智能自动变换限速牌及限速方法与流程

技术领域：

本发明涉及一种智能自动变换限速牌及限速方法。

背景技术：
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目前，国内公路限速牌，都是根据道路等级设置的固定限速标牌，限制速度是指在正常气象条件下的限制速度。当天气发生变化，需要改变道路车辆行驶速度时，一般在高速公路入口处有显示板提示，但是，车辆已经行驶在高速公路上时，却无法知道现行的限制速度。高速公路管理部门提示的限制速度，是根据设置在固定地点的监测仪器检测的数据，而该检测点并不能代表整个路段的气象状况，局部地区发生的气象变化时，高速公路管理部门不能够实时监测到，公路车辆驾驶人员，在雨、雪、雾天气道路安全等级下降时，不能够直观的感觉到(显示)环境变化的量级，而继续凭感觉驾驶，进而造成大量交通事故，每年因天气变化而造成的交通事故，都占有很大的比例.

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种智能自动变换限速牌及限速方法，可根据道路安全等级变化，自动改变的交通限速牌.该限速牌能够自动检测雨、雪、雾天气的变化，并根据变化等级，自动改变限制速度。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种智能自动变换限速牌，其组成包括：led显示器、太阳能电池板、降雨传感器、降雪传感器和能见度传感器，所述的led显示器和所述的太阳能电池板通过卡具固定在立柱支架上，所述的立柱支架通过卡子分别与雨量托板和能见度托板连接，所述的立柱支架的一侧水平地面上设置有降雪传感器托板，所述的雨量托板和所述的能见度托板上放置有所述的降雨传感器和所述的降雪传感器，所述的降雪传感器托板上放置有所述的降雪传感器。

所述的智能自动变换限速牌，所述的led显示器具有led显示器控制板，所述的led显示器控制板通过雨量传感器接入口、降雪厚度传感器接入口和能见度传感器接入口分别与所述的降雨传感器、所述的降雪传感器和所述的能见度传感器连接。

所述的智能自动变换限速牌，所述的降雨传感器由外壳、涡轮、速度检测传感器、速度判断电路、输出控制电路和电源稳压电路组成。

所述的智能自动变换限速牌，降雪传感器由外壳、红外发射管、红外接收管、信号放大电路、输出控制电路和电源稳压电路组成。

所述的智能自动变换限速牌，所述的能见度传感器由外壳，光学玻璃透镜组，红外发射管，红外接收管，信号放大电路，编解码电路，输出控制电路，电源稳压电路，信号对比电路和温度补偿电路组成。

所述的智能自动变换限速牌，所述的电源部分主要由电源外壳、蓄电池、充电控制器、太阳能电池板和交流转直流五组成，所述的电源部分可以使用太阳能电池板也可以使用220v市电。

所述的智能自动变换限速牌，所述的能见度传感器的发射端具有后端压盖，所述的后端压盖与o型密封圈一连接，所述的o型密封圈一与筒体连接，所述的筒体的前端与前压盖连接，所述的前压盖与遮光罩之间具有o型密封圈二，所述的遮光罩内具有凸透镜，所述的筒体内具有灯箱筒，所述的灯箱筒与灯筒后座盖连接，所述的的灯箱筒体内具有灯座，所述的灯座与调整杆连接，所述的灯筒后座盖与固定螺母连接，所述的筒体与电线密封接头连接。

所述的智能自动变换限速牌，所述的筒体内具有红外线接收端，所述的红外线接收端一侧与平头螺丝连接，所述的平头螺丝与接收透镜连接。

所述的智能自动变换限速牌的限速方法，该方法包括如下步骤：

（1）降雨传感器的限速方法：

降雨时显示速度为80，大雨时显示速度为40，雨水流过涡轮，使涡轮旋转，速度传感器检测到涡轮转速，输出脉冲信号。脉冲信号进入速度判断电路，当超过预定转速时输出信号到输出控制电路，输出控制电路输出控制电压给led屏字符串，控制字符改变。

（2）降雪传感器的限速方法：

降雪时显示速度为40，红外发射管发射红外光反射到接收端，经过信号电路整理放大，输送到输出控制电路，变成输出控制信号，控制led相应字符串的变化。

（3）能见度传感器的限速方法:

起雾时能见度为100米时显示速度为40，雾气对红外线发射管发射的红外线产生反射，接收端根据接收的光线大小，对应输出随雾气变化的电压信号，放大电路对信号进行放大并进行温度补偿，编解码电路对信号进行解码，解码信号传送到信号对比电路。

本发明的有益效果：

1.本发明采用动态led显示屏，连接降雪、降雨、能见度传感器。根据传感器检测的数据等级，改变led显示屏的限制速度。

本发明限速牌能够根据雨、雪、雾气象等级，自动改变限制速度，提醒驾驶人员注意安全速度。另外，按一定的间隔放置限速牌儿，每个限速牌都能独立检测本区域的气象环境，这样就可以根据气象环境，分段限制速度，这样既保证了安全，又不影响车辆在其它气象好的路段的行驶速度。

本发明由发光二极管组成红色字符串，分三组数字，120，80，40。降雨时显示速度为80，大雨时显示速度为40。由降雨传感器，输出高电压(直流五伏为高电压/零伏为低电压，)控制相应字符点亮；降雪时显示速度为40。由降雪传感器，输出高电压(直流五伏为高电压/零伏为低电压，)控制相应字符点亮；起雾时，能见度为100米时显示速度为40。由能见度传感器，输出高电压(直流五伏为高电压/零伏为低电压，)控制相应字符点亮。

附图说明：

附图1是本发明的传感器组装结构示意图。

附图2是太阳能电池板和led显示屏组装结构示意图。

附图3是附图2的左视图。

附图4是能见度传感器的红外线发射端的结构示意图。

附图5是能见度传感器的红外线接收端的结构示意图。

附图6是能见度传感器整体装配结构示意图。

、固定螺栓一，31、固定卡子，32、发射筒，33、接收筒体，34、光线遮挡板，35、小托板，36、固定螺栓二，37、筒托板，38、立柱支架。

附图7是字段符2、4、8的线路图。

附图8是2、4、8的线路图的左半部分放大图。

附图9是字符段0的连接图。

附图10是字符段1的连接图。

附图11是led显示器控制板的电路图。

附图12是降雨传感器的电路图。

附图13是降雪传感器的电路图。

附图14是红外发射管电路图。

附图15是电脑通讯预留接口示意图。

附图16是主控制芯片示意图。

附图17是预留功能扩展接口示意图。

附图18是红外线接收口的示意图。

附图19是能见度传感器稳压电源电路图。

附图20是红外线发射管电压驱动电路图。

附图21是智能可变交通线路牌的各部分连线图。

附图22是电源电路示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种智能自动变换限速牌，其组成包括：led显示器1、太阳能电池板2、降雨传感器3、降雪传感器4和能见度传感器5，所述的led显示器和所述的太阳能电池板通过卡具固定在立柱支架6上，所述的立柱支架通过卡子7分别与雨量托板8和能见度托板9连接，所述的立柱支架的一侧水平地面上设置有降雪传感器托板10，所述的雨量托板和所述的能见度托板上放置有所述的降雨传感器和所述的降雪传感器，所述的降雪传感器托板上放置有所述的降雪传感器。

实施例2：

根据实施例1所述的智能自动变换限速牌，其特征是：所述的led显示器具有led显示器控制板，所述的led显示器控制板通过雨量传感器接入口11、降雪厚度传感器接入口12和能见度传感器接入口13分别与所述的降雨传感器、所述的降雪传感器和所述的能见度传感器连接。

实施例3：

根据实施例1或2所述的智能自动变换限速牌，所述的降雨传感器由外壳、涡轮、速度检测传感器、速度判断电路、输出控制电路和电源稳压电路组成。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的智能自动变换限速牌，降雪传感器由外壳、红外发射管、红外接收管、信号放大电路、输出控制电路和电源稳压电路组成。

实施例5：

根据实施例1或2或3或4所述的智能自动变换限速牌，所述的能见度传感器由外壳，光学玻璃透镜组，红外发射管，红外接收管，信号放大电路，编解码电路，输出控制电路，电源稳压电路，信号对比电路和温度补偿电路组成。

实施例6：

根据实施例1或2或3或4或5所述的智能自动变换限速牌，所述的电源部分主要由电源外壳、蓄电池、充电控制器、太阳能电池板和交流转直流五组成，所述的电源部分可以使用太阳能电池板也可以使用220v市电。

实施例7：

根据实施例1或2或3或4或5或6所述的智能自动变换限速牌，所述的能见度传感器的发射端具有后端压盖14，所述的后端压盖与o型密封圈一15连接，所述的o型密封圈一与筒体16连接，所述的筒体的前端与前压盖17连接，所述的前压盖与遮光罩18之间具有o型密封圈二19，所述的遮光罩内具有凸透镜20，所述的筒体内具有灯箱筒21，所述的灯箱筒与灯筒后座盖22连接，所述的的灯箱筒体内具有灯座23，所述的灯座与调整杆24连接，所述的灯筒后座盖与固定螺母25连接，所述的筒体与电线密封接头26连接。

实施例8：

根据实施例1或2或3或4或5或6或7所述的智能自动变换限速牌，所述的筒体内具有红外线接收端29，所述的红外线接收端一侧与平头螺丝27连接，所述的平头螺丝与接收透镜28连接。

实施例9：

附图11为led显示器控制板，j1为雨量传感器接入口，j2为降雪厚度传感器接入口，j3为能见度传感器接入口。输出端l0接led字符串0，l1接led字符串1，l2接led字符串2，l4接led字符串4，l8接led字符串8。根据传感器输入的信号分别控制相应字符段点亮。三路传感器同时有信号输入时，显示数字最低的字符。

实施例10：

降雨传感器工作原理：

降雨传感器由外壳、涡轮、速度检测传感器、速度判断电路、输出控制电路、电源稳压电路六部分组成。降雨时，雨水流过涡轮，使涡轮旋转，速度传感器检测到涡轮转速，输出脉冲信号。脉冲信号进入速度判断电路，当超过预定转速时输出信号到输出控制电路，输出控制电路输出控制电压给led屏字符串，控制字符改变。（见附图12）输出端j1-1接降雨传感器j1的1端口，输出端j1-2接降雨传感器j1的2端口。

实施例11：

降雪传感器：

降雪传感器由外壳、红外发射管、红外接收管、信号放大电路、输出控制电路、电源稳压电路六部分组成。降雪时，红外发射管发射红外光反射到接收端，经过信号电路整理放大，输送到输出控制电路，变成输出控制信号，控制led相应字符串的变化。输出端j2-1接降雪传感器j2的1端口（见附图13）

实施例12;

能见度传感器:

能见度传感器由外壳，光学玻璃透镜组，大功率红外发射管，红外接收管，信号放大电路，编解码电路，输出控制电路，电源稳压电路，信号对比电路，温度补偿电路十部分组成。起雾时，雾气对红外线发射管发射的红外线产生反射，接收端根据接收的光线大小，对应输出随雾气变化的电压信号，放大电路对信号进行放大并进行温度补偿，编解码电路对信号进行解码，解码信号传送到信号对比电路，根据对比结果，输出到控制电路，控制led屏对应字符变化。附图14为红外发射管、）附图15为与电脑通讯预留接口、附图16为主控制芯片，接口xp4接红外发射管，ic9\ic10接通讯芯片，ic1234是预留功能扩展口，xp6程序写入口。图8-4是预留功能扩展接口，ic1234端连接主芯片。附图19红外线发射管电压驱动电路，xp3是外接入电源接口，xp5接发射管。

实施例13：

电源部分：

电源部分主要由电源外壳、蓄电池、充电控制器、太阳能电池板、交流转直流五部分组成，电源部分可以使用太阳能电池板也可以使用220v市电。