专利名称：一种基于超声波原理的坡路会车监测警示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种坡路会车监测警示装置，尤其是一种基于超声波原理的 坡路会车监测警示装置。
背景技术：
随着山区公路建设的迅猛发展，山区公路运输愈加繁忙。但由于山区交通管 理困难，加之交通设施建设的薄弱，其道路安全问题形势严峻；尤其是在盘山公 路的狭窄坡路急转弯处会车，往往因视野盲区，导致交通事故频发。为杜绝此类 交通隐患，许多山区采用在危险坡路悬崖边上设置标志牌或装设会车观测玻璃视 镜的办法。虽然可在一定程度上提醒司机或改善其视野，降低交通事故发生频率， 但不能从根本上解决司机视野盲区之隐患，尤其是在夜间或雾天会车时毫无作 用。采用磁场探测原理的坡路会车监测警示装置施工要求高，环形检测线圈故障 维修麻烦，采用红外激光原理的坡路会车监测警示装置灵敏度高，但红外激光探 测器光学探头易沾灰泥、维护量大，多适用于环境清洁的名山旅游景区。发明内容本实用新型针对上述问题，提供一种基于超声波原理的坡路会车监测警示装 置，该装置能对上、下坡车辆进行全天候实时监测，当坡路转弯处附近出现相向 行驶车辆时，能及时提供相应信息，提醒司机谨慎驾驶，从而有效地避免了坡路 会车事故的发生，确保行车安全。该装置具有施工方便、维护量小、价格低廉诸 优点，而且对于多风沙、雨雾的地域也完全适用。本实用新型提供的技术方案参见图1，本实用新型的现场布置是第1、 2超声波测距模块(1、 2)和第3、 4超声波测距模块(3、 4)分别放置于上、下行车道旁，第l、 2超声波测距模块(1、 2)通过同轴信号电缆(5)与声光警示电路(8)连接，第3、 4超声波 测距模块(3、 4)通过无线收发模块(6)与声光警示电路(8)连接。参见图2，本实用新型包括第l、 2、 3、 4超声波测距模块(1、 2、 3、 4)， 同轴信号电缆(5)、无线收发模块(6)、单片机(7)，声光警示电路(8)、信号 灯柱(9);单片机(7)和声光警示电路(8)安装在信号灯柱(9)上，在上、下坡行 车道旁各设置两套完全相同的第l、 2超声波测距模块(1、 2)和第3、 4超声波 测距模块(3、 4)，信号灯柱(9)对面的第3、 4超声波测距模块(3、 4)通过 无线收发模块(6)与单片机(7)的输入端相连，信号灯柱同侧的第l、 2超声 波测距模块(1、 2)通过同轴信号电缆(5)与单片机(7)的输入端相连，单片 机(7)的输出端与声光警示电路(8)的输入端相连。在本实用新型中，上、下坡行车道各设置两套超声波测距模块是为了对过往 车辆做出更准确的判断。不同的车型，车底盘高度不一样，甚至相差很大，所以 这里采用多个模块来监测一个面范围的行车区域，使得监测结果更加准确。上、 下坡行车道两边的超声波测距模块共用一个信号灯柱(9)，信号灯柱(9)对面 超声波测距模块的监测信号，采用无线传输的方式进行传输，这样避免了高空架 线或地下铺设信号电缆的困难，同时也使得线路的检修变得更加容易。本实用新型的信号灯柱(9)(如钢筋水泥或金属柱)可树立在需要会车监测 警示的公路边，如盘山公路的坡路转弯处，坡路转弯处附近上、下坡路的行车道 旁分别放置超声波测距模块。当坡路转弯处附近出现行驶车辆时，对应另一边的 警示交通灯自动点燃，提示对边司机注意。若转弯处上下坡均出现相向行驶车辆 时，不仅双方的警示交通灯均点燃，且信号灯柱上的声讯预警扬声器将反复发出 "对面有车，小心驾驶"的语音提示，当车辆驶过后，声讯预警自动停止。本实用新型能对上下坡车辆进行全天候实时监测，当坡路转弯处附近出现相向行驶车 辆时，能及时提供相应信息，提醒司机谨慎驾驶，从而有效地避免了坡路会车事 故的发生，确保行车安全。本实用新型具有下列优点和积极效果-① 结构简单、价格低廉；② 施工方便、维护量小；③ 监测结果准确，能解决实际问题;④ 还适用多雨雾、风沙天气的地域。
图1是本实用新型的现场布置示意图；图2是本实用新型的结构框图；图3是超声波测距模块电路原理图；图4是单片机与同轴信号电缆、无线收发模块连接图;图5声光警示电路原理图。其中-1、 2、 3、 4_第1、 2、 3、 4超声波测距模块；5— 同轴信号电缆；6— 无线收发模块；7— 单片机；8— 声光警示电路； 9一信号灯柱。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步说明1、第l、 2、 3、 4超声波测距模块(1、 2、 3、 4)参见图3，超声波测距模块由处理器和6500系列超声波模块两部分组成； 处理器这里选用单片机,6500系列超声波模块是SensComp公司生产的产品； 处理器发出信号控制6500系列超声波模块开始工作，使其发出超声波，当其监测到回波时，处理器获得信息并通过有线或无线的方式与单片机(7)通信，单片机(7)做出相应的处理。超声波测距模块的工作原理是电源VCC接通后，在处理器控制的INIT信号被置为高电平之前，内部电路 至少需要5ms的时间进行自动调节，振荡器稳定。然后，INIT被置为高电平， IC2产生一组频率为49.4kHz的脉冲信号,经过三极管和变压器的电压变换，得到幅值为400V的脉冲信号去驱动静电换能器。回波信号通过变压器T1的次级端 连接到接收芯片IC1的输入引脚XIN，外接电阻R2提供IC1的内部参考电平， R4控制回波信号的初级放大，放大的回波信号经过LC选频网络选定49. 4kHz的 回波。由电位器VR1再将回波信号进行增益可调的第二级放大。发射芯片IC2 通过GCD， GCC, GCB， GCA对回波进行数字增益控制，尽量减少内部放大器附加在带 宽上的噪声和传感器侧面距离的探测。处理后的回波信号由IC1的REC进入IC2 的REC，处理器IC5通过P1.1与P1.2控制BINH和BLNK，选择性地排除回波干 扰，最后由ECHO引脚输出TTL电平的回波信号，ECHO引脚通过反相器IC4和处 理器IC5的外部中断0相连。处理器IC5的Pl. 0引脚经反相器IC3控制超声波 的发送，然后处理器IC5不停的检测INTO引脚，当INTO引脚的电平由高电平变 为低电平时就认为超声波已经返回。处理器IC5中计数器TO所计的数值就是超 声波所经历的时间，通过换算就可以得到超声波测距模块与障碍物之间的距离。 处理器IC5中的TXD、 RXD和Pl. 3作为有线和无线通信用。2、 参见图4，这是单片机(7)与同轴信号电缆(5)、无线收发模块(6) 连接图。本实用新型中，IC8接收IC6或IC7的数据，根据接收到的数据控制Pl. 2、 Pl. 3的状态，从而开断继电器JK1或JK2。 Pl. 0、 Pl. 1分别控制IC6和IC7的 工作模式。3、 声光警示电路(8)参见图5，声光警示电路(8)由第l、 2继电器电路(JK1、 JK2)、语音及 功率放大电路、扬声器(SP)、第l、 2交通警示灯(NP1、 NP2)组成；第l、 2 继电器电路(JK1、 JK2)的输入端连接单片机(7)的输出端，第l、 2继电器电 路(JK1、 JK2)的接点分别与第l、 2交通警示灯(NP1、 NP2)和语音及功率放 大电路的输入端相连，语音及功率放大电路的输出端与扬声器相连(SP)相连。
权利要求1、一种基于超声波原理的坡路会车监测警示装置，其特征在于包括第1、2、3、4超声波测距模块(1、2、3、4)，同轴信号电缆(5)、无线收发模块(6)、单片机(7)，声光警示电路(8)、信号灯柱(9)；单片机(7)和声光警示电路(8)安装在信号灯柱(9)上，在上、下坡行车道旁各设置两套完全相同的第1、2超声波测距模块(1、2)和第3、4超声波测距模块(3、4)，信号灯柱(9)对面的第3、4超声波测距模块(3、4)通过无线收发模块(6)与单片机(7)的输入端相连，信号灯柱同侧的第1、2超声波测距模块(1、2)通过同轴信号电缆(5)与单片机(7)的输入端相连，单片机(7)的输出端与声光警示电路(8)的输入端相连。
2、 根据权利要求1所述的坡路会车监测警示装置，其特征在于 超声波测距模块由处理器和6500系列超声波模块两部分组成； 处理器发出信号控制6500系列超声波模块开始工作，使其发出超声波，当其监测到回波时，处理器获得信息并通过有线或无线的方式与单片机(7)通信， 单片机(7)做出相应的处理。
3、 根据权利要求1所述的坡路会车监测警示装置，其特征在于 声光警示电路(8)由第l、 2继电器电路(JK1、 JK2)、语音及功率放大电路、扬声器(SP)、第l、 2交通警示灯(NP1、 NP2)组成；第l、 2继电器电路(JK1、 JK2)的输入端连接单片机(7)的输出端，第l、 2继电器电路(JK1、 JK2)的接点分别与第1、 2交通警示灯(NP1、 NP2)和语音及功率放大电路的输 入端相连，语音及功率放大电路的输出端与扬声器相连(SP)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种基于超声波原理的坡路会车监测警示装置，涉及一种坡路会车监测警示装置。本实用新型的结构是单片机(7)和声光警示电路(8)安装在信号灯柱(9)上，在上、下坡行车道旁各设置两套完全相同的第1、2超声波测距模块(1、2)和第3、4超声波测距模块(3、4)，信号灯柱(9)对面的第3、4超声波测距模块(3、4)通过无线收发模块(6)与单片机(7)的输入端相连，信号灯柱同侧的第1、2超声波测距模块(1、2)通过同轴信号电缆(5)与单片机(7)的输入端相连，单片机(7)的输出端与声光警示电路(8)的输入端相连。本实用新型结构简单，监测结果准确，还适用多雨雾、风沙天气的地域。
文档编号G08G1/01GK201122354SQ20072008862
公开日2008年9月24日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者司小书, 敏 孙, 熊昌仑, 黄俊年 申请人:武汉大学