[发明专利]节能型智能全天候道路交通标志牌及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能型的智能全天候道路交通标志牌及控制方法。

背景技术

目前，国内的道路交通标志牌中指示标志牌、指路标志牌多数按蓝底或绿底白色图案或文字、禁令标志牌多数按红框白底黑色图案、警告标志牌多数按黑框黄底黑色图案或文字标准，采用反光材料、支撑件、基础和紧固件等制作而成，悬挂在道路两旁司机与行人易于看到的地方，晚上则要靠路灯照明才能便于人们识别，进而引导人们行进。这类方案的优点是制作简单，但不足之处在于：

(1)受天气条件影响较大，特别是在雾气较重的地区，能见度低，识别度较低；

(2)光线强度较弱时，如阴天或夜晚，易于造成司机或行人对一些交通标志牌的疏怱。

(3)大雾或光线强度较弱时，为了有效引导人们行进，采用大量路灯来为路边的交通标志牌提供照明，这样要消耗大量电能。另外，若为交通标志牌提供照明的路灯损坏或汽车行驶在未安装路灯道路区域时，人们就很难观察到交通标志牌，容易引发交通事故，造成生命财产损失。

嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。目前，该技术已经应用到生活中几乎所有的电器设备，如微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调及自动售货机等。与通用型计算机系统相比，嵌入式系统功耗低、可靠性高；功能强大、性价比高；实时性强，支持多任务；占用空间小，效率高；面向特定应用，可根据需要灵活定制。

嵌入式系统的日益成熟为设计智能道路交通标志牌提供了一个良好的技术基础和应用环境，也为设计新型道路交通标志牌指明了一个发展方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：以节能与满足人们日常需求为目标，开发出一种智能的全天候道路交通标志牌及控制方法，有效克服传统道路交通标志牌存在的不足之处。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种节能型智能全天候道路交通标志牌，其特征在于它包括光敏传感器、LED灯具亮度调节开关、单片机、LED组合灯，光敏传感器、LED灯具亮度调节开关分别与单片机的相应引脚连接，LED组合灯与LED灯具亮度调节开关连接，光敏传感器用于采集光线强度信号，定期向单片机传递原始光线强度信号，单片机用于将光线强度模拟信号转换成数字信号，与预设的光线强度基值比较，计算得到当前的光线强度级别，并以相应模式触发不同引脚上的LED灯具亮度调节开关输出不同的调制电压，LED组合灯由LED灯具亮度调节开关输出的调制电压来控制显示不同的亮度，并根据输出调制电压的不同引脚来显示不同的标志形状。

它还设有蜂鸣器，蜂鸣器与单片机的相应引脚连接，单片机触发与其相连接的蜂鸣器，蜂鸣器发出警报用于指示单片机是否工作于欠压状态。

所述的LED灯具亮度调节开关设有可控硅电路。

所述单片机为PIC18F4620单片机，蜂鸣器接在单片机的RD1引脚，光敏传感器接在单片机的INTO引脚，LED灯具亮度调节开关接在单片机的RDO引脚。

所述的LED组合灯可由交流电网、蓄电池或太阳能电池供电。

一种节能型智能全天候道路交通标志牌控制方法，其特征在于它包括以下步骤：

(A)光敏传感器定期采集当前的光线强度值，并传输给与其相连接的单片机；

(B)单片机通过A/D转换将光敏传感器感测到的原始模拟信号转换为数值，然后与预设的若干光线强度基值进行比较，确定当前的光线强度级别；

(C)单片机根据计算得到的光线强度级别，选择相应的设置模式来触发LED灯具亮度调节开关，驱动LED组合灯显示不同的标志形状；

(D)根据LED灯具亮度调节开关输出的调制电压，控制LED组合灯能够以不同的亮度级别打开。

其中步骤(C)进一步包括：

(C1)采用两种方式来驱动LED组合灯显示不同的标志形状，一种是LED组合灯显示若干固定标志，用不同的单片机引脚来控制，使得每一个单片机引脚输出的信号对应LED组合灯上的一种标志形状；另一种是LED组合灯动态显示字符，单片机通过查找存储设备中存储的字符码表，得到应显示字符的字符码，然后通过相应引脚发送到LED组合灯，进而显示相应的字符，此时的LED组合灯由点阵电路实现。

其中步骤(D)进一步包括：

(D1)LED灯具亮度调节开关是一段可控硅控制电路，根据交流电的过零检测技术或单片机自带的PWM模块，实现输出调制电压，满足LED组合灯以不同亮度级别点亮。

还包括以下步骤：