具有指示标识的太阳能公路系统及指示标识控制方法与流程

本发明涉及太阳能发电领域和交通安全领域，尤其涉及一种具有指示标识的太阳能公路系统及指示标识控制方法。

背景技术：

指示标识是交通标志中主要标志的一种，用以指示车辆和行人按规定方向、地点行驶。现有的指示标识是人工或机器在路面上印刷不同颜色的图案或是在道路中间或两旁设置各种提示牌以指示车辆或行人按规定方向、地点行驶。现有的指示标识存在的缺点是，在夜幕降临后，指示标识对人眼的刺激效果减弱，造成指示标识的指示效果不佳，容易造成交通事故。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种具有指示标识的太阳能公路系统及指示标识控制方法，在公路路面上采用LED点阵对指示标识进行显示，并利用太阳能公路上的由太阳能转换成的电能给标识控制子系统提供电源，可以使得驾驶者在夜间也能对指示标识轻松辨认，可减少因指示标识不清晰造成的交通事故发生且绿色环保。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一方面，本发明提供一种具有指示标识的太阳能公路系统，包括，太阳能发电子系统，标识控制子系统；

太阳能发电子系统铺设于公路上，且包括至少一个发电模块，每个发电模块具有唯一ID码，每两个发电模块之间留有泄水槽，每个发电模块为三层结构，且自上至下依次为透明承重层，太阳能电池组层，蓄水层；

其中，透明承重层，用于承载公路上通过的车辆，以及供太阳光透过并投射在太阳能电池组层上；

太阳能电池组层的上表层为太阳能电板组层，下表层为电路结构层，太阳能电板组层，用于将太阳能转换成电能，电路结构层用于，将电能存储至太阳能电池组并输出，且太阳能电池组的输出电压为220V，其中，太阳能电板组层上固定设置有用于进行路面标示的LED点阵；

蓄水层，用于通过泄水槽将公路上的积水蓄积并排除；

标识控制子系统固定设置于太阳能发电子系统的发电模块中，且一个发电模块中对应设置一个标识控制子系统，且标识控制子系统包括，控制器，光照传感器和LED点阵，控制器分别连接于发电模块，LED点阵和光照传感器；

光照传感器，用于测量光照强度，并将光照强度发送至控制器中；

控制器，用于在光照强度低于设定光照阈值时，根据预先存储的图案数据，点亮LED点阵中的部分或全部LED灯；

LED点阵，用于显示控制器中的图案数据，以实现对指示标识图案的显示。

进一步地，LED点阵中的每一个LED灯为三基色LED灯。

进一步地，还包括远程控制服务器和检测电路单元；

检测电路单元的一端连接于远程控制服务器，另一端连接于太阳能发电子系统的发电模块，且检测电路单元的数量与发电模块的数量相等，且一个检测电路单元对应一个发电模块；

检测电路单元，用于获取对应发电模块的ID码，以及发电模块的输出端的电压信息和电流信息，并将发电模块的ID码，电压信息和电流信息发送至远程控制服务器。

进一步地，还包括，湿度检测器和送风装置，湿度检测器和送风装置均固定设置在电路结构层上，湿度检测器连接于控制器，且控制器连接于送风装置；

太阳能电板组层的边缘均匀开设有至少二个通气孔，每个通气孔通过通气管与送风装置固定连接。

进一步地，还包括负载控制器和逆变器；

负载控制器的一端连接于远程控制服务器，另一端连接于太阳能发电子系统，逆变器连接于负载控制器；

负载控制器用于控制太阳能发电子系统并入电网的电量；

逆变器用于将太阳能发电子系统输出的直流电转换成交流电。

进一步地，还包括，指示标识输入装置，指示标识输入装置连接于远程控制器，远程控制服务器连接于控制器；

指示标识输入装置，用于接收管理员输入的指示标识图案，以及图案相关信息；

远程控制服务器，用于根据指示标识图案，图案相关信息，以及每个发电模块的尺寸信息，对指示标识图案进行图案分解，并将分解后形成的若干子图案发送至对应标识控制子系统的控制器中；

控制器，用于对子图案进行点状分解，以获得子图案对应的图案数据，并对图案数据进行存储；

控制器，还用于在光照强度低于设定光照阈值时，根据存储的图案数据，点亮LED点阵中的部分或全部LED灯。

进一步地，图案相关信息包括，图案颜色信息，图案尺寸信息，图案位置信息，图案关键点坐标信息。

进一步地，指示标识输入装置为触摸显示屏。

另一方面，本发明提供一种太阳能公路路面指示标识控制方法，包括，

指示标识输入装置接收管理员输入的指示标识图案，以及图案相关信息；

远程控制服务器根据指示标识图案，图案相关信息，以及每个发电模块的尺寸信息，对指示标识图案进行图案分解，并将分解后形成的若干子图案发送至对应标识控制子系统的控制器中；

控制器对所述子图案进行点状分解，以获得所述子图案对应的图案数据，并对图案数据进行存储；

控制器在光照强度低于设定光照阈值时，根据存储的图案数据，点亮LED点阵中的部分或全部LED灯。

进一步地，图案相关信息包括，图案颜色信息，图案尺寸信息，图案位置信息，图案关键点坐标信息。

本发明提供的具有指示标识的太阳能公路系统及指示标识控制方法，在公路路面上采用LED点阵对指示标识进行显示，并利用太阳能公路上的由太阳能转换成的电能给标识控制子系统提供电源，可以使得驾驶者在夜间也能对指示标识轻松辨认，一则，可减少因指示标识不清晰造成的交通事故发生，二则，绿色环保。

附图说明

图1是本发明实施例提供的具有指示标识的太阳能公路系统的框图；

图2是本发明实施例提供的充电模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的具有指示标识的太阳能公路系统的又一框图；

图4是本发明实施例提供的具有指示标识的太阳能公路系统的另一框图；

图5是本发明实施例提供的具有指示标识的太阳能公路系统的再一框图；

图6是本发明实施例提供的具有指示标识的太阳能公路系统的再又一框图；

图7是本发明实施例提供的具有指示标识的太阳能公路系统的另再又一框图；

图8是本发明实施例提供的太阳能电板组层的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的加热装置升至太阳能电板组层上方时的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的加热装置升至太阳能电板组层上方时的又一结构示意图；

图11是本发明实施例提供的太阳能公路路面指示标识控制方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。

实施例一

结合图1，本实施例提供的具有指示标识的太阳能公路系统，包括，太阳能发电子系统1，标识控制子系统2；

太阳能发电子系统1铺设于公路上，且包括至少一个发电模块101，每个发电模块101具有唯一ID码，每两个发电模块101之间留有泄水槽，如图2所示地，每个发电模块101为三层结构，且自上至下依次为透明承重层1011，太阳能电池组层1012，蓄水层1013；

其中，透明承重层1011，用于承载公路上通过的车辆，以及供太阳光透过并投射在太阳能电池组层1012上；

太阳能电池组层1012的上表层为太阳能电板组层10121，下表层为电路结构层，太阳能电板组层10121，用于将太阳能转换成电能，电路结构层用于，将电能存储至太阳能电池组并输出，且太阳能电池组的输出电压为220V，其中，太阳能电板组层10121上固定设置有用于进行路面标示的LED点阵203；

蓄水层1013，用于通过泄水槽将公路上的积水蓄积并排除；

标识控制子系统2固定设置于太阳能发电子系统1的发电模块101中，且一个发电模块101中对应设置一个标识控制子系统2，且标识控制子系统2包括，控制器201，光照传感器202和LED点阵203，控制器201分别连接于发电模块101，LED点阵203和光照传感器202；

光照传感器202，用于测量光照强度，并将光照强度发送至控制器201中；

控制器201，用于在光照强度低于设定光照阈值时，根据预先存储的图案数据，点亮LED点阵203中的部分或全部LED灯；

LED点阵203，用于显示控制器201中的图案数据，以实现对指示标识图案的显示。

本发明实施例提供的具有指示标识的太阳能公路系统，在公路路面上采用LED点阵203对指示标识进行显示，并利用太阳能公路上的由太阳能转换成的电能给标识控制子系统2提供电源，可以使得驾驶者在夜间也能对指示标识轻松辨认，一则，可减少因指示标识不清晰造成的交通事故发生，二则，绿色环保。

此外，本实施例中，每个发电模块101通过将多个太阳能电板(即，太阳能电板组)，进行串并联从而获取220V的电压并存储在太阳能蓄电池中，如此以获得220V的输出电压。

优选地，LED点阵203中的每一个LED灯为三基色LED灯。本实施例中的LED点阵203可以根据实际需要进行不同形状，不同颜色图案的显示。

优选地，如图3所示地，还包括远程控制服务器4和检测电路单元3；

检测电路单元3的一端连接于远程控制服务器4，另一端连接于太阳能发电子系统1的发电模块101，且检测电路单元3的数量与发电模块101的数量相等，且一个检测电路单元3对应一个发电模块101；

检测电路单元3，用于获取对应发电模块101的ID码，以及发电模块101的输出端的电压信息和电流信息，并将发电模块101的ID码，电压信息和电流信息发送至远程控制服务器4。

本实施例中，检测电路单元3用于及时检测出工作异常的发电模块101，当发电模块101工作异常时，工作人员能够根据该发电模块101的ID码，及时准确地找出该发电模块101的具体位置，进行检修，可以提高维修效率。

优选地，每一个发电模块101还包括储能电容器，且该储能电容器的一端连接于太阳能电板，另一端连接于太阳能蓄电池。本实施例中，由于储能电容器的电容量较常规电容大得多，能够进行快速的充电与放电，因而可以利用储能电容器来提高太阳能蓄电池的充电量，继而提高发电模块101乃至整个太阳能发电子系统1的发电效率。

进一步优选地，如图4所示地，还包括，湿度检测器9和送风装置10，湿度检测器9和送风装置10均固定设置在电路结构层上，湿度检测器9连接于控制器201，且控制器201连接于送风装置10；

太阳能电板组层10121的边缘均匀开设有至少二个通气孔，每个通气孔通过通气管与送风装置10固定连接。

本实施例中，在LED点阵203工作时，或多或少会产生热量，当外界温度较低时，很容易在发电模块101的透明承重层1011的内侧产生水汽，水汽过多，发电模块101中的空气湿度也将随之增加，必然对发电模块101内部的电路造成损坏，此外，水汽的存在也会使得LED点阵203所形成的路面指示标识模糊不清。因而，本实施例使用湿度检测器9检测发电模块101内部的空气湿度值，并将所检测到的空气湿度值发送至控制器201中，控制器201再根据该空气湿度值以及预先设定的湿度阈值，即，在空气湿度值高于该湿度阈值时，开启送风装置10，送风装置10中的风将通过通气管，从通气孔中直接吹在透明承重层1011上，如此，可以迅速将透明承重层1011上凝结的水汽去除，此外，在送风装置10将风送入的同时，也加速了发电模块101内部的空气流动，有助于赶走湿气，保持发电模块101内部干燥。

进一步优选地，如图5所示地，还包括负载控制器5和逆变器6；

负载控制器5的一端连接于远程控制服务器4，另一端连接于太阳能发电子系统1，逆变器6连接于负载控制器5；

负载控制器5用于控制太阳能发电子系统1并入电网的电量；

逆变器6用于将太阳能发电子系统1输出的直流电转换成交流电。

本实施例中，负载控制器5和逆变器6的作用在于，将太阳能发电子系统1发出的电能并入电网。

进一步优选地，如图6所示地，还包括，指示标识输入装置7，指示标识输入装置7连接于远程控制器201，远程控制服务器4连接于控制器201；

指示标识输入装置7，用于接收管理员输入的指示标识图案，以及图案相关信息；

远程控制服务器4，用于根据指示标识图案，图案相关信息，以及每个发电模块101的尺寸信息，对指示标识图案进行图案分解，并将分解后形成的若干子图案发送至对应标识控制子系统2的控制器201中；

控制器201，用于对子图案进行点状分解，以获得子图案对应的图案数据，并对图案数据进行存储；

控制器201，还用于在光照强度低于设定光照阈值时，根据存储的图案数据，点亮LED点阵203中的部分或全部LED灯。

本实施例中，太阳能公路上的路面指示标识可以结合实际路况需要进行更改。具体地，管理人员可以在指示标识输入装置7上输入指示标识图案，以及图案相关信息，更加具体地，指示标识输入装置7为触摸显示屏，且图案相关信息包括，图案颜色信息，图案尺寸信息，图案位置信息，图案关键点坐标信息。管理人员可以在触摸显示屏上直接对本实施例的太阳能公路系统以地图的形式进行查看，并在太阳能公路系统地图上进行路面指示标识图案的编辑，在具体编辑过程中，管理员可以直接在指示标识库中选取所要使用的指示标识图案，需要说明的是，指示标识库中的指示标识图案具有颜色，且指示标识图案均为标准尺寸设计，故在实际编辑过程中，管理员只需要在选中指示标识图案(例如，左拐标识)后，根据提示信息，将所选中的指示标识图案拖至太阳能公路系统地图界面的具体位置即可，且在位置确定后，本实施例的指示标识输入装置7能够自动获取该指示标识的图案颜色信息(例如，白色)，图案尺寸信息，图案位置信息(例如，A省B市C县D路)，图案关键点坐标信息(例如，左拐标识的起点处的两个齐平的点的坐标，以及终点处的一个尖端点的坐标)。

如此，在指示标识输入装置7获得指示标识图案，以及图案相关信息后，远程控制服务器4，结合每个发电模块101的尺寸信息，对指示标识图案进行图案分解，并将分解后形成的若干子图案发送至对应标识控制子系统2的控制器201中。需要说明的是，远程控制服务器4对图案进行分解的目的在于，由于每一个发电模块101所占据的公路面积极其有限，单凭借一个发电模块101中的LED点阵203显然往往不足以显示一个指示标识图案，将图案分解为若干个子图案，且按照太阳能公路系统地图的映射关系，将这若干个子图案分发给对应的发电模块101中的标识控制子系统2的控制器201中，随后，每一个发电模块101中的控制器201都将自己所接收到的子图案进行点状分解，以获得子图案对应的适合LED点阵203显示的图案数据，并对图案数据进行存储；如此，在光照强度低于设定光照阈值时，控制器201能够根据存储的图案数据，点亮LED点阵203中的部分或全部LED灯，且当多个发电模块101中的控制器201都进行子图案数据显示时，便形成完整的指示标识图案。

实施例二

为解决实施例一中的系统在下雪或冰冻天气情况下，路面指示标识容易模糊甚至被覆盖的缺陷，本实施例的系统在实施例一的基础上进行了改进，以提高系统实用性。

如图7所示地，还包括加热子系统8，加热子系统8固定设置于太阳能发电子系统1的发电模块101中的电路结构层上，且一个发电模块101中对应设置一个加热子系统8，且加热子系统8包括，处理器801，温度检测器802，加热装置803，处理器801分别连接于发电模块101，温度检测器802和加热装置803；

温度检测器802，用于检测发电模块101中的空气温度值，并将空气温度值发送至处理器801中；

处理器801，用于在空气温度值低于第一温度阈值时，控制加热装置803加热，且在空气温度值高于第二温度阈值时，控制加热装置803停止加热；

加热装置803，用于根据处理器801的控制指令对发电模块101内的空气进行加热，以融化公路上的冰雪。

优选地，第一温度阈值为2摄氏度，且第二温度阈值为6摄氏度。本实施例中的太阳能公路系统，在温度检测器802检测到发电模块101内的空气温度值低于2摄氏度时，加热装置803启动加热，而当温度检测器802检测到发电模块101内的空气温度值高于6摄氏度时，加热装置803停止加热，如此循环往复。由于发电模块101中的温度始终保持在2摄氏度以上，即，可以使得路面温度始终保持在2摄氏度以上，一旦有雪形成，在路面就能及时被融化掉，融雪实时性高。

进一步优选地，如图8所示地，太阳能电板组层10121的中间设置有一矩形狭缝101211，加热装置803可通过矩形狭缝101211沿与太阳能电板组层10121垂直方向作伸缩运动；

其中，如图9所示地，加热装置803包括伸缩机构80301和加热本体80302，加热本体80302呈扁平状，伸缩机构80301的一端固定设置于电路结构层，另一端与加热本体80302固定连接，伸缩机构80301可带动加热本体80302穿过矩形狭缝101211沿与太阳能电板组层10121垂直方向作伸缩运动。

本实施例中，伸缩机构80301为中空结构，给加热本体80302进行加热用的电源线设置在该中空结构中，如此，可让线路布局更加利索美观。

需要说明的是，本实施例将加热装置803设置成可伸缩结构的目的在于，可以在不需要使用加热装置803进行加热的时候(例如，夏天)，将加热装置803缩回到电路结构层，如此，不会影响太阳能电板组层10121对太阳能的吸收与转化。

此外，需要说明的是，本实施例中的伸缩机构80301为两根伸缩单元对称地固定连接在加热本体80302的两侧，此仅为本实施例的一个优选方案，在实际的方案选择过程中，伸缩单元可以只选取一根，且伸缩机构80301与加热本体80302固定连接的位置可以在加热本体80302的底部，可以结合实际需要进行选取，本实施例不作具体限定。

进一步优选地，如图10所示地，加热装置803还包括转动机构80303，伸缩机构80301通过转动机构80303与加热本体80302固定连接，且转动机构80303，可在伸缩机构80301的伸展长度达到设定阈值时，带动加热本体80302旋转至与太阳能电板组层10121平面平行。

本实施例中的转动机构80303，将原本与太阳能电板组层10121平面垂直的加热本体80302旋转至与太阳能电板组层10121平面平行，其目的在于，可以通过加热本体80302的加热作用，使得路面均匀受热，从而加快融雪化冰的速度。

进一步优选地，加热本体80302包括电热丝和绝缘外壳，且电热丝呈“S型”盘旋设置于绝缘外壳所形成的空腔中。

本实施例中，将电热丝设置成呈“S型”结构，可以通过在有限的长度内增加电热丝的阻值，从而加快加热速度。此外，绝缘外壳的作用在于保护与固定电热丝不受损坏，且绝缘外壳的另一个用途在于，避免电热丝因与其他电路结构之间发生短路而造成故障。

实施例三

结合图11，本实施例提供的太阳能公路路面指示标识控制方法，包括，

步骤S1：指示标识输入装置7接收管理员输入的指示标识图案，以及图案相关信息；

步骤S2：远程控制服务器4根据指示标识图案，图案相关信息，以及每个发电模块101的尺寸信息，对指示标识图案进行图案分解，并将分解后形成的若干子图案发送至对应标识控制子系统2的控制器201中；

步骤S3：控制器201对所述子图案进行点状分解，以获得所述子图案对应的图案数据，并对图案数据进行存储；

步骤S4：控制器201在光照强度低于设定光照阈值时，根据存储的图案数据，点亮LED点阵203中的部分或全部LED灯。

本实施例中，太阳能公路上的路面指示标识可以结合实际路况需要进行更改。具体地，管理人员可以在指示标识输入装置7上输入指示标识图案，以及图案相关信息，更加具体地，指示标识输入装置7为触摸显示屏，且图案相关信息包括，图案颜色信息，图案尺寸信息，图案位置信息，图案关键点坐标信息。管理人员可以在触摸显示屏上直接对本实施例的太阳能公路系统以地图的形式进行查看，并在太阳能公路系统地图上进行路面指示标识图案的编辑，在具体编辑过程中，管理员可以直接在指示标识库中选取所要使用的指示标识图案，需要说明的是，指示标识库中的指示标识图案具有颜色，且指示标识图案均为标准尺寸设计，故在实际编辑过程中，管理员只需要在选中指示标识图案(例如，左拐标识)后，根据提示信息，将所选中的指示标识图案拖至太阳能公路系统地图界面的具体位置即可，且在位置确定后，本实施例的指示标识输入装置7能够自动获取该指示标识的图案颜色信息(例如，白色)，图案尺寸信息，图案位置信息(例如，A省B市C县D路)，图案关键点坐标信息(例如，左拐标识的起点处的两个齐平的点的坐标，以及终点处的一个尖端点的坐标)。

如此，在指示标识输入装置7获得指示标识图案，以及图案相关信息后，远程控制服务器4，结合每个发电模块101的尺寸信息，对指示标识图案进行图案分解，并将分解后形成的若干子图案发送至对应标识控制子系统2的控制器201中。需要说明的是，远程控制服务器4对图案进行分解的目的在于，由于每一个发电模块101所占据的公路面积极其有限，单凭借一个发电模块101中的LED点阵203显然往往不足以显示一个指示标识图案，将图案分解为若干个子图案，且按照太阳能公路系统地图的映射关系，将这若干个子图案分发给对应的发电模块101中的标识控制子系统2的控制器201中，随后，每一个发电模块101中的控制器201都将自己所接收到的子图案进行点状分解，以获得子图案对应的适合LED点阵203显示的图案数据，并对图案数据进行存储；如此，在光照强度低于设定光照阈值时，控制器201能够根据存储的图案数据，点亮LED点阵203中的部分或全部LED灯，且当多个发电模块101中的控制器201都进行子图案数据显示时，便形成完整的指示标识图案。

尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。