专利名称：新型发光二极管交通灯及其制造和使用方法
技术领域：
本发明涉及一种交通灯的发明，更具体地说，涉及一种新型发光二极管(LED)交通灯装置及相应的制造和使用方法。
典型的普通交通灯具有一重的外壳单元，其支承竖向或水平布置的至少三个不同的圆形信号灯，每个信号灯具有一个对应的透镜(见
图1所示的现有技术)。三个圆灯包括表示“停(Stop)”的红信号灯，表示“小心(Caution)”的黄信号灯、以及表示“通行(Go)”的绿信号灯。还可以增加设置一红色箭头信号灯或者一绿色箭头信号灯，它们用来控制保护拐弯。在传统的设计中，红色信号灯是通过使用白炽灯(典型为67～150瓦)和红色滤光器来制造的。类似地，黄色信号灯是通过使用白炽灯和黄色滤光器来生产的，而绿色信号灯是通过使用白炽灯和绿色滤光器来生产的。此外，红色箭头信号灯是通过使用白炽灯和产生红色箭头的滤光器制成的，而绿色箭头信号灯是通过使用白炽灯和产生绿色箭头的滤光器制成的。
用在典型的交通灯中的每个白炽灯(即单个圆灯或单个箭头灯)相比于多种其它类型的灯泡或光源消耗相当大的功率(即约67瓦至150瓦)。白炽灯在使用中有产生大量热的缺点，它们不能高效地产生有用光(即由白炽灯产生的光只有少量处于可见光谱)。例如，仅仅白炽灯的红光通过红色滤光透镜，用于提供交通灯的红色信号灯。因此，大量的能量耗费于产生其它光和热量。
而且，白炽灯会烧断，必须周期性地更换(即至少每年更换一次以符合美国国家交通安全委员会(National Traffic Safety Board)的规定)。由于白炽灯的灯泡的更换必须在现场(即在十字路口)完成，所以通常必须由一小组来完成此项任务。因此，更换白炽灯零部件本身的成本、以及实施这些更换服务所需的人工和劳力的成本增加到使用和维护用于交通灯的白炽灯的成本中。
因此，发光二极管(LED)正在被实践用来替代用作交通灯的白炽灯(见E.Soure,Tech Update,1995年11月，PP.1-16和E.Source Publication，第十三章第13.1至13.2.2节，1994)。LED交通灯也包括竖向或水平设置的至少三个圆信号灯(即红、黄、绿)，并且还可以包括保护拐弯信号(即红箭头、绿箭头)(见图2所示的现有技术)。每个信号灯包括多个LED，这些LED邻近布置在一起呈所需的圆或箭头图案。LED交通灯具有如下优点总体上消耗功率较小(即单个圆灯或单个箭头灯消耗约9～25瓦的功率)；至少更高效、更节约成本地产生红光(即红信号灯；以及不象白炽灯那样经常烧断。然而产生红光的LED仅设计来提供红光，它们不能被滤光来产生其它色。
LED可以通过改变各种微量元素的比例来改变产生其它色。因而可以获得黄(琥珀)和绿色LED。而且，传统的交通灯设计业已采用LED交通灯(即至少三个不同的各具有一透镜的圆信号灯)，所以，仍需采用典型的重而大的外壳，以承载圆或箭头图案LED交通信号灯。所以仍然存在成本高以及涉及供应、安装、及维护典型外壳的问题。仍需要大量的设备(即电缆或电线杆)来支承和维护LED交通灯，并且必须有必要的人力来安装LED交通灯。
而且，传统的LD信号灯还有不能允许司机或行人仅通过灯光在三个信号灯排列的位置来区分是哪个灯光的问题。这个问题对色盲者尤其重要，色盲者不能容易地辨认灯光颜色。
而且，交通信号灯的形状在远处难以区分。因此，仍然需要和渴望提高和改进交通信号灯的可视性特性。
因此，需要和渴望一种LED交通灯的发明，其总体上效率更高，成本更低，其具有较小的体积、更便宜、并且更便于安装外壳单元，并且设计成每个信号灯更容易辨识和可视，并且本发明的目的是克服上面讨论的现有技术的问题和局限。
下面是本发明的概述，以解决前面所述的问题，并且根据所实施和这里所宽泛描述的本发明的目的，获得前述及其它目的、益处及优点。
本发明的目的是提供一种新型LED交通灯的发明。
本发明的另一目的是提供一种新型LED交通灯的发明，其具有对观看者提高和改进交通信号灯可视性的特点。
本发明的再一目的是提供一种新型LED交通灯的发明，其设计成使每个灯更易于辨识和可视。
本发明的又一目的是提供一种新型LED交通灯的发明，其能够被控制和编程，以提供交通信息。
本发明的又一目的是克服上面讨论的现有技术的问题和局限。
因而，本发明的目的和优点是提供了一种新型交通灯装置，包括一个具有单个开口的壳体，至少三个信号灯嵌埋在该壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少三个信号灯中的每一个包括布置成一符号形状的多个发光二极管，此符号形状代表所述至少三个信号灯之一，并且至少一个对比边界嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少一个对比光边界包括对比色的多个发光二极管，布置成围绕和接壤所述至少三个信号灯中的至少一个。
本发明的一方面和优点是提供一种新型交通灯装置，其中，所述至少三个信号灯之一为红信号灯，其由将多个红光发光二极管布置和安装成一通用停止符号形状而形成，其中所述至少三个信号灯之一为黄信号灯，其由将多个黄光发光二极管布置和安装成一通用小心符号形状而形成，并且其中所述至少三个信号灯之一为绿信号灯，其由将多个绿光发光二极管布置和安装成通用的通行符号形状而形成。
本发明的再一方面和优点是提供一种新型交通灯装置，其中所述至少一个对比边界围绕和接壤红色信号灯。
本发明的又一方面和优点是提供一种新型交通灯装置，其中所述至少一个对比边界包括至少一闪烁对比边界，其由闪烁对比色的发光二极管而构成。
本发明的另一方面和优点是提供一种新型交通灯装置，其中所述至少一个符号形状为至少一个通用交通符号。
本发明的又一方面和优点是提供一种新型交通灯装置，其中所述至少一个符号形状包括至少文字信息。
本发明的另一目的和优点是提供一种新型交通灯装置，包括一壳体，该壳体具有一个单个开口；以及发光二极管簇，其嵌埋在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中发光二极管簇受到控制，以提供交通灯信息。
本发明的一个方面和优点是提供一种新型交通灯装置，其中所述发光二极管簇的每一个具有至少三个不同色的发光二极管，用于触发至少三个信号灯之一。
本发明的又一方面和优点是提供一种新型交通灯装置，其中所述发光二极管簇还包括对比色发光二极管，并且其中对比色发光二极管受到控制围绕所述至少三个信号灯的至少之一并形成一对比边界。
本发明的再一方面和优点是提供一种新型交通灯装置，其还包括一微控制器，连接到发光二极管簇，其中，微控制器被编程，以控制显示交通灯信息。
本发明的又一目的和优点是提供一种使用一新型交通灯的方法，包括以下步骤提供一新型交通灯，其包括一壳体，具有单个开口；至少三个信号灯，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少三个信号灯的每一个包括布置成一符号形状的多个发光二极管，该符号形状代表所述至少三个信号灯之一；以及至少一个对比边界，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少一个对比边界包括对比色的多个发光二极管，布置成围绕和接壤所述至少三个信号灯的至少之一；在一所需位置安装所述新型交通灯；将所述新型交通灯与一电源相连；将所述新型交通灯与一控制开关箱相连，以操作所述信号灯；以及通过利用所述控制开关箱，控制所述至少三个信号灯的每一个，在适当时间显示相应的符号形状。
本发明的又一目的和优点是提供一种使用新型交通灯的方法，包括以下步骤提供一种新型交通灯装置，包括一个壳体，具有一个单个开口，以及多个发光二极管簇，其嵌在所述壳体的所述至少一个开口中，其中发光二极管簇受到控制，以提供交通灯信息；在一所需位置安装所述新型交通灯；将所述新型交通灯与一电源相连；将所述新型交通灯与一控制开关箱相连，以操作所述信号灯；以及通过利用所述控制开关箱控制所述发光二极管簇，以提供交通灯信息。
图1为现有技术的传统交通灯的前视图，示出了三个圆形信号灯。
图2为现有技术的发光二极管(LED)传统信号灯的前视图，示出了三个圆形信号灯和一个箭头信号灯，其中每个信号灯具有一单独的透镜。
图3为本发明的发光二极管(LED)交通灯的一个实施例的前视图，其具有一单个透镜，能够在单个透镜区域之内显示三个信号灯(即红、黄、或绿)之一，其中每个信号灯都布置成一符号的形状，该符号形状进一步表示交通信号之一，并且其中一对比色光边界围绕该符号形状信号灯之一。
图4为图3所示的本发明的LED交通灯的前视图，其清楚地表示了用作各个信号灯和边界的各LED灯。
图5为安装在线路板上的一个发光二极管的侧视图，其可以与电源和开关连接，控制LED发光或不发光。
图6为图4所示的本发明LED交通灯的前视图，清楚地表示了红色信号灯点亮的情况，红色信号灯布置成八边形(即停止标记形状)，对比边界围绕八边形形状的LED灯。
图7为图4所示的本发明LED交通灯的前视图，清楚地表示了布置成三角形(即小心标记形状)的黄色信号灯的点亮情况。
图8为图4所示的本发明LED交通灯的前视图，清楚地表示了布置成圆形(即通行标记形状)的绿色信号灯的点亮情况。
图9为安装在街道柱杆上的图4所示的两个LED交通灯的前视图，其中一个灯悬挂在街道交叉口的大致中间，而另一个灯则大致上装在位于街道侧边的柱杆上。
图10为图4所示的本发明LED交通灯的侧视图。
图11为本发明的LED交通灯的另一个实施例的前视图，示出了多个LED簇，其中每个LED簇具有四个不同色的LED，并且此LED交通灯被编程，以根据需要控制LED簇。
图11A为图11中的一个LED簇的详细视图，示出了四个不同色的LED。
图12为图11的本发明的LED交通灯的前视图，进一步示出了点亮的“停止(STOP)”信号和文字以及对比色LED边界。
图13为图11的本发明的LED交通灯的前视图，示出了点亮的“小心(CAUTION)”信号和文字。
图14为图11的本发明的LED交通灯的前视图，示出了点亮的“通行(GO)”信号和文字。
本发明总体上揭示了一种新型设计和构造的LED交通灯40，以及制造和使用此LED交通灯40的方法。图1示出了一种传统的交通灯10，其采用现有技术的白炽灯。如前文所述，传统的交通灯10具有一重的外壳19和三个不同的圆信号灯(即使用一红色滤光器11的红色信号灯12，使用黄色滤光器13的黄色或琥珀色信号灯14、以及使用绿色滤光器15的绿色信号灯16)。然而，这种传统的交通灯10具有如下缺点消耗相当大量的功率，使用时产生热，浪费而且不能有效地产生所需要色的光。
图2示出了一种传统的发光二极管(LED)交通灯20。如上所陈，发光二极管(LED)业已用于取代传统交通灯的白炽灯。传统的LED交通灯20也具有重的外壳29和三个不同的信号灯，其中每个信号灯包括多个LED，这些LED靠近排布在一起，呈所需的圆形或箭头图案(即红色信号灯22包括布置成圆形图案的多个红光LED21，黄色或琥珀色信号灯包括布置成圆形图案的多个黄光LED 23，绿色信号灯26包括布置成圆形图案的多个绿光LED 25，而绿箭头信号灯28包括布置成箭头图案的多个LED 27)。各个信号灯的LED灯安装或焊接到一线路板上，线路板连接于电源和开关，以控制各个灯的亮与不亮。图5示出一典型的LED 100，其具有一发光元件110和端子120，在接点130处端子120安装和焊接到线路板140上。
传统的LED交通灯20具有如下优点消耗能量较小，更高效地产生红光(即红色信号灯22)并且成本低，而且不象白炽灯那样常被烧断。传统的LED交通灯20具有如下缺点具有重且大体积的外壳29，用以支承交通信号灯22、24、26和28，所以，仍然存在供应、安装和维护重外壳29的成本问题及疑虑。而且，传统的白炽灯交通灯10或者传统的LED交通灯20还存在这样的问题不能允许人们(包括但不限于司机和行人)容易地辨识各色光。而且，现有技术的交通信号灯从远处难于辨识。所以，本发明揭示了例如对比边界和强化文字信息等特征改善并提高了交通信号灯的可视性。
图3和图4示出了本发明的新型LED交通灯40的一个实施例，其具有一对比色LED边界52，围绕着红色信号灯(即八边形)42。此新型LED交通灯40具有壳体49，其设有至少三个信号灯42、44和46。此三个信号灯42、44和46均嵌埋在壳体49的一单个开口50中，并且此单个开口50由一单个透镜40A所覆盖，参见图10。壳体49由具有高反射内表面的典型成型钢或任何其它合适的材料制成。壳体49可以制作成圆形、长方形、正方形、或任何其它适合的形状，而且除了连接发光二极管(LED)的引线之外没有其它穿孔。壳体49的开口50的外边缘允许透镜40A以一软密封环固定覆盖在开口50之上，以避免湿气、碎片等进入壳体49之内(如图10所示)。透镜40A与传统的“集光”透镜的区别在于它比传统透镜大(即15～18英寸的直径)，并且透镜40A设计成不仅集光，而且将光聚焦，以获得从开口50至观看者最大的投射。此最大投射可以以多种方式来获得，在此具体实施例中，是利用四边的金字塔形投射入光腔室，从各个角度采光并从开口50将光线聚焦再投向观看者来实现的。
此单个透镜40A再由透镜罩49A盖住，如图10所示，其中透镜罩49A将信号光导向观看者(即包括但不限于街上或地面上的人)。用于交通灯40的每个信号灯的LED灯也都能以类似于交通灯20的方式安装或焊接到一线路板上，而且也由电源和开关点亮和控制。为了提供信号灯的高反射率，这些LED灯安装在设于壳体49的开口50后部之内的反射金属单元之上。
然而，LED交通灯40提供单个透镜交通灯，而不是具有多个透镜的交通灯。壳体49比传统的交通灯20或30小很多并轻很多，并且交通灯40的安装和维护更加容易更加价格抵廉。所以，LED交通灯40的购买、操作和维护的总体成本比传统的交通灯20或30低。而且，用于交通信号灯42、44和46的各个LED以与图5所示类似的方式安装在单块线路板上。图3示出LED交通灯40可以触发点亮任一种色的交通信号灯。
图4示出了LED布置在线路板的一个基本上公用的区域，以允许触发和显示一对应符号形状(即包括但不限于国际通用符号)的信号灯之一。在图4中，红色信号灯42占据最大的区域，其包括散布、排列和安装到线路板上呈八边形(即通用停止标记形状)的红光LED41。然而，从某一距离或远处，人们很难区分八边形和圆形(即分别为停止和通行信号)。所以，对比色LED 54的边界52(不同于八边形色的另一色)设置在八边形周边并点亮，以进一步增强和限定停止标记或其八边形形状。LED 54和边界52最好是制成为白色或相对于红色的至少一对比可见光，从而观看者能够更加注意地看到停止信号。如果需要，边界52还可以制成为闪烁或闪耀的(即通过闪烁全部LED54)，从而进一步捕捉人们(例如扬扬自得者、出神的司机或行人)的注意力并为之提供警示，从而使他们被提醒照亮的停止信号(即红色八边形信号)。绿色信号灯46占据第二大的区域，它包括分散、排列和安装在线路板上呈圆形的绿光LED 45。在红色信号为42和绿色信号灯共同重叠的那些区域，存在两个LED(即红光LED 41和绿光LED 45)的簇。而且，在图4中，黄色信号灯44占据最少的区域，它包括分散、排列和安装在线路板上呈三角形(即通用小心符号形状)的黄光二极管43。在红色信号灯42、黄色信号灯44和绿色信号灯46共同重叠的那些区域，存在三个LED(即红光LED 41，黄光LED 43和绿光LED 45)的簇。LED 41、43和45的各种颜色不以任何方式局限于本说明书所揭示的光色布置，其它任何合适的色也可以采用。例如，CAUTION(小心)信号的颜色不局限于黄色，其它合适的色例如红色和白色也是可用的。
用于新型交通灯40的各个LED灯以类似于图5所示的方式安装或焊接到线路板，并且LED灯也由电源和开关触发和控制。图6示出了当红色信号灯40触发时，红光LED 41(即或者单独地或者在簇内)点亮成八边形形状(即停止符号形状)。这时，对比LED 54也照亮或闪烁，以围绕八边形形状形成对比边界52，从而新型交通灯40中八边形形状的信号更清晰地增强、限定，并更能引起观看者的注意。图7示出了当黄色或琥珀色信号灯44被触发时，仅黄光LED 43(即或者单独地或者在簇内)点亮成三角形形状(即小心符号形状)。图8示出了当绿色信号灯46被触发时，仅绿色LED 45(即或者单独地或者在簇内)被点亮成圆形形状。交通信号灯的触发由开关(包括但不限于被编程的开关)控制。
图9示出了安装在街道柱杆60上的新型交通灯40。街道柱杆60包括一竖直杆结构62，其连接到基座63(即混凝土基座)上，并且基座63固定到水泥或混凝土表面(即步行表面)。一水平杆结构61垂直地从竖直杆结构62伸出，一个新型LED交通灯40基本上安装在水平杆结构61的端部，从而新型交通灯基本上悬在交叉口之上和中央位置。在图9中，另一个新型LED交通灯40安装在竖直杆结构62上，从而其基本上悬挂在邻近街道表面的混凝土(即步行)表面。所示出的一个行人信号灯70安装在竖直杆结构62上第二新型LED交通灯40之下。新型交通灯40连接到电源，并由位于邻近基座63的开关配电箱80控制。通过被编程的开关箱80的控制，在适当时间触发对应符号形状的灯光信号。
可以选择地，新型交通灯40可以是具有单个透镜的矩形、圆形、方形或其它任何合适的形状。而且，新型交通灯40的LED可以布置在一共用区域上呈多个字母的形状，对红光LED 41拼成单词“STOP(停止)”，对绿光LED拼成单词；“GO(通行)”，对黄光或琥珀LED 43拼成单词“CAUTION(小心)”。对比LED 54构成的对比色边界52也布置成大致围绕构成单词“STOP(停止)”的红光LED 41。
图11至14示出了本发明的新型LED交通灯40B的另一个实施例。
图11示出了新型LED交通灯40B在整个区域50B具有多个LED簇51B。每个LED簇具有四个不同色LED，即红光LED 41，黄光LED 43，绿光LED 45，以及对比色LED 54(见图11A)。新型交通灯40B被编程来触发LED簇51B，从而按照需要出现文字和/或信号灯形状(即八边形、圆形、和三角形)。例如，当新型交通灯40B要触发红色信号灯时，则以适当的方式在区域50B之内触发各个LED簇51B的红光LED 41和对比色LED 54，以提供一停止符号形状(八边形)42B和/或单词“STOP(停止)”53B，并提供对比色边界52，如图12所示。当新型交通灯40B要触发黄色信号灯时，则在区域50B之内触发各个适当的LED簇51B中的黄光LED 43，以提供一小心符号形状(倒三角形)44B和/或单词“CAUTION(小心)”57B，如图13所示。当新型交通灯40B要触发绿色信号灯时，则在区域50B之内触发各个适当的LED簇51B中的绿光LED 45，以提供一通行符号形状(图形)46B和/或单词“GO(通行)”59B，如图14所示。新型LED交通灯40B还可以根据需要，通过利用和控制LED簇51B的操作，来编程或设定成显示其它信息(即类似于一消息板)。而且，LED簇51B还可以构造成任何合适的和/或所需要的方式，即，LED簇51B不以任何方式局限于本说明书所揭示的簇布置。
本发明的提供单个透镜交通灯以代替多透镜交通灯的原理并不局限于LED，而是还可以以相同或类似的方式布置、触发和使用其它形式的合适的灯或光源，这些灯或光源能够提供合适颜色的光。而且，本发明不局限于用于仅英文文字和单词，本发明还可用于任何语言的文字的显示。
已经呈现了在提交本申请之时申请人所知的本发明的优选实施例的前述说明和最佳实施方式，以用于说明和描述的目的。并不想穷尽或将本发明局限在所揭示的形式，很明显在上述教导的启发下，多种修改或变型都是可能的。所选择和描述的实施例目的在于最好地阐示本发明的原理及其实际应用，以使本领域的技术人员能最好地利用本发明于各种实施例，而各种变型适合于具体的应用场合。
权利要求书按照条约第19条的修改声明国际局于2000年2月3日收到寄来的修改，其中，将原来的权利要求书第11项和第20项做了修改，其余的权利要求书保持不变(2页)。
权利要求书按照条约第19条的修改1．一种新型交通灯装置，包括一壳体，具有单个开口；至少三个信号灯，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少三个信号灯的每一个包括布置成一符号形状的多个发光二极管，该符号形状代表所述至少三个信号灯之一；以及至少一个对比边界，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少一个对比边界包括对比色的多个发光二极管，布置成围绕和接壤所述至少三个信号灯的至少之一。
2．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个信号灯之一为一红色信号灯，其通过将红光发光二极管布置和安装成一通用停止符号形状而形成。
3．根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个对比边界围绕和接壤红色信号灯。
4．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个信号灯之一为黄色信号灯，其通过将黄光发光二极管布置和安装成一通用小心符号形状而形成。
5．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个信号灯之一为绿色信号灯，其通过将绿光发光二极管布置和安装成一通用通行符号形状而形成。
6．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个对比边界包括至少一个闪烁对比边界，其通过闪烁对比色的发光二极管而形成。
7．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个符号形状包括至少一个通用交通符号。
8．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个符号形状包括至少文字信息。
9．根据权利要求1所述的装置，其中，还包括一个置于所述单个开口的透镜，用于收集所述至少三个信号灯的每一个的发光二极管的光，并将光朝向观看者聚焦。
10．根据权利要求1所述的装置，其中，还包括
一个透镜罩，围绕所述单个开口，用于将光从所述单个开口导向观看者。
11．根据权利要求1所述的装置，其中，多个发光二极管簇嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，并且，其中所述发光二极管簇受到控制以提供交通灯信息。
12．根据权利要求11所述的装置，其中，所述发光二极管簇的每一个具有至少三个不同色的发光二极管，用于触发至少三个信号灯之一。
13．根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少三个不同色发光二极管之一包括红光发光二极管并且所述至少三个信号灯之一为红色信号灯，其由红光发光二极管触发。
14．根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少三个不同色发光二极管之一包括黄光发光二极管并且所述至少三个信号灯之一为黄色信号灯，其由黄光发光二极管触发。
15．根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少三个不同色发光二极管之一包括绿光发光二极管并且所述至少三信信号灯之一为绿色信号灯，其由绿光发光二极管触发。
16．根据权利要求12所述的装置，其中，所述发光二极管簇还包括对比色发光二极管，并且其中对比色发光二极管受到控制围绕所述至少三个信号灯的至少之一并形成一对比边界。
17．根据权利要求16所述的装置，其中，由对比边界所围绕的所述至少三个信号灯的所述至少之一为红色信号灯。
18．根据权利要求11所述的装置，其中，还包括一微控制器，连接到发光二极管簇，其中，微控制器被编程，以控制显示交通灯信息。
19．一种使用一新型交通灯的方法，包括以下步骤提供一新型交通灯，其包括一壳体，具有单个开口；至少三个信号灯，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少三个信号灯的每一个包括布置成一符号形状的多个发光二极管，该符号形状代表所述至少三个信号灯之一；以及至少一个对比边界，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少一个对比边界包括对比色的多个发光二极管，布置成围绕和接壤所述至少三个信号灯的至少之一；
在一所需位置安装所述新型交通灯；将所述新型交通灯与一电源相连；将所述新型交通灯与一控制开关箱相连，以操作所述信号灯；以及通过利用所述控制开关箱，控制所述至少三个信号灯的每一个，在适当时间显示相应的符号形状。
20．根据权利要求19所述的方法，其中，多个发光二极管簇嵌在所述壳体的所述至少一个开口之中。
权利要求
1．一种新型交通灯装置，包括一壳体，具有单个开口；至少三个信号灯，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少三个信号灯的每一个包括布置成一符号形状的多个发光二极管，该符号形状代表所述至少三个信号灯之一；以及至少一个对比边界，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少一个对比边界包括对比色的多个发光二极管，布置成围绕和接壤所述至少三个信号灯的至少之一。
2．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个信号灯之一为一红色信号灯，其通过将红光发光二极管布置和安装成一通用停止符号形状而形成。
3．根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个对比边界围绕和接壤红色信号灯。
4．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个信号灯之一为黄色信号灯，其通过将黄光发光二极管布置和安装成一通用小心符号形状而形成。
5．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少三个信号灯之一为绿色信号灯，其通过将绿光发光二极管布置和安装成一通用通行符号形状而形成。
6．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个对比边界包括至少一个闪烁对比边界，其通过闪烁对比色的发光二极管而形成。
7．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个符号形状包括至少一个通用交通符号。
8．根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个符号形状包括至少文字信息。
9．根据权利要求1所述的装置，其中，还包括一个置于所述单个开口的透镜，用于收集所述至少三个信号灯的每一个的发光二极管的光，并将光朝向观看者聚焦。
10．根据权利要求1所述的装置，其中，还包括一个透镜罩，围绕所述单个开口，用于将光从所述单个开口导向观看者。
11．一种新型交通灯装置，包括一个壳体，具有一个单个开口，以及多个发光二极管簇，其嵌在所述壳体的所述至少一个开口中，其中发光二极管簇受到控制，以提供交通灯信息。
12．根据权利要求11所述的装置，其中，所述发光二极管簇的每一个具有至少三个不同色的发光二极管，用于触发至少三个信号灯之一。
13．根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少三个不同色发光二极管之一包括红光发光二极管并且所述至少三个信号灯之一为红色信号灯，其由红光发光二极管触发。
14．根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少三个不同色发光二极管之一包括黄光发光二极管并且所述至少三个信号灯之一为黄色信号灯，其由黄光发光二极管触发。
15．根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少三个不同色发光二极管之一包括绿光发光二极管并且所述至少三信信号灯之一为绿色信号灯，其由绿光发光二极管触发。
16．根据权利要求12所述的装置，其中，所述发光二极管簇还包括对比色发光二极管，并且其中对比色发光二极管受到控制围绕所述至少三个信号灯的至少之一并形成一对比边界。
17．根据权利要求16所述的装置，其中，由对比边界所围绕的所述至少三个信号灯的所述至少之一为红色信号灯。
18．根据权利要求11所述的装置，其中，还包括一微控制器，连接到发光二极管簇，其中，微控制器被编程，以控制显示交通灯信息。
19．一种使用一新型交通灯的方法，包括以下步骤提供一新型交通灯，其包括一壳体，具有单个开口；至少三个信号灯，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少三个信号灯的每一个包括布置成一符号形状的多个发光二极管，该符号形状代表所述至少三个信号灯之一；以及至少一个对比边界，嵌在所述壳体的所述至少一个开口之内，其中，所述至少一个对比边界包括对比色的多个发光二极管，布置成围绕和接壤所述至少三个信号灯的至少之一；在一所需位置安装所述新型交通灯；将所述新型交通灯与一电源相连；将所述新型交通灯与一控制开关箱相连，以操作所述信号灯；以及通过利用所述控制开关箱，控制所述至少三个信号灯的每一个，在适当时间显示相应的符号形状。
20．一种使用新型交通灯的方法，包括以下步骤提供一种新型交通灯装置，包括一个壳体，具有一个单个开口，以及多个发光二极管族，其嵌在所述壳体的所述至少一个开口中，其中发光二极管簇受到控制，以提供交通灯信息；在一所需位置安装所述新型交通灯；将所述新型交通灯与一电源相连；将所述新型交通灯与一控制开关箱相连，以操作所述信号灯；以及通过利用所述控制开关箱控制所述发光二极管簇，以提供交通灯信息。
全文摘要
一种新型LED交通灯(40)，包括一个壳体(49)，其至少提供三个信号灯(42,44,46)。各信号灯(42,44,46)均埋设在壳体(49)的一单个开口(50)中，并且每个信号灯(42,44,46)包括布置成符号形状以代表相应的信号灯(42,44,46)的多个发光二极管。对比边界(52)埋设在壳体(49)的开口(50)之中，并且边界(50)具有对比色发光二极管(100)，布置成围绕和接壤三个信号灯(42,44,46)。
文档编号G08G1/095GK1318180SQ99810938
公开日2001年10月17日 申请日期1999年3月30日 优先权日1998年11月20日
发明者威廉·J·加特纳, 克里斯托弗·R·迈尔斯, 马科·梅西纳 申请人:交通技术公司