CN105844933A - 交通信号预导显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了交通信号预导显示装置，包括控制电路和显示屏，所述控制电路包括信号采集单元、灯组配置模块、单片机和驱动电路；所述信号采集单元的输入端与交通信号灯连接，所述信号采集单元的输出端与所述单片机的输入端连接，所述灯组配置模块与所述单片机连接，所述单片机的输出端与所述驱动电路连接，所述驱动电路的输出端与所述显示屏连接，所述显示屏用于根据所述驱动信号，显示交通信号灯下一步的通行方向和倒计时时间。本发明可以帮助交通参与者预先熟悉交通信号灯的下一步放行方向，提高路口通行效率，可以广泛应用于交通领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种交通信号预导显示装置，属于交通信号显示领域。
背景技术
近些年，地面道路普遍设置了交通信号灯（即交通信号显示装置），交通信号灯是交通指挥系统的重要组成部分，是道路交通规则表达的基本语言，对道路交通秩序的建立起到了非常重要的作用。
目前，交通信号灯由红灯（表示禁止通行）、绿灯（表示允许通行）、黄灯（表示警示）组成。红灯、绿灯或者黄灯分别均是由单个光源形成，这样的光源受一个电路系统控制，交叉路口大多采用多相位放行模式，放行方式和顺序受到路口的交通流量、流向及周边交通环境的影响，不尽相同。现有的倒计时牌只能显示剩余时间，不能预告放行方式和顺序，交通参与者无规律可寻。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种交通信号预导显示装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：交通信号预导显示装置，包括控制电路和显示屏，所述控制电路包括信号采集单元、灯组配置模块、单片机和驱动电路；所述信号采集单元的输入端与交通信号灯连接，所述信号采集单元的输出端与所述单片机的输入端连接，所述信号采集单元用于采集输入到各个交通信号灯的电压信号，并将各个电压信号传输给所述单片机；所述灯组配置模块与所述单片机连接，所述灯组配置模块用于对与各个电压信号对应的交通信号灯的类型进行配置；所述单片机的输出端与所述驱动电路连接，用于根据接收到的各种类型的交通信号灯的输入电压信号，计算出下一步通行方向以及倒计时时间，并输出控制信号发送给所述驱动电路；所述驱动电路的输出端与所述显示屏连接，用于根据所述单片机传输的控制信号，发送相应的驱动信号给所述显示屏；所述显示屏用于根据所述驱动信号，显示交通信号灯下一步的通行方向和倒计时时间。
所述显示屏为LED显示屏，所述LED 显示屏包括用于显示下一步通行方向的第一显示屏和用于显示倒计时时间的第二显示屏。
所述第一显示屏为具有至少2个导向标图案的LED方向灯，所述第二显示屏为七段数码管或九段光带。
所述驱动电路具有第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口与所述第一显示屏连接，用于输出控制第一显示屏上与下一步通行方向对应导向标发光的导向信号；所述第二输出端口与所述第二显示屏连接，用于输出控制所述第二显示屏显示时间的倒计时信号。
所述控制电路还包括通讯单元，所述通讯单元与所述单片机连接，用于接收路口信号机的通行指令，并传输到所述单片机，所述单片机用于接收所述通行指令，并将所述通行指令转化为通行方向和倒计时时间，发送给所述驱动电路。
所述控制电路安装在所述显示屏的背面。
所述控制电路还包括供电单元，所述供电单元分别与所述信号采集单元、所述单片机和所述驱动电路连接，所述供电单元用于给所述信号采集单元、所述单片机和所述驱动电路供电。
所述的交通信号预导显示装置，还包括光电隔离器件，所述光电隔离器件位于所述信号采集单元和交通信号灯之间，所述信号采集单元通过所述光电隔离器件采集交通信号灯的红绿灯信号。
所述单片机还用于根据连续两个周期内接收到的各种类型的交通信号灯的输入电压信号进行计算，得到交通信号灯变化的相位时间和相位顺序。
所述灯组配置模块包括至少两个三位编码开关。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明的交通信号预导显示装置，通过信号采集单元实时采集交通信号灯的实际通行情况，并输出到单片机进行计算和处理，可以得到交通信号灯的下一步通行方法和倒计时时间，并通过驱动电路传输给显示屏显示，可以帮助交通参与者预先悉知交通信号灯的下一步放行方向，减少路怒症，减少不安全因素，便于驾驶员提前规划更快捷的行驶路线，提高路口通行效率。
附图说明
图1为本发明的交通信号预导显示装置的控制电路的结构示意图；
图2为本发明的交通信号预导显示装置的显示屏的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
本发明提出了一种交通信号预导显示装置，包括控制电路1和显示屏2，其中，如图1所示，控制电路包括信号采集单元11、灯组配置模块12、单片机13和驱动电路14；信号采集单元11的输入端与交通信号灯连接，信号采集单元11的输出端与单片机13的输入端连接，信号采集单元11用于采集输入到各个交通信号灯的电压信号，并将采集到的各个电压信号传输给单片机；灯组配置模块12与单片机13连接，灯组配置模块12用于对单片机13接收到的各个电压信号对应的交通信号灯的类型进行配置，即判断出各个电压信号对应的交通信号灯的类型，是左转、直行、右转、机动和掉头中的哪一种，并输出给单片机13。单片机13的输出端与驱动电路14连接，单片机13用于根据实时接收到的各个电压信号以及各个电压信号分别对应的交通信号灯的类型，判断当前的通行方向，是左转、直行、右转、机动和掉头中的哪一种，并根据交通信号灯变化的相位时间和相位顺序，计算出下一步交通信号灯的通行方向以及下一次通行方向剩余时间的倒计时时间，并输出相应的控制信号发送给驱动电路14；驱动电路14的输出端与显示屏2连接，用于根据单片机13传输的控制信号，发送相应的驱动信号给显示屏2，进而驱动显示屏2发光；显示屏2根据驱动电路14发送的驱动信号，显示交通信号灯下一步的通行方向和倒计时时间。
其中，如图2所示，显示屏2可以为LED显示屏，该LED 显示屏包括用于显示下一步通行方向的第一显示屏21和用于显示倒计时时间的第二显示屏22。图2中示出的第一显示屏21为具有3个方向导向标的LED方向灯，第二显示屏22为七段数码管的显示屏。此外，第一显示屏也可以为其它具有至少2个方向导向标的LED方向灯，第二显示屏22可以为九段光带显示屏。
其中，驱动电路14具有第一输出端口141和第二输出端口142，第一输出端口142与第一显示屏21连接，用于输出控制第一显示屏21上对应的方向导向标发光的驱动信号；第二输出端口142与第二显示屏22连接，用于输出控制第二显示屏22显示时间的倒计时信号。
其中，如图1所示，控制电路1还包括通讯单元15，通讯单元15与单片机13连接，通讯单元15用于接收路口信号机的通行指令，并传输到单片机13，单片机13用于接收所述通行指令，并将通行指令转化为通行方向和倒计时时间，发送给驱动电路14，驱动电路14通过第一输出端口141和第二输出端口142分别输出驱动信号和倒计时信号，驱动显示屏2显示下一步通行方向和倒计时时间。因此，本发明的交通信号预导显示装置，可以从两个途径来获取交通通行信号，从而可以对下一步交通通行信号进行准确可靠的预导。
其中，控制电路2可以安装在显示屏1的背面，从而使本发明的交通信号预导显示装置结构简单，易于安装。
其中，控制电路2还可以包括供电单元16，供电单元16分别与信号采集单元11、单片机13和驱动电路14连接，供电单元16用于给信号采集单元11、单片机13和驱动电路14供电。
本发明的交通信号预导显示装置，还可以包括光电隔离器件，该光电隔离器件位于信号采集单元11和交通信号灯之间，信号采集单元11通过光电隔离器件将输入各个交通信号灯的电压信号传输到单片机，从而使强电与弱电安全隔离。
其中，灯组配置模块包括至少两个三位编码开关。
本发明的交通信号预导显示装置，单片机13还用于根据连续两个周期内接收到的各种类型的交通信号灯的输入电压信号进行计算，得到交通信号灯变化的相位时间和相位顺序并进行存储，从而，当接收到实时的各种交通信号灯的输入电压信号时，单片机13可以得到交通路口的当前通行方向，并通过计算得到下一步的通行方向和倒计时时间。
本发明提供了交通信号预导显示装置，通过信号采集单元实时采集交通信号灯的实际变化，并输出到单片机进行计算和处理，可以得到交通信号灯的实际变化规律，该规律通过驱动电路传输给显示屏显示，可以帮助交通参与者预先熟悉绿灯下一步放行方向，减少路怒症，减少不安全因素，便于驾驶员提前规划最快捷的行驶路线，提高路口通行效率。上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.交通信号预导显示装置，其特征在于，包括控制电路和显示屏，所述控制电路包括信号采集单元、灯组配置模块、单片机和驱动电路；
所述信号采集单元的输入端与交通信号灯连接，所述信号采集单元的输出端与所述单片机的输入端连接，所述信号采集单元用于采集输入到各个交通信号灯的电压信号，并将各个电压信号传输给所述单片机；
所述灯组配置模块与所述单片机连接，所述灯组配置模块用于对与各个电压信号对应的交通信号灯的类型进行配置；
所述单片机的输出端与所述驱动电路连接，用于根据接收到的各种类型的交通信号灯的输入电压信号，计算出下一步通行方向以及倒计时时间，并输出控制信号发送给所述驱动电路；
所述驱动电路的输出端与所述显示屏连接，用于根据所述单片机传输的控制信号，发送相应的驱动信号给所述显示屏；
所述显示屏用于根据所述驱动信号，显示交通信号灯下一步的通行方向和倒计时时间。
2.根据权利要求1所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，所述显示屏为LED显示屏，所述LED 显示屏包括用于显示下一步通行方向的第一显示屏和用于显示倒计时时间的第二显示屏。
3.根据权利要求2所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，所述第一显示屏为具有至少2个导向标图案的LED方向灯，所述第二显示屏为七段数码管或九段光带。
4.根据权利要求2所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，所述驱动电路具有第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口与所述第一显示屏连接，用于输出控制第一显示屏上与下一步通行方向对应导向标发光的导向信号；所述第二输出端口与所述第二显示屏连接，用于输出控制所述第二显示屏显示时间的倒计时信号。
5.根据权利要求1所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，所述控制电路还包括通讯单元，所述通讯单元与所述单片机连接，用于接收路口信号机的通行指令，并传输到所述单片机，所述单片机用于接收所述通行指令，并将所述通行指令转化为通行方向和倒计时时间，发送给所述驱动电路。
6.根据权利要求1所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，所述控制电路安装在所述显示屏的背面。
7.根据权利要求1所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，所述控制电路还包括供电单元，所述供电单元分别与所述信号采集单元、所述单片机和所述驱动电路连接，所述供电单元用于给所述信号采集单元、所述单片机和所述驱动电路供电。
8.根据权利要求1所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，还包括光电隔离器件，所述光电隔离器件位于所述信号采集单元和交通信号灯之间，所述信号采集单元通过所述光电隔离器件采集交通信号灯的红绿灯信号。
9.根据权利要求1所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，所述单片机还用于根据连续两个周期内接收到的各种类型的交通信号灯的输入电压信号进行计算，得到交通信号灯变化的相位时间和相位顺序。
10.根据权利要求1所述的交通信号预导显示装置，其特征在于，所述灯组配置模块包括至少两个三位编码开关。
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