[发明专利]用于沿或逆交通方向选择性地发射光的照明装置和控制该照明装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明，并且尤其涉及一种照明装置、一种包括照明装置的照明设备、一种包括多个照明设备的照明系统以及一种控制照明装置的方法。

背景技术

随着快节奏的城市化和良好的道路建设，道路照明在整个城市照明系统中发挥重要的作用。当开发用于道路照明的照明装置时，必须满足不同的要求。首先，道路照明的最重要目标是确保道路交通安全，并且为了达到该目标，应当考虑诸如道路表面照度、无炫光、对象的可见性等等的因素。然而，在这些因素当中，道路照明设计总是忽略对象的可见性。

其次，应当考虑照明装置的节能。为了降低能耗，一些智能照明控制系统通过以平均照度等级的牺牲而在午夜降低道路照明的功率来采取节能方法。这样的方法基于以下假设：在午夜，车流量速率相对较低，因此司机的视觉任务较容易，并且较低的照度等级仍然可以是足够的。然而，在午夜，司机往往是疲劳并且困倦的；因此，降低照明等级可能导致交通事故的风险。

发明内容

基于发明人实施的实验，已经得出两个结论。第一个是，对于对象的可见性而言，主要促成因素是与观察者相反的光束而不是朝向观察者的光束。具体而言，参考图1，车辆110（即，对象）沿箭头160表示的方向移动，并且为了确保车辆110的可见性，与观察者140相反的光束121胜过朝向观察者140的光束131。

第二个是，对于照亮道路表面的区域而言，使用朝向观察者的光束可以比使用与观察者相反的光束节省多得多的能量。具体而言，参考图2，照明装置250的光束221（即，与观察者240相反的光束）用于照亮道路表面的区域B，并且光束231（即，朝向观察者240的光束）用于照亮道路表面的区域A。发明人实施的实验显示观察者240对区域A所感知的照度比区域B的那个高3倍；因此，为了达到道路表面上的相同照明等级，照亮区域A可以比照亮区域B节省大约三倍的能量。

典型地，在高峰时段，交通流量巨大，并且因此前方对象的可见性对于确保道路交通安全而言是相当重要的；在非高峰时段，交通流量相对低，并且因此司机的视觉任务容易得多。基于这些关心问题和发明人得出的以上两个结论，实现一种可以在高峰时段增加对象的可见性以确保交通安全和/或在非高峰时段节省能量同时保持与正常情况相同的照明等级的照明装置将是有利的。

在一个方面中，本发明的一个实施例提供一种照明装置。用于道路照明的照明装置包括照明模块：以及控制模块，其耦合到照明模块，并且被配置成在满足第一预定条件时，控制照明模块辐射朝向第一方向的第一光束以生成道路表面上的第一照明图案，并在满足第二预定条件时，控制照明模块辐射朝向第二方向的第二光束以生成道路表面上的第二照明图案，其中第一方向被取向为沿交通方向行进，并且第二方向被取向为与交通方向相反行进。

有利地，第一预定条件包括以下当中的任一项或多项：

- 道路表面的当前交通流量处于第一流量范围内；

- 当前时间处于第一时间范围内；

- 第一触发信号被接收；

并且，第二预定条件包括以下当中的任一项或多项：

- 道路表面的当前交通流量处于第二流量范围内；

- 当前时间处于第二时间范围内；

- 第二触发信号被接收。

本发明的照明装置可以在满足第一预定条件时，生成朝向沿交通方向行进的第一方向的第一光束，并且在满足第二预定条件时，生成朝向与交通方向相反行进的第二方向的第二光束。例如，在当前交通流量处于第一流量范围内（例如，在高峰时段）时，照明装置被控制为生成朝向第一方向的第一光束。由于第一方向被取向为沿交通方向行进，因而照明装置的几乎所有光束被引导在前方对象的尾部处，并且因此前方对象的可见性得以增加。因此，与具有相同功率的常规照明装置相比较，本发明的照明装置可以增加道路表面上的前方对象的可见性同时降低炫光，并且因此更好地确保交通安全。

在当前交通流量处于第二流量范围内（例如，在非高峰时段）时，照明装置被控制为生成朝向第二方向的第二光束。由于第二方向被取向为与交通方向相反行进，因而由照明装置照亮的道路表面上的照度比具有相同功率的常规照明装置的那个高得多。就这一点而言，为了达到与正常情况相同的照明等级，可以降低第二光束的功率，并且从而达到照明装置的节能。