專利名稱：一種公路限速標(biāo)志牌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種電子自動(dòng)化控制的公路限速標(biāo)志牌。
目前公路上的限速標(biāo)志牌，都是固定限速值的，即是屬于在正常狀況下道路設(shè)計(jì)的最高限速，而當(dāng)雨天或霧天時(shí)，路面變濕，摩擦系數(shù)降低，將會(huì)導(dǎo)致剎車時(shí)滑動(dòng)距離變長(zhǎng)，所以該限速值便失去意義，無(wú)法合理的限制車速，確保行車安全。
本實(shí)用新型的目的便是設(shè)計(jì)這樣一種公路限速標(biāo)志牌，它能根據(jù)路面的濕潤(rùn)程度，自動(dòng)調(diào)整限速值的設(shè)置，并在限速標(biāo)志牌上顯示。
本實(shí)用新型的目的，是這樣實(shí)現(xiàn)的該公路限速標(biāo)志牌帶有一個(gè)濕度檢測(cè)電路，濕度檢測(cè)電路的濕度傳感器，埋在公路路面的淺表層中，濕度檢測(cè)電路的輸出端Vout1，連接到一個(gè)模/數(shù)變換電路的模擬量輸入端Vin2，模/數(shù)變換電路的數(shù)值輸出端Vout2，連接到譯碼電路的輸入端Vin3，譯碼電路的譯碼輸出端Vout3，連接到發(fā)光管顯示組件中的數(shù)字顯示的驅(qū)動(dòng)輸入端Vin4，發(fā)光管顯示組件安裝在限速標(biāo)志牌的基板上。
本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)，使公路限速標(biāo)志牌能根據(jù)路面的濕潤(rùn)程度，自動(dòng)調(diào)整限速值的設(shè)置，并在限速標(biāo)志牌上顯示，提醒駕駛員在該路段必須限速多少公里，合理的限制車速，確保行車安全。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路方框圖。其中HPR是濕度傳感器，A1為濕度檢測(cè)電路，A2為模/數(shù)變換電路，A3為譯碼電路，A4為發(fā)光管顯示組件。
圖2是實(shí)施例的濕度傳感器的安裝示意圖。
圖3是實(shí)施例的濕度檢測(cè)電路A1的電路原理圖。
圖4是實(shí)施例的模/數(shù)變換電路A2的電路原理圖。
圖5是實(shí)施例的譯碼電路A3的電路原理圖。
下面參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是它將一個(gè)濕度傳感器埋在公路路面的淺表層中，通過(guò)濕度檢測(cè)電路A1檢測(cè)路面的濕度μ并在輸出端Vout1輸出對(duì)應(yīng)的濕度電壓值U，該電壓值U送到模/數(shù)變換電路A2的模擬量輸入端Vin2由A2轉(zhuǎn)化為數(shù)值輸出，A2輸出端Vout2輸出的數(shù)值送到譯碼電路A3的輸入端Vin3進(jìn)行譯碼，A3輸出端Vout3輸出的譯碼信號(hào)送到安裝在限速標(biāo)志牌上的發(fā)光管顯示組件中的數(shù)字顯示的驅(qū)動(dòng)輸入端Vin4，由數(shù)碼發(fā)光管顯示出對(duì)應(yīng)的限速值V。不同的濕度值μ與濕度電壓值U、限速值V一一對(duì)應(yīng)。
圖1是實(shí)施例的電路方框圖。濕度傳感器HPR有各種傳感器成品可供選擇，比如金屬型，電容型，陶瓷型，高分子型等，本實(shí)施例選用電阻型高分子濕度傳感器，其電極間的電阻值隨環(huán)境濕度增加而按對(duì)數(shù)規(guī)律減少。濕度傳感器HPR埋在公路路邊的路面L的淺表層里，如圖2，埋的深度一般在幾厘米以內(nèi)，由路面的材料決定，水泥路面埋得淺些，瀝青路面埋得深些，既要保證檢測(cè)到路面的濕度，又要防止被汽車壓壞。為了能得到更準(zhǔn)確的檢測(cè)，還可以把幾個(gè)傳感器埋在路面的不同位置，然后把它們串聯(lián)起來(lái)當(dāng)一個(gè)傳感器使用。
濕度檢測(cè)電路在電子報(bào)刊上常有介紹，應(yīng)考慮與所選的濕度傳感器配合工作。簡(jiǎn)單電路是把濕度傳感器作為一只電阻接入分壓電路，再通過(guò)運(yùn)放電路放大輸出，本實(shí)施例采用圖3的電路，特點(diǎn)是采用對(duì)數(shù)變換電路，配合電阻隨環(huán)境濕度增加而按對(duì)數(shù)規(guī)律減少的傳感器，能輸出電壓值隨環(huán)境濕度增加而線性增加的輸出電壓U。其中IC1(555時(shí)基電路)等構(gòu)成時(shí)基振蕩電路產(chǎn)生方波脈沖信號(hào)，經(jīng)耦合電容加到濕度傳感器上，運(yùn)放電路IC2等構(gòu)成對(duì)數(shù)變換電路，其輸出端的電壓將隨傳感器上環(huán)境濕度增加而按線性規(guī)律變大，該電壓再經(jīng)過(guò)濾波和運(yùn)放電路IC3放大后，作為輸出電壓U在輸出端Vout1輸出。
模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路是電子技術(shù)的基本電路，廣泛應(yīng)用于音響、通信、檢測(cè)等領(lǐng)域，有各種專用功能的集成電路供靈活選用，為了敘述方便，本實(shí)施例采用基本元件來(lái)組成，如圖4，主要由一組電壓比較器構(gòu)成。因?yàn)闄z測(cè)到的路面濕度與合理的限速值并不是呈線性關(guān)系，所以我們讓每個(gè)路面濕度值獨(dú)立對(duì)應(yīng)于一個(gè)合理的限速值，本實(shí)施例設(shè)計(jì)的限速值從時(shí)速10公里至120公里，并以10公里為1檔共分為12檔，所以需要12個(gè)電壓比較器來(lái)完成對(duì)濕度輸出電壓U變化程度的讀取和輸出變換，運(yùn)放電路IC4-1至IC4-12等構(gòu)成這12個(gè)電壓比較器，所有電壓比較器的“+”輸入端連在一起成為模/數(shù)變換電路的模擬量輸入端Vin2，而其“-”端的比較基準(zhǔn)電壓U1-U12則單獨(dú)由各自的分壓電阻分壓得到(本實(shí)施例使用可變電阻W1-W12獨(dú)立調(diào)節(jié)來(lái)得到)，且有U1＜U2＜……＜U12的關(guān)系，由于三極管BG1-BG11的開(kāi)關(guān)作用，其輸出端D1-D12只能有一路輸出高電平，而且具有高位優(yōu)先權(quán)。D1-D12的輸出構(gòu)成模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)值輸出端Vout2，并將與后面顯示的限速值一一對(duì)應(yīng)，即D1對(duì)應(yīng)于限速每小時(shí)10公里，D2對(duì)應(yīng)于限速每小時(shí)20公里，依次類推。同樣，通過(guò)調(diào)節(jié)W1-W12，也使D1-D12的輸出要與12個(gè)不同的濕度值一一對(duì)應(yīng)，比如公路路面的濕度是μl，這時(shí)合理的限速值應(yīng)該是V1(即限速每小時(shí)10公里)，濕度值μl經(jīng)濕度檢測(cè)電路檢測(cè)變換后輸出的濕度電壓U＝U1，調(diào)整W1，使第1個(gè)電壓比較器輸出高電平，即第D1路有輸出，經(jīng)后面的譯碼與顯示電路，便能顯示出限速值為V1公里即限速每小時(shí)10公里，其它也依次類推。
譯碼電路功能是把模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)值進(jìn)行譯碼，輸出數(shù)字顯示需要的7段字段信號(hào)，這是數(shù)字電路的基本電路，這里不作工作原理分析，圖5是其電路圖(含數(shù)字顯示部分的電路原理圖)，主要由1.5位譯碼電路IC5(CH208)等組成。本實(shí)施例設(shè)計(jì)的限速值從時(shí)速10公里至120公里，以10公里為1單位共分為12檔，限速值的個(gè)位固定顯示為“0”，限速值的十位和百位需要顯示的數(shù)值“1”-“12”由IC5譯碼輸出控制，IC5的數(shù)值控制腳1-12構(gòu)成譯碼電路的輸入端Vin3，分別與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出端的D1-D12相連接并受其控制，對(duì)應(yīng)于限速設(shè)置每小時(shí)10公里到每小時(shí)120公里，當(dāng)某一路有輸出時(shí)，比如D6輸出高電平，經(jīng)IC5譯碼后輸出數(shù)字“6”的字段驅(qū)動(dòng)信號(hào)，送到數(shù)碼管上顯示出“6”，連同個(gè)位固定的“0”則成為“60”，即限速值為每小時(shí)60公里。
IC5的譯碼輸出端Vout3連接至發(fā)光管顯示組件的數(shù)字顯示的驅(qū)動(dòng)輸入端Vin4，該發(fā)光管顯示組件由大型的高亮度發(fā)光管和相配合的驅(qū)動(dòng)電路組成，安裝在限速標(biāo)志牌的基板上，作出“限速**公里”的顯示，其中的文字“限速”、“公里”與限速值中個(gè)位數(shù)字的“0”都是設(shè)置為固定顯示的，只有限速值中的十位與百位數(shù)字是需要控制的，這些十位與百位數(shù)字的發(fā)光管的驅(qū)動(dòng)輸入端Vin4與IC5的譯碼輸出端Vout3相連接，由IC5的譯碼輸出控制，對(duì)應(yīng)于濕度檢測(cè)電路的輸出電壓也即對(duì)應(yīng)于路面的不同濕度。這種大型的發(fā)光管顯示屏已在社會(huì)廣泛應(yīng)用，如廣告屏、路牌、紅綠燈路口的倒計(jì)時(shí)顯示屏等，其顯示、驅(qū)動(dòng)與安裝等技術(shù)都屬于公開(kāi)的成熟技術(shù)，也可以購(gòu)買到現(xiàn)成的成品，對(duì)其原理這里就不作敘述。
這樣，當(dāng)路面的濕度發(fā)生變化時(shí)，濕度檢測(cè)電路將檢測(cè)出這些變化并輸出對(duì)應(yīng)的電壓變化，經(jīng)過(guò)模/數(shù)變換和譯碼，最終在限速標(biāo)志牌上顯示出對(duì)應(yīng)的限速值，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整限速值的目的。
需要說(shuō)明的是，為了便于敘述其原理，本實(shí)施例的電路采用基本的單元電路來(lái)構(gòu)成，實(shí)際使用時(shí)，可以根據(jù)其功能，把其中的一個(gè)或幾個(gè)電路集合起來(lái)，采用專用的集成電路、電路模塊或采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些雖然形式不同，但其原理和功能結(jié)構(gòu)是一樣的。
權(quán)利要求一種公路限速標(biāo)志牌，其特征在于帶有一個(gè)濕度檢測(cè)電路，濕度檢測(cè)電路的濕度傳感器，埋在公路路面的淺表層中，濕度檢測(cè)電路的輸出端，連接到一個(gè)模/數(shù)變換電路的模擬量輸入端，模/數(shù)變換電路的數(shù)值輸出端，連接到譯碼電路的輸入端，譯碼電路的譯碼輸出端，連接到發(fā)光管顯示組件中的數(shù)字顯示的驅(qū)動(dòng)輸入端，發(fā)光管顯示組件安裝在限速標(biāo)志牌的基板上。
專利摘要一種公路限速標(biāo)志牌,帶有一個(gè)路面濕度檢測(cè)電路,其輸出端連接到模/數(shù)變換電路輸入端,模/數(shù)變換電路的數(shù)值輸出端,通過(guò)譯碼電路連接到安裝在限速標(biāo)志牌的基板上的發(fā)光管顯示組件。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn),使公路限速標(biāo)志牌能根據(jù)路面的濕潤(rùn)程度,自動(dòng)調(diào)整限速值的設(shè)置,并在限速標(biāo)志牌上顯示,提醒駕駛員在該路段必須限速多少公里,合理的限制車速,確保行車安全。
文檔編號(hào)G08G1/0962GK2510944SQ0126369
公開(kāi)日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月4日
發(fā)明者徐志強(qiáng) 申請(qǐng)人:徐志強(qiáng)