专利名称：快速路网动态交通诱导标志的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交通管理智能化装置，特别是涉及一种快速路网动态交通诱导标志。
背景技术：
发光二极管(LED)技术广泛应用于各领域，在道路交通管理领域中的应用也呈现快速的上升势头，在交通诱导信息显示屏、交通标志等方面的应用也增长迅速。
随着交通管理科技的发展，许多城市着手建设智能交通系统(ITS)，交通诱导系统作为智能交通系统的子系统被置于很重要的位置，LED交通诱导信息显示屏作为诱导的重要载体得到了快速的发展。LED交通标志已广泛用于路口交通灯/行人灯。
对于仅仅显示路段交通状况和停车场情况等文字信息的显示屏而言，通常是利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成大面积显示屏幕。这种全部由LED点阵构成的显示屏幕用于交通信息发布和诱导时具有以下弱点1.发布譬如“前方道路拥堵”等文字性的交通诱导信息时，信息含量少，无法给出全局性的交通状况描述。
2.由于高亮度LED灯的成本相对较高，用量很大，在显示屏的总成本构成中占的比例非常高，使得大型显示屏(譬如4米×3米)的造价很高，制约了大面积的推广应用。
3.虽然单个LED灯的设计寿命较长，但由于整块显示屏上的LED灯达数万只之多，所以，在实际应用中显示屏发生LED灯损坏的可能性较高。当显示文字信息时，很容易发生缺笔划的情形，因此可识读性降低。
发明内容
本发明所述快速路网动态交通诱导标志的发明目的之一是提供一种具有全面性交通动态显示的，并且可实现交通拥堵、畅通状态及交通流向等多种显示功能的交通信息显示装置；目的之二是提供一种单位面积造价低的交通信息显示装置。
本发明所述快速路网动态交通诱导标志是由大型显示屏和驱动控制电路两部分组成；所述显示屏由高亮度LED灯和电路基板组成；驱动控制电路包括LED显示驱动电路；其特征在于在显示电路基板上，安装有红、绿色高亮LED灯交错间隔排列组成的长条形道路显示部分，该道路显示部分按城市/公路的主干道路网拓朴结构排布；所述主干道路按平常交通拥堵状况的相关联程度分成若干段，每段条形道路显示部分上还包括由红色、绿色高亮度LED灯组成的按上行/下行方向排布的箭头形显示部分；在相邻于上述各个主干道路显示部分的电路基板上，贴复有标有对应该道路名称的反光标志膜层；在代表该标志所处位置处的电路基板上，设置有呈圆形分布的以LED灯表示的当前位置显示部分。
如上所述的一种快速路网动态交通诱导标志，所述驱动控制电路中的LED显示驱动电路与微控制器相连接，并受其控制，所述微控制器包括有线/无线通信接口，该微控制器内含中央处理器CPU、FLASH存储器、EEPROM存储器和RAM单元，其FLASh存储器或EEPROM存储器中存储有各个干道路段编码及相应的交通拥堵信息有关数据；由微控制器根据有线/无线通信接口收到的动态信息，控制LED显示驱动电路以动态数据这时刷新的方式分别对代表道路拥堵或畅通的红或绿LED灯、代表上行/下行方向的箭头形红或绿LED灯、代表该标志所处位置的圆形闪烁LED灯进行分段控制亮/灭。
本发明与传统的交通提示标志相比，具有如下优点1.可以对全局性的道路交通状况进行直观描述，实现交通拥堵、畅通状态及交通流方向的有效表示，具有很好的识认效果。
2.具有表示城市全局性快速路网主干道交通状况或局部区域道路交通状况的能力，信息含量大。
3.在LED屏的设计中，只在需要显示图形的相应点处设置LED灯，在没有图形显示的屏上其他区域不需设置，从而大大降低了LED灯的数量，使得造价也大幅降低。
4.由于LED灯在使用过程中，不可避免的会出现损坏现象，个别灯的损坏对图形的可识认性造成的影响要远小于文字。所以，与仅显示文字的标志相比，动态干道交通诱导标志具有更高的可实用性。
5.可有效提高驾驶员出行时，对周边道路交通通行状态的了解和交通适应调节，非常有助于城市交通状况的改善。
图1是本发明所述快速路网动态交通诱导标志的LED显示屏的正视图图2是本发明所述快速路网动态交通诱导标志的道路显示部分的LED灯排列示意图；图3是本发明所述快速路网动态交通诱导标志的LED显示屏的断面结构示意图；图4是本发明所述快速路网动态交通诱导标志的驱动控制电路方框原理图。
具体实施例方式
本发明所述的快速路网动态交通诱导标志包括大型显示屏和驱动控制电路。大型显示屏的具体结构可参见图1、2、3，构成大型显示屏的部件包括固定LED灯的大型电路基板1，由红、绿色LED灯交错间隔排列组成的长条形道路显示部分2，其中红色灯2-1与绿色灯2-2间隔交错排列，并且按城市/道路的主干道网拓朴结构排布。
所述主干道路按平常交通拥堵状况的相关联程度分成若干段，可按每两个叉路口之间为一个显示段。在每段条形道路显示部分上还包括由红色LED灯组成的按上行/下行、左行/右行方向排布的两个箭头形显示部分5。在每条主干道路的相邻处的电路基板1上，贴复有标明该主干道路对应名称的反光标志膜层6。在代表该标志所处位置的电路基板处，设置有呈圆形或三角形等标志的LED灯4，表示标志所处位置。在标志显示屏上，还可含有一块小型供用于发布紧急、重要公告信息的可变换文字的LED屏3。在电路基板1上方设有LED灯透明保护罩7。
本发明的工作原理说明如下1.本标志是以若干个圆形或长条形的高度LED灯组成城市/公路的主干道路网拓扑结构。在重要干道附近贴反光标志膜标出道路名称。
2.将以LED灯表示的交通干道按平常交通拥堵状况的关联程度分成若干段。在每一段上用LED灯再制作出表示方向的两个箭头，如上行/下行，左行/右行等。
3.本标志上安装有有线或无线通信接口，能够接收到交通指挥中心或其他交通信息发布机构提供的干道路网各区段的交通堵信息。
4.交通拥堵状况通过LED灯的红绿颜色来表示。
假设某交通干道编号用X表示，干道上某个区段编号用Y表示，干道的交通流方向用Z表示(上行/下行，左行/右行等)，则X干道上Y区段Z方向的交通拥堵塞状况表示方法如下(1)当X干道上Y区段LED灯显示为绿色，箭头灯不亮时，表示X干道上Y区段的双向交通畅通、车辆行驶快速。
(2)当X干道上Y区段LED灯显示为红色，箭头灯不亮时，表示X干道上Y区段的双向交通拥堵、车辆行驶缓慢。
(3)当X干道上Y区段LED灯显示为红色，Z方向的红色箭头灯亮时，表示X干道上Y区段的Z方向交通拥堵、车辆行驶缓慢，而反方向的交通畅通、车辆行驶快速。
(4)当X干道上Y区段LED灯显示为绿色，Z方向的绿色箭头灯亮时，表示X干道上Y区段的Z方向交通畅通、车辆行驶快速，而反方向的交通拥堵、车辆行驶缓慢。
5.当处于早、晚交通高峰期时，若诱导标志上大多数干道的交通处于拥堵状态时，则诱导标志将绿色LED箭头和绿色区段指示出哪些道路处于通畅状态。当处于非交通高峰期时，若诱导标志上大多数干道的交通处于畅通状态时，则诱导标志采用红色LED箭头灯和红色区段指示出哪些道路还处于拥堵状态。从而有针对性地给出有价值的诱导信息。
6.在以LED灯构成的主干道路网拓扑结构图下方，还可以地设一小条可变字体的LED屏，从而便于紧急时刻发布重要公告信息。
7.动态干道交通诱导标志硬件电路主要由以下部分组成电源、微控制器(MCU)、LED显示驱动电路，LED灯、有线/无线通信接口。
电源可由220V市转换产生。
微控制器(MCU)内含中央处理器(CPU)、FLASh存储器、EEPROM存储器、RAM等单元，其FLASh存储器或EEPROM存储器中存储有干道路段编码及相应的交通拥堵信息等有关数据信息。
LED显示驱动电路负责对标志上的LED灯进行分段控制亮/灭。
LED灯为高亮度红色、绿色发光二极管。由LED灯组合的点阵单元的亮度及可分辨性要满足交通适放性的有关要求。
有线/无线通信接口，可以是RS422、RS485、GSM、GPRS接口，可以借助有线电缆或无线传输方式实现过远距离组网连接，便于与交通控制中心进行实时交通拥堵信息交换。
8.交通诱导标志的安装本交通诱导标志交可以安装设置在大型停车场、高速公路入城处、城市快速干道上方、交叉口等驾驶员便于快速扫视并获取出行干道的交通拥堵情况。
标志的安装位置在标志板上用闪烁的同心圆来表示。
9.交通诱导标志图示本发明的具体驱动控制电路见图4。
1.CPU负责整个系统的管理，处理与上位机的通信，将执行上位机发来的指令，并将需要显示的内容送到扫描控制器中。
2.通信模块负责CPU与上位机之间的通信，将CPU的TTL信号的电平转为RS232/RS485的电平发给上位机，并将上位机传过来的信号转换成TTL电平的信号转给CPU。
3.电源管理负责系统的电源管理，当系统上电时要对CPU进行复侠处理，当电压过低或过高时都会对CPU进行强制复位，由上电复位和看门狗2部份组成。
4.SRAMCPU在处理数据时，所有的当前使用的数据都要保存在SRAM中，其中包括各类图形和文字信息，以及程序中要用的各种参数等。
5.FRAM系统中保存的各种图形、文字文件，这部份的数据是永久保存在系统中的数据，掉电数据不会丢失，内含一个小型文件系统。
6.扫描控制负责LED显示的扫描控制，LED显示部份为了显示数据需要系统要有显示数据，点时钟同步和帧同步，这部分的信号都由扫描控制电路完成系统以每秒100帧的速度来刷新显示内容。
7.LED驱动接收由扫描控制电路发送过来的信号，并将接控制信号的要求来决定每个LED灯是否点亮。
8.LED是发光二极管，如果正向加一个2V的电源就可有电流通过，并可发出到一定波长的可见光。每个点由2种颜色的LED组成。可以分别显不同颜色的光，当它们这间再进行组合就可以到不同色彩的光。
权利要求
1.一种快速路网动态交通诱导标志，由大型显示屏和驱动控制电路两部分组成；所述显示屏由高亮度LED灯和电路基板组成；驱动控制电路包括LED显示驱动电路；其特征在于在显示电路基板上，安装有红、绿色高亮LED灯交错间隔排列组成的长条形道路显示部分，该道路显示部分按城市/公路的主干道路网拓朴结构排布；所述主干道路按平常交通拥堵状况的相关联程度分成若干段，每段条形道路显示部分上还包括由红色、绿色高亮度LED灯组成的按上行/下行方向排布的箭头形显示部分；在相邻于上述各个主干道路显示部分的电路基板上，贴复有标有对应该道路名称的反光标志膜层；在代表该标志所处位置处的电路基板上，设置有呈圆形分布的以LED灯表示的当前位置显示部分；所述驱动控制电路中的LED显示驱动电路与微控制器相连接，并受其控制。
2.如权利要求1所述的一种快速路网动态交通诱导标志，其特征在于所述微控制器包括有线/无线通信接口，该微控制器内含中央处理器CPU、FLASH存储器、EEPROM存储器和RAM单元，其FLASh存储器或EEPROM存储器中存储有各个干道路段编码及相应的交通拥堵信息有关数据；由微控制器根据有线/无线通信接口收到的动态信息，控制LED显示驱动电路以动态数据这时刷新的方式分别对代表道路拥堵或畅通的红或绿LED灯、代表上行/下行方向的箭头形红或绿LED灯、代表该标志所处位置的圆形闪烁LED灯进行分段控制亮/灭。
全文摘要
本发明公开了一种快速路网动态交通诱导标志。它包括大型LED灯显示屏和驱动控制电路。所述LED灯显示屏包括红、绿LED灯组成的城市/公路的主干道路网拓扑结构构成的长条形道路显示部分，还包括表示道路每段按上行/下方向排布的箭头形LED显示部分和标明道路的对应名称的反光标志膜贴复层。交通拥堵状况通过LED灯的红、绿两色分别代表，再配以箭头灯表示拥堵方向信息。本装置具有全面表示城市干道交通状况或局部区域道路交通状况的能力，且信息含量大，包括拥堵、畅通及交通流量方向等。该装置还具有造价低的效果。
文档编号G09G3/32GK1508766SQ021568
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月19日 优先权日2002年12月19日
发明者蔡华, 李绪龙, 齐彤岩, 李卫东, 蔡 华 申请人:交通部公路科学研究所