专利名称：一种交通信号灯控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及交通信号灯，特别涉及交通路口用的红绿灯。
背景技术：
交通中的信号灯，分为机动车信号灯和非机动车信号灯，这在《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第三章和第四章有明确规定，一般来说，绿灯亮时，准许车辆通行，但转弯的车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行；黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。红灯亮时，右转弯的车辆在不妨碍被放行的车辆、行人通行的情况下，可以通行。由于常见信号灯多为上述的绿、黄、红灯，一般也叫红绿灯。尽管如此，每年因为看不清信号灯而产生的车祸仍很多，目前，看不清信号灯的原因基本上有两个，一个是信号灯装得太低，如图1所示，在机动车遇到交通路口停车等待时，前车若是大货车或客车，图1中为客车，后车根本无法看清信号灯13，后车的视线11无法看到信号灯13，由于光程是可逆的，同样，信号灯13的光线12也无法照射图1中后车。若信号灯装在车辆停止线前面人行斑马线上空，可以较好地解决这一问题，但是离停止线较近的车辆，其车内人员观察信号灯难度极大，几乎无法观看到信号灯。也正因为此，信号灯大部分装在交通路口对面人行斑马线上空，距离很远，若确保后车能够看到信号灯，信号灯要装得很高才行，不仅维护保养很不方便，且当有大风吹来时，容易因风吹产生的长期共振式晃动而直接损坏信号灯设施。因此，经常出现这样的情况，前面一部小型面包车，后边的小汽车就不方便观察到信号灯，当然，可以拉大与前车的停车距离实现方便观察信号灯，这时一般都会有车插队，导致后车仍无法方便观察到信号灯；拉大与前车的停车距离在日益拥堵的城市交通中，几乎是不可能的。为了防止看不清信号灯而闯红灯、闯黄灯导致被处罚，很多驾驶人采取的方法是，前车开动后，直到自己清楚地看清信号灯是绿灯才加速通过，导致了交通路口通行效率低下，也经常由此引发拥堵。拥堵具有扩散效应，一个路口出现拥堵后，很快就会把附近的路口连带着堵起来，造成片区拥堵。中国专利公开号101719318A《一种交通路口的车辆引导方法》示出了的解决方案，一种交通路口的车辆引导方法，其特征在于在通往交通路口的每一车道的地面上设置至少一列引导灯，所述引导灯具有红、绿两种颜色，设有引导灯的车道长度自路口起至少为200米；设定路口通行车速，根据红、绿灯的时长和路口通行车速确定显示红色和绿色的引导灯所占车道的长度，通过改变相应位置引导灯的显示颜色，控制引导灯色段以路口通行车速向路口移动显示，使得路口处引导灯的颜色保持与交通信号灯的颜色匹配。本发明使得车辆被自动地划分成一个个小组，每一小组都正好在绿灯时到达路口，从而车辆不需要在路口停车等候，提高了同一绿灯时段内车辆的通行能力；减少了废气的排放，节约了汽油。
这个方案在机动车辆过路口时，需保持低速行驶，低速行驶中大家想控制相同车速，这本身也容易造成驾驶人疲劳，驾驶人需要适应和学习，并且国家也要相应地修改交通安全法等相关法律、条例。而现有的信号灯系统，驾驶人利用停车，进行短暂的休息的优势也不复存在。这种方案的不足之处还有一、车辆在道路上低速行驶以等待放行信号，这需要保留较大的前、后车安全距离，这在目前国内的城市拥堵的道路上是不可能的，而在农村地区，由于车辆少，实施这种方案的性价比低；二、该发明需对路面进行改造，投资大，也极易因车辆变道而产生损坏，路面也因改造而容易损坏；三、引导灯的车道长度自路口起至少为200米，一直处于红绿交替点亮的状态，会产生较大的能量消耗。
发明内容
有鉴如此，本发明要解决的技术问题是，提供一种交通信号灯控制方法及装置，克服前后车停车距离很近时看不到红绿灯，又不用对路面进行改造，并且不用驾驶人另行学习、适应的低能耗信号灯。本发明提供的一种交通信号灯的控制方法为在通往交通路口的每一车道的 上空，设置可以改变颜色的线条，通过控制和驱动，机动车驾驶人观察到的可以改变颜
色的线条的颜色与交通信号灯的颜色匹配。优选地，可以改变颜色的线条和车道平行。优选地，机动车驾驶人观察到的可以改变颜色的线条的颜色与交通信号灯的颜色同步。优选地，交通路口的每一车道的停止线前面设置一加速区，机动车驾驶人观察到的可以改变颜色的线条的颜色改变比交通信号灯的颜色超前。本发明还提供实现上述交通信号灯控制方法的装置包括可以改变颜色的线条、驱动装置和控制装置；所述的可以改变颜色的线条位于车道的上空；所述的控制装置，用于控制可以改变颜色的线条的颜色，使机动车驾驶人观察到的该线条的颜色与交通信号灯的颜色匹配。优选地，可以改变颜色的线条和车道平行。优选地，所述的可以改变颜色的线条横截面为一个三角形，共有红、绿、黄三个颜色。优选地，所述的驱动装置为电机。优选地，所述的可以改变颜色的线条及驱动装置由主动轮、从动轮、同步链条或同步带、以及显示件组成；显示件由齿轮以及红绿黄三色面构成。优选地，所述的可以改变颜色的线条由红绿黄三种颜色的LED发光管交替组成。优选地，所述的可以改变颜色的线条由三条LED发光管组成，一条全部由发红光的LED 二极管组成,一条发绿光，另一条发黄光。基于上述的一目了然的工作原理，本发明的一种交通信号灯控制方法及装置，前后车停车距离很近时，仍然可以看到布置在车道上空的红、绿、黄信号，由于安装在车道上空，不需对路面进行改造。看不清信号灯又不被处罚而采取在放行期间在车道上滞留的做法，被有效克服，提高了交通路口的通行效率。
图1为现有交通信号灯的工作示意 图2为第一实施例交通信号灯的工作示意 图3为第一实施例可以改变颜色的线条横截面示意 图4为第一实施例可以改变颜色的线条颜色切换示意 图5为第二实施例交通信号灯的工作示意 图6为第二实施例中齿轮水平安装方式示意 图7为第二实施例中齿轮垂直安装方式示意 图8为第三实施例交通信号灯的工作示意 图9为第三实施例可以改变颜色的线条由LED发光管交替组成的示意 图10为第四实施例交通信号灯的工作示意图。
具体实施例方式第一实施例
图2为第一实施例，如图所示，原有的信号灯13可以保留，本发明的信号灯为可以改变颜色的线条14指示，线条布置在车辆停车等待车道的上空，和车道平行。改变颜色的线条14显示的颜色与13同步。如图2所示，在机动车遇到交通路口停车等待时，前车若是大货车或客车，后车的视线11轻松看到可以改变颜色的线条14，这样就实现了发明目的。可以改变颜色的线条14，其横截面如图3所示，长度可以很长，其中可以改变颜色的线条14为改变颜色的线条，其横截面为一个三角形，共有3个面15、16、17，分别涂覆上不同的颜色，如红、绿、黄色，即15为红色面，16为绿色面，17为黄色面。当需要显示红色信号时，如图4所示，如原来是绿色信号，即16绿色面停留在箭头20所在位置，箭头20所在位置称为观察面，在本例中，箭头20所在位置为向下的位置，面向车道上机动车，即机动车驾驶人很方便可以看到。那么可以改变颜色的线条14在机械外力驱动下，如电机驱动其定位旋转，按箭头18逆时针沿着自己的轴旋转120度，这时黄色面17向下，配合图2中13信号灯黄灯亮或闪烁，当图2中13信号灯转为红灯时，可以改变颜色的线条14在机械驱动外力下，按箭头18逆时针沿着自己的轴再旋转120度，这时红色面15向下，实现指示目的。当需要显示绿色信号时，如图4所示，接上文所述，原来是红色信号，即红色面15停留在箭头20所在位置，那么14按箭头19顺时针沿着自己的轴旋转120度，这时黄色面17向下，配合图2中13信号灯黄灯亮或闪烁，当图2中13信号灯转为绿灯时，14在机械驱动外力下，按箭头18顺时针沿着自己的轴再旋转120度，这时绿色面16向下，实现指示目的。红色面15、绿色面16、黄色面17使用牌照反光漆或反光膜，即可实现在夜晚仍可清晰可见；红色面15、绿色面16、黄色面17采用某种法定图案，同样可以实现发明目的，如绿色面16上采用绿色箭头；红色面15、绿色面16、黄色面17采用有利于行车观察的突起(凸起)，以提高夜间反光率，利于驾驶人利用车辆的远、近光灯照射上去的反光观察。当然，可以改变颜色的线条14可以做成内部透明的，内部加上发光源，以获得醒目的显示效果。由于使用了改变颜色的线条14，图2中原有的信号灯就不会像现有技术那样，装一排，耗电很大；改变颜色的线条14仅在旋转时需外力驱动，所以，仅在旋转时消耗一点电能，也极大地节约了信号灯消耗的能源。改变颜色的线条14安装在车道上方，这个对于现有的道路来说，施工很简单，支撑用支架都是装在路的两侧，对路面没有破坏性改造。第一实施例可以看出，本发明提供的一种交通信号灯控制方法及装置，克服前后车停车距离很近时看不到红绿灯，又不用对路面进行改造，由于其同步现有的信号灯系统，完全不用驾驶人另行学习、重新适应。第二实施例
改变颜色的线条14由图5所示的装置组成，改变颜色的线条14仍象图2 —样，布置在车辆停车等待车道的上空，和车道平行，改变颜色的线条14显示的颜色与图2中信号灯13同步。如图5所示，图5所示的装置由主动轮21、从动轮22、同步链条或同步带23、以及显示件25组成，显示件25由齿轮26以及红色面15、绿色面16、黄色面17构成，显示件25可以根据实际情况，每隔几厘米至几米设置一个，显示件25的数量不限；当齿轮26被同步带23驱动时，红色面15、绿色面16、黄色面17可以分别因为显示件25的旋转，而面向机动车行驶方向24，即红色面15、绿色面16、黄色面17可以按需要停在图5中20所指的面，称为观察面20。如图5所示,红色面15面向机动车行驶方向，当需要显示绿色信号时,如图5所示，主动轮21按箭头27的反方向沿着自己的轴旋转,驱动同步带23相应地逆时针总体旋转，同步带23和齿轮26啮合，齿轮26则会顺时针旋转，这时黄色面17被旋转至观察面20，配合图2中13信号灯黄灯亮或闪烁。当图2中13信号灯转为绿灯时，主动轮21在机械外力驱动下，按箭头27反方向沿着自己的轴继续旋转，直到绿色面16停在观察面20，实现指示目的。而当要转为显示红色停止信号时，主动轮21按箭头27的顺时针方向旋转，原理同上述的原理，这里不再赘述。红色面15、绿色面16、黄色面17使用牌照反光漆或反光膜，即可实现在夜晚仍可清晰可见；红色面15、绿色面16、黄色面17采用某种法定图案，同样可以实现发明目的，如绿色面16上采用绿色箭头。由于使用了改变颜色的线条14，图2中原有的信号灯就不会像现有技术那样，装一排，耗电很大；改变颜色的线条14仅在旋转时需外力驱动，所以，仅在旋转时消耗一点电能，也极大地节约了信号灯消耗的能源。改变颜色的线条14安装在车道上方，这个对于现有的道路来说，施工很简单，支撑用支架都是装在路的两侧，对路面没有破坏性改造。第二实施例可以看出，本发明提供的一种交通信号灯控制方法及装置，克服前后车停车距离很近时看不到红绿灯，又不用对路面进行改造，由于其同步现有的信号灯系统，完全不用驾驶人另行学习、重新适应。第二实施例的实施方法有很多种，如把齿轮26放在同步带23的内侧。安装方法有多种，这里举例说明，图6示出了水平安装方式，即齿轮26的轴与地表水平，虚框内为改变颜色的线条14的总称，从图6可以看到，后车的视线11很容易看到多个观察面20，实现发明目的。图7示出了垂直安装方式，即齿轮26的轴与地表垂直，图7相当于站在空中向看下看到的透视图，从图7可以看到，后车29的前方存在大型车28，但后车驾驶人的目光很容易看到显示件25的观察面20，实现发明目的。不仅如此，图7这种方式也可以装在路口有弯道的地方，后车同样可以看到交通信号。第三实施例
图8为第三实施例，如图所示，原有的信号灯13可以保留，本发明的信号灯为可以改变颜色的线条14指示，线条布置在车辆停车等待车道的上空，和车道平行。改变颜色的线条14显示的颜色与13同步。如图8所示，在机动车遇到交通路口停车等待时，前车若是大货车或客车，后车的视线11轻松看到可以改变颜色的线条14，这样就实现了发明目的。可以改变颜色的线条14，由LED发光管交替组成，分别为红、绿、黄发光二极管，LED发光管是发光二极管的简写，也可以由高亮白色发光管加上对应色彩的透明罩形成。图9示出了由LED发光管交替组成的示意图，其中“红”所指的就是发红光的发光二极管，图中以圆圈内填充点来表示；其中“绿”所指的就是发绿光的发光二极管，图中以圆圈内填充垂直条纹来表示；其中“黄”所指的就是发黄光的发光二极管，图中以圆圈内填充水平条纹来表示；同一种颜色的发光管同时发光，并且和图8中信号灯13同步发光。由于使用了 LED发光三极管组成改变颜色的线条14，图8中原有的信号灯就不会像现有技术那样，装一排，耗电很大；LED发光二极管由于定向发光,可以直接指向机动车，以获得醒目的提示效果。同时，LED本身的耗电也是比较少的，实现了节能的效果。改变颜色的线条14安装在车道上方，这个对于现有的道路来说，施工很简单，支撑用支架都是装在路的两侧，对路面没有破坏性改造。如图8所示，在机动车遇到交通路口停车等待时，前车若是大货车或客车，后车的视线11轻松看到可以改变颜色的线条14，这样就实现了发明目的。第三实施例可以看出，本发明提供的一种交通信号灯控制方法及装置，克服前后车停车距离很近时看不到红绿灯，又不用对路面进行改造，由于其同步现有的信号灯系统，完全不用驾驶人另行学习、重新适应。当然，本例也可改为三条LED发光管组成的发光条，一条全部由发红光的LED 二极管组成，一条发绿光，另一条发黄光，一样实现发明目的。图8第三实施例这种方式也可以装在路口有弯道的地方，后车同样可以看到交通信号。第四实施例
第四实施例示出的不仅实现发明目的，还可以提高交通路口的通行效率。现有技术的停止线离人行斑马线很近，已经公知的技术为一种能够提高路口通行效率的控制方法。此方法是将原有停车线位置后移一段距离增设加速区，使车辆以前在路口进行的起步加速过程提前到加速区内进行，从而提高了车辆通过路口时的速度。通过绿灯放行时间部分重叠，即在前一组绿灯未结束时提前放行下一组绿灯，不仅抵消了车辆驶过加速区所消耗的时间，而且在不增加信号灯周期时长的情况下延长了每组绿灯的通行时长。这段技术可以参见中国专利，
公开日为2001年8月15日，公开号为CN1308306A这份申请；也可以参考申请日期为2010年3月5日，申请号为201010119698. O的申请，申请号为201010119698. O的申请就是使用了公开号为1308306A这一份技术方案。图10示出了本发明第四实施例，本发明采用了公知技术设置停止线，将原有停车线30位置后移一段距离，至31点，增设加速区32，加速区为30至31这段距离，当信号灯13由红灯转为绿灯之前几秒，这个提前量记为时间t，可以改变颜色的线条14先变为绿色放行信号，这样车辆已进入加速区32，当第一部车达到原停止线30时，信号灯13也变为绿灯，这样由于车辆通过路口的速度提升了，同样的绿灯放行时间可以通过更多的车辆，提高了道路的通行率，实现了在不增加信号灯周期时长的情况下，提高了道路的通行率。提前的时间t很容易设置，只要测定车辆从起步到通过加速区32的时间，一般取那种起步慢的车辆的加速时间，若在路口设置图形自动识别装置，由摄像头或红外线摄像头、计算机、图形自动识别软件组成，自动识别出第一部是什么车型，根据车型自动调节每次的提前的时间t，更可以高效率地管理交通路口，提高了道路的通行率。随着图形自动识别装置的进步，完全可以由一个大型的数字信号处理芯片(Digital Signal Processing,简称DSP) —片完成，其成本很容易降至几百元人民币以下。同样，由于后车可以清楚地看到信号，视线11很容易看到14，可以实现同步加速，而不用担心因看不清信号灯而闯红灯、闯黄灯导致被处罚，避免了这种情况很多驾驶人采取的方法是，前车开动后，直到自己清楚地看清信号灯是绿灯才加速通过，导致了交通路口通行效率低下，也经常由此弓I发拥堵。第一、第二、第三实施例都可以用第四实施例的方法，实现发明目的。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种交通信号灯的控制方法，其特征在于:在通往交通路口的每一车道的上空，设置可以改变颜色的线条；通过控制和驱动使所述的可以改变颜色的线条的颜色与所述的交通信号灯的颜色匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的可以改变颜色的线条与所述的车道平行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的可以改变颜色的线条的颜色与所述的交通信号灯的颜色同步。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在所述的交通路口的每一车道的停止线前面设置一加速区，所述的可以改变颜色的线条的颜色改变比所述的交通信号灯的颜色超N /.刖。
5.一种交通信号灯控制装置，其特征在于:包括可以改变颜色的线条、驱动装置和控制装置；所述的可以改变颜色的线条位于车道的上空；所述的控制装置，用于控制所述可以改变颜色的线条的颜色，使所述的可以改变颜色的线条的颜色与所述的交通信号灯的颜色匹配。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述的可以改变颜色的线条与所述的车道平行。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述的可以改变颜色的线条横截面为一个三角形，共有红、绿、黄三个颜色。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述的驱动装置为电机。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述的可以改变颜色的线条及所述的驱动装置由主动轮、从动 轮、同步链条或同步带、以及显示件组成；所述的显示件由齿轮以及红绿黄三色面构成。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述的可以改变颜色的线条由红绿黄三种颜色的LED发光管交替组成；或所述的可以改变颜色的线条由三条LED发光管组成，其中一条全部由发红光的LED 二极管组成，一条全部由发绿光的LED 二极管组成，另一条全部由发黄光的LED 二极管组成。
全文摘要
本发明公开了一种交通信号灯的控制方法及装置，在通往交通路口的每一车道的上空，设置可以改变颜色的线条，通过控制和驱动，机动车驾驶人观察到的可以改变颜色的线条的颜色与交通信号灯的颜色匹配。克服前后车停车距离很近时看不到红绿灯，同时又不用对路面进行改造，并且不用驾驶人另行学习、适应，同时具有低能耗的特点。
文档编号G08G1/07GK103077616SQ20131000428
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者王保均 申请人:王保均