专利名称：公路隧道的智能照明方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种公路照明方法及装置，尤其是一种公路隧道的智能照明方法及装置。
背景技术：
目前，随着公路建设的发展，长隧道及特长隧道不断增多，而公路隧道的照明问题也随之而来。现在的公路隧道由于距离较长，通常需要设置较多的隧道灯，而由于这些隧道灯通常是采用统一控制的方式，而且其亮度也无法进行调节，由于隧道内隧道灯的照明亮度与隧道外自然光亮度之间可能存在差异，因此在汽车进入隧道时，由于光照变化较大，司机会一时适应不了，感觉洞口很黑，无法辨清道路状况而产生“黑洞效应”，这会使得驾驶员容易对速度和距离的判断产生偏差，带来严重隐患。但是，如果只是增加隧道内的照明亮度，在汽车离开隧道时，则可能产生“白洞效应”，而且增加隧道内的照明亮度也意味着电耗的增加，同时也没有解决存在的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种公路隧道的智能照明方法及装置，它能有效的避免隧道出入口的照明偏差，既可以大大降低隧道照明的电能消耗，又能保证隧道通行的安全性， 以克服现有技术的不足。本发明是这样实现的公路隧道的智能照明方法，利用传感器采集隧道外的自然光亮度信息，将采集的信息发送到中央控制器中，中央控制器根据收到的信息向灯具发送亮度调节指令，并在每个隧道灯上都安装一个灯具控制器，利用传感器采集相应隧道路段的照明亮度信息，灯具控制器将采集的信息与中央控制器送来的亮度控制指令进行综合， 以调整每个隧道灯的照明亮度，使其达到该段的照明要求，以现实调节隧道各照明段照明亮度的目的。在隧道入口和出口设置自然光检测传感器，其检测信号送到中央控制器，中央控制器根据收到的信息来自动调节隧道内各路段的隧道灯的亮度，主要用于隧道内出入口段及过渡段隧道灯的亮度调节，以消除“黑洞效应”、“白洞效应”。将隧道内的隧道灯进行分段控制，并采集隧道内各段的通行信息，有选择性的关闭或开启隧道各段的隧道灯。这样可以实现“车近灯亮，车过灯灭”的目的。将第一组照明启动传感器(来车检测传感器1，如图3所示)设置在隧道外，其获取信号后传输到中央控制器，控制器处理后发出信号开启隧道入口路段设定范围内的隧道灯，依次进行控制。当车辆全部进入下一路段后关闭前一路段的照明(灯组)，比如，当车辆进入D3段时，开启D4段照明，同时关闭D2段照明，如此推进，隧道照明如同一条“光亮带”引导车辆在隧道内前行。 如车前60米亮灯，车后10米灭灯。照明段分为入口引导段、入口过渡段、隧道中段、出口过渡段及出口段。隧道灯为LED灯。公路隧道的智能照明装置，包括安装在隧道内的隧道灯、中央控制器；在每个隧道灯有一个灯具控制器，所有灯具控制器与中央控制器连接；在中央控制器上连接有传感器， 在灯具控制器上连接有照度检测传感器。每一个隧道灯的亮度除受中央控制器系统控制外，还受其灯具控制器的控制。灯具控制器依据中央控制器送来的该路段亮度控制指令，结合照度传感器检测到的信号强度进行运算，然后输出相应驱动信号使隧道灯点亮并到达照明标准(防止由于光衰、烟雾或粉尘等因素引起的亮度变化)。在中央控制器上连接有通行传感器。通行传感器用于检测隧道内的车辆及行人等，在无车辆通行一段时间后，就关闭隧道内的隧道灯，减少无效照明。通行传感器为电磁感应传感器、热释式传感器、多普勒效应传感器、超声波传感器或对射式红外传感器。传感器的安装位置及选择如下
1)入口和出口自然光检测传感器。利用光敏器件将自然光转变为按光照强度变化的电信号，中央控制器依据该信号自动调整隧道出入口路段、过度段等隧道灯的亮度。2)通行传感器。用于检测是否有车驶入隧道，检测方法
Φ在车行道上安装电磁感应传感器(组)，车辆通过时即有信号产生(仅用于含有金
属的车辆)，用于启动相应隧道段的照明；该检测信号同时用于计数，主要是判断进入该路段的车辆是否都到了下一路段，如果车辆都进入下一路段即关闭前一路段(或前几段)的照明；若有车辆在该路段抛锚，中央控制器将该路段照明设置为常亮，同时将相应车道设置为禁止通行。 在隧道上部安装多普勒效应传感器，这种传感器检测运动金属物体，获得信号后的控制方法参看①。 在隧道上部(或侧壁)安装热释式传感器，这种传感器接收物体发出的热信号即产生控制信号(这种传感器还可用于人、畜通道的检测)。④在隧道壁安装对射式红外传感器(或超声波检测传感器)，若其信号被阻断即
产生控制信号(这种方式也可用于人、畜通道的检测)。还可选择其它的传感器，与上述四类传感器检测方式及功能类似。隧道灯为LED灯。可以节约用电，而且使用寿命长。“车近灯亮，车过灯灭”的方案如图3所示，将隧道划分为/7段，传感器的间距依据隧道的最快设计车速来设计。第一组照明启动传感器(来车检测传感器1)设置在隧道外，其获取信号后传输到中央控制器，控制器处理后发出信号开启隧道入口路段设定范围内的隧道灯；在开启下一路段隧道灯的同时关闭上一路段的隧道灯，比如，当车辆进入D3段时，开启D4段照明，同时关闭D2段照明，如此推进，隧道照明如同一条“光亮带”引导车辆在隧道内运行(如车前60 米亮灯，车后10米灭灯)。这样可以极大的节约隧道灯的电耗问题。同时，在中央控制器有车过检测，如果有车在隧道中某段抛锚，即自动将该路段照
4明置为长明灯、将该车道设置为禁止通行，以保证车辆和人员的安全。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明将隧道内外的光照信息进行采集，信息经中央处理器处理后对每盏隧道灯的亮度进行调节，能消除隧道内出入口的“黑洞效应”及“白洞效应”，还能通过分段控制隧道灯来实现选择性的关闭或开启，解决了隧道内的隧道灯过度照明和无效照明的问题，在提高公路行车的安全性同时，也减少了灯具损耗，降低了隧道运行和维护的成本。本发明的方法简单，容易实施，所采用的装置制作成本低廉，使用效果好。
附图1为本发明的结构示意附图2为本发明的隧道灯控制器的结构示意图； 附图3为本发明的分段控制工作示意图。
具体实施例方式
具体实施例方式公路隧道的智能照明方法，以LED灯作为隧道内的隧道灯；将每个隧道灯上都安装一个控制器，但控制器还受中央控制器送来的亮度信号和开关信号的控制；通过传感器采集隧道外的自然光亮度信息，将该信息发送到中央控制器中；中央控制器根收到的信息向各段的隧道灯发出相应的亮度控制指令，隧道灯的控制器一方面接受中央控制器的亮度控制信息，另一方面采集所在路段的照明信息，经过控制器综合处理后快速调整亮度以达到安全照明的亮度要求，以现实调节隧道各照明段照明亮度的目的(照明段的划分是按中华人民共和国行业标准，《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026. 1-1999) 来进行划分的)；将隧道内的隧道灯实行分段控制(根据隧道长度将控制段等分为N段)，利用传感器采集隧道内的通行信息(包括来车信息、过往行人信息等)，将采集到的信息发送到中央控制器中，中央控制器根据收到的信息来有选择性的关闭或开启隧道各段的隧道灯，比如让车前60米亮灯、车后10米灭灯，好像一条光亮带引导车辆在隧道内行进。公路隧道的智能照明装置的结构如图1所示，采用LED灯作为隧道灯1，并将它们安装在隧道6内，并在每个隧道灯1上都连接有一个灯具控制器3，在灯具控制器3上连接照度传感器5 ；将所有的灯具控制器3连接到中央控制器2上，还在中央控制器2上连接传感器4 ；其中，安装在隧道两端的传感器4采用自然光检测传感器，在隧道内的车行道上安装的传感器4采用电磁感应传感器(还可以在隧道上部或侧壁安装热释式传感器、在隧道上部安装多普勒效应传感器或在隧道壁上安装对射式红外传感器)。
权利要求
1.一种公路隧道的智能照明方法，其特征在于利用传感器采集隧道外的自然光亮度信息，将采集的信息发送到中央控制器中，中央控制器根据收到的信息向灯具发送亮度调节指令，并在每个隧道灯上都安装一个灯具控制器，利用传感器采集相应隧道路段的照明亮度信息，灯具控制器将采集的信息与中央控制器送来的亮度控制指令进行综合，以调整每个隧道灯的照明亮度，使其达到该段的照明要求，以实现调节隧道各照明段照明亮度的目的。
2.根据权利要求1所述的公路隧道的智能照明方法，其特征在于将隧道内的隧道灯进行分段控制，并采集隧道内各段的通行信息，有选择性的关闭或开启隧道各段的隧道灯。
3.根据权利要求1所述的公路隧道的智能照明方法，其特征在于所述的照明段分为入口引导段、入口过渡段、隧道中段、出口过渡段及出口段。
4.根据权利要求1或2所述的公路隧道的智能照明方法，其特征在于隧道灯为LED灯。
5.一种公路隧道的智能照明装置，包括安装在隧道内的隧道灯(1)、中央控制器(2)， 其特征在于在每个隧道灯(1)上都连接有一个灯具控制器(3)，所有灯具控制器(3)与中央控制器(2)连接；在中央控制器(2)上连接有自然光检测传感器(4)，在灯具控制器(3)上连接有照度传感器(5)。
6 根据权利要求5所述的公路隧道的智能照明装置，其特征在于在中央控制器(2)上连接有通行传感器(6)。
7.根据权利要求6所述的公路隧道的智能照明装置，其特征在于通行传感器(6)为电磁感应传感器、热释式传感器、超声波传感器、多普勒效应传感器或对射式红外传感器。
8.根据权利要求5所述的公路隧道的智能照明装置，其特征在于隧道灯(1)为LED灯。
全文摘要
本发明公开了一种公路隧道的智能照明方法及装置，利用传感器采集隧道外的自然光亮度信息，将采集的信息发送到中央控制器中，中央控制器根据收到的信息向灯具发送亮度调节指令，并在每个隧道灯上都安装一个灯具控制器，利用传感器采集相应隧道路段的照明亮度信息，灯具控制器将采集的信息与中央控制器送来的亮度控制指令进行综合，以调整每个隧道灯的照明亮度，使其达到该段的照明要求，以现实调节隧道各照明段照明亮度的目的。本发明能消除隧道内出入口的“黑洞效应”及“白洞效应”，解决了隧道内的隧道灯过度照明和无效照明的问题，在提高公路行车的安全性同时，也减少了灯具损耗，降低了隧道运行和维护的成本。
文档编号H05B37/02GK102176799SQ20111000823
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者李良荣, 潘鸣 申请人:贵州大学