專利名稱：智能動態道路交通指示標志的制作方法
技術領域：
本發明涉及智能道路交通技術、電子技術、計算機技術和光電技術領域。
技術背景近年來，隨著汽車工業的迅猛發展和城市人口的不斷增加，城市交通擁堵的現象越來越嚴重。道路交通管理部門在路面和路旁設置了各種道路交通指示標志以規范機動車的行車次序、疏導機動車流量試圖達到緩解交通擁堵的目的。但是這些道路交通指示標志通常是在道路建設或維修時一次性用反光漆噴涂在路面或路旁指示牌上，不能隨交通情況的變化而變化，在很大程度上已經不能適應當前城市特別是大城市道路交通的需要，在很多情況下，這種不能變化的靜態道路交通指示標志不僅不能起到疏導交通、緩解擁堵的作用，反而成為制約交通順暢的障礙。在北京、上海、廣州這樣的大城市我們常常會看到這樣的情景有多車道的交通路口的某個直行或左轉車道排著長長的大隊，而鄰近的車道卻幾乎空閑，同時，很多機動車往往鄰近路口才開始并線，影響其它車道后續機動車的正常行駛，造成嚴重的擁堵，極大的降低了道路的有效利用率。造成這種現象的原因有以下幾點(1)道路交通指示標志特別是交通路口的分道指示標志通常是在道路建設或維修時由道路交通管理部門根據當時各方向的交通流量規化設置的，但是隨著城市建設的發展和交通流量的增加，各方向的交通流量會發生很大變化。例如一個原來有一條左轉車道、兩條直行車道和一條右轉車道的單向四車道十字路口可以滿足個方向交通流量的需要，但由于左轉方向有一個住宅小區落成，左轉方向的機動車流量猛然增加，一條左轉車道顯然已不能滿足需要，結果造成該路口的嚴重擁堵。此時只要及時調整分道指示標志將左邊的直行車道改為直行加左轉的車道即可有效的緩解交通擁堵，但交管部門需要進行施工重新設置分道標志，這種舉措從申報、審批到實施往往需要幾個月乃至更長的時間才能實現。
(2)道路交通流量通常是分時段變化的，高峰時段和非高峰時段、上班時段和下班時段、工作日時段和公休日時段各方向交通流量會有很大變化。一成不變的分道指示標志無法適應這種變化，結果造成上述擁堵現象的發生。
(3)某些特殊突發情況，如交通事故、臨時交通管制等造成某車道無法正常行駛，而分道指示標志無法及時改變，結果造成必須在該車道行駛的機動車發生嚴重擁堵。
綜上所述，一次性劃定的道路交通指示標志已不能適應當前道路交通發展的現狀，本發明提出的智能動態道路交通指示標志可以隨交通情況的變化動態的調整道路交通指示標志，在很大程度上避免或緩解由于上述原因造成的交通擁堵。

發明內容
本發明的目的是提供一種智能動態道路交通指示標志，它可以通過預先分時段設定、現場手動調整或通過通訊接口接受城市交通指揮中心的調整指令等方式根據交通流量的變化動態實時改變道路交通指示標志，以克服現有一次性設置不能變化的靜態道路交通指示標志帶來的弊端，大幅度提高交通道路有效利用率，有效地緩解城市交通擁堵現象。
本發明的上述目的是這樣實現的，一種智能動態道路交通指示標志，包括一個或多個按裝在道路路面上的可變道路交通指示標志，其中所述的動態道路交通指示標志可以是機械式和/或光電式變化的；一個或若干個安裝在路旁的機械式和/或光電式動態道路交通指示標志牌，其中所述的動態道路交通指示標志牌可以是機械式和/或光電式變化的；一個智能電子控制裝置，它由帶顯示器和鍵盤的控制面板、微處理器、驅動電路和通訊接口組成；所述動態道路交通指示標志和/或動態道路交通指示標志牌可以接收所述智能電子控制裝置的變化控制信號進行相應的變化。
所述智能電子控制裝置通過控制面板可以對動態道路交通指示標志和/或動態道路交通指示標志牌進行分時段變化設定和現場實時變化設定，通過通訊接口可以接受來自城市交通指揮中心或其它智能交通流量檢測設備的變化控制指令。依據上述變化設定和變化控制指令，通過驅動電路向動態道路交通指示標志和/或動態道路交通指示標志牌發出變化控制信號。
與現有的一次性設置、不能變化的道路交通指示標志相比，本發明提供的智能動態道路交通指示標志有以下優點(1)智能動態道路交通指示標志可按事先設定方案分時段變化，以適應交通流量分時段變化的需要；(2)交通警察可現場通過控制面板或遙控裝置臨時改變智能動態道路交通指示標志，以疏導臨時性的交通擁堵；(3)城市交通指揮中心可根據交通流量監視裝置的情況或臨時交通管制的要求直接通過遠距離通訊發布道路交通指示標志變化方案，智能動態道路交通指示標志實時發生相應變化。
以下結合附圖對本發明的具體實施方式
作詳細說明
圖1是智能動態道路交通指示標志原理框圖圖2是智能動態道路交通指示標志安裝示意圖圖3是智能動態道路交通指示標志效果示意圖圖4是智能電子控制裝置原理框圖圖5是智能電子控制裝置結構示意圖圖6是機械式動態道路交通指示標志結構圖
圖7是機械式動態道路交通指示標志結構剖面圖圖8是機械式動態道路交通指示標志可變標志體示意圖圖9是機械式動態道路交通指示標志電機驅動電路原理框圖圖10是動態道路交通指示標志拼裝示意圖圖11是直行動態交通指示標志變化示意圖圖12是左轉動態交通指示標志變化示意圖圖13是左轉加直行動態交通指示標志變化示意圖圖14是光電式動態道路交通指示標志結構圖圖15是光電式動態道路交通指示標志結構剖面圖圖16是光電式動態道路交通指示標志光電驅動電路原理框圖圖17是光電輪廓式動態道路交通指示標志效果圖具體實施方式
圖1是智能動態道路交通指示標志原理框圖，其中智能電子控制裝置1同時控制一個或多個動態道路交通指示標志2，多個動態道路交通指示標志2可以安裝在路面3和/或路旁道路交通指示牌4上，安裝在路面3或路旁道路交通指示牌4上的動態道路交通指示標志2連鎖動作，智能電子控制裝置1可以通過控制線5或以無線方式同時向一個或多個動態道路交通指示標志2發送驅動信號。
圖2是智能動態道路交通指示標志安裝示意圖，其中智能電子控制裝置1同時控制多組動態道路交通指示標志2，一般情況下，一組動態道路交通指示標志2由四個矩形動態道路交通指示標志6和四個箭頭形動態道路交通指示標志7組成，這樣組成的動態道路交通指示標志2可以產生任意方向的變化。安裝在路面3上的動態道路交通指示標志2必須與路面保持在同一水平面上。
圖3是智能動態道路交通指示標志效果示意圖，其中動態道路交通指示標志2的白色部分8是動態道路交通指示標志2變化后的顯示部分，淺灰色部分9是動態道路交通指示標志2變化后的隱藏部分。
圖4和圖5分別給出智能電子控制裝置1的原理框圖和結構圖，智能電子控制裝置由面板10、安裝在面板上的鍵盤11和顯示器12、面板連接電纜13、電源14、控制電路板15、接線端子16、殼體17組成。其中顯示器11可以采用任何適用的顯示技術(包括發光二極管(LED)、(液晶顯示器)(LCD)、等離子、陰極射線管等)；電源14可以采用開關電源或模擬電源；控制電路板15由微處理器18、顯示驅動電路19、鍵盤接口電路20、通訊接口電路21、時鐘電路22、動態道路交通指示標志驅動電路23組成；通訊接口電路21可以采用有線、無線、紅外等通訊方式；動態道路交通指示標志驅動電路23可以采用直接驅動、現場總線通訊驅動、無線通訊驅動等方式。
智能電子控制裝置1的工作原理如下微處理器18通過鍵盤接口電路20接收來自鍵盤11的分時段變化設定或現場臨時變化設定指令，或通過通訊接口電路21接收來自遙控裝置、城市交通指揮中心或其它智能交通流量檢測裝置的變化指令，一方面通過顯示驅動電路19將指令狀態送往顯示器12進行顯示以實現人機交互；另一方面與時鐘電路22產生的時鐘信號比較，形成動態道路交通指示標志2變化控制指令，通過動態道路交通指示標志驅動電路23驅動動態道路交通指示標志2發生相應的變化。
動態道路交通指示標志2包括路面標志和路旁標志牌標志，動態道路交通指示標志2可以有機械變化式變化、光電變化式和光電輪廓變化式三種基本變化形式，具體實施時可視情況采用其中的任何一種變化形式或混合采用兩種或兩種以上的變化形式，以下分別詳述這三種變化形式(1)機械變化式動態道路交通指示標志圖6是機械變化式動態道路交通指示標志結構圖，圖7是機械變化式動態道路交通指示標志結構剖面圖，圖8是機械變化式動態道路交通指示標志可變標志體示意圖。機械式動態道路交通指示標志由表面透明體24、殼體25、箭頭形可變指示標志體26、矩形可變指示標志體27、鏈條28、滾桶29、齒輪30、電機31、電機驅動電路32、傳動機構33、支架34、密封條35、密封引線口36和支撐框架37組成。其中，表面透明體24可以采用鋼化玻璃、高強度透明塑料、高強度有機玻璃等有足夠承載能力的透明物質，為防止表面透明體24產生鏡面效果反射強光，應對表面透明體24上表面做粗糙處理；殼體25可采用有足夠承載能力的金屬或塑料構成；箭頭形可變指示標志體26和矩形可變指示標志體27可采用有足夠抗拉強度和抗老化強度的柔性面料物質(如布料、塑料布、柔性金屬板等)；電機驅動電路32可以是直接驅動或帶微處理器的智能驅動電路。
機械式動態道路交通指示標志的工作原理如下箭頭形可變指示標志體26和矩形可變指示標志體27一面印刷白色箭頭和/或矩形標志另一面印刷與路面和/或路旁交通指示牌底色相近的顏色，其兩端與鏈條28緊密聯結，電機驅動電路32接收來自智能電子控制裝置的驅動信號并驅動電機31轉動，通過傳動機構33驅動鏈條28和滾筒29并帶動箭頭形可變指示標志體26和/或矩形可變指示標志體27轉動。當印有白色箭頭標志和/或白色矩形標志的一面轉到上面時透過表面透明體24顯示出道路交通指示標志，當印有與路面和/或路旁交通指示牌底色相近顏色的一面轉到上面時透過表面透明體24隱藏道路交通指示標志，為防止可變指示標志體26和/或矩形可變指示標志27下垂，可在下面設置支撐框架37。
一般情況下，一個完整的動態道路交通標志應由如圖10所示的四個箭頭形標志和四個矩形標志組成，通過顯示或隱藏相應的標志部分就可以顯示除調頭標志外任意的交通道路指示標志，如在圖10中，顯示箭頭標志38和矩形標志42、44，同時隱藏其它箭頭和矩形標志，就形成了如圖14所示的直行指示標志；顯示箭頭標志41和矩形標志45、44，同時隱藏其它箭頭和矩形標志，就形成了如圖12所示的左轉指示標志；顯示箭頭標志38、41和矩形標志42、45、44，同時隱藏其它箭頭和矩形標志，就形成了如圖13所示的直行加左轉指示標志。如此類推，可以變化出任意道路交通指示標志。
如圖2所示路面動態道路交通標志安裝時，應使表面透明體24與路面3處于同一水平面上。按一定比例縮小后同樣結構的動態道路交通標志也可以安裝在路旁動態道路交通指示牌上。此時路面動態道路交通指示標志和路旁動態道路交通指示牌應同步變化。
機械變化式動態道路交通標志也可采用由多組變化機構拼裝成一個矩形和/或箭頭形標志并連鎖動作的結構，也可采用兩面翻轉的變化形式，其原理雷同，此處不再贅述。
圖9是機械式動態道路交通指示標志電機驅動電路原理框圖，其工作原理是通過驅動接口電路46接受來自智能電子控制裝置的驅動控制信號，經微處理器47處理后產生驅動信號送驅動放大電路48驅動電機31工作。
(2)光電變化式動態道路交通指示標志圖14是光電變化式動態道路交通指示標志結構圖，圖15是光電變化式動態道路交通指示標志結構剖面圖。光電變化式動態道路交通指示標志由矩形表面透明體49和箭頭形表面透明體50、光電發光體51、光電驅動電路52、殼體53和密封條54組成。其中，矩形表面透明體49和箭頭形表面透明體50可以采用鋼化玻璃、高強度透明塑料、高強度有機玻璃等有足夠承載能力的透明物質，為防止矩形表面透明體49和箭頭形表面透明體50產生鏡面效果反射強光，應對矩形表面透明體49和箭頭形表面透明體50上表面做粗糙處理；殼體53可采用有足夠承載能力的金屬或塑料構成；光電發光體51可以采用發光二極管(LED)點陣、日光燈管、冷陰極發光管等高效、長壽命、高亮度發光材料組成；光電驅動電路52可以采用直接驅動或帶微處理器的智能驅動方式。
光電變化式動態道路交通指示標志的工作原理如下光電驅動電路52接收來自智能電子控制裝置的變化驅動信號并驅動光電發光體51發光或不發光。當光電發光體51發光時，矩形表面透明體49和/或箭頭形表面透明體50顯示相應的道路交通指示標志；當發光體51不發光時，透過矩形表面透明體49和/或箭頭形表面透明體50隱藏相應的道路交通指示標志。與上述機械變化式道路交通指示標志相似，通過多個光電發光體51的組合變化，可以產生各種道路交通指示標志的變化。
圖16是光電變化式動態道路交通指示光電驅動電路原理框圖，其工作原理是通過驅動接口電路46接受來自智能電子控制裝置的驅動控制信號，經微處理器47處理后產生驅動信號送驅動放大電路55驅動光電發光體51工作。
(3)光電輪廓變化式動態道路交通指示標志光電輪廓變化式動態道路交通指示標志與上述光電變化式動態道路交通指示標志工作原理和結構基本相同，區別是光電輪廓變化式動態道路交通指示標志是只顯示道路交通指示標志的輪廓線；而光電變化式動態道路交通指示標志顯示完整的道路交通指示標志。圖17是光電輪廓式動態道路交通指示標志效果圖，因兩者工作原理和結構基本相同，此處不再贅述。
上述三種動態道路交通指示標志分別有以下有優缺點(1)機械變化式動態道路交通指示標志成本低、節能(不變化時不用供電)、壽命長、不怕停電(停電時除不能變化外照常使用)，但夜間顯示清晰度略差。
(2)光電變化式動態道路交通指示標志顯示清晰(特別是夜間顯示效果好)，但節能效果不如機械變化式動態道路交通指示標志、成本高、怕停電(停電后將不顯示任何標志)、壽命較機械變化式動態道路交通指示標志低。
(3)光電輪廓變化式動態道路交通指示標志與光電變化式動態道路交通指示標志優缺點基本相同，但成本和耗能較光電變化式動態道路交通指示有大幅度降低。
智能電子控制裝置的較佳實施例本實施例的智能電子控制裝置1的顯示器12采用液晶點陣，驅動電路23采用485數字通訊總線驅動方式；通信接口21采用標準485通訊接口；電源14采用10W開關電源；鍵盤11采用20鍵觸摸式微動小鍵盤。由于采用了485數字通訊總線驅動方式，本實施例的智能電子控制裝置1對于上述三種動態道路交通指示標志是通用的。
機械變化式動態道路交通指示標志的較佳實施例本實施例的動態交通標志表面透明體24采用10mm厚的壓花鋼化玻璃，以防止玻璃鏡面反光；箭頭形可變指示標志體26和矩形可變指示標志體27采用高強度廣告燈箱布，一面的箭頭和矩形標志用白色反光漆印刷，另一面用瀝青色調和漆印刷；電機31采用10W直流步進電機，殼體25、支架34、支撐架37均采用經防腐處理后的鋼材；密封條35采用5mm厚的橡膠條，除防水密封作用外，還起緩沖作用，可以有效防止鋼化玻璃破碎；電機驅動電路32采用帶微處理器和485通訊接口的智能驅動方式。
光電變化式動態道路交通指示標志的較佳實施例本實施例的動態交通標志的箭頭形表面透明體50和矩形表面透明體49采用10mm厚的壓花鋼化玻璃，以防止玻璃鏡面反光；光電發光體51采用高亮度白色發光二極管點陣，殼體53采用經防腐處理后的鋼材；密封條54采用5mm厚的橡膠條，除防水密封作用外，還起緩沖作用，可以有效防止鋼化玻璃破碎；光電驅動電路52采用帶微處理器和485通訊接口的智能驅動方式。
權利要求1.一種智能動態道路交通指示標志，包括一個智能電子控制裝置，該裝置可以通過鍵盤和顯示器實現現場人機交互，或通過通訊接口接收遠距離道路交通指示標志變化指令，并依據接收到的道路交通指示標志變化指令驅動動態道路交通指示標志變化；一個或多個動態道路交通指示標志，所述動態道路交通指示標志可以根據所述智能電子控制裝置的變化驅動信號產生相應的變化，所述動態道路交通指示標志有下列三種類型(1)機械變化式動態道路交通指示標志、(2)光電變化式動態道路交通指示標志、(3)光電輪廓變化式動態道路交通指示標志。
2.根據權利要求1所述的智能動態道路交通指示標志，其中所述的智能電子控制裝置包括一個帶有鍵盤和顯示器的面板，以實現以現場人機交互的方式對所述動態道路交通指示標志進行分時段或實時變化設定；一個通訊接口，以接收遠距離道路交通指示標志變化指令；一個時鐘電路，以產生動態道路交通指示標志進行分時段變化的標準時鐘信號；一個微處理器，接收來自鍵盤或通訊接口的設定或指令信號，經與時鐘電路產生的標準時鐘信號比較后，通過驅動電路驅動所述動態道路交通指示標志產生相應的變化；一個驅動電路，將來自微處理器的變化信號轉換為驅動所述動態道路交通指示標志變化的驅動信號。
3.根據權利要求1所述的智能動態道路交通指示標志，其中所述的顯示器可以是下列顯示器液晶顯示器、發光二極管顯示器、陰極射線管顯示器；所述的通訊接口可以采用下列通訊形式有線、無線、紅外通訊；所述的驅動電路可以采用下列驅動形式直接驅動、各種現場總線驅動、無線驅動。
4.根據權利要求1所述的智能動態道路交通指示標志，其中所述的機械變化式動態道路交通指示標志，包括一個或多個表面透明體，用于保護機械可變標志體，并顯示機械可變標志體；一個或多個機械可變標志體，用于產生道路交通指示標志的變化；一個或多個電機，用于驅動機械可變標志體的變化；一個或多個機械傳動機構，用于將電機的動力傳遞到機械可變標志體；一個或多個電機驅動電路，用于接收來自智能電子控制裝置的變化驅動信號并驅動電機工作；一個或多個殼體，用于其它部件的安裝和保護。
5.根據權利要求1或權利要求4所述的智能動態道路交通指示標志，其中所述的表面透明體可以采用有足夠強度的下列透明材料鋼化玻璃、高強度透明塑料、有機玻璃；所述機械可變標志體可以采用有足夠抗拉強度的布料、塑料布、柔性金屬薄板材料；所述機械變化式動態道路交通指示標志可以由一個機械可變標志體構成，也可以由多個機械可變標志體聯動組合而構成；所述電機驅動電路可以是外部直接驅動，也可以是帶微處理器的智能驅動電路；所述機械傳動機構可以采用下列機械動力傳動裝置齒輪傳動裝置、皮帶傳動裝置、連桿傳動裝置；所述殼體可以采用下列有足夠強度的材料金屬材料、塑料。
6.根據權利要求1所述的智能動態道路交通指示標志，其中所述的光電變化式動態道路交通指示標志和光電輪廓變化式動態道路交通指示標志，包括一個或多個表面透明體，用于保護光電可變標志體，并顯示光電可變標志體；一個或多個光電可變標志體，用于產生道路交通指示標志的變化；一個或多個光電驅動電路，用于接收來自智能電子控制裝置的變化驅動信號并驅動光電可變標志體變化；一個或多個殼體，用于其它部件的安裝和保護。
7.根據權利要求1或權利要求6所述的智能動態道路交通指示標志，所述的光電變化式動態道路交通指示標志和光電輪廓變化式動態道路交通指示標志，其中所述的表面透明體可以采用有足夠強度的下列透明材料鋼化玻璃、高強度透明塑料、有機玻璃；所述的光電可變標志體可以采用下列光電發光材料發光二極管、冷陰極發光管、日光燈、節能燈；所述光電驅動電路可以是外部直接驅動，也可以是帶微處理器的智能驅動電路；所述殼體可以采用下列有足夠強度的材料金屬材料、塑料。
8.根據權利要求1所述的智能動態道路交通指示標志，其中，所述的動態道路交通指示標志可以安裝在路面上和/或路旁道路交通指示牌上。
專利摘要本實用新型涉及一種智能動態道路交通指示標志。該智能動態道路交通指示標志由一個帶微處理器的智能電子控制裝置和若干個安裝在路面和/或路旁道路交通指示牌上的動態道路交通標志組成。動態道路交通指示標志可以采用機械式和/或光電式變化形式。智能電子控制裝置可以通過控制面板的人機交互接受動態道路交通標志的分時段或實時變化設定指令，也可以通過通訊接口接受來自城市交通指揮中心或其他智能道路交通流量檢測裝置的遠距離變化指令，并將上述變化指令通過驅動電路輸出給動態道路交通標志是其產生相應的變化，從而達到智能化動態規范和疏導交通的目的。
文檔編號G08G1/095GK2754171SQ20042009638
公開日2006年1月25日 申請日期2004年9月29日 優先權日2004年9月29日
發明者孫滕諶 申請人:孫滕諶