专利名称：智能动态道路交通指示标志的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能道路交通技术、电子技术、计算机技术和光电技术领域。
技术背景近年来，随着汽车工业的迅猛发展和城市人口的不断增加，城市交通拥堵的现象越来越严重。道路交通管理部门在路面和路旁设置了各种道路交通指示标志以规范机动车的行车次序、疏导机动车流量试图达到缓解交通拥堵的目的。但是这些道路交通指示标志通常是在道路建设或维修时一次性用反光漆喷涂在路面或路旁指示牌上，不能随交通情况的变化而变化，在很大程度上已经不能适应当前城市特别是大城市道路交通的需要，在很多情况下，这种不能变化的静态道路交通指示标志不仅不能起到疏导交通、缓解拥堵的作用，反而成为制约交通顺畅的障碍。在北京、上海、广州这样的大城市我们常常会看到这样的情景有多车道的交通路口的某个直行或左转车道排着长长的大队，而邻近的车道却几乎空闲，同时，很多机动车往往邻近路口才开始并线，影响其它车道后续机动车的正常行驶，造成严重的拥堵，极大的降低了道路的有效利用率。造成这种现象的原因有以下几点(1)道路交通指示标志特别是交通路口的分道指示标志通常是在道路建设或维修时由道路交通管理部门根据当时各方向的交通流量规化设置的，但是随着城市建设的发展和交通流量的增加，各方向的交通流量会发生很大变化。例如一个原来有一条左转车道、两条直行车道和一条右转车道的单向四车道十字路口可以满足个方向交通流量的需要，但由于左转方向有一个住宅小区落成，左转方向的机动车流量猛然增加，一条左转车道显然已不能满足需要，结果造成该路口的严重拥堵。此时只要及时调整分道指示标志将左边的直行车道改为直行加左转的车道即可有效的缓解交通拥堵，但交管部门需要进行施工重新设置分道标志，这种举措从申报、审批到实施往往需要几个月乃至更长的时间才能实现。
(2)道路交通流量通常是分时段变化的，高峰时段和非高峰时段、上班时段和下班时段、工作日时段和公休日时段各方向交通流量会有很大变化。一成不变的分道指示标志无法适应这种变化，结果造成上述拥堵现象的发生。
(3)某些特殊突发情况，如交通事故、临时交通管制等造成某车道无法正常行驶，而分道指示标志无法及时改变，结果造成必须在该车道行驶的机动车发生严重拥堵。
综上所述，一次性划定的道路交通指示标志已不能适应当前道路交通发展的现状，本发明提出的智能动态道路交通指示标志可以随交通情况的变化动态的调整道路交通指示标志，在很大程度上避免或缓解由于上述原因造成的交通拥堵。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能动态道路交通指示标志，它可以通过预先分时段设定、现场手动调整或通过通讯接口接受城市交通指挥中心的调整指令等方式根据交通流量的变化动态实时改变道路交通指示标志，以克服现有一次性设置不能变化的静态道路交通指示标志带来的弊端，大幅度提高交通道路有效利用率，有效地缓解城市交通拥堵现象。
本发明的上述目的是这样实现的，一种智能动态道路交通指示标志，包括一个或多个按装在道路路面上的可变道路交通指示标志，其中所述的动态道路交通指示标志可以是机械式和/或光电式变化的；一个或若干个安装在路旁的机械式和/或光电式动态道路交通指示标志牌，其中所述的动态道路交通指示标志牌可以是机械式和/或光电式变化的；一个智能电子控制装置，它由带显示器和键盘的控制面板、微处理器、驱动电路和通讯接口组成；所述动态道路交通指示标志和/或动态道路交通指示标志牌可以接收所述智能电子控制装置的变化控制信号进行相应的变化。
所述智能电子控制装置通过控制面板可以对动态道路交通指示标志和/或动态道路交通指示标志牌进行分时段变化设定和现场实时变化设定，通过通讯接口可以接受来自城市交通指挥中心或其它智能交通流量检测设备的变化控制指令。依据上述变化设定和变化控制指令，通过驱动电路向动态道路交通指示标志和/或动态道路交通指示标志牌发出变化控制信号。
与现有的一次性设置、不能变化的道路交通指示标志相比，本发明提供的智能动态道路交通指示标志有以下优点(1)智能动态道路交通指示标志可按事先设定方案分时段变化，以适应交通流量分时段变化的需要；(2)交通警察可现场通过控制面板或遥控装置临时改变智能动态道路交通指示标志，以疏导临时性的交通拥堵；(3)城市交通指挥中心可根据交通流量监视装置的情况或临时交通管制的要求直接通过远距离通讯发布道路交通指示标志变化方案，智能动态道路交通指示标志实时发生相应变化。
以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明
图1是智能动态道路交通指示标志原理框图图2是智能动态道路交通指示标志安装示意图图3是智能动态道路交通指示标志效果示意图图4是智能电子控制装置原理框图图5是智能电子控制装置结构示意图图6是机械式动态道路交通指示标志结构图
图7是机械式动态道路交通指示标志结构剖面图图8是机械式动态道路交通指示标志可变标志体示意图图9是机械式动态道路交通指示标志电机驱动电路原理框图图10是动态道路交通指示标志拼装示意图图11是直行动态交通指示标志变化示意图图12是左转动态交通指示标志变化示意图图13是左转加直行动态交通指示标志变化示意图图14是光电式动态道路交通指示标志结构图图15是光电式动态道路交通指示标志结构剖面图图16是光电式动态道路交通指示标志光电驱动电路原理框图图17是光电轮廓式动态道路交通指示标志效果图具体实施方式
图1是智能动态道路交通指示标志原理框图，其中智能电子控制装置1同时控制一个或多个动态道路交通指示标志2，多个动态道路交通指示标志2可以安装在路面3和/或路旁道路交通指示牌4上，安装在路面3或路旁道路交通指示牌4上的动态道路交通指示标志2连锁动作，智能电子控制装置1可以通过控制线5或以无线方式同时向一个或多个动态道路交通指示标志2发送驱动信号。
图2是智能动态道路交通指示标志安装示意图，其中智能电子控制装置1同时控制多组动态道路交通指示标志2，一般情况下，一组动态道路交通指示标志2由四个矩形动态道路交通指示标志6和四个箭头形动态道路交通指示标志7组成，这样组成的动态道路交通指示标志2可以产生任意方向的变化。安装在路面3上的动态道路交通指示标志2必须与路面保持在同一水平面上。
图3是智能动态道路交通指示标志效果示意图，其中动态道路交通指示标志2的白色部分8是动态道路交通指示标志2变化后的显示部分，浅灰色部分9是动态道路交通指示标志2变化后的隐藏部分。
图4和图5分别给出智能电子控制装置1的原理框图和结构图，智能电子控制装置由面板10、安装在面板上的键盘11和显示器12、面板连接电缆13、电源14、控制电路板15、接线端子16、壳体17组成。其中显示器11可以采用任何适用的显示技术(包括发光二极管(LED)、(液晶显示器)(LCD)、等离子、阴极射线管等)；电源14可以采用开关电源或模拟电源；控制电路板15由微处理器18、显示驱动电路19、键盘接口电路20、通讯接口电路21、时钟电路22、动态道路交通指示标志驱动电路23组成；通讯接口电路21可以采用有线、无线、红外等通讯方式；动态道路交通指示标志驱动电路23可以采用直接驱动、现场总线通讯驱动、无线通讯驱动等方式。
智能电子控制装置1的工作原理如下微处理器18通过键盘接口电路20接收来自键盘11的分时段变化设定或现场临时变化设定指令，或通过通讯接口电路21接收来自遥控装置、城市交通指挥中心或其它智能交通流量检测装置的变化指令，一方面通过显示驱动电路19将指令状态送往显示器12进行显示以实现人机交互；另一方面与时钟电路22产生的时钟信号比较，形成动态道路交通指示标志2变化控制指令，通过动态道路交通指示标志驱动电路23驱动动态道路交通指示标志2发生相应的变化。
动态道路交通指示标志2包括路面标志和路旁标志牌标志，动态道路交通指示标志2可以有机械变化式变化、光电变化式和光电轮廓变化式三种基本变化形式，具体实施时可视情况采用其中的任何一种变化形式或混合采用两种或两种以上的变化形式，以下分别详述这三种变化形式(1)机械变化式动态道路交通指示标志图6是机械变化式动态道路交通指示标志结构图，图7是机械变化式动态道路交通指示标志结构剖面图，图8是机械变化式动态道路交通指示标志可变标志体示意图。机械式动态道路交通指示标志由表面透明体24、壳体25、箭头形可变指示标志体26、矩形可变指示标志体27、链条28、滚桶29、齿轮30、电机31、电机驱动电路32、传动机构33、支架34、密封条35、密封引线口36和支撑框架37组成。其中，表面透明体24可以采用钢化玻璃、高强度透明塑料、高强度有机玻璃等有足够承载能力的透明物质，为防止表面透明体24产生镜面效果反射强光，应对表面透明体24上表面做粗糙处理；壳体25可采用有足够承载能力的金属或塑料构成；箭头形可变指示标志体26和矩形可变指示标志体27可采用有足够抗拉强度和抗老化强度的柔性面料物质(如布料、塑料布、柔性金属板等)；电机驱动电路32可以是直接驱动或带微处理器的智能驱动电路。
机械式动态道路交通指示标志的工作原理如下箭头形可变指示标志体26和矩形可变指示标志体27一面印刷白色箭头和/或矩形标志另一面印刷与路面和/或路旁交通指示牌底色相近的颜色，其两端与链条28紧密联结，电机驱动电路32接收来自智能电子控制装置的驱动信号并驱动电机31转动，通过传动机构33驱动链条28和滚筒29并带动箭头形可变指示标志体26和/或矩形可变指示标志体27转动。当印有白色箭头标志和/或白色矩形标志的一面转到上面时透过表面透明体24显示出道路交通指示标志，当印有与路面和/或路旁交通指示牌底色相近颜色的一面转到上面时透过表面透明体24隐藏道路交通指示标志，为防止可变指示标志体26和/或矩形可变指示标志27下垂，可在下面设置支撑框架37。
一般情况下，一个完整的动态道路交通标志应由如图10所示的四个箭头形标志和四个矩形标志组成，通过显示或隐藏相应的标志部分就可以显示除调头标志外任意的交通道路指示标志，如在图10中，显示箭头标志38和矩形标志42、44，同时隐藏其它箭头和矩形标志，就形成了如图14所示的直行指示标志；显示箭头标志41和矩形标志45、44，同时隐藏其它箭头和矩形标志，就形成了如图12所示的左转指示标志；显示箭头标志38、41和矩形标志42、45、44，同时隐藏其它箭头和矩形标志，就形成了如图13所示的直行加左转指示标志。如此类推，可以变化出任意道路交通指示标志。
如图2所示路面动态道路交通标志安装时，应使表面透明体24与路面3处于同一水平面上。按一定比例缩小后同样结构的动态道路交通标志也可以安装在路旁动态道路交通指示牌上。此时路面动态道路交通指示标志和路旁动态道路交通指示牌应同步变化。
机械变化式动态道路交通标志也可采用由多组变化机构拼装成一个矩形和/或箭头形标志并连锁动作的结构，也可采用两面翻转的变化形式，其原理雷同，此处不再赘述。
图9是机械式动态道路交通指示标志电机驱动电路原理框图，其工作原理是通过驱动接口电路46接受来自智能电子控制装置的驱动控制信号，经微处理器47处理后产生驱动信号送驱动放大电路48驱动电机31工作。
(2)光电变化式动态道路交通指示标志图14是光电变化式动态道路交通指示标志结构图，图15是光电变化式动态道路交通指示标志结构剖面图。光电变化式动态道路交通指示标志由矩形表面透明体49和箭头形表面透明体50、光电发光体51、光电驱动电路52、壳体53和密封条54组成。其中，矩形表面透明体49和箭头形表面透明体50可以采用钢化玻璃、高强度透明塑料、高强度有机玻璃等有足够承载能力的透明物质，为防止矩形表面透明体49和箭头形表面透明体50产生镜面效果反射强光，应对矩形表面透明体49和箭头形表面透明体50上表面做粗糙处理；壳体53可采用有足够承载能力的金属或塑料构成；光电发光体51可以采用发光二极管(LED)点阵、日光灯管、冷阴极发光管等高效、长寿命、高亮度发光材料组成；光电驱动电路52可以采用直接驱动或带微处理器的智能驱动方式。
光电变化式动态道路交通指示标志的工作原理如下光电驱动电路52接收来自智能电子控制装置的变化驱动信号并驱动光电发光体51发光或不发光。当光电发光体51发光时，矩形表面透明体49和/或箭头形表面透明体50显示相应的道路交通指示标志；当发光体51不发光时，透过矩形表面透明体49和/或箭头形表面透明体50隐藏相应的道路交通指示标志。与上述机械变化式道路交通指示标志相似，通过多个光电发光体51的组合变化，可以产生各种道路交通指示标志的变化。
图16是光电变化式动态道路交通指示光电驱动电路原理框图，其工作原理是通过驱动接口电路46接受来自智能电子控制装置的驱动控制信号，经微处理器47处理后产生驱动信号送驱动放大电路55驱动光电发光体51工作。
(3)光电轮廓变化式动态道路交通指示标志光电轮廓变化式动态道路交通指示标志与上述光电变化式动态道路交通指示标志工作原理和结构基本相同，区别是光电轮廓变化式动态道路交通指示标志是只显示道路交通指示标志的轮廓线；而光电变化式动态道路交通指示标志显示完整的道路交通指示标志。图17是光电轮廓式动态道路交通指示标志效果图，因两者工作原理和结构基本相同，此处不再赘述。
上述三种动态道路交通指示标志分别有以下有优缺点(1)机械变化式动态道路交通指示标志成本低、节能(不变化时不用供电)、寿命长、不怕停电(停电时除不能变化外照常使用)，但夜间显示清晰度略差。
(2)光电变化式动态道路交通指示标志显示清晰(特别是夜间显示效果好)，但节能效果不如机械变化式动态道路交通指示标志、成本高、怕停电(停电后将不显示任何标志)、寿命较机械变化式动态道路交通指示标志低。
(3)光电轮廓变化式动态道路交通指示标志与光电变化式动态道路交通指示标志优缺点基本相同，但成本和耗能较光电变化式动态道路交通指示有大幅度降低。
智能电子控制装置的较佳实施例本实施例的智能电子控制装置1的显示器12采用液晶点阵，驱动电路23采用485数字通讯总线驱动方式；通信接口21采用标准485通讯接口；电源14采用10W开关电源；键盘11采用20键触摸式微动小键盘。由于采用了485数字通讯总线驱动方式，本实施例的智能电子控制装置1对于上述三种动态道路交通指示标志是通用的。
机械变化式动态道路交通指示标志的较佳实施例本实施例的动态交通标志表面透明体24采用10mm厚的压花钢化玻璃，以防止玻璃镜面反光；箭头形可变指示标志体26和矩形可变指示标志体27采用高强度广告灯箱布，一面的箭头和矩形标志用白色反光漆印刷，另一面用沥青色调和漆印刷；电机31采用10W直流步进电机，壳体25、支架34、支撑架37均采用经防腐处理后的钢材；密封条35采用5mm厚的橡胶条，除防水密封作用外，还起缓冲作用，可以有效防止钢化玻璃破碎；电机驱动电路32采用带微处理器和485通讯接口的智能驱动方式。
光电变化式动态道路交通指示标志的较佳实施例本实施例的动态交通标志的箭头形表面透明体50和矩形表面透明体49采用10mm厚的压花钢化玻璃，以防止玻璃镜面反光；光电发光体51采用高亮度白色发光二极管点阵，壳体53采用经防腐处理后的钢材；密封条54采用5mm厚的橡胶条，除防水密封作用外，还起缓冲作用，可以有效防止钢化玻璃破碎；光电驱动电路52采用带微处理器和485通讯接口的智能驱动方式。
权利要求1.一种智能动态道路交通指示标志，包括一个智能电子控制装置，该装置可以通过键盘和显示器实现现场人机交互，或通过通讯接口接收远距离道路交通指示标志变化指令，并依据接收到的道路交通指示标志变化指令驱动动态道路交通指示标志变化；一个或多个动态道路交通指示标志，所述动态道路交通指示标志可以根据所述智能电子控制装置的变化驱动信号产生相应的变化，所述动态道路交通指示标志有下列三种类型(1)机械变化式动态道路交通指示标志、(2)光电变化式动态道路交通指示标志、(3)光电轮廓变化式动态道路交通指示标志。
2.根据权利要求1所述的智能动态道路交通指示标志，其中所述的智能电子控制装置包括一个带有键盘和显示器的面板，以实现以现场人机交互的方式对所述动态道路交通指示标志进行分时段或实时变化设定；一个通讯接口，以接收远距离道路交通指示标志变化指令；一个时钟电路，以产生动态道路交通指示标志进行分时段变化的标准时钟信号；一个微处理器，接收来自键盘或通讯接口的设定或指令信号，经与时钟电路产生的标准时钟信号比较后，通过驱动电路驱动所述动态道路交通指示标志产生相应的变化；一个驱动电路，将来自微处理器的变化信号转换为驱动所述动态道路交通指示标志变化的驱动信号。
3.根据权利要求1所述的智能动态道路交通指示标志，其中所述的显示器可以是下列显示器液晶显示器、发光二极管显示器、阴极射线管显示器；所述的通讯接口可以采用下列通讯形式有线、无线、红外通讯；所述的驱动电路可以采用下列驱动形式直接驱动、各种现场总线驱动、无线驱动。
4.根据权利要求1所述的智能动态道路交通指示标志，其中所述的机械变化式动态道路交通指示标志，包括一个或多个表面透明体，用于保护机械可变标志体，并显示机械可变标志体；一个或多个机械可变标志体，用于产生道路交通指示标志的变化；一个或多个电机，用于驱动机械可变标志体的变化；一个或多个机械传动机构，用于将电机的动力传递到机械可变标志体；一个或多个电机驱动电路，用于接收来自智能电子控制装置的变化驱动信号并驱动电机工作；一个或多个壳体，用于其它部件的安装和保护。
5.根据权利要求1或权利要求4所述的智能动态道路交通指示标志，其中所述的表面透明体可以采用有足够强度的下列透明材料钢化玻璃、高强度透明塑料、有机玻璃；所述机械可变标志体可以采用有足够抗拉强度的布料、塑料布、柔性金属薄板材料；所述机械变化式动态道路交通指示标志可以由一个机械可变标志体构成，也可以由多个机械可变标志体联动组合而构成；所述电机驱动电路可以是外部直接驱动，也可以是带微处理器的智能驱动电路；所述机械传动机构可以采用下列机械动力传动装置齿轮传动装置、皮带传动装置、连杆传动装置；所述壳体可以采用下列有足够强度的材料金属材料、塑料。
6.根据权利要求1所述的智能动态道路交通指示标志，其中所述的光电变化式动态道路交通指示标志和光电轮廓变化式动态道路交通指示标志，包括一个或多个表面透明体，用于保护光电可变标志体，并显示光电可变标志体；一个或多个光电可变标志体，用于产生道路交通指示标志的变化；一个或多个光电驱动电路，用于接收来自智能电子控制装置的变化驱动信号并驱动光电可变标志体变化；一个或多个壳体，用于其它部件的安装和保护。
7.根据权利要求1或权利要求6所述的智能动态道路交通指示标志，所述的光电变化式动态道路交通指示标志和光电轮廓变化式动态道路交通指示标志，其中所述的表面透明体可以采用有足够强度的下列透明材料钢化玻璃、高强度透明塑料、有机玻璃；所述的光电可变标志体可以采用下列光电发光材料发光二极管、冷阴极发光管、日光灯、节能灯；所述光电驱动电路可以是外部直接驱动，也可以是带微处理器的智能驱动电路；所述壳体可以采用下列有足够强度的材料金属材料、塑料。
8.根据权利要求1所述的智能动态道路交通指示标志，其中，所述的动态道路交通指示标志可以安装在路面上和/或路旁道路交通指示牌上。
专利摘要本实用新型涉及一种智能动态道路交通指示标志。该智能动态道路交通指示标志由一个带微处理器的智能电子控制装置和若干个安装在路面和/或路旁道路交通指示牌上的动态道路交通标志组成。动态道路交通指示标志可以采用机械式和/或光电式变化形式。智能电子控制装置可以通过控制面板的人机交互接受动态道路交通标志的分时段或实时变化设定指令，也可以通过通讯接口接受来自城市交通指挥中心或其他智能道路交通流量检测装置的远距离变化指令，并将上述变化指令通过驱动电路输出给动态道路交通标志是其产生相应的变化，从而达到智能化动态规范和疏导交通的目的。
文档编号G08G1/095GK2754171SQ20042009638
公开日2006年1月25日 申请日期2004年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者孙滕谌 申请人:孙滕谌