可变交通标记装置及其应用
阅读说明：本技术 可变交通标记装置及其应用 (Variable traffic marking device and use thereof ) 是由 曹弋 王艺筱 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可变交通标记装置及其应用。可变交通标记装置包括：密封壳体,显示部,控制电路和电源；所述显示部包括两组显示单元DA,DB；所述两组显示单元之间呈夹角α并在P1和P2两个位置状态之间转换,对应所述两个位置状态P1,P2,所述夹角α分别为α-(1)和α-(2),且α-(1)=-α-(2)；在所述P1和/或P2位置状态,所述显示单元DA正对指定方向显示通行权信息M-(a),所述显示单元DB正对指定方向显示通行权信息M-(b)。本发明可应用于潮汐车道及可变导向车道上,结构合理,设置灵活,尤其便于驾驶员随时和及时掌握通行信息或信号,保障了可变导向车道的有效安全通行；为城市交通的安全畅通提供了新思路。(The invention discloses a variable traffic marking device and application thereof. The variable traffic marking device includes: the display device comprises a sealed shell, a display part, a control circuit and a power supply; the display part comprises two groups of display units DA and DB; the two groups of display units form an included angle alpha and are switched between two position states P1 and P2, the included angle alpha is respectively alpha corresponding to the two position states P1 and P2 1 And alpha 2 And α is 1 =‑α 2 (ii) a In the P1 and/or P2 position state, the display unit DA is displaying right of way information M in a designated direction a The display unit DB displays right of way information M in a specified direction b . The invention can be applied to tide lanes and variable guide lanes, has reasonable structure and flexible arrangement, is particularly convenient for drivers to master traffic information or signals at any time and in time, and ensures effective and safe traffic of the variable guide lanes; provides a new idea for the safe and smooth urban traffic.)
技术领域
本发明涉及一种交通机械，尤其涉及一种可变交通标记装置及其应用。
背景技术
汽车年保有量的持续增加，尤其给城市路面交通带来前所未有的压力。“车挤成了一个疙瘩，司机们烦躁不安，喇叭声响成一片”的场面几乎成为我们日常生活中司空见惯的部分。
道路的拥堵给我们的生活带来了极大的不便，如何疏通道路压力则成为交通领域学者们的重要研究方向之一。研究发现，影响交通流量变化的因素诸多，但其中一些因素的影响则尤显重要，包括如：上下班时间，节假日等；针对这一特点，交通研究者们提出了包括“潮汐车道”及“可变导向车道”等概念，以使得交通道路资源的分配和利用更为充分、灵活和高效。
以潮汐车道为例，自21世纪国内多个城市渐次起用潮汐车道至今，潮汐车道的意义和效果越来越为大家所认可，相应的指示标志种类日益繁多，如：地面指示标线、移动类道路指示灯和高空类指示灯等，这些指示标志大多采用LED灯照明，多存在一定程度上的局限性，如不便于随时和及时确认通行信息，尤其当车辆多时或车辆一恍而过时，会忽略掉相应的通行信息或信号，给车辆行驶及道路交通带来安全隐患。
发明内容
鉴于现代城市交通的需要和现有技术所存在的问题，本发明旨在公开一种可变交通标记装置及其应用，其结构设计简洁合理，方便安装，尤其具有使用便捷有效的优势，其广泛的应用必可为解决城市交通拥堵、车辆通行引导及包括潮汐车道、可变导向车道等的通行效能带来诸多裨益。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种可变交通标记装置，包括：
密封壳体，其具有透光盖板；
显示部，其固定于所述密封壳体内，并透过所述透光盖板显示交通信号；
控制电路和电源，所述控制电路与显示部连接；
所述显示部包括两组显示单元DA,DB；所述两组显示单元之间呈夹角α并在第一位置P1和第二位置P2之间转换，对应所述两个位置P1,P2，所述夹角α分别为α1和α2，且α1=-α2；0<∣α∣<180º ；
在所述P1和/或P2位置状态，所述显示单元DA正对指定方向显示通行权信息Ma，所述显示单元DB正对指定方向显示通行权信息Mb。
进一步的，所述通行权信息Ma和Mb是相互关联的通行权信息。
由于在P1和P2两个位置，所述显示单元DA,DB的夹角α1和α2大小相等方向相反，其实质即相当于DA与DB的正对的指定方向发生了转换，而所述显示单元正对的指定方向，其实质即为安装了所述交通标记装置的相应道路的对应来车方向，更确切的，是指对应来车方向的驾驶员的视线范围。
进一步的，每组显示单元各自包括一个或两个以上平行排列的显示板，且两组显示单元中的显示板依序交叉布置，即相邻两个显示板分属不同显示单元DA,DB；相邻的显示板首尾相接或略相离一段距离，且形成所述夹角α；全部显示板的侧面共同构成倒“V”型（当每组显示单元分别仅包括一个显示板时）或锯齿型（当至少有一组显示单元包括了两个显示板时）。
进一步具体的，所述两组显示单元上用以显示所述通行权信息的显示元件是反光材料，和/或LED灯组矩阵。比如两组显示单元分别附着绿色的反光材料和红色的反光材料；或者，所述显示元件可以是LED灯组，比如两组显示单元分别设置绿色的LED灯组和红色的LED灯组；还或者，根据需要，所述显示元件可以是反光材料和LED灯组的组合装置。
具体的，所述显示部包括电动机和传动单元，所述传动单元两端分别连接所述电动机和所述两组显示单元用以实现所述两组显示单元在第一位置P1与第二位置P2之间的位置转换。
更为具体的，所述显示部包括支撑结构，用以支撑或固定所述显示单元。支撑结构的设置有效地提高和保证了所述显示单元的结构稳定性和使用的可靠性。例如所述支撑结构可以是同时与所述显示单元和密封壳体连接的可伸缩结构，或者还与所述传动单元连接。
更进一步的，所述可变交通标记装置还包括计算机处理器；
所述控制电路和显示部分别与所述计算机处理器连接，并被配置成响应所述计算机处理器的控制进行设置和动作。
本发明同时公开了所述可变交通标记装置在道路交通中的一些具体的应用，包括将其应用于潮汐车道，或者可变导向车道等等。
例如，将所述可变交通标记装置应用于潮汐车道，所述可变交通标记装置连续地或点断式地设置于所述潮汐车道的道中间和/或道侧。
在所述P1或P2位置状态，所述两组显示单元DA,DB正对的指定方向分别为所述潮汐车道两个相反的来车方向并分别位于相应的来车方向的驾驶员的视线范围之内；当所述P1和P2两个位置状态发生转换，所述DA和DB正对的指定方向相应地转换；
具体的，所述Ma为表示“允许通行”的通行权信息，Mb为表示“禁止通行”的通行权信息。
具体的，比如在所述P1位置状态，显示单元DA正对的指定方向为所述潮汐车道的第一来车方向并位于所述第一来车方向的驾驶员的视线范围内,也即所述第一来车方向的驾驶员正好可以看到所述显示单元DA上所显示的通行权信息Ma并且与所述第一来车方向相反的所述潮汐车道的第二来车方向的驾驶员不能看到所述Ma；而且与此同时，显示单元DB正对的指定方向即为所述第二来车方向并位于所述第二来车方向的驾驶员的视线范围内，也即所述第二来车方向的驾驶员正好可以看到所述显示单元DB上所显示的通行权信息Mb并且与所述第二来车方向相反的所述第一来车方向的驾驶员不能看到所述Mb。当所述显示单元DA,DB的角度发生转换，由α1转换为α2时，也即显示单元由P1位置状态转换为P2位置状态，则DA正对的指定方向转变为第二来车方向，相应的，DB正对的来车方向则转换为第一来车方向。
在此应用中，通过所述两组显示单元的相对角度的变化（α1<==>α2），完成相应通行权信息的显示或指示。比如，所述潮汐车道的交通标记装置用以显示或指示对向行驶的车辆在不同时段的通行权，即所述显示单元正对的指定方向分别对应于两个来车方向（或来车方向的驾驶员的视线范围）。其显示单元上的显示元件可以是反光材料，比如两组显示单元分别附着绿色的反光材料和红色的反光材料；或者，所述显示元件可以是LED灯组，比如两组显示单元分别设置绿色的LED灯组和红色的LED灯组；还或者，所述反光材料和LED灯组可以同时装置。工作状态下，当所述两组显示单元呈夹角α1时，显示单元DA朝向第一来车方向并显示绿色——“允许通行”——通行权信息Ma，则相应的与之呈夹角α1的显示单元DB朝向第二来车方向（其与第一来车方向正好相反）并同步显示红色——“禁止通行”——通行权信息Mb；进而，在设定时间，朝向同样的来车方向的通行权信息需要变换，即根据控制电路的设置和控制，所述两组显示单元同步或接近同步地发生翻转，两者之间的夹角随之由α1变为α2（α2=-α1），则朝向第一来车方向的显示单元DB显示红色——“禁止通行”——通行权信息，相应的显示单元DA（DA与DB呈夹角α2）朝向第二来车方向并显示绿色——“允许通行”——通行权信息。在此，所述两组显示单元或构成所述显示单元的显示板“接近同步”地发生翻转，是指为了保证所述两组显示单元或其显示板在翻转过程中“不顶牛”，“不卡死”，或者为了尽量避免和减少两组显示单元之间的碰撞进而保证结构的稳定性和指示方向地准确性，所述两组显示单元的翻转动作会有先后次序，但同时还必须要考虑到交通指示的安全性而尽可能地降低交通指示地断档，尤其要绝对地避免交通信号冲突；鉴于上述要求和考虑，所述两组显示单元的先后翻转不仅要考虑谁先谁后，还要考虑所述翻转的连续性和时间间隔设计的合理性和安全性，保证这种先后次第翻转“接近同步”。进一步具体的，所述显示部还包括电动机和传动单元，所述传动单元两端分别连接所述电动机和所述两组显示单元用以实现所述两组显示单元在规定时间内的联动而完成所述夹角α1和α2之间的转换，所述转换可以包括计划转换或临时转换。
又例如，将所述可变交通标记装置应用于可变导向车道，具体的，所述可变交通标记装置连续地或点断式地设置于所述潮汐车道的道中间和/或道侧；
在所述P1位置状态，所述显示单元DA正对的指定方向为所述可变导向车道的来车方向并位于所述来车方向的驾驶员的视线范围之内，同时DB正对的指定方向不在任一来车方向的驾驶员的视线范围之内；当所述P1和P2两个位置状态发生转换，所述DA和DB正对的指定方向相应地转换；
所述Ma和Mb分别表示所述可变导向车道所允许的两种通行权信息。
所述的交通标记装置应用于包括潮汐车道或者可变导向车道时，可根据具体车道的特点埋设或嵌入到相应车道的地面或道旁的适当设施上，如路侧的护栏或隔离屏等处，且保证其显示部清晰地落入相应的来车方向的驾驶员的视线之内。
根据预先的设定在相应的时间或场合对应指定方向的来车方向在所述潮汐车道的相应位置或是整个范围内显示相应的通行权信息或信号；当然本发明也保留了可以在特定的情况下，现场或遥控实现临时的所述通行权信息或信号的管控和显示。计算机处理器的设置，甚至网络系统的加入均可使得本发明的应用具有更为广阔和广泛地灵活性、智能性和及时高效地特点。
与现有技术相比，本发明结构设计简洁合理，使用及设置方便灵活，可以广泛地应用于潮汐车道及可变导向车道的道中或道旁，根据具体的路况及交通信号指示要求可以连续设置也可以点断式设置，尤其便于驾驶员随时和及时地掌握通行信息或信号，有力地保障了包括潮汐车道及可变导向车道等道路高效安全地通行和使用；并为城市交通的安全畅通从硬件设施方面又给出了新的思路和方向。
附图说明
图1是根据本发明提供的用于潮汐车道的交通标记装置之一的立体结构示意图；
图2是图1所示装置的俯视结构示意图；
图3是图1所示装置的结构爆炸示意图；
图4是根据本发明提供的交通标记装置的侧视结构示意图；
图5是根据本发明提供的用于潮汐车道的交通标记装置在双向行驶的潮汐车道上的应用示意图；图中：
1、交通标记装置；10、密封壳体；11、轻质板；12、透光盖板；13、控制电路板；14、支撑结构；15、电动机；16、反光材料。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的技术方案做出更为清楚、完整的描述。
显然，下述实施例仅是本发明的部分实施例，而非全部的实施例。在下述实施例基础上，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思在未经创造性劳动前提下加以等同替换或改变所获得的技术方案，都应涵盖于本发明的保护范围之内。
实施例1
一种可变交通标记装置1,如图1-图4所示，所述交通标记装置1包括：
密封壳体10、轻质板11、控制电路板13、支撑结构14、电动机15；所述轻质板11表面附着红色或绿色的反光材料16即构成了显示板，相互平行的若干块显示板构成一组显示单元，所述的可变交通标记装置1的显示部包括两组显示单元。
通常，所述壳体10可由四块两两相对设置的侧板以及一块底板围成的一个中空且上端开口的立体结构，这样会在壳体10内部形成一个容纳空间，该空间用以容置轻质板11、控制电路板13、支撑装置14、电动机15等部件，如图3和图4所示。所述密封壳体10的上表面是透光盖板12，通过防水密封胶泥密封，以防止内部进水短路或污染；地面安装时，通常透光盖板12上表面与路面平齐。具体的，可将控制电路板13固定在壳体10的侧板上，例如可将控制电路板13直接焊接、粘接在壳体10的底板上，或者可以是通过螺丝或卡扣等将控制电路板13可拆卸安装在壳体10底板上。可以将支撑结构14固定在壳体10的底板和侧板上，可以采用焊接、粘接、螺丝或卡扣等可拆卸安装。
如前所述，两组所述轻质板11表面分别附着红色和绿色反光材料并形成两组显示单元，其从侧面看整体呈锯齿形，如图1和图3所示：相互平行轻质板11（其表面附着了反光材料16，共同构成显示板）属于一组显示单元，从而向一个指定方向显示通行权信息或信号；两组显示单元中的轻质板依序交叉布置，即相邻两个轻质板各自分属不同的显示单元；相邻的轻质板首尾相接或略相离一段距离，且形成夹角α，0<∣α∣<180º。轻质板11的中部预设通孔，一侧留有缺口，用于放置电动机15，所述支撑结构14用以支撑与固定所述轻质板或显示单元并连接电动机15及传动单元实现所述两组轻质板11或显示单元的角度及位置变换；为了防止所述轻质板角度变换时被卡死等问题发生，相邻轻质板11相接位置通常留有一定间隙。
相比于传统的平面结构，所述交通标记装置1的两组显示单元构成夹角α，并基于此形成了立体结构，如图1和图3所示，该结构针对驾驶员视线或视野，尤其是在白天光照强度比较大的情况下，本比平面灯结构受外界光干扰程度更小，人们能够更为清楚地看到立体结构反射的光信号；此外，由于角度的影响，人们能够在比较远的距离接收到立体结构发出的光信号，从而获得了相比现有的平面标记装置更大的优势，进而使得驾驶人员等能够有更多的时间根据接收到的光信号做出相应的反应。当所述交通标记装置1布设于潮汐车道白色标线上，如图5所示，其两组显示单元的显示板或轻质板11分别朝向双向行驶的车辆行驶的方向，使得两个方向的司机能够分别从其各自行驶方向的视野内获取到不同的通行权信息或信号。当与潮汐车道当前允许通行方向一致的方向来车时，设此时所述两组显示单元的角度为α1，从行车方向看去，仅能看见附着绿色反光材料的轻质板11，即通行权信息这“允许通行”；而对于旁边车道的对向来车的驾驶人员则看到的是红色反光材料的轻质板，获得了“禁止通行”的通行权信息。在规定时段，所述潮汐车道的通行权发生转换时，在控制电路板13的控制下，电动机15连接传动单元带动所述支撑结构14及对应的轻质板11旋转规定的角度，即所述两组显示单元的夹角由α1变换为α2，且α2=-α1；由此，则所述潮汐车道的相应通行权信息发生了转换。藉此可实现潮汐车道的安全指示和高能效通行。
另外，基于这种结构的所述交通标记装置1，其显示元件也可以单独或同时使用红色和绿色的LED灯组矩阵。
除此之外，所述轻质板11的长度、宽度和相互形成的角度a的大小可以根据实际需求和应用场景进行设置。通过控制电路板13可以控制轻质板11转动，从而实现交通信号的转换。以附着红色反光板的轻质板为一组显示单元DA，附着绿色反光板的轻质板为另一组显示单元DB，虑及避免两组显示单元同时转动过程中发生卡顿等问题，通常，通过控制电路板13先控制DB转动，DB转动到位后，通过控制电路板13控制DA转动，DA和DB两组显示单元先后转动以避免动作过程中两组显示单元交会碰撞或产生卡顿。变换后向两个方向的显示原理与变换之前相同，显示颜色与变换之前相反，不复赘述。
实施例2
一种可变交通标记装置1,其结构与前述实施例1基本相同，因其将应用于可变导向车道，比如所述车道是在某一时段仅可左转而另一时段可左转同时可直行，故而所述的可变交通标记装置1与实施例1有所不同，主要包括：
因所述可变导向车道仅有一个来车方向，所以所述交通标记装置1的一组显示单元DA显示的通行权信息Ma——“仅可左转”的标记，另一组显示单元DB显示的通行权信息Mb——“可同时左转与直行”的标记。如此，当所述两组显示单元在其P1位置状态下，所述显示单元DA朝向所述可变导向车道的来车方向并使得所述来车方向的司机能够从其行驶方向的视野内获取到相应的通行权信息Ma(“仅可左转”)，而与之呈夹角α1的显示单元DB的朝向不在任一来车方向的驾驶员的视线范围之内，比如当所述可变交通标记装置1埋设于所述车道的道中时，DB在P1状态下，可以朝向地面。同样的，当所述显示单元在其P2的位置状态下，所述两组显示单元的夹角变为α2（α2=-α1），所述显示单元DB朝向所述可变导向车道的来车方向并使得所述来车方向的司机能够从其行驶方向的视野内获取到相应的通行权信息Mb（“可同时左转与直行”），相应的显示单元DA则转为朝向地面。
同样的，所述交通标记装置1，其显示元件也可以单独使用红色和绿色的LED灯组矩阵，或者将反光板与LED灯组矩阵配合使用。
随着计算机自动化控制的发展，所述可变交通标记装置，还可以包括计算机处理器；所述控制电路及显示部（包括显示单元、支撑结构、传动单元等）与所述计算机处理器连接，并被配置成响应所述计算机处理器的控制进行设置和动作，完成所述通行权信息的显示和转换。
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