一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌的制作方法

本技术涉及一种计算机信息技术、物联网通讯技术、自动化控制技术和道路交通可变车道控制领域领域，尤其涉及一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌。

背景技术：

1、现有技术中可变车道指示牌被当做信号灯组控制，通过道路交通信号控制机制输出三色灯去控制可变车道的直行、左转、禁行等状态，而可变车道指示牌布置位置离信号机安装位置较远，利用信号机的灯组输出线来控制使得 系统出现控制线多以及工程施工工作量大的问题；而通过独立的控制器控制可变车道指示牌时，也存在控制线多的问题；现有技术仅仅通过电源线的开关通电来控制指示灯的亮起与熄灭，无法有效监测指示灯的实际状态，存在无法形成闭环反馈机制以及缺乏有效的设备管理等问题；现有技术中可变车道指示牌仅仅是单一车道的可视化指示，而缺乏状态监测和信息发布功能，存在难以应对自动驾驶场景下的车路协同交互的问题。

2、例如，一种在中国专利文献上公开的“ 一种可变车道指示牌”，其公告号cn209591091u，包括本实用新型提供了一种可变车道指示牌，包括能够动态显示的显示区域，与显示区域电性连接的电源模块、控制器，道路信息采集系统、后台系统；显示区域包括用于显示车道通行信号状态的信号显示区以及用于显示文字信息的信息显示区；道路信息采集系统收集车道信息发送到后台系统，后台系统处理分析车道信息后向控制器发送车道导引指令，使得显示区域动态显示车道通行信号状态；信号显示区在控制器的车道导引指令下能输出显示若干种车道通行信号状态；其问题在于缺少用于监测指示牌状态的设备，并且不能实现自我反馈机制，缺乏有效地设备管理。

技术实现思路

1、本实用新型主要解决现有技术可变车道控制线复杂、可变车道设备状态无有效管理以及车路协同交互信息不足的问题；提供一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌，基于安全原理，可变车道指示牌能实现自身的故障检测，可变车道指示牌的控制和输出能形成反馈和闭环，在减少布线的前提下，通过无线通讯将可变车道指示牌的实时状态信息发不出来，将信息发布到智能物联网关，通过智能物联网关将接受的信息传输给车载设备，使车辆接收到正确的可变车道指示牌状态信息。

2、本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、本实用新型包括相互通讯的智能物联网关和指示牌，指示牌包含智能显示模块，智能显示模块包含依次连接的无线接口模块、处理单元模块、驱动模块以及矩式灯盘；智能显示模块中驱动模块控制并监测灯盘模块的运行状态，将记录结果反馈给处理单元模块，处理单元模块将信息传递至无线接口模块，由无线接口模块与智能物联网关通信并广播至车辆，智能显示模块与智能物联网关之间互联用于实时监测矩式灯盘的运行状态，并对状态进行反馈，从而及时调解模块异常，保障各模块及系统稳定性；矩式灯盘用于显示车道变动信息，通过灯光变化对来往车辆视觉提醒。

4、作为优选，所述的指示牌取电端连接电源转换模块输电端，电源转换模块取电端通过电源线连接外部供电设备；指示牌仅使用电源线，减少了供线复杂度并减小施工工程量；电源转换模块用于将交流电变压并转换为直流电，以维持电路中恒定的直流电压，从而保护与之连接的智能显示模块。

5、作为优选，所述的矩式灯盘包含用于显示灯盘状态的分块灯矩阵，分块灯矩阵与若干用于保护电路的限流电阻串联；指示牌的灯盘被分为均匀的分块灯矩阵，便于控制灯光组成的图像变化，分块灯矩阵之间相互并联后整体与分流电阻串联，分流电阻的存在对于整个电路起到分压保护的作用，限制电路中的电流从而保护灯盘中的元件不被损坏。

6、作为优选，所述的分块灯矩阵包含若干呈矩阵分布的灯光区，各灯光区之间并联，每个灯光区包含15~19个led灯珠，所述led灯珠之间等距离分布，led灯珠全部亮起时从外层向内呈逐渐缩小的环状灯带，并在形成图案时，呈规则带状排列；led灯珠受控于驱动器，led灯珠改变其颜色从而对车辆进行视觉提示，点状led灯珠构成提示信息，使得信息展示更加明显，利于路车交互；限流电阻为了保护电路中的电流过大而损坏led灯珠或其他元件；led灯珠颜色清晰，使得灯光在白天亮起时也能够清晰指示内容。

7、作为优选，所述指示牌的供电端与矩式灯盘的取电端相连；矩式灯盘的状态发送端与驱动模块的状态接收端相连，矩式灯盘的指令接收端与驱动模块的指令发送端相连；驱动模块的信号输入端与处理单元模块的信号输出端相连，驱动模块的信号接收端与处理单元模块的信号发送端相连；所述处理单元模块信号接收端与无线接口模块信号发送端相连，无线接口模块信号输入端与处理单元模块信号输出端相连；驱动模块中包含电流检测电路和电流记录仪，通过检测电流并分析电路中的异常信号从而得知矩式灯盘是否处于正常运行状态，并通过各接口将信息传递至处理单元模块，同时处理单元模块将信息同步至无线接口模块。

8、作为优选，所述的无线接口模块通过无线通讯与智能物联网关相连，用于接收发送无线讯息，智能物联网关对于接收到的无线讯息进行处理，并将讯息传递给车辆；信息到达无线接口模块后将传递给智能物联网关，由智能物联网关分析后将信息发送至车辆或反馈给系统工作人员，当矩式灯盘运行发生异常时，无线接口模块将把异常信息反馈给工作人员，并及时采取维修措施。

9、作为优选，所述的指示牌正面设置为椭圆形、圆形或边角圆润的其他多边形，指示牌侧面设置凸起弧面，所述指示牌的正面设有透明防水壳体，侧面与反面外部增设有能够防水且屏蔽信号的铝壳，铝壳内部设有石棉填充层和阻水油膏层；使得指示牌壳体具备防水以及电屏蔽某个方向信号的功能。

10、本实用新型的有益效果是：

11、1.控制线简单，可变车道一体化牌仅需要供电线；

12、2.可以实时发布可变车道指示牌的信息，通过智能物联网关在原本可视化提示牌的基础上实现车路协同；

13、3.通过自身反馈调节可以对于可变车道指示牌输出灯盘进行自我监测，并实现故障检测，做到显示并处理故障信息，及时提醒人员进行故障维修；

14、4.对可变车道指示牌采用恒流驱动，使得其性能更加稳定；

15、5.对于灯光控制更加精细，且具备一定自我保护功能，使用时更加稳定。

技术特征：

1.一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌，包括相互通讯的智能物联网关（201）和指示牌（202），其特征在于，所述指示牌（202）包含智能显示模块，所述智能显示模块包含依次连接的无线接口模块（103）、处理单元模块（104）、驱动模块（105）以及矩式灯盘（106）；所述无线接口模块（103）通过无线通讯与智能物联网关相连，用于接收发送无线讯息，所述智能物联网关对于接收到的无线讯息进行处理，并将讯息传递给车辆；所述指示牌（202）取电端连接电源转换模块（102）输电端，所述电源转换模块（102）取电端通过电源线（101）连接外部供电设备。

2.根据权利要求1所述的一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌，其特征在于，所述矩式灯盘（106）包含用于显示灯盘状态的分块灯矩阵（301），分块灯矩阵与若干用于保护电路的限流电阻串联。

3.根据权利要求2所述的一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌，其特征在于，所述分块灯矩阵包含若干呈等比例分布的灯光区（302），各灯光区（302）之间并联，每个灯光区（302）包含15~19个led灯珠，所述led灯珠之间等距离分布。

4.根据权利要求1所述的一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌，其特征在于，所述指示牌（202）的供电端与矩式灯盘（106）的取电端相连；矩式灯盘（106）的状态发送端与驱动模块的状态接收端相连，矩式灯盘（106）的指令接收端与驱动模块（105）的指令发送端相连；驱动模块（105）的信号输入端与处理单元模块（104）的信号输出端相连，驱动模块（105）的信号接收端与处理单元模块（104）的信号发送端相连；所述处理单元模块（104）信号接收端与无线接口模块（103）信号发送端相连，无线接口模块（103）信号输入端与处理单元模块（104）信号输出端相连。

5.根据权利要求1所述的一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌，其特征在于，所述指示牌（202）正面设置为椭圆形、圆形或边角圆润的多边形，指示牌（202）侧面设置凸起弧面，所述指示牌（202）的正面设有透明防水壳体，侧面与反面外部增设有能够防水且屏蔽信号的铝壳（403），铝壳（403）内部设有石棉填充层（404）和阻水层（405）。

技术总结
本技术公开了一种带监测系统结合智能网联的可变车道指示一体化牌。为了克服现有技术可变车道控制线复杂、可变车道设备状态无有效管理以及车路协同交互信息不足的问题，本技术采用包含智能显示模块的指示灯牌，外部仅与供电线路相连；智能显示模块包含依次连接互相通信的矩式灯盘、驱动模块、处理单元模块以及无线接口模块，驱动模块控制并记录矩式灯盘运行状态，将状态信息通过连接顺序依次传输至无线接口模块，无线接口模块与智能物联网关通信，智能物联网关将信息广播至车辆或反馈给系统工作人员，优点在于实现自身故障检测并提供更好的车路交互，同时改进了指示牌灯盘结构，使其运行更加稳定。

技术研发人员：陈志华,杨士轩
受保护的技术使用者：杭州利和易控科技有限公司
技术研发日：20210831
技术公布日：2024/1/13