灯串式LED遥控可变太阳能交通标志的制作方法

本发明涉及一种灯串式LED遥控可变太阳能交通标志，该交通标志用遥控器控制按照显示信息轮廓排列的灯串组合，使其显示不同的交通信息，并且采用太阳能供电。

背景技术：

交通标志牌在交通管理中发挥着不可忽视的作用，不但提高了交通效率，还为车辆出行提供了安全保障。目前我国交通标志牌主要有传统交通标志和LED交通标志，其中LED交通标志又分为LED照明交通标志和全点阵式LED屏可变交通标志。

由于传统交通标志显示信息固定，不能适应随时可变的道路交通状况，因此出现了LED可变交通标志。LED可变交通标志以全点阵式LED屏可变交通标志为主。全点阵式LED可变交通标志显示信息可变，符合《高速公路LED可变限速标志》(GB23826—2009)、《LED道路交通诱导可变信息标志》(GA/T 484-2010)等规范要求。全点阵式LED可变交通标志依托嵌入式技术、网络技术、LED显示控制技术，可以在诱导屏上呈现相关道路的分布图形，实时标注相关路段的动态交通状况，及时为驾驶人员提供相关信息，如道路关闭、突发事故、车道拥挤、停车泊位等信息，以起到诱导交通、提高路网通行能力、保障行车安全的作用。全点阵式LED可变交通标志功能全面，但是结构复杂，造价高，适用于城市主干道和高速公路等高等级道路。

由于传统交通标志造价低，但夜间显示效果不佳，全点阵式LED可变交通标志夜间显示效果好，但是造价高，因此出现了一种采用LED照明的交通标志。LED照明的交通标志是在传统交通标志的基础上，按照交通标志显示信息的轮廓，排列LED灯珠组成要显示的不可变交通信息。LED照明的交通标志主要用于城市主干道和高速公路的指路标志。

本发明涉及的遥控可变交通标志结构简单、可靠性高、成本低，采用遥控器控制，不需联网，采用太阳能供电，不需外接电源，主要适用于远离市区的国省干线公路和农村公路。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是，用遥控器控制按照显示信息轮廓排列的灯串组合，使其显示不同的交通信息，并且实现太阳能供电。

(2)技术方案

本发明以可变限速标志为例，设计灯串式LED遥控可变太阳能交通标志的结构组成。

灯串式LED遥控可变太阳能交通标志主要由标志牌、控制系统、供电系统以及导线组成。其中标志牌由LED灯串和KT板底板组成，控制系统由遥控器和接收器组成，供电系统由太阳能板、蓄电池和控制器组成。灯串式LED遥控可变太阳能交通标志的结构组成见表1。

表1交通标志的结构组成

灯串式LED遥控可变太阳能交通标志由太阳能供电系统提供12V直流电源。当太阳能充足时，太阳能板为交通标志供电，同时为蓄电池充电，当太阳能不足或没有时，蓄电池为交通标志供电。

本案例涉及灯串式LED遥控可变太阳能交通标志显示内容为“40”、“60”和“80”，根据显示内容需将灯串分成4组，并将可变信息灯串组进行叠加，组成可变交通标志牌。由于电源供电电压为12V，而红色LED灯珠额定电压为1.5±0.5V，因此每7个红色LED灯珠组成一个小串，然后再并联，白色LED灯珠额定电压为2.0±0.5V，因此每5个红色LED灯珠组成一个小串，然后再并联。LED灯串分组及各组灯珠数量见表2。

表2灯串组合及数量

根据规范《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)规定字体和字号，用AtuoCAD绘制交通标志要显示的信息，并喷涂到KT板上，形成要显示信息的轮廓，用电烙铁沿轮廓烫出3cm等间距，直径与LED灯珠相同的小孔，将LED灯珠从背板反面插入并固定。

灯串式LED遥控可变太阳能交通标志显示内容由控制系统实现。打开手动开关K，打开遥控开关K0和K1，显示内容一限速“40”；打开遥控开关K0和K2，显示内容二限速“60”；打开遥控开关K0和K3，显示内容三限速“80”。

(3)有益的效果

2016年5月6日，交通部网站发布了2015年交通运输行业发展统计公报。公报显示截至2015年末，全国公路总里程457.73万公里，各级公路里程见表3。

表3 2015年底我国公路里程

由上表可见，我国公路总里程的95％以上是二级及以下公路，交通标志极其不完善，甚至部分公路没有交通标志。由于交通标志不完善造成的交通事故层出不穷，特别是特殊天气条件下急弯陡坡等处更是交通事故的频发，急需设置可变交通标志牌，因此可变交通标志牌市场前景广阔。

灯串式LED遥控可变太阳能交通标志结构简单、造价低，性能优越。以80cm×80cm可变限速标志为例，比较传统交通标志、LED照明交通标志、全点阵式LED屏交通标志和灯串式LED遥控可变太阳能交通标志的造价和性能见表4。

表4造价、性能比较(单位：元)

注：1.电源和通讯受距离影响，造价随距离增加而增加；2.“+”表示“以上”。

通过以上比较可见，灯串式LED遥控可变太阳能交通标志与传统交通标志相比，具有信息可变，夜间显示效果好的优势，但是价格是其3倍；灯串式LED遥控可变太阳能交通标志与LED照明交通标志牌相比，具有信息可变，不受电源影响的优势，但价格稍贵；灯串式LED遥控可变太阳能交通标志与全点阵式LED屏交通标志相比功能基本相同，但是价格不到全点阵式LED屏交通标志的50％。

灯串式LED可变交通标志牌可靠性也远远高于全点阵式LED屏可变交通标志。以80cm×80cm可变限速标志为例，灯串式LED可变交通标志牌LED灯珠数为316粒，而全点阵式LED屏灯珠数为6400粒左右，是灯串式LED可变交通标志牌20倍以上，此外全点阵式LED屏还需要软件支持，进一步降低了其可靠度。

本案例涉及的灯串式LED遥控可变太阳能交通标志牌，主要用于等级较低的农村公路，如县道、乡道和村道，作为可变限速标志。也可采用其他可变交通信息，用作停车场出入口的停车/禁停标志，还可以设置于次干路、支路路口，用作禁止调头/允许调头的标志等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

图1是交通标志牌总图；

图2是交通标志牌灯串分组图；

图3是控制系统接收模块电路图；

图4是控制系统发射模块按键布置图；

图5是供电系统电路图；

图6是显示信息一；

图7是显示信息二；

图8是显示信息三。

图中：1.KT板底板；2.“红圈”；3.“0”；4.“4”；5.“6”；6.“8”；7.红色LED灯珠；8.白色LED灯珠；9.太阳能板；10.控制器；11.蓄电池。

具体实施方式

本发明以可变限速标志为例介绍灯串式LED遥控可变太阳能交通标志的结构组成。

灯串式LED遥控可变太阳能交通标志主要由标志牌、控制系统、供电系统以及导线组成。

其中标志牌由LED灯串和KT板底板1组成，LED灯串分为四组，分别是常开组、第一组、第二组和第三组，并将第一组、第二组、第三组可变信息灯串组进行叠加安装在KT板底板1上。常开组包括红色LED灯珠7组成“红圈”2和由白色LED灯珠8组成的“0”；第一组是由白色LED灯珠8组成的“4”4；第二组是由白色LED灯珠8组成的“6”5；第三组是由白色LED灯珠8组成的“8”6。

控制系统由遥控器和接收器组成，打开手动开关K，轻摁遥控器按钮“D”、“A”，打开遥控开关K0和K1，常开组和第一组LED灯串点亮，显示内容一，限速“40”；轻摁遥控器按钮“D”、“B”，打开遥控开关K0和K2，常开组和第二组LED灯串点亮，显示内容二，限速“60”；轻摁遥控器按钮“D”、“C”，打开遥控开关K0和K3，常开组和第三组LED灯串点亮，显示内容三，限速“80”。

供电系统由太阳能板9、蓄电池10和控制器11组成，提供12V直流电压。当太阳能充足时，太阳能板9为交通标志供电，同时为蓄电池10充电，当太阳能不足或没有时，蓄电池10为交通标志供电。