專(zhuān)利名稱(chēng)：分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置，屬于交通信號(hào)燈顯示裝置技術(shù)領(lǐng)域。
在城市的交通路口除了設(shè)置交通信號(hào)燈外也有設(shè)置信號(hào)燈持續(xù)時(shí)間的時(shí)間顯示裝置，以告知汽車(chē)駕駛員需要等待的時(shí)間，讓其或熄滅發(fā)動(dòng)機(jī)等待而節(jié)省燃料，或作好起動(dòng)準(zhǔn)備工作，以加快汽車(chē)的流通，減少堵塞，避免急剎車(chē)，從而可以改善城市交通流通環(huán)境和節(jié)省燃料。現(xiàn)有的交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置有數(shù)字信號(hào)時(shí)間顯示裝置和模擬信號(hào)時(shí)間顯示裝置，現(xiàn)用的模擬信號(hào)時(shí)間顯示裝置是采用程序控制開(kāi)關(guān)對(duì)一排單色燈進(jìn)行模擬顯示，并由此一排單色燈亮至全滅時(shí)的時(shí)間間隔與交通信號(hào)燈亮至熄滅時(shí)的時(shí)間間隔相當(dāng)，和其自上至下(或自左至右)與交通信號(hào)燈亮燈時(shí)間有關(guān)的以次序熄滅，來(lái)顯示出交通信號(hào)燈還有多少持續(xù)時(shí)間。由于這種模擬信號(hào)時(shí)間顯示裝置比數(shù)字顯示裝置信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，即在同樣遠(yuǎn)距離時(shí)前者分辨度好，能見(jiàn)度高，使用性能好，所以已被采用。但是用一排單色燈結(jié)構(gòu)的時(shí)間顯示裝置，對(duì)駕駛?cè)藛T來(lái)說(shuō)感覺(jué)不夠直觀，而且單排的顯示效果亦差，而如果采用多排多色顯示，又會(huì)使顯示裝置的體積過(guò)大，因此很有必要設(shè)計(jì)一種新的交通管理用的交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于交通信號(hào)燈旁能對(duì)紅、綠信號(hào)燈以相同顏色跟蹤、對(duì)亮燈持續(xù)時(shí)間能作出醒目顯示、能見(jiàn)度好、分辨率高、體積較小的分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置，為由殼體和設(shè)置于殼體內(nèi)的電子程序控制開(kāi)關(guān)和裝置于殼體表面上的顯示器所組成，電子程序控制開(kāi)關(guān)為由開(kāi)關(guān)電源、采樣單元、控制單元和驅(qū)動(dòng)電路所組成，其中采樣單元的輸入信號(hào)為由交通信號(hào)燈來(lái)的紅、黃、綠三個(gè)信號(hào)，其輸出的三個(gè)信號(hào)與控制單元的輸入端相聯(lián)接，控制單元輸出的為多個(gè)信號(hào)，它與驅(qū)動(dòng)電路相應(yīng)的多個(gè)輸入端相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出為與紅、綠交通信號(hào)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)，它與顯示器相關(guān)部分相連接，其特征在于所述的顯示器為一多排多列的象素管，且每個(gè)象素管為由至少8個(gè)紅、綠發(fā)光管分成紅、綠兩組而組成，而每排的象素管的紅、綠發(fā)光管組分別相并聯(lián)，且由一排或兩排象素管作為一個(gè)光組，并以每個(gè)光組的紅或綠發(fā)光管組作為一個(gè)輸入端；電子程序控制開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)輸出信號(hào)分成與交通紅、綠燈信號(hào)相關(guān)的二組，它們分別與顯示器象素管排的多個(gè)光組對(duì)應(yīng)相聯(lián)接，并由控制單元控制，按時(shí)序依次熄滅光組。
上述結(jié)構(gòu)的交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置使用時(shí)當(dāng)交通信號(hào)的紅燈亮?xí)r，所有的象素管中的紅色發(fā)光管全亮，然后隨著程序控制開(kāi)關(guān)的控制，象素管自上至下逐個(gè)熄滅光組，直至紅燈熄滅，最后一個(gè)光組象素管的紅色發(fā)光管亦隨之熄滅為止，同理，綠色信號(hào)燈也是如此。由于象素管為多排，例如N排，其每排熄滅的時(shí)間則為1/N(當(dāng)一個(gè)排為一個(gè)光組)，駕駛員就可從顯示器上象素管所亮的顏色和排數(shù)，得知紅燈和綠燈還有多少持續(xù)時(shí)間，從而作出相應(yīng)的停車(chē)或準(zhǔn)備起動(dòng)等的應(yīng)變措施，而避免以前的因信號(hào)突變?cè)斐杉眲x車(chē)?yán)速M(fèi)油料、損傷機(jī)車(chē)、路面、人身的事故，以及因信號(hào)燈變換莫測(cè)造成的停候車(chē)輛的遲緩起動(dòng)而造成交叉區(qū)等堵塞交通的狀況。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)標(biāo)志醒目、直觀，能見(jiàn)度高，分辨度好，結(jié)構(gòu)合理，體積小，它可改善城市交通流動(dòng)和大大減少交叉路口堵塞，并能節(jié)省燃料。
下面以實(shí)施例及附圖來(lái)對(duì)實(shí)用新型結(jié)構(gòu)予以進(jìn)一步敘述。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1中的程序控制開(kāi)關(guān)為一電子程序控制開(kāi)關(guān)的方框結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖1中每個(gè)象素管中紅色、綠色發(fā)光管的電氣聯(lián)接圖；
圖4為紅色、綠色發(fā)光管在每個(gè)象素管中分布圖；圖5為實(shí)施例的采樣單元的結(jié)構(gòu)圖；圖6為實(shí)施例的控制單元的方框結(jié)構(gòu)圖；圖7為實(shí)施例的控制單元的結(jié)構(gòu)圖；圖8為實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖。
由圖1、2所示可見(jiàn)本實(shí)施例的信號(hào)顯示裝置為由殼體1、設(shè)于殼體內(nèi)的電子程序控制開(kāi)關(guān)2和顯示器3所組成。殼體1為一倒梯形箱體；電子程序控制開(kāi)關(guān)2為由開(kāi)關(guān)電源21、采樣單元22、控制單元23、驅(qū)動(dòng)電路24所組成。其中采樣單元的輸入信號(hào)為由交通信號(hào)燈來(lái)的紅、黃、綠三個(gè)信號(hào)，其輸出的三個(gè)信號(hào)與控制單元的輸入端相聯(lián)接，控制單元輸出的為多個(gè)信號(hào)，它與驅(qū)動(dòng)電路相應(yīng)的多個(gè)輸入端相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出為與紅、綠交通信號(hào)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)，它與顯示器相關(guān)部分相連接，顯示器3為由24排象素管組組成的呈倒梯形的顯示器，且其每個(gè)象素管為由六個(gè)紅色發(fā)光管和八個(gè)綠色發(fā)光管分別組合為二組組成(見(jiàn)圖3)，且此每組發(fā)光管中(如圖4所示)紅、綠發(fā)光管相間排列設(shè)置于象素管上，而每排象素管的紅、綠發(fā)光管組分別相并聯(lián)，且二排象素管作為一個(gè)光組(時(shí)間區(qū)域)與電子程序控制開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)的輸出部分相聯(lián)接，光組在電子程序控制開(kāi)關(guān)的作用下以時(shí)序逐組熄滅，即其熄滅時(shí)，是以每個(gè)時(shí)序熄滅一個(gè)光組(二排象素管)24排象素管依序分別組成十二個(gè)紅、綠光組，逐個(gè)依次序熄滅。對(duì)于紅色信號(hào)與綠色信號(hào)燈均一樣，只是驅(qū)動(dòng)電路中的24個(gè)輸出分為二套，每套12個(gè)，驅(qū)動(dòng)紅色象素管光組與綠色象素管光組各自一套而已，而驅(qū)動(dòng)電路中那一套輸出則由控制單元依據(jù)采樣單元所采的樣是紅色還是綠色，然后由控制單元中的軟件發(fā)出控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
上述的二十四排象素管組成的梯形顯示器，因其能跟蹤信號(hào)燈顏色且由12組光組(每組二排象素管)按時(shí)間逐次熄滅，因此顯示清晰、交通信號(hào)燈持續(xù)時(shí)間明確，且倒梯形圖案更為形象地表明時(shí)間不斷地縮小，以及采用象素管的紅、綠發(fā)光管的組合分布的結(jié)構(gòu)，使本時(shí)間顯示裝置比已有的交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置具有標(biāo)志醒目、直觀、能見(jiàn)度高、分辨度好、結(jié)構(gòu)合理、體積適宜等優(yōu)點(diǎn)，所以實(shí)用價(jià)值高。
另外，為了使顯示器更為醒目而美觀，可在其殼體正面設(shè)置一黑色金屬框邊11，也還可在框邊的外周邊噴一白色邊12，使顯示更為醒目。
由圖5所示可見(jiàn)，在本實(shí)施例中電子程序控制開(kāi)關(guān)所采用的采樣單元可由三個(gè)降壓電阻R1、R4、R7三個(gè)橋式整流器D1、D2、D3和三個(gè)穩(wěn)壓光電隔離單元組成紅、黃、綠三路信號(hào)采樣，其中穩(wěn)壓光電隔離單元為由穩(wěn)壓管Z1(Z2、R3)、電容器E1(E2、E3)和電阻R3(R6、R8)及電容C1(C2、C3)組成的穩(wěn)壓電路和光電隔離器O1(O2、O3)所組成。其輸入信號(hào)為交通信號(hào)燈紅、黃、綠信號(hào)分別經(jīng)電阻R1(R4、R7)降壓后與整流器D1(D2、D3)輸入端相聯(lián)接，整流器的輸出端與光電隔離器的輸入端相聯(lián)接，光電隔離器O1、O2、O3的三個(gè)輸出IGRE(綠)、IYEL(黃)和IRED(紅)即為其三個(gè)輸出信號(hào)。
由圖6、7所示可見(jiàn)，本實(shí)施例中電子程序控制開(kāi)關(guān)所采用的控制單元2為由采樣信號(hào)總線隔離器231(74HC244)、51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)232、以及用于電源監(jiān)視、復(fù)位的由硬看門(mén)狗模塊、上電復(fù)位電路和與門(mén)所組成的集成塊233(DS1232型)所組成，其中51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)為由單片機(jī)2321(8031)和三個(gè)輸出寄存器2322(74HC337)等所組成，其中控制單元的輸入信號(hào)為由采樣單元輸出部分而來(lái)的紅、黃、綠信號(hào)，即圖中總線隔離器輸入端的IRED、IYEL和IGRE三根線，總線隔離器231的輸出信號(hào)為8個(gè)信號(hào)即ADO～AD7，它們分別與單片機(jī)2321的輸入端和三個(gè)寄存器2322的輸入端相聯(lián)接。三個(gè)寄存器(74HC337)上的八路輸出信號(hào)，即1A～1P、2A～2P、3A～3P，共24路輸出，分成對(duì)應(yīng)于紅、綠信號(hào)燈的信號(hào)而成二大組，每個(gè)組12個(gè)，此24個(gè)輸出端與驅(qū)動(dòng)電路中的三個(gè)驅(qū)動(dòng)電路塊U1、U2、U3的8路輸入端共24個(gè)端子相聯(lián)接，而單片機(jī)8031的清零信號(hào)/DR、復(fù)位信號(hào)RESET與集成塊(DS1232型)233的清零、復(fù)位端子相聯(lián)接。
由圖8所示可見(jiàn)，本實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)電路分別為由三組ULN2883驅(qū)動(dòng)電路塊和八個(gè)功率放大管所組成的電路構(gòu)成。其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路塊的八路輸入信號(hào)1A～1P、2A～2P、3A～3P與控制單元中的三個(gè)寄存器74HC377的八路輸出信號(hào)相聯(lián)接，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路塊的八個(gè)輸出信號(hào)1AO～1PO、2AO～2PO、3AO～3PO與八個(gè)功率管P1～P8、P9～P16、P17～P24的控制極相聯(lián)接(參見(jiàn)圖8)，三組八個(gè)功率管的輸出共24個(gè)輸出，分成二組，每組12個(gè)，它們分別與24排象素管的紅、綠兩個(gè)組(每組為12個(gè)小組，每小組為2排象素管)相聯(lián)接。上述的驅(qū)動(dòng)電路共有24個(gè)輸出，其中紅色信號(hào)占12個(gè)，綠色信號(hào)占12個(gè)，而每個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)與二排(紅或綠)象素管相聯(lián)接，亦即它們分別輸給顯示器上的二十四排象素管的紅、綠兩組的各12個(gè)光組，并按控制單元控制，按時(shí)序依次熄滅光組。
權(quán)利要求1.一種分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置，為由殼體和設(shè)置于殼體內(nèi)的電子程序控制開(kāi)關(guān)和裝置于殼體表面上的顯示器所組成，電子程序控制開(kāi)關(guān)為由開(kāi)關(guān)電源、采樣單元、控制單元和驅(qū)動(dòng)電路所組成，其中采樣單元的輸入信號(hào)為由交通信號(hào)燈來(lái)的紅、黃、綠三個(gè)信號(hào)，其輸出的三個(gè)信號(hào)與控制單元的輸入端相聯(lián)接，控制單元輸出的為多個(gè)信號(hào)，它與驅(qū)動(dòng)電路相應(yīng)的多個(gè)輸入端相聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出為與紅、綠交通信號(hào)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)，它與顯示器相關(guān)部分相連接，其特征在于所述的顯示器為一多排多列的象素管，且每個(gè)象素管為由至少8個(gè)紅、綠發(fā)光管分成紅、綠兩組而組成，而每排的象素管的紅、綠發(fā)光管組分別相并聯(lián)，且由一排或兩排象素管作為一個(gè)光組，并以每個(gè)光組的紅或綠發(fā)光管組作為一個(gè)輸入端；電子程序控制開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的多個(gè)輸出信號(hào)分成與交通紅、綠燈信號(hào)相關(guān)的二組，它們分別與顯示器象素管排的多個(gè)光組對(duì)應(yīng)相聯(lián)接，并由控制單元控制，按時(shí)序依次熄滅光組。
2.按權(quán)利要求1所述的分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置，其特征在于殼體為一例梯形箱體，顯示器為由24排象素管組組成的呈倒梯形的顯示器。
3.按權(quán)利要求2所述的分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置，其特征在于顯示器中的每個(gè)象素管為由六個(gè)紅色發(fā)光管和八個(gè)綠色發(fā)光管分別組合為二組組成，且此每組發(fā)光管中紅、綠發(fā)光管相間排列設(shè)置于象素管上，而每排象素管的紅、綠發(fā)光管組分別相并聯(lián)，且二排象素管作為一個(gè)光組與電子程序控制開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)的輸出部分相聯(lián)接。
4.按權(quán)利要求2所述的分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置，其特征在于在箱體殼體的正面設(shè)有一個(gè)黑色金屬框邊。
5.按權(quán)利要求1所述的分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置，其特征在于所述的電子程序控制開(kāi)關(guān)的采樣單元為由三個(gè)降壓電阻、三個(gè)橋式整流器和三個(gè)穩(wěn)壓光電隔離單元所組成，其中穩(wěn)壓光電隔離單元為由穩(wěn)壓管、電容器、電阻及電容所組成的穩(wěn)壓電路和光電隔離器所組成，其輸入信號(hào)為交通信號(hào)燈紅、黃、綠信號(hào)分別經(jīng)三個(gè)降壓電阻后與三個(gè)整流器輸入端相聯(lián)接，三個(gè)整流器的輸出端與三個(gè)光電隔離器的輸入端相聯(lián)接，三個(gè)光電隔離器的輸出端與控制單元的輸入端相聯(lián)接。
6.按權(quán)利要求1所述的分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置，其特征在于所述的電子程序控制開(kāi)關(guān)的控制單元為由采樣信號(hào)的總線隔離器74HC244、51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)以及用于電源監(jiān)視、復(fù)位的集成塊DS1232所組成，其中51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)為由8031單片機(jī)和三個(gè)寄存器74HC337等所組成，驅(qū)動(dòng)電路分別為由三組ULN2883驅(qū)動(dòng)電路塊和8個(gè)功率放大管所組成，顯示器為由24排象素管組組成，每個(gè)象素管為由六個(gè)紅色發(fā)光管和8個(gè)綠色發(fā)光管分別組合為二組，而每組象素管的紅、綠發(fā)光管組分別相并聯(lián)，且二排象素管作為一個(gè)光組，顯示器的24排象素管依序分別組成12個(gè)紅、綠光組，控制單元的輸入信號(hào)為由采樣單元輸出部分而來(lái)的紅、黃、綠信號(hào)，總線隔離器的輸出信號(hào)為8個(gè)信號(hào)，它們分別與8031單片機(jī)的輸入端和三個(gè)寄存器的輸入端相聯(lián)接。三個(gè)輸出寄存器74HC337上的八路輸出信號(hào)，共24路輸出，分成對(duì)應(yīng)于紅、綠信號(hào)燈的信號(hào)而成二大組，每個(gè)組12個(gè)，此24個(gè)輸出端與驅(qū)動(dòng)電路中的三個(gè)驅(qū)動(dòng)電路塊U1、U2、U3的8路輸入端共24個(gè)端子相聯(lián)接，而8031單片機(jī)的清零信號(hào)/DR、復(fù)位信號(hào)RESET與集成塊DS1232型的清零、復(fù)位端子相聯(lián)接，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路塊的八路輸出信號(hào)與8個(gè)功率管的控制極相聯(lián)接，三組8個(gè)功率管的輸出共24個(gè)輸出，分成二組，每組12個(gè)，它們分別與顯示器的紅、綠兩組的12個(gè)光組相聯(lián)接。
專(zhuān)利摘要一種分色顯示交通信號(hào)時(shí)間顯示裝置為由殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)的電子程序控制開(kāi)關(guān)和面上的顯示器所組成,其顯示器為一多排多列的象素管組成倒梯形狀顯示器,且每個(gè)象素管為由至少8個(gè)紅、綠發(fā)光管分成紅、綠兩組而組成,電子程序控制開(kāi)關(guān)與交通信號(hào)的紅、綠燈相對(duì)應(yīng)的輸出與顯示器相聯(lián)接,并使此多排象素管的紅、綠發(fā)光管組,隨紅、綠信號(hào)燈同步亮和依時(shí)序熄滅。其優(yōu)點(diǎn)為:時(shí)間標(biāo)志醒目、直觀、分辨度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可很好改善交通流動(dòng),減少堵車(chē)和節(jié)能。
文檔編號(hào)G08G1/096GK2341212SQ9820444
公開(kāi)日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1998年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月7日
發(fā)明者鄭長(zhǎng)青, 賈勝文, 張新城 申請(qǐng)人:北京市公安交通管理局