CN107146434A

CN107146434A - 显示限速信息的方法及系统

Info

Publication number: CN107146434A
Application number: CN201710527935.9A
Authority: CN
Inventors: 李长城; 辛欣; 文涛; 韩晖; 廖文洲; 汤筠筠; 谭鸣; 谭一鸣; 仝龙飞
Original assignee: BEIJING ZHONGJIAO HUA AN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd; Research Institute of Highway Ministry of Transport
Current assignee: BEIJING ZHONGJIAO HUA AN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd; Research Institute of Highway Ministry of Transport
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2017-09-08

Abstract

本公开揭示了一种显示限速信息的方法及系统，属于公路交通领域。该方法应用于包括环境监测传感器组件、控制子系统、LED显示屏、太阳能供电子系统、第一传感器的系统中，太阳能供电子系统向系统中的其他部件供电，该方法包括：环境监测传感器组件向控制子系统上报其检测到的环境信息；控制子系统根据该环境信息确定交通道路的限速值以及环境事件；第一传感器在检测到有车辆通过时，向控制子系统发送触发信号；控制子系统根据该触发信号开启LED显示屏，控制LED显示屏在第一时长内周期性显示限速值以及该环境事件对应的提示信息。本公开达到了降低LED显示屏的耗电量、限速值合理制定、限速值及时调整以及扩大LED显示屏应用范围的效果。

Description

显示限速信息的方法及系统

技术领域

本公开涉及公路交通领域，特别涉及一种显示限速信息的方法及系统。

背景技术

限速是道路交通管理中一种重要的技术手段。目前，交通道路旁可设置可变限速标志牌(variable speed limit sign，VSLS)，例如发光二极管(Light Emitting Diode，LED)可变限速标志牌，可变限速标志牌中可显示该交通道路此时的限速值。

目前，在交通道路旁建设可变限速标志牌时，采用市电供电的方式向该可变限速标志牌进行供电，以保证该可变限速标志牌的正常工作、限速值的常显示。但是，若该交通道路(例如，一些高速公路)附近不存在连续的供电电缆，则需要技术人员从远处牵引电缆至该可变限速标志牌处，从而实现以市电供电的方式向可变限速标志牌供电，这使建设该可变限速标志牌的经济成本增高。

考虑到在这类交通道路上建设可变限速标志牌的经济成本高，目前通常不会在这类交通通路上建设可变限速标志牌，这导致可变限速标志牌的实际应用范围小。另外，可变限速标志牌中的限速值通常由交通指挥中心的工作人员根据经验人工调整，容易出现限速值调整不及时与不合理的问题。而且，可变限速标志牌中仅包括限速值，未提示或未同时提示驾驶员采用当前限速值的原因，容易导致限速值遵守率低下。

发明内容

本公开提供一种显示限速信息的方法及系统。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种显示限速信息的方法，应用于包括环境监测传感器组件、控制子系统、LED显示屏、太阳能供电子系统以及第一传感器的系统中，所述太阳能供电子系统向所述系统中的其他各部件供电，所述第一传感器位于交通道路上的第一位置，所述LED显示屏位于所述交通道路上的第二位置，所述第一位置与所述第二位置间所述交通道路的长度大于预设的第一数值且低于预设的第二数值，所述方法还包括：

所述环境监测传感器组件向所述控制子系统上报其检测到的环境信息，所述环境信息包括所述交通道路上的能见度、降雨量、路面状况、风速、路面水膜的厚度以及是否降雪中的至少一种，所述路面状况包括路面干燥、路面潮湿、路面积水、路面结冰、路面积雪中的至少一种；

所述控制子系统根据所述环境信息确定所述交通道路的限速值以及环境事件，所述环境事件包括低能见度、大风、路面积水、路面结冰、路面积雪、降雪、降雨、驾驶环境良好中的至少一种；

所述第一传感器在检测到有车辆通过时，向所述控制子系统发送触发信号；

所述控制子系统根据所述触发信号开启LED显示屏，控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件对应的提示信息，所述提示信息包括行车建议和/或环境提示短语。

可选的，在所述控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息之前，所述方法还包括：

利用所述限速值乘以预定比例，将得到的乘积结果作为所述交通道路上通过车辆的平均速度；

利用所述交通道路的长度除以所述平均速度得到所述第一时长。

可选的，所述触发信号携带有速度信息，所述速度信息为所述第一传感器检测到的多个车辆的平均速度或一车辆的行驶速度，在所述控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息之前，所述方法还包括：

利用所述交通道路的长度除以所述速度信息得到所述第一时长。

可选的，所述环境监测传感器组件还用于检测光照强度，所述方法还包括：

所述控制子系统获取所述环境监测传感器组件上报的能见度检测值，获取所述能见度检测值对应的显示亮度值得到第一备选显示亮度；

所述控制子系统获取所述环境监测传感器组件上报的光照强度的检测值，获取所述光照强度的检测值对应的显示亮度值得到第二备选显示亮度；

所述控制子系统取所述第一备选显示亮度、所述第二备选显示亮度中的最大值，将所述最大值确定为所述LED显示屏的显示亮度。

可选的，所述LED显示屏包括n个LED灯珠分区，n为正整数，所述限速值或所述提示信息单次显示的时长为第二时长，所述第二时长不高于0.4秒，所述控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息，包括：

控制所述n个LED灯珠分区中任一LED灯珠分区持续工作第三时长，所述第三时长等于所述第二时长与n的比值。

可选的，所述控制子系统与服务器建立通信连接，所述方法还包括：

所述控制子系统接收所述服务器发送的事故提示信息，在所述LED显示屏中显示所述事故提示信息；

所述控制子系统接收所述服务器发送的拥堵提示信息，在所述LED显示屏中显示所述拥堵提示信息。

可选的，所述系统还包括第二传感器，所述第二传感器用于检测所述交通道路的交通流量，在所述控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息之前，所述方法还包括：

所述控制子系统获取所述第二传感器检测到的交通流量，确定所述交通流量是否超过流量阈值；

在确定所述交通流量超过流量阈值时，所述控制子系统将所述限速值减小预设的第三数值。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种显示限速信息的系统，所述系统包括环境监测传感器组件、控制子系统、LED显示屏、太阳能供电子系统以及第一传感器，所述太阳能供电子系统向所述系统供电，所述第一传感器的第一安装位置在所述LED显示屏的第二安装位置的上游，所述第一安装位置与所述第二位置间交通道路的距离高于预设的第一数值且低于预设的第二数值，

所述环境监测传感器组件，用于向所述控制子系统上报其检测到的环境信息，所述环境信息包括所述交通道路上的能见度、降雨量、路面状况、风速、路面水膜的厚度以及是否降雪，所述路面状况包括路面干燥、路面潮湿、路面积水、路面结冰、路面积雪中的至少一种；

所述控制子系统，用于根据所述环境信息确定所述交通道路的限速值以及环境事件，所述环境事件包括低能见度、大风、路面积水、路面结冰、路面积雪、降雪、降雨、驾驶环境良好中的至少一种；

所述第一传感器，用于在检测到有车辆通过时向所述控制子系统发送触发信号；

所述控制子系统，还用于根据所述触发信号开启LED显示屏，控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息，所述提示信息包括行车建议和/或环境提示短语。

可选的，所述LED显示屏中的LED灯珠布置是采用字模拼字技术根据各个环境事件的各个提示信息以及限速值的所有可取数值布置的。

可选的，所述系统包括市电供电接口。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过利用太阳能供电子系统向系统内的环境监测传感器组件、控制子系统、LED显示屏以及第一传感器进行供电，利用环境监测传感器检测交通道路上的环境信息，根据交通道路上的环境信息确定此时交通道路的限速值以及环境事件；在第一传感器在检测到有车辆通过时，控制LED显示屏在第一时长内周期性显示限速值以及该环境事件对应的提示信息。由于本技术方案通过仅在利用第一传感器检测到将有车辆经过LED显示屏时，才利用LED显示屏周期性显示限速值以及提示信息，这降低了LED显示屏的耗电量，使太阳能供电子系统能够满足该系统的电量需求，解决了目前由于附近不存在连续的供电电缆，需要技术人员从远处牵引电缆至LED显示屏导致的建设成本高的问题，从而解决了该问题导致的可变限速标志牌的实际应用范围小的问题，达到了增大可变限速标志牌的实际应用范围的效果。

而且，本技术方案中通过实时采集交通道路上的环境信息，根据该环境信息为该交通道路及时确定限速值，不再需要交通指挥中心的工作人员根据经验人工进行设置，该系统为该交通道路设置的限速值更合理；解决了相关技术中限速值不合理、调整不及时的问题。

由于本技术方案在显示限速值时，还显示了环境事件对应的提示信息，也即，向驾驶员展示了采用当前限速值的原因，以促进驾驶员控制车速、遵守限速值。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种显示限速信息的系统的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种显示限速信息的方法的流程图；

图3-1是根据另一示例性实施例示出的一种显示限速信息的方法的流程图；

图3-2是根据另一示例性实施例示出的一种确定交通道路的限速值以及环境事件的流程图；

图3-3是根据另一示例性实施例示出的一种控制LED显示屏在第一时长内周期性显示限速值以及环境事件对应的提示信息的流程图；

图4是根据另一示例性实施例示出的一种确定LED显示屏的显示亮度的流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种根据交通道路上的交通流量对限速值进行调整的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种LED显示包括两个显示区域的示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种LED显示包括6个LED灯珠分区的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种显示限速信息的系统的结构示意图，该系统包括环境监测传感器组件110、控制子系统120、LED显示屏130、太阳能供电子系统140以及第一传感器150，其中：

环境监测传感器组件110用于检测环境信息，这里所讲的环境信息包括能见度、降雨量、路面状况、风速、路面水膜的厚度以及是否降雪中的至少一种，这里所讲的路面状况包括路面干燥、路面潮湿、路面积水、路面结冰、路面积雪中的至少一种。

环境监测传感器组件110可包括能见度仪、风传感器、雨量传感器、路面状态检测器、下雪传感器以及冰检测器中的至少一种。其中，能见度仪用于检测能见度数值，风传感器用于检测风速；雨量传感器用于检测分钟雨量或累计雨量；路面状态传感器用于检测路面状态，例如路面干燥、路面潮湿、路面积水、路面结冰等状态。

需要说明的是，技术人员在建设该系统时，应该根据现场的实际需求为该系统选择需要检测的环境信息，根据选择的环境信息选择环境监测传感器组件110包括的传感器。可选的，可根据其建设位置的不良天气类型进行选择。例如，某一交通道路上低能见度和路面结冰是对行车安全威胁较大的因素，在该交通道路上建立该系统时环境监测传感器组件110可包括能见度仪和路面状态检测器。

可选的，环境监测传感器组件110可采用一体化的紧凑型多要素气象环境传感器，这类传感器具有功耗低，体积小，免维护，易于安装等优点，例如西安中铭的WXA100系列传感器，如德国LUFFT的WX系列传感器等。

环境监测传感器组件110可通过有线网络或无线网络与控制子系统120相连接，控制子系统120可以包括至少一个控制单元。

LED显示屏130通常被安装在杆柱支撑结构上，LED显示屏130与控制子系统120电连接。

可选的，环境监测传感器组件110中部分传感器可与LED显示屏安装在一处，例如安装在LDE显示屏所在的杆柱支撑结构上。特别的，如果LED显示屏的上下游一定范围内有传感器可用，可通过有线或无线的方式将该传感器与控制子系统相连接。在连接之前，技术人员对该传感器的可用性进行评估，其可用性主要取决于其检测参数是否能够大体上反映该LED显示屏处的交通或环境条件。

太阳能供电子系统140与控制子系统120相连接，还与该系统中的其他部件电连接(图中未示出)，用于向该系统中的其他各部件供电。可选的，太阳能供电子系统140通常包括充放电控制器、太阳能蓄电池以及太阳能电池板。

可选的，为提高光能利用效率，太阳能电池板可以选用单晶硅太阳能电池板；太阳能蓄电池可选用太阳能供电系统专用的胶体长寿命免维护蓄电池，也可选用锂电池。其中，太阳能蓄电池一般采用地埋式安置方式，即在路面下的预定深度处构建电池井，将蓄电池外加装蓄电池保温箱，以做好蓄电池的防水与保温处理，将蓄电池保温箱整体放入电池井。在非寒冷地区，如果蓄电池体积不大，也可以视情形其放置于单独的电池箱内，将该电池箱固定在路面上的适当位置或固定于杆柱支撑结构上。

第一传感器150位于交通道路上的第一位置，LED显示屏130位于该交通道路上的第二位置，第一位置与第二位置间该交通道路的长度大于预设的第一数值且低于预设的第二数值，且第二位置在第一位置的下游。以第一数值为200m、第二数值为300来举例说明，第一传感器150可设置在LED显示屏130的上游250m处。

第一传感器150用于检测是否有车辆通过第一位置，第一传感器150可通过有线网络或无线网络与控制子系统120相连接。可选的，第一传感器可以为采用低成本、低功耗的基于红外遮断原理或微波测距原理的传感器。

可选的，该系统还包括第二传感器160，第二传感器160用于检测通过该交通道路的交通流量、占有率，还可用于检测每辆车通过时的速度。第二传感器160可通过有线网络或无线网络与控制子系统120相连接。可选的，第二传感器160可以是当前公路监控所用的常见类型交通流检测器，如视频交通流检测器、微波交通流检测器等。

可选的，控制子系统120还包括至少一个对外通信接口。每个对外通信接口与控制子系统120电连接，每个对外通信接口可以为有线或无线通信接口。每个通信接口可以为RS232接口、RS485接口、RJ45接口、WIFI接口、zigbee接口、蓝牙(英文：bluetooth)接口、专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communications，DSRC)接口、433MHz接口、2G/3G/4G接口中一种。

可选的，每个对外通信接口可用于远程控制或现场调试或云端数据接入或外接传感器等等。例如，该系统可利用一个对外通信接口与交通指挥中心服务器建立通信连接。

可选的，该系统还包括市电供电接口。若后续该交通道路附近设置了连续的电缆，该系统的供电方式可以更改为市电供电。

图2是根据一示例性实施例示出的一种显示限速信息的方法的流程图。该方法可应用于如图1所示的系统中，该显示限速信息的方法可以包括如下几个步骤。

步骤201，环境监测传感器组件向控制子系统上报其检测到的环境信息，该环境信息包括交通道路上的能见度、降雨量、路面状况、风速、路面水膜的厚度以及是否降雪中的至少一种，路面状况包括路面干燥、路面潮湿、路面积水、路面结冰、路面积雪中的至少一种。

步骤202，控制子系统根据该环境信息确定该交通道路的限速值以及环境事件，该环境事件包括低能见度、大风、路面积水、路面结冰、路面积雪、降雪、降雨、驾驶环境良好中的至少一种。

步骤203，第一传感器在检测到有车辆通过时，向控制子系统发送触发信号。

步骤204，控制子系统根据该触发信号开启LED显示屏，控制该LED显示屏在第一时长内周期性显示该限速值以及该环境事件对应的提示信息，该提示信息包括行车建议和/或环境提示短语。

综上所述，本公开实施例中提供的显示限速信息的方法，通过利用太阳能供电子系统向系统内的环境监测传感器组件、控制子系统、LED显示屏以及第一传感器进行供电，利用环境监测传感器检测交通道路上的环境信息，根据交通道路上的环境信息确定此时交通道路的限速值以及环境事件；在第一传感器在检测到有车辆通过时，控制LED显示屏在第一时长内周期性显示限速值以及该环境事件对应的提示信息。由于本发明实施例通过仅在利用第一传感器检测到将有车辆经过LED显示屏时，才利用LED显示周期性限速值以及提示信息，这降低了LED显示屏的耗电量，使太阳能供电子系统能够满足该系统的电量需求，解决了该问题导致的可变限速标志牌的实际应用范围小的问题，达到了增大可变限速标志牌的实际应用范围的效果。

而且，本技术方案中通过实时采集交通道路上的环境信息，根据该环境信息为该交通道路及时确定限速值，不再需要交通指挥中心的工作人员根据经验人工进行设置，该系统为该交通道路设置的限速值更合理；解决了相关技术中限速值制定不合理、调整不及时的问题。

另外，由于本实施例中在显示限速值时，还显示了环境事件对应的提示信息，向驾驶员展示了采用当前限速值的原因，以促进驾驶员执行控制车速遵守限速值的操作。

图3-1是根据另一示例性实施例示出的一种显示限速信息的方法的流程图。该方法可应用于如图1所示的系统中，该显示限速信息的方法可以包括如下几个步骤。

步骤301，环境监测传感器组件向控制子系统上报其检测到的环境信息，该环境信息包括交通道路上的能见度、降雨量、路面状况、风速、路面水膜的厚度以及是否降雪中的至少一种，路面状况包括路面干燥、路面潮湿、路面积水、路面结冰、路面积雪中的至少一种。

步骤302，控制子系统根据该环境信息确定该交通道路的限速值以及环境事件，该环境事件包括低能见度、大风、路面积水、路面结冰、路面积雪、降雪、降雨、驾驶环境良好中的至少一种。

本步骤302可通过如图3-2所示的两个步骤实现：

步骤3021，控制子系统根据该环境信息确定该交通道路的限速值。

当环境监测传感器组件向控制子系统上报的环境信息包括能见度的检测值时，控制子系统可根据该能见度的检测值为该交通道路的限速值确定一个候选限速值。

可选的，控制子系统在根据该检测值确定候选限速值时，将表1中示出的该检测值对应的可变限速值确定为一个候选限速值，表1示出了检测值、可变限速值间对应关系。

表1

检测值(m)	可变限速值(km/h)
		<50	20
50-100	40
		100-200	60
200-500	80
		>500	常规限速值

其中，表1中所示出的常规限速值通常由系统开发人员设定，系统开发人员可根据该交通道路的类型设置常规限速值，例如，若该交通道路属于高速公路，则该常规限速值可以为110km/h；再例如，若该交通道路是某一学校附近的路，则该常规限速值可以为40km/h。

当环境监测传感器组件向控制子系统上报的环境信息包括降雨量的检测值时，控制子系统可根据该降雨量的检测值为该交通道路的限速值确定一个候选限速值。可选的，降雨量的检测值越大，控制子系统可根据该降雨量的检测值确定出的候选限速值越小。

在环境监测传感器组件向控制子系统上报的环境信息包括路面状况的情况下，若该路面状况包括路面积雪、路面未结冰，则控制子系统为该交通道路的限速值确定的一个候选限速值为60km/h。

可选的，在环境监测传感器组件向控制子系统上报的环境信息包括正在下雪、路面未积雪、路面未结冰的情况下，控制子系统为该交通道路的限速值确定一个取值范围，该取值范围可以为[20km/h,60km/h]。可选的，该取值范围可以仅包括20km/h、40km/h以及60km/h这三个取值。

可选的，环境监测传感器组件包括至少两个路面状态检测器，其中至少一个路面状态检测器向控制子系统上报路面结冰，其他路面状态检测器向控制子系统上报路面未结冰的情况下，控制子系统判定该交通道路上部分路段结冰，则控制子系统为该交通道路确定的一个候选限速值为40km/h。

可选的，当环境监测传感器组件向控制子系统上报的环境信息包括风速的检测值时，控制子系统可根据该风速的检测值为该交通道路确定一个候选限速值。

可选的，控制子系统在根据该风速的检测值确定候选限速值时，可根据如表2所示的风速的检测值、可变限速值间的对应关系确定，将环境监测传感器组件上报的风速的检测值对应的可变限速值确定为一个候选限速值。

表2

表2中的常规限速值由系统开发人员设定，是指驾驶环境良好时该交通道路的限速值，表2中的封闭指示该交通道路封闭、任何车辆不得通过。

当环境监测传感器组件向控制子系统上报的环境信息包括路面水膜的厚度的检测值时，控制子系统可根据该路面水膜的厚度的检测值为该交通道路确定一个候选限速值。

可选的，控制子系统在根据该路面水膜的厚度的检测值确定候选限速值时，可根据如表3所示的路面水膜的厚度的检测值、可变限速值间的对应关系确定，将环境监测传感器组件上报的路面水膜的厚度的检测值对应的可变限速值确定为一个候选限速值。

表3

路面水膜的厚度(mm)	可变限速值(km/h)
		<5	100
5-10	90
		10-15	80
>15	60

可选的，控制子系统在为该交通道路确定出多个候选限速值时，从确定出的多个候选限速值选择一个最小值作为该交通道路的限速值。

可选的，若控制子系统还为该交通道路确定出了限速值的取值范围以及多个候选限速值，则从该多个候选限速值中选择一个最小值，确定该最小值是否位于该取值范围内。若位于，则将该最小值作为该交通道路的限速值；否则，将该取值范围内的上限值或者下限值确定为该交通道路的限速值。

具体的，若该最小值大于上限值，则将取值范围内的上限值确定为该交通道路的限速值，否则，将该取值范围内的下限值确定为该交通道路的限速值。

步骤3022，控制子系统根据该环境信息确定该交通道路的环境事件。

控制子系统在根据该环境信息确定该交通道路的环境事件时，可参见表4，根据环境信息满足的条件确定环境事件。

表4

可选的，环境监测传感器组件还包括温度传感器，当控制子系统接收到的环境信息包括路面积水以及温度，且温度低于预设温度(例如，0℃)时，则控制子系统可判定环境事件为路面结冰，因为路面可能会结冰。

若控制子系统确定出的环境信息均不满足表4中列出的条件时，确定环境事件为驾驶环境良好。

在执行步骤302后，可直接执行步骤303，也可先执行如图4中的步骤和/或图5所示的步骤，然后再执行步骤303。

步骤401，控制子系统获取环境监测传感器组件上报的能见度检测值，获取能见度检测值对应的显示亮度值得到第一备选显示亮度。

能见度检测值与显示亮度值之间的对应关系可如表5所示，控制子系统将能见度检测值对应的显示亮度值确定为第一备选显示亮度。

表5

能见度的检测值(m)	显示亮度值(cd/m²)
		>500	2500
200-500	4000
		100-200	5500
50-100	7000
		<50	10000

步骤402，控制子系统获取环境监测传感器组件上报的光照强度的检测值，获取光照强度的检测值对应的显示亮度值得到第二备选显示亮度。

光照强度的检测值与显示亮度值之间的对应关系可如表6所示，控制子系统将光照强度的检测值。

表6

光照强度的检测值(lux)	显示亮度值(cd/m²)
		>10000	10000
3000-10000	7000
		500-3000	5500
100-500	4000
		<100	2500

步骤403，控制子系统取第一备选显示亮度、第二备选显示亮度中的最大值，将最大值确定为LED显示屏的显示亮度。

可选的，控制子系统采用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)技术，通过调节流经显示屏LED灯珠的电流大小实现对显示屏显示亮度值的调节。

在实际实现时，控制子系统也可直接将第一备选显示亮度或第二备选显示亮度确定为LED显示屏的显示亮度。

步骤501，控制子系统获取第二传感器检测到的交通流量，确定交通流量是否超过流量阈值。

其中，流量阈值由系统开发人员设定，例如系统开发人员可设定流量阈值为35辆/km，此时平均车头间距30m。

步骤502，控制子系统在确定该交通流量超过流量阈值时，控制子系统将该限速值减小预设的第三数值。

其中，第三数值由系统开发人员设定，系统开发人员从10-20km/h中确定出第三数值。

步骤303，第一传感器在检测到有车辆通过时，向控制子系统发送触发信号。

可选的，第一传感器向控制子系统发送携带有速度信息的触发信号，具体可通过以下三种方式实现：

第一种，第一传感器还检测该车辆通过时的行驶速度，向控制子系统发送携带有该行驶速度的触发信号。

第二种，第一传感器还检测该车辆通过时的瞬时速度，计算该车辆以及在此之前预设时长内通过的车辆通过的平均速度，向控制子系统发送携带有该平均速度的触发信号。

第三种，第一传感器周期性更新该速度信息；每次更新该速度信息时，获取最近一个周期内通过所有车辆的平均速度得到该速度信息。

步骤304，控制子系统根据该触发信号开启LED显示屏，控制该LED显示屏在第一时长内周期性显示该限速值以及该环境事件对应的提示信息，该提示信息包括行车建议和/或环境提示短语。

需要说明的一点是，若控制子系统此时确定出的环境事件为驾驶环境良好，控制子系统可不响应该触发信号，也即，不会根据该触发信号开启LED显示屏。

本步骤可通过如图3-3所示的几个步骤实现：

步骤3041，控制子系统在接收到触发信号时，检测LED显示屏是否开启。

本实施例中LED显示屏可处于开启状态，也可处于关闭状态。一般来讲，当LED显示屏处无车辆通过时，控制子系统控制LED显示屏处于关闭状态。

当LED显示屏处可能有车辆通过时，控制子系统控制LED显示屏处于开启状态。具体的，控制子系统在接收到第一传感器发送的触发信号时，需要控制LED显示屏处于开启状态。此时，检测LED显示屏是否已开启，若未开启，则执行步骤3042。

步骤3042，控制子系统在LED显示屏未开启时，控制子系统控制LED显示屏开启。

在LED显示屏未开启时，控制子系统控制LED显示屏开启。控制子系统还包括计时器，在开启LED显示屏时，控制子系统还控制计时器开始计时。

若LED显示屏已经开启，则控制子系统还将计时器重置归0。

步骤3043，控制子系统获取第一时长。

本步骤可通过以下三种方式实现：

第一种，利用确定出的限速值乘以预定比例，将得到的乘积结果作为该交通道路上通过车辆的平均速度；利用第一位置与第二位置间交通道路的长度除以该平均速度得到第一时长。

其中，第一位置为第一传感器在该交通道路上的位置；第二位置为该LED显示屏在交通道路上的位置。

第二种，获取触发信号中的速度信息，利用第一位置与第二位置间交通道路的长度除以第一传感器向控制子系统发送的行驶速度或平均速度得到第一时长。

第三种，第一时长为本地存储的固定数值，由系统开发人员设定。

例如，系统开发人员在设定第一时长时，可对该交通道路上通过的车辆的行驶速度进行调查统计，计算这些车辆的特征速度值，如平均速度或85％分位数速度，利用该长度除以该特征速度值得到第一时长。

步骤3044，控制子系统在第一时长内周期性显示该限速值以及该环境事件对应的提示信息。

可选的，如图6所示，LED显示屏分包括上下两个显示区域，上方的显示区域61用于显示限速值，通常显示如“60”、“80”等表示限速值的数字；下方的显示区域62用于显示当前的环境事件的提示信息。

可选的，LED显示屏用字模拼字技术方案制作，也就是说，LED显示屏中上方的显示区域内LED灯珠可以根据限速值的所有取值布置，LED显示屏中下方的显示区域内LED灯珠可根据所有的提示信息布置。

可选的，布置LED显示屏中下方的显示区域内LED灯珠时，可参考表4中所涉及的四字短语。具体的，可将该显示区域划分为四个大小相同的子区域，每个子区域用于显示一个汉字。

在制作LED显示屏中，应当保证LED显示屏内显示的所有字符的字体、字高、笔画粗细等具体要求应该符合《道路交通标志和标线》(GB5768.2-2009)的有关规定。根据相关标准，交通道路的最高通行速度达到100-120km/h时，字高应为60-70cm，能够满足标志视认性的要求。一般地，交通道路的设计速度(也即，最高通行速度)越高该交通道路上的标志牌(例如，本申请中的LED显示屏)的字高越大，而高速公路的最高设计速度是120km/h，考虑到主动发光标志的视认距离比反光膜要高20％以上。本申请在具体实施时，可以将LED显示屏的外廓尺寸设计为宽120cm，高240cm，LED显示屏内字符的字高60cm。

在利用LED显示屏显示该限速值以及环境事件对应的提示信息时，采用扫描显示控制技术和频闪显示控制技术相结合的方式。也就是说，控制LED显示屏周期性进行内容显示，每次显示时采用扫描显示控制技术。

这里所讲的提示信息可以包括行车建议和/或环境提示短语，每个环境事件对应的提示信息仍旧参见表4。当确定出的环境事件包括多个时，可根据环境事件的优先级确定出优先级最高的环境事件，显示该优先级最高的环境事件所对应的提示信息。

其中，当采用频闪显示控制技术控制LED显示屏时，LED显示屏是按照特定频率进行内容显示的，也即，单位时间内LED进行内容显示的次数固定。在驾驶员看来，LED显示屏也是按照特定频率进行内容显示。交通安全人因学研究表明，以特定频率来向驾驶员传达提示或警告信息时，与固定不变的显示方式相比对驾驶员更有刺激性，更为有效。本实施例可采用的特定频率可以为30Hz/min，60Hz/min，90Hz/min，120Hz/min中的任一种，也可以为其他数值。

LED在单位时间内进行内容显示的次数是根据特定频率确定的，但是每次显示的具体内容是根据显示值以及环境事件对应的提示信息确定。可选的，当该提示信息包括行车建议和环境提示短语时，行驶建议和环境提示短语中包括的四字短语可交替在LED显示屏下方的显示区域内进行显示。

可选的，单位时间内显示环境提示短语的时长高于显示行车建议的时长。可选的，系统开发人员可将单位时间内LED显示屏进行内容显示的次数按照预定比例分配给行车建议和环境提示短语。

以环境时间为低能见度来举例说明，若特定频率为60Hz/min，1分钟内LED显示屏进行60次内容显示，环境提示短语可显示30次，行驶建议也可显示3次，则LED可连续显示“能见度低”3次，然后依次显示“视线不良”、“控制车速”以及“保持间距”，然后连续显示“能见度低”3次，依次显示“视线不良”、“控制车速”以及“保持间距”，其他依次类推。

LED显示屏每次进行内容显示时，采用扫描显示控制技术进行显示。扫描显示控制技术是指对LED显示屏按照特定方式，进行分区轮询交替显示。具体的，LED显示屏包括n个LED灯珠分区，LED显示屏单次进行内容显示的时长为第二时长，该第二时长不高于0.4秒，控制这n个LED灯珠分区中任一LED灯珠分区持续工作(也即，被点亮)第三时长，第三时长等于第二时长与n的比值。其中，每个LED灯珠分区被点亮时，该LDE灯珠分区内具体哪些LED灯珠被点亮与该LED灯珠分区内需要显示的内容相匹配。

结合图7来举例说明扫描显示控制技术的工作原理，LED显示屏包括多个LED灯珠，如图7所示，LED显示屏包括6个LED灯珠分区。控制子系统在T时刻接收到触发信号，此时LED显示屏中LED灯珠全部熄灭，Δt表示第三时长；控制子系统在T+Δt时刻控制LED灯珠分区71点亮，点亮时长为Δt，其他LED灯珠分区熄灭；在T+2Δt时刻LED灯珠分区72点亮，点亮时长为Δt，其他LED灯珠分区熄灭。其他LED灯珠分区依次类推，使LED显示屏内不同LED灯珠分区依次点亮。

第二时长的取值范围可以为[0.1秒，0.4秒]。根据视觉暂留(也称视觉暂停)现象，人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。本发明就是利用这一原理来实现节电。相关研究表明，视觉暂留时间约为0.1-0.4秒。因此，当第二时长的取值在[0.1s,0.4s]内时，人眼就不会察觉到在某一时刻大部分LED灯珠是处于熄灭状态的，本技术方案能够保证驾驶员从LED显示屏中读取限速值以及提示信息。

通过一个示例举例来说明本发明的实施例提出的显示控制技术方案的节电性。假设n＝20，第二时长L取值为0.2s，则第三时长Δt＝10ms。可见，在1s内，LED显示屏所有LED灯珠分区的平均点亮时间为50ms。若特定频率为60Hz/min，占空比采用1:1(每1s的周期内，500ms点亮，500ms熄灭)，此时本实施例提供显示控制方案使LED显示屏在1s内的平均点亮时间为25ms，因此，消耗的电量仅为常亮模式的大约1/40。

根据实际测试，综合考虑市场主流LED模组、LED灯珠布置、驱动电路，实际显示字符或图形图案时LED灯珠分布等因素，在显示同样内容、实际视认距离相同的情况下，采用本发明实施例提供的显示控制方案可使LED显示屏的功耗仅是原有的1/50-1/30，使得太阳能供电的LED显示屏的应用更经济性。

当计时器的数值达到第一时长时，控制子系统关闭该LED显示屏。

该交通道路上可还设置摄像设备，该摄像设备将其拍摄的视频可发送至交通指挥中心服务器，该交通指挥中心服务器还与控制子系统相连接。交通指挥中心的工作人员可根据该视频判定该交通道路当前的状况，例如交通是否拥堵、是否发生交通事故。交通指挥中心的工作人员在根据视频确定该交通道路上发生交通事故时，可利用交通指挥中心服务器发送事故提示信息，请参见步骤305；在确定发生交通拥堵时，可利用交通指挥中心服务器发送拥堵提示信息，请参见步骤306。在执行步骤304后，可执行步骤305或步骤306。

步骤305，控制子系统接收交通指挥中心服务器发送的事故提示信息，在LED显示屏中显示事故提示信息。

可选的，若此时LED显示屏正在显示某一环境事件的提示信息时，则停止显示该提示信息，优先显示该事故提示信息。

步骤306，控制子系统接收交通指挥中心服务器发送的拥堵提示信息，在LED显示屏中显示拥堵提示信息。

可选的，若此时LED显示屏正在显示某一环境事件的提示信息时，则停止显示该提示信息优先显示该拥堵提示信息。

综上所述，本公开实施例中提供的显示限速信息的方法，通过利用太阳能供电子系统向系统内的环境监测传感器组件、控制子系统、LED显示屏以及第一传感器进行供电，利用环境监测传感器检测交通道路上的环境信息，根据交通道路上的环境信息确定此时交通道路的限速值以及环境事件；在第一传感器在检测到有车辆通过时，控制LED显示屏在第一时长内周期性显示限速值以及该环境事件对应的提示信息。由于本发明实施例通过仅在利用第一传感器检测到将有车辆经过LED显示屏时，才利用LED显示周期性限速值以及提示信息，这降低了LED显示屏的耗电量，使太阳能供电子系统能够满足该系统的电量需求，解决了目前由于附近不存在连续的供电电缆，需要技术人员从远处牵引电缆至LED显示屏导致的建设成本高的问题，解决了该问题导致的可变限速标志牌的实际应用范围小的问题，达到了增大可变限速标志牌的实际应用范围的效果。

另外，本实施例中通过采用字模拼字技术的方案制作LED显示屏，这主要是从节电控制的角度出发的。而且，市场上LED显示模组技术成熟，厂家LED模组驱动策略也大同小异，但并不适用于本申请所涉及的技术方案，原因在于用户仅能按照厂家提供的控制接口进行字符显示(包括限速值以及四个汉字的显示)和亮度控制，无法采用本发明专利所述的扫描显示控制技术，直接导致驱动和显示时的功耗大，这对于要求采用太阳能供电的系统不具有工程与经济的可操作性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种显示限速信息的方法，其特征在于，应用于包括环境监测传感器组件、控制子系统、LED显示屏、太阳能供电子系统以及第一传感器的系统中，所述太阳能供电子系统向所述系统中的其他各部件供电，所述第一传感器位于交通道路上的第一位置，所述LED显示屏位于所述交通道路上的第二位置，所述第一位置与所述第二位置间所述交通道路的长度大于预设的第一数值且低于预设的第二数值，所述方法还包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发信号携带有速度信息，所述速度信息为所述第一传感器检测到的多个车辆的平均速度或一车辆的行驶速度，在所述控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息之前，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境监测传感器组件还用于检测光照强度，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LED显示屏包括n个LED灯珠分区，n为正整数，所述限速值或所述提示信息单次显示的时长为第二时长，所述第二时长不高于0.4秒，所述控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制子系统与服务器建立通信连接，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括第二传感器，所述第二传感器用于检测所述交通道路的交通流量，在所述控制所述LED显示屏在第一时长内周期性显示所述限速值以及所述环境事件包括的提示信息之前，所述方法还包括：

8.一种显示限速信息的系统，其特征在于，所述系统包括环境监测传感器组件、控制子系统、LED显示屏、太阳能供电子系统以及第一传感器，所述太阳能供电子系统向所述系统供电，所述第一传感器的第一安装位置在所述LED显示屏的第二安装位置的上游，所述第一安装位置与所述第二位置间交通道路的距离高于预设的第一数值且低于预设的第二数值，

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述LED显示屏中的LED灯珠是采用字模拼字技术根据各个环境事件的各个提示信息以及限速值的所有可取数值布置的。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统包括市电供电接口。