一种信号交叉口感应及车内交通信号显示系统

1.本实用新型涉及一种信号交叉口感应及车内交通信号显示系统，属于交通信号显示技术领域。


背景技术：

2.目前，城市道路系统的通畅主要依靠各交叉口交通信号灯控制来实现。交通信号灯一般由红灯、绿灯、黄灯组成，红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。考虑到驾驶员在车辆前方有遮挡、排队车辆较多或距离交叉口信号灯较远的情况下，无法看清交通信号灯的颜色及剩余时间，从而导致违规事件的发生，因此我们需要开发一种信号交叉口感应及车内交通信号显示系统，方便驾驶员在无法看清交叉口信号灯时可以通过车内显示来获取信号信息，并初步给出驾驶员按照当前车速能否驶离交叉口的测算结果，从而提高道路交通安全。
3.目前交通信号灯在红绿灯时以单一的红、黄、绿颜色显示，对于色弱、非红绿色盲人群，不易分辨，因此也导致部分因误辨信号灯颜色而产生的交通事故。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种信号交叉口感应及车内交通信号显示系统，解决驾驶员在车辆前方有遮挡、排队车辆较多或距离交叉口信号灯较远的情况下，看不清交通信号灯而出现交通违规的问题。
5.本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
6.一种信号交叉口感应及车内交通信号显示系统，所述系统包括地面感应测速装置、交通信号发射装置以及车内处理显示装置；所述车内处理显示装置设置于车辆内部，包括信号接收器、超速判断模块、通行判断模块、模式选择模块以及车载显示屏，所述地面感应测速装置、交通信号发射装置分别与信号接收器连接，信号接收器依次连接超速判断模块、通行判断模块以及车载显示屏；
7.所述地面感应测速装置设置于交叉口四个方向的进口道上，对进口道上车辆时速进行实时感应，并将车辆当前时速、车辆距前方停车线的距离以及反映地面感应测速装置所在方向的参数发送至所述地面感应测速装置感应到的车辆的信号接收器；
8.所述交通信号发射装置设置于交叉口四个方向的信号灯上，将交通信号灯当前红绿灯及相应的时间信息发送至车辆的信号接收器；
9.所述信号接收器接收地面感应测速装置与交通信号发射装置发送的信息，并传送至超速判断模块；超速判断模块判断车辆当前时速是否超过预设阈值，若超过，则在车载显示屏上进行告警；通行判断模块根据地面感应测速装置发送的反映其所在方向的参数选择其所在方向的交通信号灯信息，计算车辆以当前时速驶离交叉口的时间，并与绿灯剩余时间比较，得到车辆能否通过交叉口的结果并在车载显示屏上进行显示；
10.所述模式选择模块连接车载显示屏，驾驶员在开始驾驶前能够根据当日天气与时
段情况选择模式，包括日常模式和低能见度模式。
11.作为本实用新型的一种优选方案，所述地面感应测速装置包括感应线圈，交叉口每个方向的进口道路面下均安装有地面感应测速装置，以α的距离间隔布置，1m≤α≤4m，进口道安装地面感应测速装置的区域为所述交通信号发射装置信号发送覆盖区域。
12.作为本实用新型的一种优选方案，所述车辆距前方停车线的距离以及反映地面感应测速装置所在方向的参数预先设置在所述地面感应测速装置中。
13.作为本实用新型的一种优选方案，所述交通信号发射装置设置于交叉口四个方向的信号灯上，每个信号灯上均安装有交通信号发射装置，每个交通信号发射装置以一定的频率将其所连接的交通信号灯当前红绿灯及相应的时间信息发送至车辆的信号接收器，四个交通信号发射装置的发送频率均不相同；通行判断模块根据车辆所在方向的地面感应测速装置发送的方向参数，对不同频率的交通信号灯信息进行选择，从而正确选择车辆对应方向的交通信号灯信息。
14.作为本实用新型的一种优选方案，在超速情况下，所述超速判断模块在车载显示屏上显示警示标示以及“您已超速”字样，所述警示标示为外环绕部分为三角形状，中心部分为“！”的图案。
15.作为本实用新型的一种优选方案，在未超速情况下，所述车载显示屏显示红绿灯信息、相应的剩余时长、当前时速以及所述通行判断模块判断能否通过交叉口的结果，在车载显示屏中用外环绕部分为圆环状，中心部分为
“×”
的图案表示当前为红灯，用外环绕部分为圆环状，中心部分为
“◎”
的图案表示当前为黄灯，用外环绕部分为圆环状，中心部分为
“↑”
的图案表示当前为绿灯。
16.作为本实用新型的一种优选方案，所述驾驶员在开始驾驶前能够根据当日天气与时段情况选择模式，若选择的模式为日常模式，则车载显示屏先正常显示，当车辆与前方停车线距离小于等于预设距离γm时停止显示，γ《信号发送覆盖区域的半径，由驾驶员自己根据信号灯判断能否通过交叉口；若选择的模式为低能见度模式，则车载显示屏一直正常显示。
17.本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
18.1、本实用新型提供的信号交叉口感应及车内交通信号显示系统，可以使驾驶员在车辆前方有遮挡、排队车辆较多或距离交叉口信号灯较远的情况下，在车内获取交通信号灯信息、当前车速与以当前车速行驶是否能够通过该交叉口，从而减少驾驶员因看不清信号灯而产生的违规行为，提高道路交通安全。
19.2、本实用新型提供的信号交叉口感应及车内交通信号显示系统，其显示屏上通过图案加颜色的信号灯表示，提高了色弱、非红绿色盲人群对当前信号识别准确度，可靠性高。
20.3、本实用新型提供的信号交叉口感应及车内交通信号显示系统，模式选择与车速警告的加入，进一步保证了系统的稳定性、普适性与实用性。
附图说明
21.图1是本实用新型提供的交通信号灯所在路口配置示意图；
22.图2是本实用新型提供的信号交叉口感应及车内交通信号显示系统的结构示意
图；
23.图3是本实用新型提供的车载显示屏第一实施例示意图；
24.图4是本实用新型提供的车载显示屏第二实施例示意图；
25.图5是本实用新型提供的车载显示屏第三实施例示意图；
26.图6是本实用新型提供的车载显示屏第四实施例示意图。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
28.本实用新型针对驶员在车辆前方有遮挡、排队车辆较多或距离交叉口信号灯较远的情况下，看不清交通信号灯而出现交通违规的问题，提供了一种信号交叉口感应及车内交通信号显示系统。
29.图1表示本实用新型提供的交通信号灯所在路口配置示意图，图2为实用新型提供的系统结构示意图。如图1、2所示，本实用新型提供了一种信号交叉口感应及车内交通信号显示系统，包括：地面感应测速装置1、交通信号发射装置2、车内处理显示装置4。
30.地面感应测速装置1，位于靠近交叉口四个方向进口道上，其感应线圈能够将车辆当前时速、车辆距前方停车线的距离与反应该车道方向的参数发送至车辆的信号接收器401。交通信号发射装置2，位于四个方向信号灯上，能够将交通信号灯当前红绿灯及时间信息发送至交通信号发射装置2的信号发射覆盖区域3内车辆的信号接收器401。车内处理显示装置4，位于车辆内，包括信号接收器401、超速判断模块402、通行判断模块403与车载显示屏404。信号接收器用于接收地面感应测速装置与交通信号发射装置发射的信息；超速判断模块判断当前车速是否超过阈值；通行判断模块计算以当前车速从当前位置开始直至驶离交叉口的时间，并与绿灯剩余时间相比较，得到该车辆能否通过交叉口的结果；车载显示屏用多样化符号与数字显示当前信号灯红绿灯时长信息、当前车速以及按照该车速能否通过当前交叉口的测算结果。
31.地面感应测速装置位于交叉口四方向进口道上，以α(1m≤α≤4m)的距离间隔布置；当汽车轧上感应线圈，测速装置即能通过距离/时间的公式测算出该车辆的瞬时速度，并将车辆瞬时速度、该车距交叉口停车线的距离与反映车道方向的参数发送至车辆信号接收器。
32.交通信号发射装置装于交叉口四个方向的交通信号灯上，以不同频率将该方向的交通信号信息发射至信号发射覆盖区域内的车辆；车辆信号接收器根据该方向感应线圈传来的参数在四种信号频率中选择对应方向频率及信号信息。
33.车内处理显示装置中，车内接收器在接收到当前车速、距离停车线的距离、对应方向的红绿灯剩余时长后，进入超速判断模块；为了防止驾驶员在系统给出“不能通过当前交叉口”的显示后为了快速通过该交叉口加速过猛，当车辆瞬时速度到达某一阈值后，显示屏会显示警示标志，并显示“您已超速”。该警示函标志外环绕部分为三角状，中心部分图案为“！”。
34.在超速判断模块后进入通行判断模块：若当前信号灯为绿灯，则该模块计算出以当前车速驶离交叉口的时间t2，并与绿灯剩余时间t1进行比较；若t2＜t1，则通过时间充裕，车载显示屏上显示“能通过当前交叉口”；若t1≤t2＜t1 β(β为黄灯时长等缓冲时间)则通过时间较为紧张，车载显示屏上显示“可能通过当前交叉口”；若t2≥t1 β(β为黄灯时长等缓冲时间)则通过时间不足，车载显示屏上显示“不能通过当前交叉口”。
35.车载显示屏显示：红绿灯信号情况、剩余时长(s)、当前车速(km/h)以及能否通过交叉口显示或超速警示；在表示红绿灯信号情况时，用不同颜色与图案表征红灯、黄灯、绿灯，从而便于色弱、非红绿色盲人群的识别。车载显示屏表示红绿灯信号情况时，外环绕部分为圆环状，红灯的中心部分图案为
“×”
，黄灯的中心部分图案为
“◎”
，绿灯的中心部分图案为
“↑”
。
36.驾驶员可在开始驾驶前根据当日天气与时段情况选择模式，包括低能见度模式、日常模式。若在能见度较低的雨雾降雪天气或夜间时段，则选择低能见度模式；若在能见度较高的晴天天气或白天时段，则选择日常模式。
37.在日常模式中，当车辆与停车线相距γm(γ《信号发送覆盖区域的半径)以内时，车辆前方几乎无遮挡物，且驾驶员能够直接根据信号灯判断能否通过交叉口，则该信号交叉口感应及车内交通信号显示系统停止显示，避免由于信息的传递延时，干扰驾驶员对交叉口信号剩余时长的判断与驾驶行为的调整。
38.在低能见度模式中，由于车辆在雨雾降雪天气或夜间时段车速相对较慢，信息传递延时影响较小，因此该信号交叉口感应及车内交通信号显示系统在任何时候不会停止工作，也防止因能见度低而看不清前方信号灯信息。
39.通过位于车道线上的地面感应测速装置1、位于路口的交通信号发射装置2在信号发射覆盖区域3内发射交通信号与车速距离信息到位于车辆内的车内处理显示装置4，使驾驶员在看不清交通信号灯的情况，在车内也能掌握交通信号灯情况及剩余时间，从而实现提高道路交通安全。
40.图3、4、5、6表示本实用新型提供的四种实施例情况下的车载显示屏示意图。如图3、4、5、6所示，车载显示屏上同时用颜色、符号、数字显示当前信号灯红绿灯剩余时长、当前车速以及按照该车速能否通过当前交叉口的测算结果。车载显示屏表示红绿灯信号情况时，外环绕部分为圆环状，红灯的中心部分图案为
“×”
，黄灯的中心部分图案为
“◎”
，绿灯的中心部分图案为
“↑”
，若车辆瞬时速度到达某一阈值后，显示屏会显示警示标志，其外环绕部分为三角状，中心部分图案为“！”。
41.以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。