專利名稱：快速路網(wǎng)動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)標(biāo)志的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交通管理智能化裝置，特別是涉及一種快速路網(wǎng)動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)標(biāo)志。
隨著交通管理科技的發(fā)展，許多城市著手建設(shè)智能交通系統(tǒng)(ITS)，交通誘導(dǎo)系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的子系統(tǒng)被置于很重要的位置，LED交通誘導(dǎo)信息顯示屏作為誘導(dǎo)的重要載體得到了快速的發(fā)展。LED交通標(biāo)志已廣泛用于路口交通燈/行人燈。
對(duì)于僅僅顯示路段交通狀況和停車場(chǎng)情況等文字信息的顯示屏而言，通常是利用發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成大面積顯示屏幕。這種全部由LED點(diǎn)陣構(gòu)成的顯示屏幕用于交通信息發(fā)布和誘導(dǎo)時(shí)具有以下弱點(diǎn)1.發(fā)布譬如“前方道路擁堵”等文字性的交通誘導(dǎo)信息時(shí)，信息含量少，無法給出全局性的交通狀況描述。
2.由于高亮度LED燈的成本相對(duì)較高，用量很大，在顯示屏的總成本構(gòu)成中占的比例非常高，使得大型顯示屏(譬如4米×3米)的造價(jià)很高，制約了大面積的推廣應(yīng)用。
3.雖然單個(gè)LED燈的設(shè)計(jì)壽命較長，但由于整塊顯示屏上的LED燈達(dá)數(shù)萬只之多，所以，在實(shí)際應(yīng)用中顯示屏發(fā)生LED燈損壞的可能性較高。當(dāng)顯示文字信息時(shí)，很容易發(fā)生缺筆劃的情形，因此可識(shí)讀性降低。
本實(shí)用新型所述快速路網(wǎng)動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)標(biāo)志是由大型顯示屏和驅(qū)動(dòng)控制電路兩部分組成；所述顯示屏由高亮度LED燈和電路基板組成；驅(qū)動(dòng)控制電路包括LED顯示驅(qū)動(dòng)電路；其特征在于在顯示電路基板上，安裝有紅、綠色高亮LED燈交錯(cuò)間隔排列組成的長條形道路顯示部分，該道路顯示部分按城市/公路的主干道路網(wǎng)拓樸結(jié)構(gòu)排布；所述主干道路按平常交通擁堵狀況的相關(guān)聯(lián)程度分成若干段，每段條形道路顯示部分上還包括由紅色、綠色高亮度LED燈組成的按上行/下行方向排布的箭頭形顯示部分；在相鄰于上述各個(gè)主干道路顯示部分的電路基板上，貼復(fù)有標(biāo)有對(duì)應(yīng)該道路名稱的反光標(biāo)志膜層；在代表該標(biāo)志所處位置處的電路基板上，設(shè)置有呈圓形分布的以LED燈表示的當(dāng)前位置顯示部分；所述驅(qū)動(dòng)控制電路中的LED顯示驅(qū)動(dòng)電路與微控制器相連接，并受其控制，所述微控制器包括有線/無線通信接口，該微控制器內(nèi)含中央處理器CPU、FLASH存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器和RAM單元，其FLASh存儲(chǔ)器或EEPROM存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有各個(gè)干道路段編碼及相應(yīng)的交通擁堵信息有關(guān)數(shù)據(jù)；由微控制器根據(jù)有線/無線通信接口收到的動(dòng)態(tài)信息，控制LED顯示驅(qū)動(dòng)電路以動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)這時(shí)刷新的方式分別對(duì)代表道路擁堵或暢通的紅或綠LED燈、代表上行/下行方向的箭頭形紅或綠LED燈、代表該標(biāo)志所處位置的圓形閃爍LED燈進(jìn)行分段控制亮/滅。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的交通提示標(biāo)志相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1.可以對(duì)全局性的道路交通狀況進(jìn)行直觀描述，實(shí)現(xiàn)交通擁堵、暢通狀態(tài)及交通流方向的有效表示，具有很好的識(shí)認(rèn)效果。
2.具有表示城市全局性快速路網(wǎng)主干道交通狀況或局部區(qū)域道路交通狀況的能力，信息含量大。
3.在LED屏的設(shè)計(jì)中，只在需要顯示圖形的相應(yīng)點(diǎn)處設(shè)置LED燈，在沒有圖形顯示的屏上其他區(qū)域不需設(shè)置，從而大大降低了LED燈的數(shù)量，使得造價(jià)也大幅降低。
4.由于LED燈在使用過程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，個(gè)別燈的損壞對(duì)圖形的可識(shí)認(rèn)性造成的影響要遠(yuǎn)小于文字。所以，與僅顯示文字的標(biāo)志相比，動(dòng)態(tài)干道交通誘導(dǎo)標(biāo)志具有更高的可實(shí)用性。
5.可有效提高駕駛員出行時(shí)，對(duì)周邊道路交通通行狀態(tài)的了解和交通適應(yīng)調(diào)節(jié)，非常有助于城市交通狀況的改善。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的快速路網(wǎng)動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)標(biāo)志包括大型顯示屏和驅(qū)動(dòng)控制電路。大型顯示屏的具體結(jié)構(gòu)可參見

圖1、2、3，構(gòu)成大型顯示屏的部件包括固定LED燈的大型電路基板1，由紅、綠色LED燈交錯(cuò)間隔排列組成的長條形道路顯示部分2，其中紅色燈2-1與綠色燈2-2間隔交錯(cuò)排列，并且按城市/道路的主干道網(wǎng)拓樸結(jié)構(gòu)排布。
所述主干道路按平常交通擁堵狀況的相關(guān)聯(lián)程度分成若干段，可按每兩個(gè)叉路口之間為一個(gè)顯示段。在每段條形道路顯示部分上還包括由紅色LED燈組成的按上行/下行、左行/右行方向排布的兩個(gè)箭頭形顯示部分5。在每條主干道路的相鄰處的電路基板1上，貼復(fù)有標(biāo)明該主干道路對(duì)應(yīng)名稱的反光標(biāo)志膜層6。在代表該標(biāo)志所處位置的電路基板處，設(shè)置有呈圓形或三角形等標(biāo)志的LED燈4，表示標(biāo)志所處位置。在標(biāo)志顯示屏上，還可含有一塊小型供用于發(fā)布緊急、重要公告信息的可變換文字的LED屏3。在電路基板1上方設(shè)有LED燈透明保護(hù)罩7。
本實(shí)用新型的工作原理說明如下1.本標(biāo)志是以若干個(gè)圓形或長條形的高度LED燈組成城市/公路的主干道路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在重要干道附近貼反光標(biāo)志膜標(biāo)出道路名稱。
2.將以LED燈表示的交通干道按平常交通擁堵狀況的關(guān)聯(lián)程度分成若干段。在每一段上用LED燈再制作出表示方向的兩個(gè)箭頭，如上行/下行，左行/右行等。
3.本標(biāo)志上安裝有有線或無線通信接口，能夠接收到交通指揮中心或其他交通信息發(fā)布機(jī)構(gòu)提供的干道路網(wǎng)各區(qū)段的交通堵信息。
4.交通擁堵狀況通過LED燈的紅綠顏色來表示。
假設(shè)某交通干道編號(hào)用X表示，干道上某個(gè)區(qū)段編號(hào)用Y表示，干道的交通流方向用Z表示(上行/下行，左行/右行等)，則X干道上Y區(qū)段Z方向的交通擁堵塞狀況表示方法如下(1)當(dāng)X干道上Y區(qū)段LED燈顯示為綠色，箭頭燈不亮?xí)r，表示X干道上Y區(qū)段的雙向交通暢通、車輛行駛快速。
(2)當(dāng)X干道上Y區(qū)段LED燈顯示為紅色，箭頭燈不亮?xí)r，表示X干道上Y區(qū)段的雙向交通擁堵、車輛行駛緩慢。
(3)當(dāng)X干道上Y區(qū)段LED燈顯示為紅色，Z方向的紅色箭頭燈亮?xí)r，表示X干道上Y區(qū)段的Z方向交通擁堵、車輛行駛緩慢，而反方向的交通暢通、車輛行駛快速。
(4)當(dāng)X干道上Y區(qū)段LED燈顯示為綠色，Z方向的綠色箭頭燈亮?xí)r，表示X干道上Y區(qū)段的Z方向交通暢通、車輛行駛快速，而反方向的交通擁堵、車輛行駛緩慢。
5.當(dāng)處于早、晚交通高峰期時(shí)，若誘導(dǎo)標(biāo)志上大多數(shù)干道的交通處于擁堵狀態(tài)時(shí)，則誘導(dǎo)標(biāo)志將綠色LED箭頭和綠色區(qū)段指示出哪些道路處于通暢狀態(tài)。當(dāng)處于非交通高峰期時(shí)，若誘導(dǎo)標(biāo)志上大多數(shù)干道的交通處于暢通狀態(tài)時(shí)，則誘導(dǎo)標(biāo)志采用紅色LED箭頭燈和紅色區(qū)段指示出哪些道路還處于擁堵狀態(tài)。從而有針對(duì)性地給出有價(jià)值的誘導(dǎo)信息。
6.在以LED燈構(gòu)成的主干道路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖下方，還可以地設(shè)一小條可變字體的LED屏，從而便于緊急時(shí)刻發(fā)布重要公告信息。
7.動(dòng)態(tài)干道交通誘導(dǎo)標(biāo)志硬件電路主要由以下部分組成電源、微控制器(MCU)、LED顯示驅(qū)動(dòng)電路，LED燈、有線/無線通信接口。
電源可由220V市轉(zhuǎn)換產(chǎn)生。
微控制器(MCU)內(nèi)含中央處理器(CPU)、FLASh存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、RAM等單元，其FLASh存儲(chǔ)器或EEPROM存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有干道路段編碼及相應(yīng)的交通擁堵信息等有關(guān)數(shù)據(jù)信息。
LED顯示驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)對(duì)標(biāo)志上的LED燈進(jìn)行分段控制亮/滅。
LED燈為高亮度紅色、綠色發(fā)光二極管。由LED燈組合的點(diǎn)陣單元的亮度及可分辨性要滿足交通適放性的有關(guān)要求。
有線/無線通信接口，可以是RS422、RS485、GSM、GPRS接口，可以借助有線電纜或無線傳輸方式實(shí)現(xiàn)過遠(yuǎn)距離組網(wǎng)連接，便于與交通控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)交通擁堵信息交換。
8.交通誘導(dǎo)標(biāo)志的安裝本交通誘導(dǎo)標(biāo)志交可以安裝設(shè)置在大型停車場(chǎng)、高速公路入城處、城市快速干道上方、交叉口等駕駛員便于快速掃視并獲取出行干道的交通擁堵情況。
標(biāo)志的安裝位置在標(biāo)志板上用閃爍的同心圓來表示。
9.交通誘導(dǎo)標(biāo)志圖示本實(shí)用新型的具體驅(qū)動(dòng)控制電路見圖4。
1.CPU負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的管理，處理與上位機(jī)的通信，將執(zhí)行上位機(jī)發(fā)來的指令，并將需要顯示的內(nèi)容送到掃描控制器中。
2.通信模塊負(fù)責(zé)CPU與上位機(jī)之間的通信，將CPU的TTL信號(hào)的電平轉(zhuǎn)為RS 232/RS 485的電平發(fā)給上位機(jī)，并將上位機(jī)傳過來的信號(hào)轉(zhuǎn)換成TTL電平的信號(hào)轉(zhuǎn)給CPU。
3.電源管理負(fù)責(zé)系統(tǒng)的電源管理，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)要對(duì)CPU進(jìn)行復(fù)俠處理，當(dāng)電壓過低或過高時(shí)都會(huì)對(duì)CPU進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位，由上電復(fù)位和看門狗2部份組成。
4.SRAMCPU在處理數(shù)據(jù)時(shí)，所有的當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)都要保存在SRAM中，其中包括各類圖形和文字信息，以及程序中要用的各種參數(shù)等。
5.FRAM系統(tǒng)中保存的各種圖形、文字文件，這部份的數(shù)據(jù)是永久保存在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，掉電數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，內(nèi)含一個(gè)小型文件系統(tǒng)。
6.掃描控制負(fù)責(zé)LED顯示的掃描控制，LED顯示部份為了顯示數(shù)據(jù)需要系統(tǒng)要有顯示數(shù)據(jù)，點(diǎn)時(shí)鐘同步和幀同步，這部分的信號(hào)都由掃描控制電路完成系統(tǒng)以每秒100幀的速度來刷新顯示內(nèi)容。
7.LED驅(qū)動(dòng)接收由掃描控制電路發(fā)送過來的信號(hào)，并將接控制信號(hào)的要求來決定每個(gè)LED燈是否點(diǎn)亮。
8.LED是發(fā)光二極管，如果正向加一個(gè)2V的電源就可有電流通過，并可發(fā)出到一定波長的可見光。每個(gè)點(diǎn)由2種顏色的LED組成?？梢苑謩e顯不同顏色的光，當(dāng)它們這間再進(jìn)行組合就可以到不同色彩的光。
權(quán)利要求1.一種快速路網(wǎng)動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)標(biāo)志，由大型顯示屏和驅(qū)動(dòng)控制電路兩部分組成；所述顯示屏由高亮度LED燈和電路基板組成；驅(qū)動(dòng)控制電路包括LED顯示驅(qū)動(dòng)電路；其特征在于在顯示電路基板上，安裝有紅、綠色高亮LED燈交錯(cuò)間隔排列組成的長條形道路顯示部分，該道路顯示部分按城市/公路的主干道路網(wǎng)拓樸結(jié)構(gòu)排布；所述主干道路按平常交通擁堵狀況的相關(guān)聯(lián)程度分成若干段，每段條形道路顯示部分上還包括由紅色、綠色高亮度LED燈組成的按上行/下行方向排布的箭頭形顯示部分；在相鄰于上述各個(gè)主干道路顯示部分的電路基板上，貼復(fù)有標(biāo)有對(duì)應(yīng)該道路名稱的反光標(biāo)志膜層；在代表該標(biāo)志所處位置處的電路基板上，設(shè)置有呈圓形分布的以LED燈表示的當(dāng)前位置顯示部分；所述驅(qū)動(dòng)控制電路中的LED顯示驅(qū)動(dòng)電路與微控制器相連接，并受其控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種快速路網(wǎng)動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)標(biāo)志。它包括大型LED燈顯示屏和驅(qū)動(dòng)控制電路。所述LED燈顯示屏包括紅、綠LED燈組成的城市/公路的主干道路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)成的長條形道路顯示部分，還包括表示道路每段按上行/下方向排布的箭頭形LED顯示部分和標(biāo)明道路的對(duì)應(yīng)名稱的反光標(biāo)志膜貼復(fù)層。交通擁堵狀況通過LED燈的紅、綠兩色分別代表，再配以箭頭燈表示擁堵方向信息。本裝置具有全面表示城市干道交通狀況或局部區(qū)域道路交通狀況的能力，且信息含量大，包括擁堵、暢通及交通流量方向等。該裝置還具有造價(jià)低的效果。
文檔編號(hào)G08G1/00GK2588483SQ0229147
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者蔡華, 李緒龍, 齊彤巖, 李衛(wèi)東 申請(qǐng)人:交通部公路科學(xué)研究所