(yù)定光量的情況，“夜晚”應(yīng)該被理解為光量無(wú)法達(dá)到預(yù)定光量的情況。
光量識(shí)別電路200根據(jù)電動(dòng)力大小給二極管驅(qū)動(dòng)電路400提供亮度調(diào)節(jié)信號(hào)。亮度調(diào)節(jié)信號(hào)控制著第一LED801的發(fā)光模式(如照明和閃光)并調(diào)節(jié)其亮度。響應(yīng)于亮度調(diào)節(jié)信號(hào)地，二極管驅(qū)動(dòng)電路400如此控制著第一LED801，即可以根據(jù)道路環(huán)境用適當(dāng)亮度并按照正確發(fā)光模式地發(fā)出光線。
在自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)中，上述工作過(guò)程只在實(shí)際使用時(shí)進(jìn)行，即在系統(tǒng)建成后。在制成后，該系統(tǒng)經(jīng)歷了存放、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)建筑和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的階段。圖10表示這些階段并且解釋了由該系統(tǒng)進(jìn)行的一系列主要作業(yè)。
在存放過(guò)程中，系統(tǒng)安放在容器箱中。定時(shí)器電路300是唯一的工作部件，而供電電路700和LED驅(qū)動(dòng)電路400保持不工作。因此，第一LED801在這個(gè)階段不發(fā)光。
在建筑過(guò)程中，假定至少在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)發(fā)出其照明度等于或大于設(shè)定值的光線。例如，照明度被設(shè)定為30lux-300lux，發(fā)光時(shí)間被定為數(shù)十秒至10分鐘。在這種情況下，光量識(shí)別電路200工作而起動(dòng)了定時(shí)器電路300，它被轉(zhuǎn)入接通狀態(tài)。一旦光量識(shí)別電路200被起動(dòng)了，則定時(shí)器電路300本身脫離后續(xù)工作。
隨后，系統(tǒng)開(kāi)始普通的后建筑工作。與上述一樣地，這些工作在這里不重復(fù)。晝夜工作周期持續(xù)進(jìn)行，直到電池容量耗盡為止。
圖11是表示本發(fā)明自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)的實(shí)施例的電路圖。具體的電路圖對(duì)應(yīng)于圖9所示的框圖。參見(jiàn)這張電路圖，以下給出了特別說(shuō)明。應(yīng)該記住，以下例子是在一般的涉及暴露在陽(yáng)光下的道路環(huán)境的基礎(chǔ)上做出的。
第二LED100包括兩個(gè)串聯(lián)的LED101、102。當(dāng)入射這些LED101、102的陽(yáng)光量達(dá)到或超過(guò)了預(yù)定光量時(shí)，它們產(chǎn)生電動(dòng)力。探測(cè)電壓通過(guò)運(yùn)算放大器201被放大，運(yùn)算放大器的輸出通過(guò)“與”電路202進(jìn)行整形，以便調(diào)節(jié)第二LED100的電壓。同時(shí)，在白天和夜晚之間識(shí)別道路環(huán)境。
當(dāng)光量識(shí)別電路200判斷為白天時(shí)，在電容器303中填充電動(dòng)力。通過(guò)電容器303的充電能力來(lái)控制來(lái)自第二LED100的電動(dòng)力。確切地說(shuō)，當(dāng)電容超過(guò)一定量時(shí)，二極管304關(guān)閉第二LED100的開(kāi)關(guān)。在關(guān)閉狀態(tài)下，供電電路700和LED驅(qū)動(dòng)電路400都不工作，發(fā)光器件800不發(fā)光?；蛘撸梢赃B接指示燈(未示出)，由此一來(lái)，看到指示燈便肯定注意到關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)超過(guò)規(guī)定電容地給電容器303充電時(shí)，快速放電二極管301進(jìn)行放電，放電時(shí)間取決于用于LED開(kāi)關(guān)定時(shí)器的時(shí)間常數(shù)電阻302。
在夜晚期間內(nèi)，當(dāng)沒(méi)有陽(yáng)光入射LED101、102時(shí)，不產(chǎn)生電動(dòng)力。由于光量識(shí)別電路200中的運(yùn)算放大器201沒(méi)有放大電壓，所以“與”電路202把這種情況認(rèn)定為夜晚。在認(rèn)識(shí)到夜晚的情況下，二極管304解除第二LED100的關(guān)閉，從而“與”電路305起動(dòng)夕陽(yáng)模式FET306并接通供電電路700。
當(dāng)供電電路700從電池500中接收電力時(shí)，IC電路701根據(jù)用于產(chǎn)生基本頻率的時(shí)間常數(shù)電容器702的值和電阻703、704的值產(chǎn)生算術(shù)運(yùn)算以決定基本周期。一個(gè)其基本周期得到確定的信號(hào)被送往IC電路705，電容器706在此消除噪音并穩(wěn)定信號(hào)的基本周期。隨后，穩(wěn)定信號(hào)被送往LED驅(qū)動(dòng)電路400。LED驅(qū)動(dòng)電路400包括一個(gè)電容器401、一個(gè)用于確定LED照明時(shí)間的時(shí)間常數(shù)電阻402、用于除去負(fù)電壓的二極管403、用于使LED閃光的FET404。由LED驅(qū)動(dòng)電路400來(lái)控制來(lái)自電池500的電力并將其送往發(fā)光器件800。
發(fā)光器件800由第一LED801、限制LED電流的電阻802構(gòu)成。第一LED801的亮度和發(fā)光模式(照明或閃光)由來(lái)自LED驅(qū)動(dòng)電路400的控制信號(hào)規(guī)定。
自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)可能包括一些獨(dú)立的附加功能。因此，第二LED100可以起到夕陽(yáng)探測(cè)器的作用。夕陽(yáng)探測(cè)器作為普通探測(cè)目標(biāo)來(lái)探測(cè)陽(yáng)光。如果探測(cè)照明度低于如考慮道路環(huán)境而設(shè)定為30lux-300lux的照明度值，則夕陽(yáng)探測(cè)器感應(yīng)到“夜晚”并且開(kāi)始第一LED的發(fā)光工作，或者改變或調(diào)節(jié)第一LED的亮度。相反地，當(dāng)探測(cè)照明度等于或大于如考慮了道路環(huán)境地被設(shè)定為30-300lux的照明度值時(shí)，夕陽(yáng)探測(cè)器感應(yīng)到“白天”并且停止第一LED的發(fā)光工作，或者改變第一LED的發(fā)光。
作為另一個(gè)功能，可以通過(guò)由第二LED100、光量識(shí)別電路200和定時(shí)器電路300等構(gòu)成的機(jī)構(gòu)來(lái)自動(dòng)操作電源開(kāi)關(guān)。
總的來(lái)說(shuō)，就采用了鉛酸電池等的自發(fā)光道路標(biāo)線產(chǎn)品(尤其是路柱)來(lái)說(shuō)，努力減少在長(zhǎng)期存放時(shí)的電池消耗。按照已知的路柱安裝技術(shù)，已經(jīng)采用連接器現(xiàn)場(chǎng)連接電路部和電池，在這種狀態(tài)下，路柱被蓋子罩住并且被埋了起來(lái)。盡管如此，還有一些麻煩，其中沒(méi)有連接好連接器或者密封無(wú)法提供良好的防水效果。這樣的事情嚴(yán)重依賴(lài)于一些工作條件如工地環(huán)境、氣候和工作人員。因此，當(dāng)完成建筑時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量是不一致的。相反地，本實(shí)施例的系統(tǒng)可以對(duì)付這樣的問(wèn)題。確切地說(shuō)，響應(yīng)于由LED探測(cè)到的照明度，本系統(tǒng)可以自動(dòng)操作電源開(kāi)關(guān)。結(jié)果，可以直接把產(chǎn)品埋起來(lái)，而不使用連接器或在整個(gè)結(jié)構(gòu)上打開(kāi)蓋子。
自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)通過(guò)采用LED的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來(lái)探測(cè)道路環(huán)境的光量，這避免了與使用照明度探測(cè)器或太陽(yáng)能電池輸出功率有關(guān)的傳統(tǒng)缺點(diǎn)。該系統(tǒng)保持了裝置的精度并且同時(shí)可以輕松地縮小裝置的尺寸并降低裝置的成本。
如上所述，這個(gè)實(shí)施例的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)被用于在上述實(shí)施例(第一實(shí)施例-第六實(shí)施例)的埋入式自發(fā)光道路支柱。但應(yīng)該注意的是，系統(tǒng)也給其它各種道路標(biāo)線裝置提供了更廣泛的應(yīng)用前景。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，由于其出色的耐用性以及對(duì)透明件的保護(hù)功能，本發(fā)明的道路標(biāo)線裝置是有效的。本發(fā)明的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)在其簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)方面是有利的，這導(dǎo)致了小型化和成本降低。此外，自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)可以被用于各種道路標(biāo)線裝置。當(dāng)結(jié)合本發(fā)明的道路標(biāo)線裝置地使用時(shí)，預(yù)想到合作效果。
權(quán)利要求
1.一種自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)，它包括在道路環(huán)境中的光量少于預(yù)定光量時(shí)發(fā)光的第一LED；給第一LED供電的電池；控制第一LED的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路；不用加電壓就被用來(lái)響應(yīng)于入射光地產(chǎn)生電動(dòng)力的第二LED；一條根據(jù)由第二LED產(chǎn)生的電動(dòng)力來(lái)決定道路環(huán)境中的光量是否少于預(yù)定光量的光量識(shí)別電路；一條根據(jù)由光量識(shí)別電路的決定結(jié)果來(lái)控制電路工作的開(kāi)關(guān)電路。
2.一種自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)，它包括在道路環(huán)境中的光量少于預(yù)定光量時(shí)發(fā)光的第一LED；給第一LED供電的太陽(yáng)能電池和電容器；控制第一LED的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路；不用加電壓就被用來(lái)響應(yīng)于入射光地產(chǎn)生電動(dòng)力的第二LED；一條根據(jù)由第二LED產(chǎn)生的電動(dòng)力來(lái)決定道路環(huán)境中的光量是否少于預(yù)定光量的光量識(shí)別電路；一條根據(jù)由光量識(shí)別電路的決定結(jié)果來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電路工作的開(kāi)關(guān)電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)?shù)诙﨤ED響應(yīng)于入射光地連續(xù)產(chǎn)生電動(dòng)力達(dá)一預(yù)定時(shí)間時(shí)，光量識(shí)別電路開(kāi)始工作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自發(fā)光標(biāo)線系統(tǒng)，它包括在道路環(huán)境中的光量少于預(yù)定光量時(shí)發(fā)光的第一LED；給第一LED供電的電池；控制第一LED的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路；不用加電壓就被用來(lái)響應(yīng)于入射光地產(chǎn)生電動(dòng)力的第二LED；一條根據(jù)由第二LED產(chǎn)生的電動(dòng)力來(lái)決定道路環(huán)境中的光量是否少于預(yù)定光量的光量識(shí)別電路；一條根據(jù)由光量識(shí)別電路的決定結(jié)果來(lái)控制電路工作的開(kāi)關(guān)電路。
文檔編號(hào)F21V23/04GK1563591SQ20031010107
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2001年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月17日
發(fā)明者濱川康彥, 金子恭大, 稻垣勝仁 申請(qǐng)人:積水樹(shù)脂株式會(huì)社