本發(fā)明太陽能道路警示燈及電波對時(shí)信號解碼方法，屬于道路警示燈的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

為保障道路交通的安全、暢通，各地交通部門、道路施工部門或其它占用道路需要對來往車輛進(jìn)行警示的單位，均采用在事故多發(fā)地段、或施工路段設(shè)置警告標(biāo)志或危險(xiǎn)警示燈的方式來指導(dǎo)車輛有序行駛；

然而，目前的太陽能道路警示燈均為單獨(dú)發(fā)光的個體，各個警示燈之間沒有任何聯(lián)系，造成發(fā)光效果散亂、無序，不僅不夠醒目、警示效果差，使得車輛和行人無法明確的辨識道路、存在安全隱患；此外，從道路景觀的角度考慮，也存在著無法有效標(biāo)示道路輪廓的問題，散亂發(fā)光的道路警示燈也存在著無法有效標(biāo)示道路輪廓，亦無法形成整體的警示效果，造成了對道路景觀的破壞，美觀度差。

因此，設(shè)計(jì)一種能夠同步閃爍、順序閃爍的道路警示燈就顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為提供一種能夠同步閃爍、順序閃爍，且同步效果較好的道路警示燈，以及解碼效果較好的電波對時(shí)信號解碼方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：太陽能道路警示燈，包括按照車輛行進(jìn)方向排列設(shè)置的多個結(jié)構(gòu)相同的發(fā)光組件，所述發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)包括：太陽能電池板、與太陽能電池板連接的電池管理電路、時(shí)鐘控制電路、對時(shí)電路、主控電路、LED驅(qū)動電路和LED燈組；所述太陽能電池板的輸出端與電池管理電路的輸入端相連，所述電池管理電路的電源輸出端與時(shí)鐘控制電路的電源輸入端相連，所述時(shí)鐘控制電路的時(shí)鐘輸出端與主控電路的時(shí)鐘輸入端相連，所述時(shí)鐘控制電路的電源輸出端與LED驅(qū)動電路的電源輸入端、主控電路的電源輸入端、對時(shí)電路的電源輸入端相連；所述主控電路的時(shí)鐘配置信號輸出端與時(shí)鐘控制電路的時(shí)鐘配置信號輸入端相連，所述主控電路的驅(qū)動信號輸出端與LED驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸入端相連，所述主控電路的時(shí)間信號輸入端與對時(shí)電路的信號輸出端相連，所述對時(shí)電路的通過接收天線接收遠(yuǎn)端對時(shí)電波信號。

優(yōu)選地，所述主控電路的驅(qū)動信號輸出端輸出的驅(qū)動信號包括：常亮發(fā)光驅(qū)動信號、順序發(fā)光驅(qū)動信號和同步閃爍發(fā)光驅(qū)動信號。

優(yōu)選地，所述時(shí)鐘控制電路的電路結(jié)構(gòu)為包括：時(shí)鐘芯片U1、P溝道場效應(yīng)管Q1、或門芯片U2；所述時(shí)鐘芯片U1的電源輸入端、P溝道場效應(yīng)管Q1的源極分別與電池管理電路的電源輸出端相連，所述時(shí)鐘芯片U1的第一輸出端、第二輸出端分別與或門芯片U2的第一輸入端、第二輸入端相連，所述或門芯片U2的輸出端與P溝道場效應(yīng)管Q1的柵極相連，所述P溝道場效應(yīng)管Q1的漏極分別與LED驅(qū)動電路的電源輸入端、主控電路的電源輸入端、對時(shí)電路的電源輸入端相連，所述時(shí)鐘芯片U1的時(shí)鐘配置信號輸入端與主控電路的時(shí)鐘配置信號輸出端相連，所述時(shí)鐘芯片U1的時(shí)鐘輸出端為時(shí)鐘控制電路的時(shí)鐘輸出端。

優(yōu)選地，所述對時(shí)電路為電波對時(shí)電路；所述電波對時(shí)電路接收的電波編碼格式為JJY40，或?yàn)镴JY60，或?yàn)锽PC。

一種用于太陽能道路警示燈的電波對時(shí)信號解碼方法，包括以下步驟：

S1：對時(shí)電路接收電波發(fā)射臺發(fā)來的電波信號，并將該電波信號上傳至主控電路；

S2：主控電路依次對接收到的電波信號中的各個碼位進(jìn)行起始碼位的判斷，當(dāng)碼位為起始碼位時(shí)，則對起始碼位后續(xù)的19個碼位分別進(jìn)行脈沖寬度的測量；

S3：對步驟S2中測量的19個碼位對應(yīng)的脈沖寬度進(jìn)行解碼，并對解碼的字節(jié)進(jìn)行存儲；當(dāng)步驟S2中測量的某一碼位的脈沖寬度不符合解碼規(guī)則，則將該碼位的解碼字節(jié)賦值0XFF后進(jìn)行存儲；

S4：根據(jù)步驟S3中解碼出的19個字節(jié)，計(jì)算出時(shí)間數(shù)值；

S5：判斷步驟S2中19個碼位的最后一位是否為校驗(yàn)位，如是，則輸出步驟S4中計(jì)算出的時(shí)間數(shù)值；如否，則重復(fù)步驟S1；

S6：對步驟S5輸出的時(shí)間數(shù)值進(jìn)行合理性判斷，如合理，則得出當(dāng)前時(shí)間數(shù)值；如不合理，則重復(fù)步驟S1。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

1、本發(fā)明在使用時(shí)，每個發(fā)光組件均可通過自身的對時(shí)電路定時(shí)接收來自電波發(fā)射臺的時(shí)間信號，并將該時(shí)間信號通過主控電路進(jìn)行解碼和校驗(yàn)，通過該時(shí)間信號，設(shè)置在同一路段中的多個發(fā)光組件可協(xié)同工作，時(shí)間同步效果好，確保了發(fā)光組件道路指引的正確性；同時(shí)，主控電路的驅(qū)動信號輸出端與LED驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸入端相連，主控電路通過對LED驅(qū)動電路的內(nèi)部配置，可實(shí)現(xiàn)多個發(fā)光組件的常亮、同步閃爍和順序閃爍設(shè)置，發(fā)光方式靈活，實(shí)用性強(qiáng)。

2、本發(fā)明中，當(dāng)主控電路的驅(qū)動信號配置為順序發(fā)光時(shí)，多個發(fā)光組件以道路限制速度沿車輛行進(jìn)方向流動，可為駕駛者提供限速參考，這種為駕駛者提供限速參考的順序發(fā)光方式，極大低擴(kuò)展了道路警示燈的應(yīng)用范圍，使用效果好。

3、本發(fā)明一種太陽能道路警示燈的電波對時(shí)信號解碼方法，在對時(shí)間信號解碼過程中，先對脈沖寬度不足的碼位進(jìn)行解碼字節(jié)的賦值，然后在對解碼出來的時(shí)間數(shù)值進(jìn)行合理性判斷，只要一段碼流中存在過0XFF的字節(jié)，時(shí)間就一定會超過合理范圍，從而能夠準(zhǔn)確判斷是否解碼成功，增加了抗干擾的處理方式，解碼效果好。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中時(shí)鐘控制電路；

圖3為發(fā)光組件的工作狀態(tài)示意圖；

圖4為本發(fā)明中對時(shí)信號解碼方法的流程示意圖；

圖中：1為太陽能電池板，2為電池管理電路，3為時(shí)鐘控制電路，4為對時(shí)電路，5為主控電路，6為LED驅(qū)動電路，7為LED燈組，8為天線。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，太陽能道路警示燈，包括按照車輛行進(jìn)方向排列設(shè)置的多個結(jié)構(gòu)相同的發(fā)光組件，其特征在于：所述發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)包括：太陽能電池板1、與太陽能電池板1連接的電池管理電路2、時(shí)鐘控制電路3、對時(shí)電路4、主控電路5、LED驅(qū)動電路6和LED燈組7；所述太陽能電池板1的輸出端與電池管理電路2的輸入端相連，所述電池管理電路2的電源輸出端與時(shí)鐘控制電路3的電源輸入端相連，所述時(shí)鐘控制電路3的時(shí)鐘輸出端與主控電路5的時(shí)鐘輸入端相連，所述時(shí)鐘控制電路3的電源輸出端與LED驅(qū)動電路6的電源輸入端、主控電路5的電源輸入端、對時(shí)電路4的電源輸入端相連；所述主控電路5的時(shí)鐘配置信號輸出端與時(shí)鐘控制電路3的時(shí)鐘配置信號輸入端相連，所述主控電路5的驅(qū)動信號輸出端與LED驅(qū)動電路6的驅(qū)動信號輸入端相連，所述主控電路5的時(shí)間信號輸入端與對時(shí)電路4的信號輸出端相連，所述對時(shí)電路4的信號輸入端通過接收天線8接收遠(yuǎn)端對時(shí)電波信號；具體地，主控電路5的驅(qū)動信號輸出端輸出的驅(qū)動信號包括：常亮發(fā)光驅(qū)動信號、順序發(fā)光驅(qū)動信號和同步閃爍發(fā)光驅(qū)動信號；所述對時(shí)電路4為電波對時(shí)電路，或?yàn)榧t外對時(shí)電路，所述電波對時(shí)電路接收的電波編碼格式為JJY40，或?yàn)镴JY60，或?yàn)锽PC。

本發(fā)明在使用時(shí)，每個發(fā)光組件均可通過自身的對時(shí)電路4定時(shí)接收來自電波發(fā)射臺9的時(shí)間信號，并將該時(shí)間信號通過主控電路5進(jìn)行解碼和校驗(yàn)，通過該時(shí)間信號，設(shè)置在同一路段中的多個發(fā)光組件可協(xié)同工作，時(shí)間同步效果好，確保了發(fā)光組件道路指引的正確性；同時(shí)，主控電路5的驅(qū)動信號輸出端與LED驅(qū)動電路6的驅(qū)動信號輸入端相連，可實(shí)現(xiàn)多個發(fā)光組件的常亮、同步閃爍和順序閃爍設(shè)置，發(fā)光方式靈活，實(shí)用性強(qiáng)；且當(dāng)主控電路5的驅(qū)動信號輸出端輸出的驅(qū)動信號為順序發(fā)光驅(qū)動模式時(shí)，多個發(fā)光組件以道路限制速度沿車輛行進(jìn)方向流動，可為駕駛者提供限速參考，使用效果好；這種為駕駛者提供限速參考的順序發(fā)光方式，極大地?cái)U(kuò)展了道路警示燈的應(yīng)用范圍；此外，本發(fā)明還可通過有線通信，以及紅外通信、RFID等無線通信方式實(shí)現(xiàn)通信。

本發(fā)明中，發(fā)光組件的各組成部件的功能及作用為：

（1）電源管理電路3包括充電保護(hù)電路和鋰電池，所述的鋰電池的電壓為3.7V、且最高充電電壓為4.2V、最低放電電壓為2.4V，鋰電池充電過程中，當(dāng)鋰電池電壓升至4.2V時(shí)，充電保護(hù)電路切斷太陽能電池板2向鋰電池充電的通道、并進(jìn)入過充保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)鋰電池的電壓降至4V后恢復(fù)充電；在鋰電池放電過程中，當(dāng)鋰電池的電壓將至2.4V時(shí)，充電保護(hù)電路切斷為負(fù)載供電的通道、并進(jìn)入過放保護(hù)狀態(tài)，直到電池電壓升至3V后恢復(fù)供電；所述的充電保護(hù)電路可防止電池過充過放，以延長電池壽命。

（2）對時(shí)電路4：可通過接收J(rèn)JY40、JJY60、BPC電波信號來對發(fā)光組件的時(shí)鐘進(jìn)行對時(shí)。

（3）LED驅(qū)動電路6和LED燈組7：LED燈組7為發(fā)光組件的發(fā)光部分，當(dāng)發(fā)光組件安裝于道路中心線時(shí)，可實(shí)現(xiàn)中心線兩側(cè)燈組的獨(dú)立控制，以實(shí)現(xiàn)按車道行進(jìn)方向順序發(fā)光。

（4）主控電路5：主要包括4個部分的功能，

一為：控制電波對時(shí)電路4的工作狀態(tài)，同時(shí)對電波對時(shí)電路上傳的信號進(jìn)行解碼和校驗(yàn)；

二為：主控電路5的驅(qū)動信號輸出端與LED驅(qū)動電路6的驅(qū)動信號輸入端相連，可根據(jù)電源電壓值來調(diào)整發(fā)光組件的點(diǎn)亮模式，以使發(fā)光組件在不同電池電壓下保持相同的亮度；同時(shí)主控電路5的驅(qū)動信號輸出端，可輸出多種發(fā)光模式，可使本發(fā)明按照按一定規(guī)律進(jìn)行LED點(diǎn)亮、熄滅控制，以達(dá)到同步閃爍、順序閃爍的效果；

三為：主控電路5的時(shí)鐘配置信號輸出端與時(shí)鐘控制電路3的時(shí)鐘配置信號輸入端相連，可對時(shí)鐘進(jìn)行內(nèi)部配置、時(shí)間調(diào)整、精度校準(zhǔn)。

本實(shí)施例中，所述時(shí)鐘控制電路3的電路結(jié)構(gòu)為包括：時(shí)鐘芯片U1、P溝道場效應(yīng)管Q1、或門芯片U2；所述時(shí)鐘芯片U1的電源輸入端、P溝道場效應(yīng)管Q1的源極分別與電池管理電路2的電源輸出端相連，所述時(shí)鐘芯片U1的第一輸出端、第二輸出端分別與或門芯片U2的第一輸入端、第二輸入端相連，所述或門芯片U2的輸出端與P溝道場效應(yīng)管Q1的柵極相連，所述P溝道場效應(yīng)管Q1的漏極分別與LED驅(qū)動電路6的電源輸入端、主控電路5的電源輸入端、對時(shí)電路4的電源輸入端相連，所述時(shí)鐘芯片U1的時(shí)鐘配置信號輸入端與主控電路5的時(shí)鐘配置信號輸出端相連，所述時(shí)鐘芯片U1的時(shí)鐘輸出端為時(shí)鐘控制電路3的時(shí)鐘輸出端；

具體地，所述的時(shí)鐘芯片U1，具有高精度、低功耗的特點(diǎn)，每天的誤差≤0.2s，工作電流進(jìn)位0.47uA，時(shí)鐘芯片U1可通過主控電路5的時(shí)鐘配置信號輸出端進(jìn)行內(nèi)部配置，時(shí)鐘芯片U1定時(shí)向主控電路5上傳當(dāng)前時(shí)間，所述的時(shí)鐘芯片U1還通過第一輸出端、第二輸出端經(jīng)或門芯片U2共同控制P溝道場效應(yīng)管Q1，來啟閉對時(shí)電路4、主控電路5、LED驅(qū)動電路6的電源以降低功耗。

時(shí)鐘芯片U1對P溝道場效應(yīng)管Q1的控制分3種情況，見下表。

時(shí)鐘芯片U1第一輸出端、第二輸出端的端口輸出表

上表中，初始狀態(tài)為時(shí)鐘芯片U1未被主控電路5配置或因掉電配置數(shù)據(jù)丟失時(shí)的狀態(tài)，實(shí)際中，當(dāng)時(shí)鐘芯片U1未接通電源或電池進(jìn)入過放保護(hù)時(shí)，時(shí)鐘芯片U1會因掉電由配置狀態(tài)恢復(fù)到初始狀態(tài)；配置狀態(tài)即時(shí)鐘芯片U1被主控電路5配置過的狀態(tài)，配置內(nèi)容包括時(shí)間調(diào)整、精度校正、鬧鐘、第一輸出端和第二輸出端的端口輸出等。

本實(shí)施例中，如圖3所示，發(fā)光組件的工作狀態(tài)分包括：初始狀態(tài)、準(zhǔn)工作狀態(tài)和工作狀態(tài)；

初始狀態(tài)：當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)陰雨天時(shí)，電源管理電路3的鋰電池的電量可能因連續(xù)消耗而進(jìn)入過放保護(hù)狀態(tài)，這時(shí)發(fā)光組件處于斷電狀態(tài)，時(shí)鐘芯片U1丟失配置數(shù)據(jù)恢復(fù)其初始狀態(tài)；當(dāng)天氣好轉(zhuǎn)，太陽能電池板向鋰電池充電至一定水平后，發(fā)光組件恢復(fù)供電，因時(shí)鐘芯片U1已恢復(fù)初始狀態(tài)，P溝道場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通為主控電路5等部件供電，主控電路5通過檢測判定時(shí)鐘芯片U1已配置數(shù)據(jù)丟失，對時(shí)鐘芯片U1進(jìn)行配置，配置結(jié)束后，發(fā)光組件立即進(jìn)入準(zhǔn)工作狀態(tài)。

準(zhǔn)工作狀態(tài)：準(zhǔn)工作狀態(tài)為鬧鐘未到點(diǎn)、發(fā)光組件不發(fā)光的狀態(tài)，一般發(fā)生在白天，該狀態(tài)下，發(fā)光組件內(nèi)僅有時(shí)鐘芯片U1以極低的功耗在運(yùn)行，時(shí)鐘芯片U1控制P溝道場效應(yīng)管Q1管截止，其他電路斷電。

工作狀態(tài)：鬧鐘到點(diǎn)后，時(shí)鐘芯片U1控制P溝道場效應(yīng)管Q1為其他電路供電，發(fā)光組件進(jìn)行工作狀態(tài)。主控電路5通電后立即通過對時(shí)電路4對時(shí)鐘芯片U1進(jìn)行對時(shí)，以消除時(shí)鐘芯片U1在準(zhǔn)工作狀態(tài)下的積累時(shí)間誤差,當(dāng)進(jìn)入工作狀態(tài)一段時(shí)間后后（如10分鐘，無論是否對時(shí)完畢），發(fā)光組件開始按預(yù)設(shè)發(fā)光，發(fā)光組件退出工作狀態(tài)再次進(jìn)入準(zhǔn)工作狀態(tài)的時(shí)間由主控電路5判斷并控制時(shí)鐘芯片U1執(zhí)行，在退出工作狀態(tài)前，主控電路5會對時(shí)鐘芯片U1配置第二天的鬧鐘時(shí)間，考慮到一年四季的晝夜時(shí)長不同，發(fā)光組件工作狀態(tài)的起始、結(jié)束時(shí)間可按月預(yù)先設(shè)置，也可通過安裝地區(qū)的經(jīng)緯度自動計(jì)算該地區(qū)的日升日落時(shí)間后經(jīng)調(diào)整得出；若安裝位置，陽光遮擋嚴(yán)重，可通過減少工作狀態(tài)的時(shí)長來降低功耗。

本發(fā)明中的發(fā)光組件，可按道路限制速度沿車輛行進(jìn)方向有序點(diǎn)亮、熄滅，從而形成流水、跑馬的視覺感受，使得駕駛者在駕駛過程中，通過比較自身車輛與發(fā)光組件的速度差，可輕易了解到當(dāng)前道路的限速水平和自身車速水平，從而將車速調(diào)整到最佳范圍；這種速度提示方式，使人在車內(nèi)車外均可了解車輛的速度范圍，具有圍觀效應(yīng)，能給駕駛者帶來相比交通標(biāo)志牌更強(qiáng)的道德壓力，促使其按規(guī)定駕駛；在有交通信號綠波帶的路段，本發(fā)明中的發(fā)光組件還可起到配合作用，提高綠波帶的執(zhí)行水平和駕駛體驗(yàn)。

傳統(tǒng)的警示裝置多采用GPS、北斗衛(wèi)星定位等對時(shí)方式，本發(fā)明采用的電波對時(shí)不僅具有成本優(yōu)勢，還可定期進(jìn)行內(nèi)部時(shí)鐘的校對，否則時(shí)鐘誤差的累加將使得發(fā)光組件無法正常工作。

如圖4所示，一種用于太陽能道路警示燈的電波對時(shí)信號解碼方法，包括以下步驟：

S1：對時(shí)電路4接收電波發(fā)射臺9發(fā)來的電波信號，并將該電波信號上傳至主控電路5；

S2：主控電路5依次對接收到的電波信號中的各個碼位進(jìn)行起始碼位的判斷，當(dāng)碼位為起始碼位時(shí)，則對起始碼位后續(xù)的19個碼位分別進(jìn)行脈沖寬度的測量；

S3：對步驟S2中測量的19個碼位對應(yīng)的脈沖寬度進(jìn)行解碼，并對解碼的字節(jié)進(jìn)行存儲；當(dāng)步驟S2中測量的某一碼位的脈沖寬度不符合解碼規(guī)則，則將該碼位的解碼字節(jié)賦值0XFF后進(jìn)行存儲；

S4：根據(jù)步驟S3中解碼出的19個字節(jié)，計(jì)算出時(shí)間數(shù)值；

S5：判斷步驟S2中19個碼位的最后一位是否為校驗(yàn)位，如是，則輸出步驟S4中計(jì)算出的時(shí)間數(shù)值；如否，則重復(fù)步驟S1；

S6：對步驟S5輸出的時(shí)間數(shù)值進(jìn)行合理性判斷，如合理，則得出當(dāng)前時(shí)間數(shù)值；如不合理，則重復(fù)步驟S1。

本發(fā)明在對時(shí)間信號解碼過程中，先對脈沖寬度不足的碼位進(jìn)行解碼字節(jié)的賦值，然后在對解碼出來的時(shí)間數(shù)值進(jìn)行合理性判斷，只要一段碼流中存在過0XFF的字節(jié)，時(shí)間就一定會超過合理范圍，從而能夠準(zhǔn)確判斷是否解碼成功，增加了抗干擾的處理方式，解碼效果好；傳統(tǒng)的解碼方式需要連續(xù)3次解碼成功才能認(rèn)定解碼成功，而本發(fā)明僅需一次即可完成解碼，經(jīng)過大量測試，解碼效果好，判斷失誤率極低。

綜上，本發(fā)明具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。