同时照亮在不同范围的交通灯信号的制作方法
【专利说明】
[0001]背景1.
技术领域
[0002]本发明涉及适于改善和帮助由用户驾驶交通工具以及改善交通流量的方法和设备。
[0003]2.相关技术论述
[0004]本发明涉及交通灯和交通控制并且可以用于具有用于交通控制的交通灯的道路上。
[0005]交通灯是公知的并被广泛使用。标准的交通灯形成为设备，其中相继绿色信号被接通，接着黄色(或橙色/琥珀色)信号被接通，并且接着红色信号被接通以信号通知行人和驾驶员。当绿色信号被接通时，允许行进，当红色信号被接通时，不允许行进，并且当黄色信号(跟随绿色信号或红色信号)是可取的以改变状态(例如开始行进或停止行进)。
[0006]黄灯通常足够长以允许驾驶员通过十字路口或在十字路口前停止。如果驾驶员在黄色信号出现时非常接近十字路口，则他可以很可能以正常的行车速度穿过十字路口。如果驾驶员在黄灯间隔开始时距离十字路口一些距离，则他停止在适当位置。
[0007]进退两难区存在于在黄色信号被驱动时距十字路口的一距离处；驾驶员可以想得到停止在十字路口之前或在红灯间隔之前行进通过十字路口。一旦在进退两难区遇到黄色信号，驾驶员必须在几秒或更短的时间内决定是行进还是停止。在黄灯的时候停止或行进的能力受到以下一般偶然因素的影响:司机的反应时间；交通工具的制动性能；交通工具的速度；交通工具的加速性能；道路表面摩擦系数(可能受到天气的影响)；跟随的交通工具的接近度。所有这些因素必须由司机快速考虑导致是在十字路口前停止还是通过十字路口的决定。
[0008]另一个方面可能是由于因交通灯信号过渡产生的靠近具有交通灯指示的十字路口的交通工具的意外的加速/减速而导致的不均匀的交通流量控制。例如，靠近具有交通红灯信号的十字路口的交通工具在10m的距离处可能将其速度减小，尽管交通灯信号即将改变为绿色信号。
[0009]现有技术呈现了多种多样的交通灯设备。本行业已经试图通过提供电子设备来解决该问题，电子设备通过在交通灯改变之前对剩余时间进行倒计时来与常规交通灯指示器联合工作。名称为“traffic light”的第6，268，805B1号美国专利，其中数字色彩显示器指示直到交通灯信号正要改变的剩余时间。该方法的另一个示例可以在名称为“apparatusfor displaying the remaining time ofatraffic light” 的第 7，330，130B2 号美国专利中找到，其中可编程视觉和图像显示器限定在交通灯结构的灯指示器内。
[0010]本行业已经试图通过在交通灯中或交通灯上引入不同的照明设备(例如LED)和通过引入不同的光学系统来改善交通灯信号亮度，例如在名称为“signaling device fortraffic signals”的第6，970, 296B2号美国专利中所述，其中提出了用于通过菲涅尔(Fresnel)光学系统来校准交通信号的设备。
[0011]简要概述
[0012]本发明的目标是提供照亮在不同的区域中的灯信号的交通灯，其根据到其状态即将发生改变的剩余时间和根据包括以下至少一个方面的预定的参数:在处所中道路允许的交通工具速度、实际交通工具速度(由例如摄像机设备的感测单元测量)、道路布局、道路状况、道路地形、天气状况和交通密度。
[0013]本发明的另一个重要的目标是提供自动照亮在不同区域的灯信号(红色、黄色、绿色)的交通灯。
[0014]本发明的另一个方面是提供适于与可变时间交通灯一起使用的交通灯。
[0015]简而言之，根据本发明的原理构建的用于在交通的流量的控制中使用的具有自适应照明区域的交通灯具有可控制的照明视场。
[0016]本发明的这些附加和/或其它方面和/或优点在以下的详细描述中进行阐述，可能从详细描述中进行推理和/或通过实践本发明可学会。
[0017]附图简述
[0018]根据其结合附图做出的实施例的详细描述将更容易理解本发明，在附图中:
[0019]图1是根据本发明的一些实施例的交通灯的前视图；
[0020]图2是根据本发明的一些实施例的具有两个不同的灯信号的照明视场的自适应交通灯的侧视图；
[0021]图3是根据本发明的一些实施例的具有两个不同灯信号的照明视场的自适应交通灯的顶视图；
[0022]图4根据本发明的一些实施例描述了根据距离和定时具有两个/三个不同的灯信号的照明视场的自适应交通灯；
[0023]图5和图6根据本发明的一些实施例描述了自适应交通灯配置；
[0024]图7根据本发明的一些实施例描述了根据时间(状态)的自适应交通灯配置；以及
[0025]图8是根据本发明的一些实施例的具有不同的灯信号的照明视场的自适应交通灯的顶视图。
[0026]详细描述
[0027]在详细说明本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明不将其应用限于在以下描述中阐述或在附图中示出的组件的结构和布置的细节。本发明适用于其它实施例或被以各种方式实施或执行。此外，应当理解，本文采用的措辞或术语是为了描述的目的，并且不应当视为限制。
[0028]尽管以下实施例描述了在运输领域(即交通灯信号发出系统和方法)中的应用，但是实施例可以用于具有照明模式的其它应用领域。
[0029]通常，本发明的实施例提供了控制具有至少两个可区别的灯信号的交通灯的方法。方法可以包括以下步骤:获得(可能通过控制器或控制中心)确定随时间变化“打开”(turning on)或“关断”(turning off)所述灯信号的顺序的照明模式；和基于照明模式照亮(可能通过一批范围可控的照明器)灯信号，使得在至少一个时间段内，至少两个可区别的灯信号的第一灯从距离交通灯的第一距离范围是可视的，以及至少两个可区别的灯信号的第二灯从距离交通灯的第二距离范围是可视的，其中第一距离范围和第二距离范围是不重叠的。
[0030]现在详细参考附图中的图形，并且首先图1示出了具有三个灯信号(红色22、黄色24和绿色26)的自适应交通灯12。对于交通灯用户(行人、驾驶员等)，自适应交通灯20提供了相似的人机界面(HMI)作为标准典型的交通灯；红灯信号22呈现在交通灯的上部，黄灯信号24呈现在交通灯的中部，并且绿灯信号26呈现在交通灯的下部。
[0031]图2和图3示出了由自适应交通灯12提供的两个不同的照明区域(30和32)。交通工具10朝向自适应交通灯12接近/在道路/路线11上前进。在照明区域30中，该区域(30)中的交通工具10中的驾驶员，观察到某种类型(例如红灯)的交通灯信号，然而，在相同时间的照明区域32，该区域(32)中的交通工具10中的驾驶员，观察关于第一灯信号类型不同类型的交通灯信号(例如绿灯)。每个照明区域(30或32)可以具有不同的照明视场(分别为31或33)。
[0032]自适应交通灯12可以具有至少一个单一的照明区域并且可以甚至提供两个以上的照明区域。
[0033]图4示出了由自适应交通灯12在三个不同的时间序列(T0>T1>T2)中提供的两个和三个离散的和不同的照明区域(30、32和28)。在TO序列(状态)两个照明视场；近距离视场32提供绿灯信号，并且远距离视场30提供红灯信号。在该时间序列(状态)，在近距离照明区域32中的驾驶员仅仅观察到该信号，然而在相同的时间，在远距离照明区域30中的驾驶员仅仅观察到红灯信号。在T2序列(状态)，三个照明视场；近距离视场32提供绿灯信号，中距离视场30提供红灯信号并且远距离视场28提供绿灯信号。在该时间序列(状态)中，近距离照明区域或远距离照明区域(分别为32和28)中的驾驶员仅仅观察到该信号，然而在相同的时间，在远距离照明区域30中的驾驶员仅仅观察到红灯信号。在T3序列(状态)，两个照明视场；近距离视场32提供红灯信号并且远距离视场30提供绿灯信号。在该时间序列(状态)中，近距离照明区域32中的驾驶员仅仅观察到该信号，然而在相同的时间，在远距离照明区域30中的驾驶员仅仅观察到绿灯信号。
[0034]自适应交通灯12照明视场区域可以是离散的(即关于朝向自适应交通灯的观察者固定)或可以随着时间的推移不断改变(即照明部分的每个视场可以根据几何学改变和/或根据时间改变)
[0035]由自适应交通灯12提供的照明区域(例如如图2-图3中描述的30和32)可以受到包括以下至少一个方面的预定义的参数影响:在处所中道路允许的交通工具速度、实际交通工具速度(由例如摄像机设备的感测单元测量)、道路布局、道路状况、道路地形、天气状况、和关于交通灯信号定时和几何位置的交通密度。在自适应交通灯12处所中允许的交通工具速度可能影响照明区域(例如与30km每小时位置相对，50km每小时位置要求更短的交通工具制动距离)。天气状况可能影响交通工具制动距离(例如与各种干燥道路状况相对，雨天可能增加交通工具制动距离)。在这样的情况下，自适应交通灯12可以自动调整照明区域以为驾驶员提供如与交通灯发信号状态相关的安全