一种可变车道地面指示系统及控制方法与流程

本发明涉及道路交通指示技术领域，尤其涉及一种可变车道地面指示系统及控制方法。

背景技术：

随着城市车流量的急剧增加，路口拥堵时有发生，各方向左转、直行和右转车道的车流量不同时间段内差别很大，于是城市路口可变车道等原来只在城市拥堵严重路口才设置的装置和系统已逐渐成为信号控制路口标配。然而，可变车道原有定义路面只标识为数字，车道可行进方向功能指示由车道上方的可变车道指示牌实现，可变车道指示牌仅仅标在可变车道入口处，车辆一旦经过它们后，无法观察指示牌，驾驶员不知道该车道是直行、左转、直+左，还是其它可行驶方向，而无法确认是否可以继续通行，导致路口更加混乱，极大影响通行效率。

现行的通行改进型解决方案，采用车道停车线前增加喷涂车道号，每个车道再设置一个信号灯，这个信号灯一般使用为多功能信号灯，可以指示多种状态。但是，驾驶员有时仍不能清晰确认是否可以继续通行，使得可变车道的效用大打折扣。

技术实现要素：

本发明公开一种可变车道地面指示系统及控制方法，用于解决现有技术中可变车道的指示标志带来的交通混乱和交通安全的技术问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种可变车道地面指示系统，包括：

第一发光模组阵列，所述第一发光模组阵列用于设置在可变车道的路面上，位于靠近可变车道的停车线且远离人行横道的一侧；所述第一发光模组阵列包括多个地面发光模组；所述地面发光模组包括基板、发光模块、通信模块、亮度检测模块和控制模块；所述亮度检测模块用于检测环境亮度，所述控制模块根据所述亮度检测模块检测的环境亮度值控制所述发光模块的亮度；

所述第一发光模组阵列能够部分点亮，排列显示为不同指示图形；所述不同指示图形包括左转指示图形、直行指示图形、右转指示图形、反向直行指示图形、掉头指示图形中的至少1个；

系统控制模块，所述系统控制模块设置在路侧，与所述第一发光模组阵列信号连接；所述系统控制模块包括远程通信模块，所述远程通信模块用于接收指挥中心的指令，控制所述第一发光模组阵列显示相应的所述指示图形。

优选地，所述地面发光模组包括下壳体和透明盖板，所述第一基板、发光模块、通信模块、亮度检测模块和控制模块设置于下壳体中；下壳体具有直流载波信号线接口；所述第一基板为圆形或圆角长方形。

优选地，还包括与所述系统控制模块电连接且用于监测是否有车辆位于可变车道的车辆位置监测模块，所述系统控制模块接收到所述车辆位置监测模块发送的车辆行驶信号时控制所述第一发光模组阵列打开，所述控制模块未接收到所述车辆位置监测模块发送的车辆行驶信号时控制所述第一发光模组阵列关闭。

优选地，所述地面发光模组还包括故障检测模块；所述故障检测模块用于检测所述发光模块是否正常发光，当检测出所述发光模块异常时，所述故障检测模块向所述控制模块发送异常信号。

优选地，不同所述指示图形对应的所述发光模组的发光颜色不同。

优选地，还包括设置在可变车道的路面上且靠近可变车道入口的第二发光模组阵列，所述第二发光模组阵列包括多个地面发光模组；所述地面发光模组包括基板、发光模块、通信模块、亮度检测模块和控制模块，所述系统控制模块控制所述第三发光模组阵列显示与所述第一发光模组阵列相同的所述指示图形；所述第二发光模组阵列能够部分点亮，排列显示为不同指示图形；所述不同指示图形包括左转指示图形、直行指示图形、右转指示图形、反向直行指示图形、掉头指示图形中的至少1个。

优选地，纵列设置多个第二发光模组阵列，且多个所述第二发光模块能够在系统控制模块控制下交替发光。

优选地，还包括设置在可变车道前方斑马线以外路面的第三发光模组阵列，所述第三发光模组阵列包括多个地面发光模组；所述地面发光模组包括基板、发光模块、通信模块、亮度检测模块和控制模块，所述系统控制模块控制所述第二发光模组阵列显示与所述第一发光模组阵列相同或不同的所述指示图形；所述第三发光模组阵列能够部分点亮，排列显示为不同指示图形；所述不同指示图形包括左转指示图形、直行指示图形、右转指示图形、反向直行指示图形、掉头指示图形中的至少1个。

优选地，所述第一发光模组阵列、第二发光模组阵列、第三发光模组阵列中的发光模组均相同。

本发明还提供了一种根据上述的可变车道地面指示装置的控制方法，包括：

系统控制模块接收可变车道的行车方向信号；

系统控制模块根据行车方向信号，控制所述第一发光模组阵列、第二发光模组阵列和第三发光模组阵列发光，显示出与所述行车方向信号相应指示图形。

本发明还提供了一种根据上述的可变车道地面指示装置的控制方法，包括：

系统控制模块提前接收指挥中心发送的可变车道的行车方向信号及可变车道变更时间节点信号；

系统控制模块根据行车方向信号，在可变车道变更时间节点的一预设时间之前，控制所述第二发光模组阵列发光，显示出与所述行车方向信号相应指示图形。

系统控制模块根据行车方向信号，在可变车道变更时间节点，控制所述第一发光模组阵列和第三发光模组阵列发光，显示出与所述行车方向信号相应指示图形。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

通过发光模组阵列在可变车道内形成指示发光标志，能够清晰地指示车辆行进方向，从而引导车辆高效通过路口，同时无需对现有信号灯进行改进升级。特别是，在可变车道变更的时间点，三个特定位置设置的三组发光模组阵列的设置，避免带来混淆，避免出现车辆驶过后车道指示变更带来的交通安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1的可变车道地面指示系统的系统拓扑图；

图2为本发明实施例1的发光模组的第一种结构示意图；

图3为本发明实施例1的发光模组的第二种结构示意图。

图4为本发明实施例2和实施例3的三个发光模组阵列的状态示意图；

图5为本发明实施例2和实施例3的三个发光模组阵列的状态示意图。

其中，附图1-5中具体包括下述附图标记：

第一发光模组阵列1；第二发光模组阵列2；第三发光模组阵列3；发光模组10；基板11；发光模块12；外壳体13。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图3所示，本发明的可变车道地面指示系统包括：第一发光模组阵列1，所述第一发光模组阵列1用于设置在可变车道的路面上，位于靠近可变车道的停车线且远离人行横道的一侧；所述第一发光模组阵列1包括多个地面发光模组10；所述地面发光模组10包括基板、发光模块、通信模块、亮度检测模块和控制模块；所述亮度检测模块用于检测环境亮度，所述控制模块根据所述亮度检测模块检测的环境亮度值控制所述发光模块的亮度。

第一发光模组阵列1能够选择性点亮部分灯珠，换言之第一发光模组阵列1能够部分点亮，排列显示为不同指示图形；不同指示图形包括左转指示图形、直行指示图形、右转指示图形、反向直行指示图形、掉头指示图形中的至少1个。

系统控制模块，设置在路侧，尤其是集成在信号灯杆内，或者单独的设备柜内部，或者路灯内部，亦或埋设于地下。系统控制模块与第一发光模组阵列1信号连接；系统控制模块包括远程通信模块，远程通信模块用于接收指挥中心的指令，控制第一发光模组阵列1显示相应的指示图形。

例如当可变车道为左转时，形成左转指示图形的第一发光模组阵列1中的部分发光模组10发光，其他发光模组10不发光；当可变车道为直行时，形成直行指示图形的第一发光模组阵列1中的部分发光模组10发光。如此设置，在可变车道内形成指示发光标志，能够清晰地指示车辆行进方向，从而引导车辆高效通过路口。

系统控制模块可以设置在路侧，具体例如路侧的红绿灯杆等上，供电模式可以为市电和/或太阳能供电模式，与指挥中心的上行通信可以为无线4g/5g、有线以太网或串行通信方式，与第一发光模组阵列1的下行通信可以为无线或有线通信控制模式，例如无线工业物联网模式、直流载波控制模式或直接线控模式等。其中，指挥中心与通常的指挥中心相同，指挥路口的红绿灯以及监控设备等。

第一发光模组阵列1的第一基板11可以呈方形或圆形等，通过例如螺栓固定在路面凹槽中，第一发光模组阵列1可以为led发光模组阵列，由多个led灯珠排列成指示图形，在led灯珠的外侧罩设灯罩。如此设置，支持最大65536个独立点控制和形成可自由组合控制的图案，可灵活构建客户需要图案，清晰指示行进方向，为驾驶员安全驾驶提供保障；可以达到ip68防尘防水等级。与不同指示图形对应的第一发光模组阵列1的发光颜色不同，例如形成左转指示图形的第一发光模组阵列1可以发红光(或者黄光)，形成直行指示图形的第一发光模组阵列1发绿光(或者白光)等。第一基板11上还可以设置通信模块、亮度检测模块、控制模块、智能检测模块和电源管理模块。

通信模块和远程通信模块实现与控制模块及控制中心的通信，通信模块支持工业物联网无线通信或有线直流载波模式，工业物联网无线通信模式采用基于wirelesshart通信芯片ht100-m。载波模式采用hlplcs520f载波芯片作为底层通信芯片，该芯片是一颗专为电力线载波通讯设计的，高集成度的fsk调制与解调芯片。采用无线和载波通信模式节约电缆成本，同时也给系统安装带来极大方便降低安装难度节约安装成本，而且系统稳定性增强。

亮度检测模块用于检测环境亮度，使控制模块能够根据亮度检测模块检测的环境亮度值，控制电源管理模块的通电量，从而调节第一发光模组阵列1的发光强度，提供清晰指示而不发出刺眼强光，实现自制控制减轻光污染且达到节能的目的。

地面发光模组10还包括故障检测模块；所述故障检测模块用于检测所述发光模块12是否正常发光，当检测出所述发光模块12异常时，所述故障检测模块向所述控制模块发送异常信号，请求修复，实现第一发光模组阵列1的自检与反馈。故障检测模块可以采用本领域常规的反馈算法或检测算法等。

进一步的，可变车道地面指示装置还包括与控制模块电连接且用于监测是否有车辆位于可变车道的车辆位置监测模块，车辆位置监测模块与通常的车辆位置监测模块相同，例如包括固定在红外灯杆上的监控设备等。当车辆位置监测模块检测到可变车道有车辆行驶时，生成车辆行驶信号并例如每间隔3秒向控制模块发送一次车辆行驶信号，控制模块接收到车辆行驶信号时控制第一发光模组阵列1打开。当控制模块超过例如10秒未接收到车辆行驶信号时，控制第一发光模组阵列1关闭，以节约电能。

实施例2

结合图4-5，在实施例1技术方案的基础上，本实施例中包括设置在可变车道的路面上且靠近可变车道入口的第二发光模组阵列2，所述第二发光模组阵列2包括多个地面发光模组10；所述地面发光模组10包括基板11、发光模块12、通信模块、亮度检测模块和控制模块，所述系统控制模块控制所述第二发光模组阵列2显示与所述第一发光模组阵列1相同的所述指示图形；所述第二发光模组阵列2能够部分点亮，排列显示为不同指示图形；所述不同指示图形包括左转指示图形、直行指示图形、右转指示图形、反向直行指示图形、掉头指示图形中的至少1个。

优选地，纵列设置多个第二发光模组阵列2，且多个所述第二发光模块2能够在系统控制模块控制下交替发光。

第二发光模组阵列2可以布置在整条可变车道的入口处，即从交通路口进入可变车道的入口处。也可以是，道路虚线与实线的交界处。第二发光模组阵列2能够在车辆驶入可变车道之前，提醒驾驶人其驶入的可变车道所允许的行驶方向。

另外，如此设置，当靠近停车线的第一发光模组阵列1被前方车辆挡住后，位于其他车道的车辆可以通过观察第二发光模组阵列2确定是否可以变道，通过第二发光模组阵列2清晰地指示其他车道车辆行进方向。第二发光模组阵列2的构造可以与第一发光模组阵列1的构造相同。

第一发光模组阵列1中的多个发光模组10可以分别通过通信单元和系统控制模块信号连接；也可以多个发光模组10均与一控制器信号连接，再由控制器与系统控制模块信号连接。

在一种特定场景下，如图5所示，第二发光模组阵列2能够避免交通混乱。部分可变车道为正反向可变车道，在可变车道即将改变方向的时间节点，控制第二发光模组阵列提前一预设时间进行反向指示，能够避免这一时间节点前后两方向车辆对向相遇甚至相撞的可能性。

实施例3

结合图4-5，在实施例2技术方案的基础上，本实施例中包括设置在可变车道前方斑马线以外路面的第三发光模组阵列3，所述第三发光模组阵列3包括多个地面发光模组；所述地面发光模组包括基板11、发光模块12、通信模块、亮度检测模块和控制模块，所述系统控制模块控制所述第三发光模组阵列3显示与所述第一发光模组阵列1相同或不同的所述指示图形；所述第三发光模组阵列3能够部分点亮，排列显示为不同指示图形；所述不同指示图形包括左转指示图形、直行指示图形、右转指示图形、反向直行指示图形、掉头指示图形中的至少1个

如此设置，可以进一步清晰地指示其他车道车辆行进方向；而且能够在尽可能降低成本的基础上，保证车辆有序通行，提高通行效率，减少堵车的风险。

第三发光模组阵列3构成的每个指示图形可以选择性显示红色和绿色，以能够与红绿灯的颜色对应，例如红绿灯显示红色时，第三发光模组阵列也显示红色；红绿灯显示绿色时，第三发光模组阵列也显示绿色，以便于驾驶员通行。

在一种特定的情形下，在可变车道对应的交通信号灯没有可变显示的前提下(现有绝大部分可变车道都是后续改造而来的，交通信号灯是预置的，无法根据可变车道变更信号调整信号灯的显示方式)，驾驶员在可变车道信号改变前进入可变车道等红灯(如早高峰可变车道的启动前的7时59分30秒)，且该车辆排在左转队列的第一位，然后当绿灯亮起后，早高峰可变车道已经启动(8时01分)，该车道已经变为不允许左转而只允许直行，此时该驾驶员无法察觉到信号变化，因为第一发光模组阵列1被压在车下，如果依然左转的话，将会带来极大的安全隐患(对向车辆认为该车道只允许直行而不会减速和警惕对向左转车辆)。而第三发光模块的引入，极好的避免了这种事故的发生。

如图5所示，如果驾驶员在可变车道信号改变前进入可变车道等红灯(如早高峰可变车道的启动前的7时59分30秒)，且该车辆排在左转队列的第一位，然后当绿灯亮起后，早高峰可变车道已经启动(8时01分)，该车道已经变为相反的方向，第三发光模组阵列3显示为掉头图形，在可变车道的车辆应当根据该掉头指示掉头形式，以避免通过当前路口后与可变车道的对向来车冲突甚至碰撞。

实施例4

本实施例提供了根据实施例3中的可变车道地面指示系统的控制方法，包括：

控制模块接收可变车道的行车方向信号；

控制模块根据行车方向信号，控制相应指示图形的第一发光模组阵列1发光。

其中，控制模块还同时根据行车方向信号，控制相应指示图形的第二发光模组阵列发光。

实施例5

本实施例提供了根据实施例3中的可变车道地面指示系统的控制方法，包括：

系统控制模块接收可变车道的行车方向信号；

系统控制模块根据行车方向信号，控制所述第一发光模组阵列、第二发光模组阵列和第三发光模组阵列发光，显示出与所述行车方向信号相应指示图形。

实施例6

本实施例提供了根据实施例3中的可变车道地面指示系统的控制方法，包括：

系统控制模块提前接收指挥中心发送的可变车道的行车方向信号及可变车道变更时间节点信号；

系统控制模块根据行车方向信号，在可变车道变更时间节点的一预设时间之前，控制所述第二发光模组阵列发光，显示出与所述行车方向信号相应指示图形。

系统控制模块根据行车方向信号，在可变车道变更时间节点，控制所述第一发光模组阵列和第三发光模组阵列发光，显示出与所述行车方向信号相应指示图形。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。