專利名稱：太陽能壓電式汽車超速警示標志牌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能汽車超速警示牌，屬于交通控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車超速常常會造成交通事故，特別是在危險路段更是如此。目前使用中的道路 限速警示牌都沒有超速提示功能，往往會被駕駛員忽視，因此在限速路段仍然頻頻發(fā)生交 通事故。因而在現(xiàn)行的道路交通中需要有能及時提示的限速警示牌及時給予警示，這樣就 能避免有可能發(fā)生的車禍。由于警示牌會耗電，因此很多技術(shù)文獻中采用太陽能電池板的 方案是常見的，但如果連續(xù)陰天，就有可能造成警示牌工作不正常。中國專利文獻中公開了許多關(guān)于交通警示牌方案，如何在沒有任何外接電源條件 下提供具有聲光效果是一個重要的課題，特別是具有自動提示功能且能融入智能交通系統(tǒng) 的警示牌，有關(guān)這方面的技術(shù)資料目前很少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能壓電式汽車超速警示標志牌，警示 效果明顯，可克服現(xiàn)有道路限速警示牌沒有提示功能的缺點，且結(jié)構(gòu)較簡單，節(jié)約能源，全 天候可使用，且能夠融入智能交通系統(tǒng)。解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的方案是太陽能電池板和壓電板同時與蓄電池 充電連接，在限速區(qū)路段間隔距離設(shè)置前、后壓電板，壓電板的夾層中裝有一系列壓電陶瓷 片，每個壓電陶瓷片與二極管串聯(lián)且與電容并聯(lián)，再通過充電控制板連接至蓄電池，壓電板 的脈沖信號同時連接至帶延時開關(guān)電路的控制電路板，控制電路板輸出端同時連接射頻發(fā) 生器、頻閃器、音頻器和數(shù)顯LED警示牌。所述的控制電路板中的延時開關(guān)電路采用的是三極管開關(guān)電路，前壓電板對應(yīng)的 三極管開關(guān)電路中接入一延時繼電器，后壓電板對應(yīng)的三極管開關(guān)電路中接入一普通繼電 器，該二繼電器的觸點串聯(lián)在第三只繼電器上，第三只繼電器的觸點又設(shè)置在頻閃器、音頻 器和數(shù)顯LED警示牌的通路中。所述的射頻發(fā)生器采用帶發(fā)射天線的LC振蕩電路；壓電板的結(jié)構(gòu)為兩平行塊板 之間裝入帶彈性復(fù)位的壓電陶瓷片，且平板夾層邊緣進行密封；頻閃器、音頻器和數(shù)顯LED 警示牌裝在后壓電板位置之后路邊的警示牌上。本發(fā)明的太陽能電池板和壓電板可同時為蓄電池進行充電，壓電板中壓電陶瓷片 的脈沖電流同時構(gòu)成信號，輸入到射頻發(fā)生器中，將車流信號發(fā)送給后續(xù)接收端，為智能交 通系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)。利用前后兩端壓電板提前對車輛的速度進行測量，將超速脈沖信號 傳輸給帶延時開關(guān)電路的控制電路板，當車輛在低于延時開關(guān)電路設(shè)定的延時值通過時， 使得警示牌的LED發(fā)光二極管閃爍，同時音頻器的喇叭鳴叫，對于超速的車輛進行警示。本發(fā)明的有益效果是克服現(xiàn)有了道路限速警示牌沒有提示功能的缺點，采用壓 電原理，提前對車輛的速度進行測量，將超速信號傳輸給路邊的超速警示標志牌，警示牌的LED發(fā)光二極管閃爍，對于超速的車輛進行警示。另一方面，脈沖電壓為射頻發(fā)生器提供電 源，發(fā)出間斷脈沖射頻信號，相距不遠處的接收端進行后續(xù)處理，濾波后進入到數(shù)據(jù)采集板 后進入到計算機進行分析，對脈沖的數(shù)量進行分析，可以知道車輛的數(shù)量，對每一對脈沖的 間隔時間進行分析可以得到車輛的速度，為智能交通系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)，融入了智能交通 體系。該警示牌無需外接電源，采用太陽能電池板和壓電板雙路供電，LED發(fā)光二極管發(fā)光， 不受天氣影響，節(jié)約能源。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意
圖2為本發(fā)明的控制電路板電路圖；圖3為本發(fā)明的壓電板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的整體電路原理示意圖。圖1 4中1.警示牌，2.后壓電板，2. 1.壓電陶瓷片，2. 2. 二極管，2. 3.電容， 3.信號線，4.前壓電板，5.信號線，6.車輛，7.太陽能電池板，8.控制電路板，9.蓄電池， 10.頻閃器，11.數(shù)顯LED警示牌，12.音頻器，13.射頻發(fā)生器，14.充電控制板。
具體實施例方式參見各圖，采用太陽能電池板7和前、后壓電板4和2通過充電控制板14為蓄電 池9進行雙路供電。壓電板的結(jié)構(gòu)為兩塊平板之間的夾層有很多個壓電陶瓷片2. 1，將夾層 進行密封。每一個壓電陶瓷片2. 1串聯(lián)一個二極管2. 2后，并聯(lián)一個電容2. 3，將脈沖電流 輸入到充電控制板14，為蓄電池9進行充電。脈沖電流同時構(gòu)成車速和車流信號，輸入到控 制電路板8，控制頻閃器10、音頻器12和數(shù)顯LED警示牌11的開啟。此外，該脈沖電壓為 射頻發(fā)生器13提供電源，發(fā)出射頻信號。在限速區(qū)路段安裝了前壓電板4和后壓電板2，壓電的脈沖傳感信號通過信號線5 和3傳輸?shù)较匏贅酥揪九?中的控制電路板8上。當一輛車通過限速區(qū)路段時，汽車首 先經(jīng)過前端壓電板4，當車輛通過時，車輪碾壓前壓電板4，壓電板夾層的壓電陶瓷片2. 1受 到重壓，發(fā)出產(chǎn)生一系列高壓電脈沖，電壓通過二極管2. 2避免回流，并聯(lián)的電容2. 3吸收 峰值電壓，將脈沖變寬，電流輸入到充電控制板14，為蓄電池9進行充電。脈沖電流同時構(gòu) 成信號，輸入三極管VTl，使得三極管VTl偏置電壓提高，三極管VTl導(dǎo)通，延時繼電器Jl通 電，Jl開關(guān)閉合。之后，經(jīng)過后壓電板2，產(chǎn)生一個波動電壓，為蓄電池充電的同時，脈沖電 壓輸入到三極管VT2，使得極管VT2偏置電壓提高，三極管VT2導(dǎo)通，普通繼電器J2通電， J2開關(guān)閉合。如果汽車超速，那么汽車從前端傳感器到后端傳感器的時間t小于延時繼電 器Jl導(dǎo)通時間At，即t< At。延時繼電器Jl仍然處于導(dǎo)通態(tài)，于是繼電器J2、Jl同時 導(dǎo)通，使得延時繼電器J3通電，J3開關(guān)閉合，頻閃器10通電，使得數(shù)顯LED警示牌11閃爍， 同時音頻器12的喇叭鳴叫，給出警示。如果沒有超速，則t> At，延時繼電器Jl延時時間 已到，回到斷開狀態(tài)。雖然繼電器J2通但Jl不通，延時繼電器J3仍然不通電，J3開關(guān)不 閉合，數(shù)顯LED警示牌11不閃爍，保持原樣。另一方面，脈沖電壓為射頻發(fā)生器13提供電源(例如可采用簡單的LC振蕩電 路)，使其發(fā)出射頻信號，脈沖電壓消失則射頻信號也消失。因此，頻信號也具有脈沖特性。當一輛車通過前后壓電板時，就會發(fā)出一對射頻脈沖信號，相距不遠處的接收端進行后續(xù) 處理，濾波后進入到數(shù)據(jù)采集板后進入到計算機進行分析，對脈沖的數(shù)量進行分析，可以知 道車輛的數(shù)量，對每一對脈沖的間隔時間進行分析可以得到車輛的速度。這樣，這 一簡單的 裝置可以探測到車流的速度和經(jīng)過車輛的數(shù)量，為智能交通系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
一種太陽能壓電式汽車超速警示標志牌，其特征是太陽能電池板和壓電板同時與蓄電池充電連接，在限速區(qū)路段間隔距離設(shè)置前、后壓電板，壓電板的夾層中裝有一系列壓電陶瓷片，每個壓電陶瓷片與二極管串聯(lián)且與電容并聯(lián)，再通過充電控制板連接至蓄電池，壓電板的脈沖信號同時連接至帶延時開關(guān)電路的控制電路板，控制電路板輸出端同時連接射頻發(fā)生器、頻閃器、音頻器和數(shù)顯LED警示牌。
2.按權(quán)利要求1所述的太陽能壓電式汽車超速警示標志牌，其特征是控制電路板中 的延時開關(guān)電路采用的是三極管開關(guān)電路，前壓電板對應(yīng)的三極管開關(guān)電路中接入一延時 繼電器，后壓電板對應(yīng)的三極管開關(guān)電路中接入一普通繼電器，該二繼電器的觸點串聯(lián)在 第三只繼電器上，第三只繼電器的觸點又設(shè)置在頻閃器、音頻器和數(shù)顯LED警示牌的通路 中。
3.按權(quán)利要求2所述的太陽能壓電式汽車超速警示標志牌，其特征是射頻發(fā)生器采 用帶發(fā)射天線的LC振蕩電路；壓電板的結(jié)構(gòu)為兩平行塊板之間裝入帶彈性復(fù)位的壓電陶 瓷片，且平板夾層邊緣進行密封；頻閃器、音頻器和數(shù)顯LED警示牌裝在后壓電板位置之后 路邊的警示牌上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能汽車超速警示牌，屬于交通控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明警示牌的太陽能電池板和壓電板同時與蓄電池充電連接，在限速區(qū)路段間隔距離設(shè)置前、后壓電板，壓電板的夾層中裝有一系列壓電陶瓷片，每個壓電陶瓷片與二極管串聯(lián)且與電容并聯(lián)，再通過充電控制板連接至蓄電池，壓電板的脈沖信號同時連接至帶延時開關(guān)電路的控制電路板，控制電路板輸出端同時連接射頻發(fā)生器、頻閃器、音頻器和數(shù)顯LED警示牌。本發(fā)明警示效果明顯，可克服現(xiàn)有道路限速警示牌沒有提示功能的缺點，且結(jié)構(gòu)較簡單，節(jié)約能源，全天候可使用，且能夠融入智能交通系統(tǒng)。
文檔編號E01F9/015GK101847321SQ20101016151
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者陳蜀喬 申請人:昆明理工大學(xué)