可调节照射角度与光照状态的隧道灯以及隧道灯系统和工作方法与流程

本发明涉及机电一体化控制领域，尤其涉及一种可调节照射角度与光照状态的隧道灯以及隧道灯系统和工作方法。

背景技术：

现有的隧道灯，包括带有散热器的灯体和用于固定灯体的连接座，隧道灯通过连接座固定在隧道的固定板或墙壁上，固定后的隧道灯角度不能调节，光线散在分布于隧道内，散射的光线在车牌等易于人眼识别的位置没有加强，导致驾驶员无法准确判断前车位置及行驶速度，容易引起交通事故。

当人眼在光线充足处停留一段时间，在入暗室时，开始视觉感受性突然降低，然后逐渐提高。这种在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程叫做暗适应。晴朗的白天高速公路隧道入口前光照度高达几万勒克斯lux，而隧道的照明一般只有100勒克斯lux左右，这时驾驶员进入隧道，眼睛会产生大约10s左右的视觉障碍，这种因亮度相差悬殊，使驾驶员感到洞内很黑以致无法辨认洞内障碍物的现象，称之为“黑洞效应”，这样就会很容易造成交通事故。现有的隧道灯在整个隧道内均匀照明，容易产生黑洞效应。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种可调节照射角度与光照状态的隧道灯以及隧道灯系统和工作方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种可调节照射角度与光照状态的隧道灯，包括：连接柱12、齿条13、齿轮14、灯具框架15、隧道灯16、调节杆18；

连接柱12一端固定在隧道顶部，连接柱12另一端连接灯具框架15一端，隧道灯16背板中部与灯具框架15另一端铰接17，隧道灯16下沿连接调节杆18一端，调节杆18另一端连接齿轮14，齿轮14与连接柱12上的齿条13啮合。

上述技术方案的有益效果为：通过调节杆在齿条上移动来调节隧道灯的照射角度，从而防止光线照射时对驾驶员造成的炫目情况，而且有保证隧道内部的照明，保证驾驶员安全驾驶。

所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述灯具框架15为“U”型结构，在“U”型结构底部固定连接柱12，在“U”型结构两个端点上的每个端点铰接17隧道灯16，两个隧道灯16通过联动杆20连接，调节杆18和联动杆20通过联动轴19连接。

上述技术方案的有益效果为：通过“U”型结构能够同时控制两个隧道灯的角度，方便快捷。

所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述连接柱12为中空设置，连接柱12的齿条13方向间隔若干齿设置刻度孔，调节杆18到达相应的刻度孔，从而带动隧道灯16向一定角度倾斜。

上述技术方案的有益效果为：通过设置刻度能够精确的调整隧道灯的角度，将连接柱设置为中空形状，既节省材料，又能够对内部进行改造。

所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述刻度孔在连接柱12内部设置圆形金属桶21，在圆形金属桶21中安装固定齿22，运转齿轮23，运转电机24、滑动齿条25，

固定齿22末端安装滑动齿条25，运转齿轮23通过运转电机24带动，运转齿轮23与滑动齿条25啮合，运转齿轮23和运转电机24固定在圆形金属桶21内部，固定齿22在圆形金属桶21中伸出经过刻度孔后，到达齿条13对应刻度孔相应的两齿之间。

上述技术方案的有益效果为：在连接柱和圆形金属桶相连之处设置孔隙，使固定齿能够从连接柱一侧的齿条处穿出，从而防止齿轮走过该齿条标注角度的位置，从而使隧道灯角度调整的更加准确。

所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述齿条13安装在连接柱12一侧，连接柱12另一侧为凹槽形状，该凹槽形状沿连接柱12形成滑道，穿钉26沿齿轮14轴向穿过齿轮14圆心，穿钉26两侧设置护板27，护板27在连接柱12另一侧形成弯曲部28，该弯曲部28套装在连接柱12另一侧，护板27沿滑道往复运行。

上述技术方案的有益效果为：通过护板对齿轮进行夹持固定，从而使齿轮在齿条上运动的更加稳固，而且固定齿、护板以及齿条齿轮形成一个完整的隧道灯调节结构，相互之间相互配合，协同工作。

所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述隧道灯16为拱形，与隧道的断面弧度相当。

本发明还公开一种可调节照射角度与光照状态的隧道灯系统，包括：亮度传感器、中央控制器、驱动控制模块、信号发射器、信号接收器；

亮度传感器信号发送端连接中央处理器信号接收端，信号发射器发射红外信号检测车辆行驶速度，信号接收器接收发射器发射的信号，信号接收器信号输出端连接中央控制器信号输入端，中央控制器信号输出端连接驱动控制模块信号接收端，驱动控制模块驱动信号输出端连接隧道灯信号接收端。

上述技术方案的有益效果为：通过亮度传感器感知隧道外部光线，通过信号发射器感知车速等信息。

所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯系统，优选的，所述驱动控制模块包括：

供电端连接分别连接保险丝F1和由第1二极管、第2二极管、第3二极管、第4二极管形成的整流器一端，整流器另一端分别连接第8电阻一端和第7电阻一端，第8电阻另一端分别连接第2电容一端和第3电容一端，第7电阻一端还连接第5电容一端，第7电阻另一端分别连接第5电容另一端和第4电阻一端，第4电阻另一端分别连接驱动控制器电压端和第1整流二极管负极，第1整流二极管正极接地，第7电阻另一端还分别连接第4电容一端和第5二极管负极，第4电容另一端接地，第5二极管正极分别连接第6二极管负极和第1电容一端，第5二极管负极还连接第8二极管负极，第8二极管正极分别连接第7二极管负极和第6电容一端，第7二极管正极分别连接第6二极管正极和第4电容另一端，第1电容另一端连接第2三极管漏极，第1三极管漏极分别连接第3三极管漏极和第2电容一端，第2电容另一端接地，第1三极管栅极连接驱动控制器高电平输出端，第1三极管源极分别连接第1电容另一端和驱动控制器低电平电压端，第2三极管栅极连接驱动控制器低电平输出端，第2三极管源极接地，第3三极管漏极连接第2电容一端，第3三极管栅极连接驱动控制器高电平输出端，第3三极管源极连接第4三极管漏极，第4三极管栅极连接驱动控制器低电平输出端，第4三极管源极接地，第3电容另一端分别连接第3电阻一端，第3电阻另一端连接驱动控制器信号输入端，第3电阻一端还连接第1电阻一端，第1电阻另一端分别连接第2电阻一端和接地，第2电阻另一端连接驱动控制器数字通信端，第6电容另一端连接LED调节器输入端，中央控制器脉宽调制端连接LED调节器PWM输入端，LED调节器反馈端分别连接第5电阻一端和第12发光二极管负极，第5电阻另一端接地，第12发光二极管正极连接第11发光二极管负极，第11发光二极管正极连接第10发光二极管负极，第10发光二极管正极分别连接第9二极管负极和第7电容一端，第7电容另一端接地，第9二极管正极分别连接第1电感一端和第5三极管漏极，第5三极管源极接地，第5三极管栅极连接LED调节器电荷负极电容信号端。

上述技术方案的有益效果为：由于采用多LED密集无影照射，需要稳定的驱动电路进行驱动，该驱动电路设计合理，驱动稳定。

本发明还公开一种可调节照射角度与光照状态的隧道灯系统的工作方法，包括如下步骤：

S1，通过在隧道外侧亮度传感器接收隧道出入口亮度信息，将该亮度信息发送到中央控制器，中央控制器调节隧道灯连接柱，从而调节隧道灯的照射角度，使隧道灯照射车辆行驶前方位置，避免LED光线给驾驶员造成炫目影响；

S2，当隧道里有交通事故发生时，隧道灯改变其照射状态，变为连续的闪烁状态，以此提醒后来车辆进入隧道时要减速慢行；

S3，当亮度传感器采集到为夜间状态信息或者外部光线不强信息时，隧道灯通过驱动控制模块增加输出功率，提高照射强度，从而保证驾驶员进入隧道时有良好的视线效果。

上述技术方案的有益效果为：该控制方法提高照射强度，从而保证驾驶员进入隧道时有良好的视线效果。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、对LED灯的照射角度根据需要可以进行手动调整，使光源的照射角度集中在车辆的尾部；

2、将LED灯的面板设置成拱型，且隧道灯弧度可以根据隧道宽度进行设计，使光源的照射范围与隧道宽度相同；

3、在隧道外安置亮度传感器，通过传感器输入调节隧道出入口隧道灯光照亮度；

4、在隧道灯的内部增加一套感应系统来感应交通事故，当隧道里有交通事故发生时，隧道灯改变其照射状态，变为连续的闪烁状态，以此提醒后来车辆进入隧道时要减速慢行，避免二次事故的发生。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明隧道灯细节图；

图2是本发明隧道灯A部示意图；

图3是本发明隧道灯B-B剖视图；

图4是本发明隧道灯C-C示意图；

图5是本发明亮度调节系统示意图；

图6是本发明距离测量系统示意图；

图7是本发明高压驱动电路示意图；

图8是本发明脉冲调制示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1、2、3、4所示，本发明提供了一种可调节照射角度与光照状态的隧道灯，包括：连接柱12、齿条13、齿轮14、灯具框架15、隧道灯16、调节杆18；

连接柱12一端固定在隧道顶部，连接柱12另一端连接灯具框架15一端，隧道灯16背板中部与灯具框架15另一端铰接17，隧道灯16下沿连接调节杆18一端，调节杆18另一端连接齿轮14，齿轮14与连接柱12上的齿条13啮合。

上述技术方案的有益效果为：通过调节杆在齿条上移动来调节隧道灯的照射角度，从而防止光线照射时对驾驶员造成的炫目情况，而且有保证隧道内部的照明，保证驾驶员安全驾驶。

所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述灯具框架15为“U”型结构，在“U”型结构底部固定连接柱12，在“U”型结构两个端点上的每个端点铰接17隧道灯16，两个隧道灯16通过联动杆20连接，调节杆18和联动杆20通过联动轴19连接。

上述技术方案的有益效果为：通过“U”型结构能够同时控制两个隧道灯的角度，方便快捷。

所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述连接柱12为中空设置，连接柱12的齿条13方向间隔若干齿设置刻度孔，调节杆18到达相应的刻度孔，从而带动隧道灯16向一定角度倾斜。

上述技术方案的有益效果为：通过设置刻度能够精确的调整隧道灯的角度，将连接柱设置为中空形状，既节省材料，又能够对内部进行改造。

如图2所示，所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述刻度孔在连接柱12内部设置圆形金属桶21，在圆形金属桶21中安装固定齿22，运转齿轮23，运转电机24、滑动齿条25，

固定齿22末端安装滑动齿条25，运转齿轮23通过运转电机24带动，运转齿轮23与滑动齿条25啮合，运转齿轮23和运转电机24固定在圆形金属桶21内部，固定齿22在圆形金属桶21中伸出经过刻度孔后，到达齿条13对应刻度孔相应的两齿之间。

上述技术方案的有益效果为：在连接柱和圆形金属桶相连之处设置孔隙，使固定齿能够从连接柱一侧的齿条处穿出，从而防止齿轮走过该齿条标注角度的位置，从而使隧道灯角度调整的更加准确。

如图3所示，所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述齿条13安装在连接柱12一侧，连接柱12另一侧为凹槽形状，该凹槽形状沿连接柱12形成滑道，穿钉26沿齿轮14轴向穿过齿轮14圆心，穿钉26两侧设置护板27，护板27在连接柱12另一侧形成弯曲部28，该弯曲部28套装在连接柱12另一侧，护板27沿滑道往复运行。

上述技术方案的有益效果为：通过护板对齿轮进行夹持固定，从而使齿轮在齿条上运动的更加稳固，而且固定齿、护板以及齿条齿轮形成一个完整的隧道灯调节结构，相互之间相互配合，协同工作。

如图4所示，所述的可调节照射角度与光照状态的隧道灯，优选的，所述隧道灯16为拱形，与隧道的断面弧度相当。

1、可调节角度的隧道灯连接座和连接杆，可调节角度为0°，15°30°45°，60°或者0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°。可以根据隧道的高度将底座倾斜所需角度，使灯光可以集中到车辆的尾部达到驾驶员的辨别以及交通事故发生后对肇事车辆车牌进行处理。

2、包括U型反光面板和LED灯组在内的光源图2。其中U型反光面板的弧度根据隧道的宽度进行设计的，使LED灯光照射宽度正好为隧道的宽度，或者为一个车道的宽度。

如图5所示，出入口隧道灯光照强度自动调节系统图5。包括亮度传感器、中央控制器、驱动控制模块、出入口隧道灯。

如图6所示，事故发生时，隧道灯照射状态自动调节系统图6.包括信号发射器、信号接收器、中央控制器、驱动控制模块、隧道灯闪烁。

亮度传感器信号发送端连接中央处理器信号接收端，信号发射器发射红外信号检测车辆行驶速度，信号接收器接收发射器发射的信号，信号接收器信号输出端连接中央控制器信号输入端，中央控制器信号输出端连接驱动控制模块信号接收端，驱动控制模块驱动信号输出端连接隧道灯信号接收端。

如图7所示，驱动控制模块包括：

供电端连接分别连接保险丝F1和由第1二极管、第2二极管、第3二极管、第4二极管形成的整流器一端，整流器另一端分别连接第8电阻一端和第7电阻一端，第8电阻另一端分别连接第2电容一端和第3电容一端，第7电阻一端还连接第5电容一端，第7电阻另一端分别连接第5电容另一端和第4电阻一端，第4电阻另一端分别连接驱动控制器电压端和第1整流二极管负极，第1整流二极管正极接地，第7电阻另一端还分别连接第4电容一端和第5二极管负极，第4电容另一端接地，第5二极管正极分别连接第6二极管负极和第1电容一端，第5二极管负极还连接第8二极管负极，第8二极管正极分别连接第7二极管负极和第6电容一端，第7二极管正极分别连接第6二极管正极和第4电容另一端，第1电容另一端连接第2三极管漏极，第1三极管漏极分别连接第3三极管漏极和第2电容一端，第2电容另一端接地，第1三极管栅极连接驱动控制器高电平输出端，第1三极管源极分别连接第1电容另一端和驱动控制器低电平电压端，第2三极管栅极连接驱动控制器低电平输出端，第2三极管源极接地，第3三极管漏极连接第2电容一端，第3三极管栅极连接驱动控制器高电平输出端，第3三极管源极连接第4三极管漏极，第4三极管栅极连接驱动控制器低电平输出端，第4三极管源极接地，第3电容另一端分别连接第3电阻一端，第3电阻另一端连接驱动控制器信号输入端，第3电阻一端还连接第1电阻一端，第1电阻另一端分别连接第2电阻一端和接地，第2电阻另一端连接驱动控制器数字通信端，

上述技术方案的有益效果为：由于采用多LED密集无影照射，需要稳定的驱动电路进行驱动，该驱动电路设计合理，驱动稳定。

如图8所示，LED驱动电路包括：

第6电容另一端连接LED调节器输入端，中央控制器脉宽调制端连接LED调节器PWM输入端，LED调节器反馈端分别连接第5电阻一端和第12发光二极管负极，第5电阻另一端接地，第12发光二极管正极连接第11发光二极管负极，第11发光二极管正极连接第10发光二极管负极，第10发光二极管正极分别连接第9二极管负极和第7电容一端，第7电容另一端接地，第9二极管正极分别连接第1电感一端和第5三极管漏极，第5三极管源极接地，第5三极管栅极连接LED调节器电荷负极电容信号端。通过脉冲调整之后，LED灯显示灯光没有频闪现象，该LED驱动电路设计能够稳定驱动LED灯。

中央控制器优选为SP6682。

本发明提供了一种可调节出光角度与光照强度的隧道灯，可通过调节光照角度将光源的亮度集中到车辆的尾部，便于驾驶员的辨别以及交通事故发生后对肇事车辆车牌的处理；并可通过隧道外照度传感器输入信号，控制隧道首尾段亮度，起到防止“黑洞效应”的目的以及当隧道里有交通事故发生时，隧道灯改变其照射状态，变为连续的闪烁状态，以此提醒后来车辆进入隧道时要减速慢行，避免二次事故的发生。

所述LED调节器优选为SP6682。

本发明还公开一种可调节照射角度与光照状态的隧道灯系统的工作方法，包括如下步骤：

S1，通过在隧道外侧亮度传感器接收隧道出入口亮度信息，将该亮度信息发送到中央控制器，中央控制器调节隧道灯连接柱，从而调节隧道灯的照射角度，使隧道灯照射车辆行驶前方位置，避免LED光线给驾驶员造成炫目影响；

S2，当隧道里有交通事故发生时，隧道灯改变其照射状态，变为连续的闪烁状态，以此提醒后来车辆进入隧道时要减速慢行；

S3，当亮度传感器采集到为夜间状态信息或者外部光线不强信息时，隧道灯通过驱动控制模块增加输出功率，提高照射强度，从而保证驾驶员进入隧道时有良好的视线效果。

上述技术方案的有益效果为：该控制方法提高照射强度，从而保证驾驶员进入隧道时有良好的视线效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。