專利名稱：高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種自動(dòng)報(bào)警電子產(chǎn)品，特別涉及一種應(yīng)用于高速公路防 止連續(xù)追尾事故的自動(dòng)報(bào)警裝置。
技術(shù)背景目前，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們出行的需要，包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)都在大 力發(fā)展高速公路或可快速通行的高等級(jí)公路。在高速公路上，雖然利用隔離帶 使相向行駛的汽車分道而行，減少了由于高速可能造成相向碰撞的事故發(fā)生； 但在依序同向行駛的汽車當(dāng)中，如果一車有了故障或是與前車發(fā)生碰撞事故， 由于后續(xù)來(lái)車速度很快，難以進(jìn)行有效處置，因此，高速公路上經(jīng)常發(fā)生連續(xù)追尾或連環(huán)相撞的惡性大型事故，更為遺憾的是，有些前車碰撞僅有小擦掛的 小事故，由于后續(xù)來(lái)車的連續(xù)追尾造成人員傷亡、車輛報(bào)廢的大事故。而據(jù)調(diào)査，高速公路發(fā)生的事故絕大多數(shù)都會(huì)發(fā)生車輛與高速公路防護(hù)欄 的碰撞，這是因?yàn)?，出現(xiàn)緊急狀況時(shí)，汽車駕駛員的本能應(yīng)急處理會(huì)避讓前車 或靠邊而行，在高速狀態(tài)下，這樣的處理往往就會(huì)造成汽車對(duì)高速公路防護(hù)欄 的碰撞。因此，利用在高速公路防護(hù)欄上設(shè)置事故檢測(cè)傳感器來(lái)防止連續(xù)追尾 事故的發(fā)生，是簡(jiǎn)便可行且可靠的方式。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有高速公路易發(fā)生連續(xù)追尾事故的問(wèn)題，提供 一種可在發(fā)生首次事故時(shí)，在事故發(fā)生點(diǎn)后一定距離的防護(hù)欄上進(jìn)行事故報(bào)警 提醒，以警示后續(xù)來(lái)車駕駛員注意減速，以減少或避免高速公路連續(xù)追尾事故 的發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，在髙速公路的防護(hù)欄上按設(shè)定的距離分布多組 帶狀傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路，當(dāng)在相鄰兩組上述電路之間的帶 狀傳感器因首次事故而斷開(kāi)時(shí)，檢測(cè)判別電路得到一個(gè)信號(hào)并進(jìn)行判別，然后 輸出給首次事故點(diǎn)后續(xù)的執(zhí)行報(bào)警電路顯示報(bào)警信號(hào)，以提醒后續(xù)來(lái)車的駕駛 員注意減速，減少或避免連續(xù)追尾事故的發(fā)生。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的具體技術(shù)方案是 高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，包括有電源電路，與電源電路連接的 傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路，所述的自動(dòng)報(bào)警裝置還包括有高壓脈
沖電源，多組傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)瞀電路按設(shè)定距離分布于高速公 路沿線，每組傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路并聯(lián)于高壓脈沖電源。本 裝置可以安裝在高速公路的防護(hù)欄上，也可以埋設(shè)或設(shè)立在公路(包括各種非 高速公路，如路面質(zhì)量好適宜并允許高速行駛的高等級(jí)公路)沿線。所述傳感器是分布于高速公路防護(hù)欄上的帶狀元件。分布于高速公路防護(hù) 欄上的帶狀元件在正常情況下連接在自動(dòng)報(bào)警裝置的電路中，當(dāng)因首次事故發(fā) 生而使防護(hù)欄受損造成傳感器斷裂時(shí)，自動(dòng)報(bào)警裝置可以檢測(cè)到因傳感器斷開(kāi) 而引發(fā)的信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)傳感器的功能。所述電源電路包括第一 電源和第二電源，第一 電源連接高壓脈沖電源和檢 測(cè)判別電路，第二電源連接執(zhí)行報(bào)警電路。電源電路分開(kāi)，是因?yàn)閭鞲衅髡?狀態(tài)下的供電需要以高壓脈沖形式、大容量供電，以避免信號(hào)衰減，以及保證正常狀態(tài)下的長(zhǎng)期供電；而執(zhí)行報(bào)警電路僅需要在偶發(fā)的事故狀態(tài)下供電，可 以采用小容量的直流供電。第一電源和第二電源，都可以采用太陽(yáng)能電池和/ 或小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)與充電蓄電池連接的技術(shù)方案，以保證長(zhǎng)期供電。更具體的技術(shù)方案是，上述各方案中，所述高壓脈沖電源包括振蕩器電路 和升壓器，振蕩器電路包括第一三極管、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第 五電阻、第一電容，第四電阻、第五電阻串聯(lián)于第一電源的正極與接地端之間， 第四電阻、第五電阻的連接端與第一三極管的基極連接，第三電阻和第一電容 并聯(lián)于第一三極管的發(fā)射極與接地端之間，第一三極管的集電極連接第一電源 的正極，第二電阻的兩端連接于第一三極管的集電極和升壓器初級(jí)線圈的一 端，升壓器初級(jí)線圈的另一端與次級(jí)線圈的一端都與接地端連接，升壓器的次 級(jí)線圈的另一端與第一傳感器的一端連接。所述檢測(cè)判別電路包括依次連接的檢波電路和域值判別電路，檢波電路的 輸入端與接地端之間連接有取樣電阻。所述檢波電路包括整流二極管和并接在整流二極管的負(fù)端與接地端之間的 濾波電容和第六電阻，取樣電阻連接在整流二極管的正端與接地端之間；域值 判別電路包括由串聯(lián)的第七電阻和第八電阻組成的分壓電路，第七電阻和第八 電阻的連接端與與非門集成塊的正輸入端連接，與非門集成塊的負(fù)輸入端與第 八電阻的另一端連接后與接地端連接。所述執(zhí)行報(bào)警電路包括第二三極管、繼電器和警示燈，第二三極管的基極 和與非門集成塊的輸出端連接，發(fā)射極與接地端之間連接有第九電阻，集電極
與第二電源的正極之間連接有繼電器線圈，第二電源的正極與接地端之間串聯(lián) 有繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)、警示燈和第十電阻。本實(shí)用新型采用高壓脈沖電源在正常狀態(tài)下為傳感器供電，使檢測(cè)判別電 路的輸入端處于高電位，從而檢測(cè)判別電路的輸出端處于低電位，使執(zhí)行報(bào)警電路處于關(guān)斷狀態(tài)，報(bào)警信號(hào)警示燈不亮；而在傳感器被首次事故車輛撞在防 護(hù)欄而受損斷開(kāi)時(shí)，由于在高速公路防護(hù)欄上分段安裝的傳感器位置不同，首 次事故車輛撞斷某個(gè)傳感器后，其后面的檢測(cè)判別電路的輸入端因失去高壓脈 沖電源供電而處于低電位，從而使執(zhí)行報(bào)警電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，事故點(diǎn)后面防 護(hù)欄上相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)警示燈點(diǎn)亮，給后續(xù)來(lái)車以警示作用，提醒駕駛員減速 并謹(jǐn)慎駕駛，從而避免連續(xù)追尾事故的發(fā)生?？梢?jiàn)，采用上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在高速公路上發(fā)生 首次事故時(shí)，可以事故點(diǎn)后面一定距離的防護(hù)欄上進(jìn)行事故報(bào)警提醒，以警示 后續(xù)來(lái)車駕駛員注意減速及謹(jǐn)慎駕駛，以減少或避免高速公路連續(xù)追尾事故的發(fā)生。本實(shí)用新型還可適用于鐵路軌道，如將本實(shí)用新型沿鐵路沿線布置，當(dāng) 出現(xiàn)塌方或其它引起鐵路故障的情況發(fā)生，傳感器斷開(kāi)，可在后續(xù)設(shè)定距離內(nèi) 進(jìn)行亮燈警示，以提醒機(jī)車駕駛員注意減速并進(jìn)行應(yīng)急處理。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的高壓脈沖電源的電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的檢測(cè)判別電路的原理圖；圖4是本實(shí)用新型的執(zhí)行報(bào)警電路的原理圖；圖5是本實(shí)用新型的電源電路的原理圖；圖中標(biāo)號(hào)，CG1是第一傳感器，CG2是第二傳感器，CGn是第n傳感器， Rl是第一電阻(取樣電阻)，R2是第二電阻，R3是第三電阻，R4是第四電阻， R5是第五電阻，R6是第六電阻，R7是第七電阻，R8是第八電阻，R9是第十 電阻，R10是第十電阻，Cl是第一電容，C2是濾波電容，Tl是升壓器，BG1 是第一三極管，BG2第二三極管，Dl是整流二極管，D2是第二二極管，IC 是與非門集成塊，LED是警示燈，EG是風(fēng)力發(fā)電機(jī)，+￥是第一電源的正極， +VC是第二電源的正極，+VS是太陽(yáng)能電池的正極，+VO是電源電路的輸 出端正極，DC是充電蓄電池。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。 實(shí)施例1:在高速公路上每五公里防護(hù)欄上布置有套由一個(gè)高壓脈沖電源 供電的自動(dòng)報(bào)警裝置，每隔200米在防護(hù)欄上安裝布置有一組傳感器、檢測(cè)判 別電路和執(zhí)行報(bào)瞀電路，即每隔200米的防護(hù)欄上安裝有傳感器CG1 、CG2…… CGn，此例中，n=25，每個(gè)點(diǎn)的傳感器的末端都連接有一組檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路，如圖1所示。如圖2所示，高壓脈沖電源包括振蕩器電路和升壓器，振蕩器電路包括第 一三極管BG1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第 一電容C1，第四電阻R4、第五電阻R5串聯(lián)于第一電源的正極+V與接地端之 間，第四電阻R4、第五電阻R5的連接端與第一三極管BG1的基極連接，第 三電阻R3和第一電容C1并聯(lián)于第一三極管BG1的發(fā)射極與接地端之間，第 一三極管BG1的集電極連接第一電源的正極+V，第二電阻R2的兩端連接于 第一三極管BG1的集電極和升壓器Tl初級(jí)線圈的一端，升壓器Tl初級(jí)線圈 的另一端與次級(jí)線圈的一端都與接地端連接，升壓器T1的次級(jí)線圈的另一端 與第一傳感器CG1的首端連接。第一傳感器CG1的末端與第二傳感器CG2的首端連接，以后的傳感器首 末端依次串接。如圖3所示，檢測(cè)判別電路檢測(cè)判別電路包括依次連接的檢波電路和域值 判別電路，檢波電路的輸入端與接地端之間連接有取樣電阻(即圖3中的第一 電阻R1)。檢波電路包括整流二極管Dl和并接在整流二極管D1的負(fù)端與接 地端之間的濾波電容C2和第六電阻R6，取樣電阻Rl連接在整流二極管Dl 的正端與接地端之間；域值判別電路包括由串聯(lián)的第七電阻R7和第八電阻R8 組成的分壓電路，第七電阻R7和第八電阻R8的連接端與與非門集成塊IC的 正輸入端連接，與非門集成塊IC的負(fù)輸入端與第八電阻R8的另一端連接后與 接地端連接。第一組檢測(cè)判別電路的輸入端A、與第一傳感器CG1的末端連接，每組檢 測(cè)判別電路的輸入端和與之對(duì)應(yīng)的傳感器的末端連接，第25組檢測(cè)判別電路 的輸入端與第25傳感器CG25的末端連接。如圖4所示，執(zhí)行報(bào)警電路包括第二三極管BG2、繼電器和警示燈LED， 第二三極管BG1的基極和與非門集成塊IC的輸出端連接，發(fā)射極與接地端之 間連接有第九電阻R9，集電極與第二電源的正極+VC之間連接有繼電器線圈 J,第二電源的正極+VC與接地端之間串聯(lián)有繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)JK、警示燈LED 和第十電阻RIO。每組中，執(zhí)行報(bào)警電路的輸入端(即第二三極管BG1的基極)B、與檢測(cè) 判別電路的輸出端(即與非門集成塊IC的輸出端)B連接。如圖5所示，電源電路包括太陽(yáng)能電池、充電蓄電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，太陽(yáng) 能電池的正極+VS與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正極輸出端并接后與第二二極管D2的正端 連接，第二二極管的負(fù)端與充電蓄電池DC的正極連接，并作為電源的正極輸 出端+VO。第一電源和第二電源的電路都如圖5所示，第一電源的正極輸出 端與高壓脈沖電源的正極+V連接，第二電源的正極輸出端與執(zhí)行報(bào)警電路的 正極+VC連接。由于高壓脈沖電源處于長(zhǎng)期工作狀態(tài)，為了滿足在陰天或夜晚 使用的需要，第一電源的太陽(yáng)能電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和充電蓄電池容量較大，而 執(zhí)行報(bào)警電路只需要在事故發(fā)生后一定時(shí)間內(nèi)使警示燈保持點(diǎn)亮狀態(tài)即可，因 此第二電源的太陽(yáng)能電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和充電蓄電池容量可以相對(duì)較小。使用時(shí)，高壓脈沖電源通過(guò)每組的傳感器和檢測(cè)判別電路中的取樣電阻與 接地端連接，使檢測(cè)判別電路的A、點(diǎn)處于高電位，從而使檢測(cè)判別電路的輸 出端B點(diǎn)輸出低電平，執(zhí)行報(bào)警電路的第二三極管BG2處于截止?fàn)顟B(tài)，警示 燈LED因繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)JK斷開(kāi)而處于斷路狀態(tài)，因此警示燈LED處于熄 滅狀態(tài)。當(dāng)高速公路上出現(xiàn)首次事故而使傳感器斷裂時(shí)，如使圖1中的第二傳感器 CG2斷裂，則第二傳感器CG2之后的各組檢測(cè)判別電路、傳感器、執(zhí)行報(bào)警 電路都與高壓脈沖電源失去了電連接，則后續(xù)各組檢測(cè)判別電路的輸入端A' 點(diǎn)處于低電位，由第七電阻R7、第八電阻R8的連接端向與非門集成塊IC的 正輸入端輸入一個(gè)信號(hào)，使與非門集成塊IC的輸出端輸出高電平，從而使第 二三極管BG2導(dǎo)通，繼電器線圈J得電，使繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)JK閉合，使警示 燈LED點(diǎn)亮。則在五公里范圍內(nèi)，從首次事故點(diǎn)之后的所有警示燈LED被點(diǎn) 亮處于警示狀態(tài)，后續(xù)來(lái)車看到這些布置在防護(hù)欄的警示燈后，就會(huì)明白前方 已經(jīng)發(fā)生事故，而采取減速措施以謹(jǐn)慎駕駛，避免發(fā)生連續(xù)追尾事故。而在高速公路的總長(zhǎng)度上，每隔5公里就設(shè)置有一套上述自動(dòng)報(bào)警裝置， 因此，無(wú)論哪一點(diǎn)發(fā)生首次事故，其后方總有警示燈LED會(huì)點(diǎn)亮以警示。實(shí)施例2:每套自動(dòng)瞀報(bào)裝置的結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1，為避免高速公路上每五 公里交接處發(fā)生首次事故而可能存在的不能發(fā)出警示的問(wèn)題，如在上一個(gè)五公 里的末端發(fā)生首次事故，由于其后面已經(jīng)沒(méi)有警示燈或僅有一、兩組警示燈， 不能發(fā)出警示或蝥示距離太短而起不到警示作用。本實(shí)施例為解決這一問(wèn)題， 在每五公里的交接處再設(shè)置一套自動(dòng)報(bào)警裝置，形成橋接狀態(tài)，以保證高速公 路上每一點(diǎn)發(fā)生首次事故，都有足夠長(zhǎng)的警示燈距離讓后續(xù)來(lái)車的駕駛員有足 夠的時(shí)間來(lái)進(jìn)行應(yīng)急處理，避免連續(xù)追尾事故的發(fā)生。
權(quán)利要求1、高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，包括有電源電路，與電源電路連接的傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路，其特征在于所述的自動(dòng)報(bào)警裝置還包括有高壓脈沖電源，多組傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路按設(shè)定距離分布于高速公路沿線，每組傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路并聯(lián)于高壓脈沖電源。
2、 如權(quán)利要求l所述高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于所 述傳感器是分布于高速公路防護(hù)欄上的帶狀元件。
3、 如權(quán)利要求2所述高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于所 述電源電路包括第一電源和第二電源，第一電源連接高壓脈沖電源和檢測(cè)判別 電路，第二電源連接執(zhí)行報(bào)警電路。
4、 如權(quán)利要求1或2或3所述高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于所述高壓脈沖電源包括振蕩器電路和升壓器，振蕩器電路包括第一三極管(BG1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、 第一電容(Cl)，第四電阻(R4)、第五電阻(R5)串聯(lián)于第一電源的正極(+V) 與接地端之間，第四電阻(R4)、第五電阻(R5)的連接端與第一三極管(BG1) 的基極連接，第三電阻(R3)和第一電容(Cl)并聯(lián)于第一三極管(BG1)的 發(fā)射極與接地端之間，第一三極管(BG1)的集電極連接第一電源的正極(+V)， 第二電阻(R2)的兩端連接于第一三極管(BG1)的集電極和升壓器(Tl)初 級(jí)線圈的一端，升壓器(Tl)初級(jí)線圈的另一端與次級(jí)線圈的一端都與接地端 連接，升壓器(Tl)的次級(jí)線圈的另一端與第一傳感器(CG1)的一端連接。
5、 如權(quán)利要求4所述高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于所 述檢測(cè)判別電路包括依次連接的檢波電路和域值判別電路，檢波電路的輸入端 與接地端之間連接有取樣電阻。
6、 如權(quán)利要求5所述高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于所 述檢波電路包括整流二極管(Dl)和并接在整流二極管(Dl)的負(fù)端與接地 端之間的濾波電容(C2)和第六電阻(R6)，取樣電阻(Rl)連接在整流二極 管(Dl)的正端與接地端之間；域值判別電路包括由串聯(lián)的第七電阻(R7) 和第八電阻(R8)組成的分壓電路，第七電阻(R7)和第八電阻(R8)的連 接端與與非門集成塊(ic)的正輸入端連接，與非門集成塊(IC)的負(fù)輸入端 與第八電阻(R8)的另一端連接后與接地端連接。
7、 如權(quán)利要求6所述高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于所 述執(zhí)行報(bào)警電路包括第二三極管(BG2)、繼電器和警示燈(LED),第二三極 管(BG1)的基極和與非門集成塊(IC)的輸出端連接，發(fā)射極與接地端之間 連接有第九電阻(R9)，集電極與第二電源的正極(+VC)之間連接有繼電器 線圈(J)，第二電源的正極(+VC)與接地端之間串聯(lián)有繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)(JK)、 警示燈(LED)和第十電阻(RIO)。
專利摘要一種高速公路防連續(xù)追尾自動(dòng)報(bào)警裝置，屬于一種自動(dòng)報(bào)警電子產(chǎn)品，目的是解決現(xiàn)有高速公路易發(fā)生連續(xù)追尾事故的問(wèn)題，包括有電源電路，與電源電路連接的傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路，以及高壓脈沖電源，按設(shè)定距離分布于高速公路的防護(hù)欄上的多組傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路，每組傳感器、檢測(cè)判別電路和執(zhí)行報(bào)警電路并聯(lián)于高壓脈沖電源，檢測(cè)判別電路包括依次連接的檢波電路和域值判別電路，檢波電路的輸入端與接地端之間連接有取樣電阻。該裝置可在發(fā)生首次事故而使設(shè)置于防護(hù)欄的傳感器斷開(kāi)時(shí)，在其后方點(diǎn)亮警示燈以提醒后續(xù)來(lái)車，避免發(fā)生連續(xù)追尾事故。該裝置可適用于各種高速公路或有防護(hù)欄的高等級(jí)公路。
文檔編號(hào)G01R19/165GK201047861SQ20072007954
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者孟念湘, 輝 賴 申請(qǐng)人:孟念湘;賴 輝