专利名称：智能交通信号灯系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及现代交通设施领域的智能交通信号灯系统，具体地说涉及一种可将前方交通信号灯的显示内容，传送到车载显示面板上加以显示或语音提示的智能交通信号灯系统，使司机在看不到或看不清前方信号灯的情况下，也能清楚了解交通信号灯当前的显示内容。
现有的交叉路口交通信号灯系统，一般是利用红绿黄三种信号灯来指示路口的各个方向可否通行的状况，或加箭头信号灯来指示可以朝哪(些)个方向行驶，有的路口为了方便司机，还在指示灯架上装有红灯等待及绿灯通行的剩余时间倒计时显示牌。司机通过路口时，都要用目视方法看清楚前方交通信号灯的状态。当阳光很强时，很难分辨信号灯的颜色，有等待时间提示时，也很难看清楚。在车辆较多的情况下，车辆间距离较近，这时跟在大型车后的小型车就看不到交通信号灯指示，即使有等待时间提示，也不能看到。对于多数色盲人士来说，红绿色是最容易混淆的，即使能看到交通信号灯，要正确分辨更是困难。
本发明的目的是提供一种智能交通信号灯系统，这种智能交通信号灯系统可以克服现有交通灯信号系统存在的缺点，使得车辆在行驶过程中，无论前面有何车辆阻挡，均能够看到前方红绿灯情况。同时，本发明的系统还可为具有色盲缺陷人士识别红绿灯信号提供支持。更具体地说，利用本发明提供的系统，可将前方交通信号灯的显示内容传送到车载显示面板上，或通过语音加以提示，使司机在看不到或看不清前方信号灯的情况下，也能清楚了解交通信号灯当前的显示内容，从而避免和减少违反交通规则事件发生并杜绝交通事故。
本发明的目的是按如下方案实现的，在现有交通灯信号系统的基础上，增加无线发射装置，将各路口方向的交通信号灯的显示内容发射出来。在汽车上安装接收装置，该装置接收到红绿灯发射信号后，由显示面板加以显示，显示方式可以是模拟红绿灯，也可以文字形式显示红绿灯及相关信息，同时，也可通过语音装置加以提示，从而保证司机到达路口之前，就能够可以从显示面板或语音提示中了解到前方交通信号灯当前的显示内容。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，把交叉路口的各个方向按顺时针或逆时针的方法进行编号，各路口按同样的方法编号，编号用数字、字母或其他方法标识。交通信号灯也按同样顺序进行编号，即交通信号灯的编号与它所面对的路口方向的编号相同。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，在现有交通灯信号系统的基础上，加上发射装置，发射装置包括数据读取单元，调制或编码单元，发射单元三部分。数据读取单元读取现有交通信号灯的显示内容后，经调制或编码单元进行调制或编码，发射单元发射出来。各路口方向的交通信号灯发射出来的信号用不同频率、不同编码或其他方法区分开来。为了避免相邻交叉路口间信号的干扰，发射距离要小于相邻交叉路口间的距离。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述车载接收装置包括接收单元及解调或调码单元，可以按不同频率、不同编码或其他方法区分开来接收各路口方向的交通信号灯发射出来的内容。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，控制选择单元为手动方式。将交叉路口各个方向的编号标识在路边的指示牌上，或用颜料将编号写在路面上，司机到达路口时可由标识知道自己所在路口方向的编号，通过按钮或开关，选择接收相同编号的信号灯。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，控制选择单元为红外自动方式，包括路面红外发射装置和车载红外接收装置。在交叉路口各个方向的路面上安装红外发射装置，将该路口方向的编号发射出来，在汽车底部安红外接收装置，汽车经过路面时通过接收到的红外信号，可自动确定所在路口方向的编号。将所确认编号传给无线接收装置，无线接收装置可自动选择接收相同编号的交通信号灯的内容。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，控制选择单元为卫星定位系统。将交通路线图、交叉路口各方向的编号、汽车都纳入卫星定位系统，汽车到达交叉路口时，由卫星定位系统确认其所在路口方向的编号。将所确认编号传给无线接收装置，无线接收装置可自动选择接收相同编号的交通信号灯的内容。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，直接采用红外线发射和接收交通信号灯内容，不用对路口方向进行编号，也不需要控制选择单元。在靠近交叉路口的路面上安装一定数量的红外发射装置，将其前方交通信号灯的内容读取后用红外线发射出来，在汽车上安装红外接收装置，汽车经过路面时自动接收到信号，传给显示面板。利用发射距离较短和发射方向角较小的红外线进行发射，可以避免不同方向间的干扰。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述显示面板的显示方法与交通信号灯完全相同，即用红绿黄灯或加上信号箭头显示，如有等待时间提示，也同样显示出来。
按照本发明提供的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述显示面板加上相应文字注解同时显示出来，方便色盲人士。
实施本发明提供的智能交通信号灯系统，将前方交通信号灯的显示内容传送到车载显示面板上的智能交通信号灯系统，使司机在看不到或看不清前方信号灯的情况下，也能清楚了解交通信号灯当前的显示内容。将接收到的内容用与交通信号灯相同的模式显示加上相应文字注解同时显示出来，还可以解决色盲人士分不清红绿灯信号的苦恼。
下面结合附图和实施例，进一步说明本发明的特点。附图中
图1是本发明系统的工作原理示意图；图2是本发明系统车载装置的显示面板示意图；图3是本发明的交叉路口各方向的编号示意图。
图4是本发明采用红外线定向发射时汽车接收的示意图中统一标记说明如下1是交通信号灯显示模式，2是等待时间提示，3是文字注解模式，4是汽车，5是红外接收单元，6是公路路面，7是红外发射单元。
实施例1采用无线电磁波方案来实现，其中的控制单元采用手动按钮选择的方式。
如图1所示，在本发明提供的一种智能交通信号灯系统中，包括与现有交通信号灯系统配合的发射装置，以及装在机动车辆上的车载接收装置，该接收装置包括接收单元、控制选择单元和显示面板。本发明的工作原理是在设有交通信号灯的路口附近，在现有交通灯信号设备基础上，加上发射装置，可将该路口各方向的交通信号灯显示的内容，经过数字编码，用无线电波以同一频率同时发射。其发射功率控制在较小范围内(例如方圆30-100米)的接收装置可接收到。可以在汽车上安装接收装置，其中的接收单元通过天线或不通过天线可接收上述发射装置以规定频率发出的加载有数字编码的红绿灯信号，由车载装置上的控制选择单元在接收到的包含各个方向的交通信号中选择与自己行进方向对应的信息并由显示面板显示出来，同时可通过语音装置语音提示。其中，选择显示哪一个方向的信号可通过开关来确定，也可以用其它方式来确定。红绿灯信号显示在车内，所采用显示方式可以模拟现有交通灯显示方式，将显示部分设置在车辆仪表盘上，或倒视镜或其他便于驾驶员观察的位置，也可以采用文字形式，如红灯用“红”、“RED”等表示，允许左转的绿灯信号可以用“可左转”、“LEFT”等表示。这样，色盲障碍者也能准确知道前方交通灯信息。通过在汽车上安装接收装置，汽车到达交叉路口时，经手动选择单元选择接收相应的前方交通信号灯内容，由显示面板显示出来，司机可以从显示面板了解到前方交通信号灯当前的显示内容。
为了决定显示前方路口哪一个方向的信号灯，可以如图3所示，先把交叉路口的各个方向按逆时针方向进行编号，编号用A，B，C，D，E来表示，其他交叉路口都用同样的方法进行编号。交通信号灯也按同样顺序进行编号，即路口方向的编号与它所面对的交通信号灯的编号相同。把这些编号用颜料写在各路口方向的路面上，司机到达交叉路口时就可由路面上写编号知道自己所在路口方向的编号。
在现有交通灯信号系统的基础上，加上发射装置，将交通信号灯的显示内容读取后进行编码，用无线电波发射出来。不同路口方向的交通信号灯状用不同的频率来发射，即用A，B，C，D，E五种不同的频率发射。此时方向选择，就是接收频率选择。同一交通信号灯的显示内容分别编码，即把信号灯显示的各种内容分别编码，包括红绿黄灯内容，方向箭头指示灯内容，剩余等待时间内容。也可以将各个方向的信号用加载在同一频率发射，此时，方向选择就是选择其中相应的数据。
在汽车上安装接收装置进行接收。A，B，C，D，E五个不同路口方向的交通信号灯发射的不同频率的无线电磁波同时都到达接收装置的天线，经过控制选择电路来选择接收正确的路口方向，用与收音机原理相同的方法，设有A，B，C，D，E五个按钮进行选择，可分别接收各路口方向的交通信号灯内容。例如汽车行驶在B路口方向，到达时就根据路面上写的编码确定自己在B方向，按下按钮B，这时B方向所面对的交通信号灯发射的内容被选中，经过与发射时相反的接收解码后，传输给显示面板显示出来。
显示面板放在司机面前，如图2所示，显示面板的上半部分是交通信号灯显示模式1，与交通信号灯的内容完全一样，即用红绿黄灯或加上方向箭头显示，其右边是等待时间提示2。显示面板的下半部分是文字注解模式3，用相应文字表示交通信号灯内容，如红灯下面对应为“红”，绿灯下面对应文字为“绿”，依此类推。
采用无线电磁波方案并且控制单元采用手动按钮选择的方式时，简便易行，只需要在路面上写编号，在现有交通信号灯上装发射装置，在汽车上安装接收装置和显示面板即可。
实施例2采用红外定向发射方式来实现。
在该实施例中，有配合现有交通信号灯系统的发射装置，装在机动车辆上的车载接收装置、显示面板和语音单元。所述发射装置包括数据读取单元，编码单元，地下电缆和发射单元。数据读取单元读取现有交通信号灯的显示内容后，经编码单元进行编码处理，由地下电缆线传送到发射单元发射出来。所述发射单元安装在靠近交叉路口各方向的路面上，其前方交通信号灯的内容通过地下电缆传输过来后，通过红外线信号由地面向上发射。所述接收装置包括红外接收单元和解码单元，红外接收单元安装在汽车底部，汽车经过路面时会自动接收到信号，传到解码单元进行分析处理。
如图4所示，在靠近交叉路口各方向的路面6上安装一定数量的红外发射单元7，其前方交通信号灯的内容通过地下电缆传输到发射单元7后，通过红外线信号由地面向上发射，汽车经过路面时汽车4底部的红外接收单元5会自动接收到信号，传给解码单元进行分析处理。利用发射功率较小(距离较短)和发射方向角较小的红外发射管进行发射，可以避免道路不同方向间的干扰。我国车辆是靠右行驶，则可以只在右侧路面安装红外发射单元。实施本方案不用对路口方向进行编号，也不需要控制选择单元，车辆自动接收到其所在路口方向的交通信号灯内容。显示面板与实施例1相同，另外还有一个语音提示单元，将红外接收装置5的信号输入后处理后，用简明的语言对交通信号灯的内容进行提示，例如信号灯表示可向前方行驶时，提示音为“可前行”、信号灯表示可向左方行驶时，提示音为“可左转”，依此类推。
权利要求
1.一种智能交通信号灯系统，其特征在于，包括将交通信号灯信息以无线方式发射出来的发射装置，还包括设置在机动车辆上的车载接收装置，所述发射装置读取现有交通信号灯的显示内容并以较小功率的无线方式发送出来，所述车载接收装置包括接收单元、显示单元、语音单元以及对接收单元、显示单元和语音单元进行控制的控制单元，所述接收单元接收到所述发射装置发射的无线信号后，由控制单元对信号进行解码，将解码出的交通信号通过语音单元发声提示以及通过显示单元显示出来。
2.根据权利要求1所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，还包括控制选择单元。把交叉路口的各个方向及其对应的交通信号灯进行编号，控制选择单元按编号选择接收对应的交通信号灯显示内容。
3.根据权利要求1或2所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述发射装置包括数据读取单元、调制或编码单元以及发射单元三部分，所述数据读取单元读取当时交通信号灯信号后，经调制或编码单元调制或编码，由发射单元发射出来。
4.根据权利要求1或2所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述车载接收装置包括接收单元及解调或调码单元，可以按不同频率、不同编码或其他方法区分开来接收各路口方向的交通信号灯内容。
5.根据权利要求2所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述控制选择单元为手动方式。将交叉路口各个方向的编号标识在路边的指示牌上，或用颜料将编号写在路面上。司机通过按钮或开关，选择接收相同编号的交通信号灯的内容。
6.根据权利要求2所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述控制选择单元为红外自动选择方式，包括路面红外发射装置和车载红外接收装置，汽车经过路面时通过接收到的红外信号，自动确定所在路口方向的编号，从而使接收装置自动选择接收相同编号的交通信号灯的内容。
7.根据权利要求2所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述控制选择单元为卫星定位自动选择系统，将交通路线图、交叉路口各方向的编号、汽车都纳入卫星定位系统。由卫星定位系统确认汽车所在路口方向的编号。将所确认编号传给接收装置，可自动选择接收相同编号的交通信号灯的内容。
8.根据权利要求1所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述信号的发射和接收采用红外线定向发射技术，将交通信号灯内容通过地下电缆送到安装于路面的发射装置由地面向上发射，安装在机动底部的接收装置直接接收，可自动接收前方交通信号灯内容，不用对路口方向进行编号和控制选择单元。
9.根据权利要求1所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述显示面板的显示方法与交通信号灯完全相同，即用红绿黄灯或加上信号箭头显示，如有等待时间提示，也同样显示出来。
10.根据权利要求1和9所述的智能交通信号灯系统，其特征在于，所述显示面板除了显示模拟交通灯的红绿黄指示灯外，还以文字缩写形式显示，所述语音单元同时将接收到的信号处理成相应的语音信息，通过扬声器用声音进行提示。
全文摘要
一种智能交通信号灯系统,包括现有交通信号灯系统,发射装置,车载接收装置,和显示面板。把交叉路口的各个方向及其前方交通信号灯进行编号,发射装置读取现有交通信号灯的显示内容后发射出来。在汽车上安装接收装置,接收相应的交通信号灯内容,由显示面板显示出来,使司机在看不到或看不清交通灯的情况下,也可以清楚了解前方交通信号灯的内容。
文档编号G08G1/09GK1353404SQ0013288
公开日2002年6月12日 申请日期2000年11月7日 优先权日2000年11月7日
发明者肖明 申请人:肖明