本實(shí)用新型涉及自動(dòng)檢測(cè)、語(yǔ)音報(bào)警設(shè)備，尤其是涉及一種高速公路隧道出入口防追

尾裝置。

背景技術(shù)：

高速公路隧道屬于半封閉環(huán)境，具有與外路段不一致的行駛條件，司機(jī)駕駛車輛過(guò)隧道時(shí)仍然高速行駛；有的隧道里面燈光很暗，從外面進(jìn)入里面的瞬間，有時(shí)候前面一片盲黑，加之沒(méi)有醒目的警示標(biāo)志，無(wú)法看清隧道內(nèi)的路線；在隧道的出口處光照強(qiáng)度急劇變化，司機(jī)的視線需要一段時(shí)間來(lái)適應(yīng)隧道外較強(qiáng)的光線，在這段時(shí)間內(nèi)，司機(jī)無(wú)法看清隧道外的情況，仍然保持原來(lái)的速度繼續(xù)行駛，當(dāng)隧道出/入口的車輛遇到緊急情況急劇減速，且兩車間距不足以提供出隧道的車輛完成減速行為時(shí)，極易導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。

現(xiàn)有技術(shù)中，如果隧道入口內(nèi)車輛出現(xiàn)了突發(fā)情況時(shí)，在車后150米處放置警告牌來(lái)告知后繼來(lái)車，防止二次交通事故的發(fā)生。

這種方法存在一定的缺陷，即：司機(jī)在高速公路上下車很危險(xiǎn)，存在極大的安全隱患；車輛在出入隧道口時(shí)，由于“黑洞”和“白洞”效應(yīng)，司機(jī)無(wú)法在眼睛適應(yīng)光線的時(shí)間內(nèi)看清前方的警告牌，極易造成交通安全事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高速公路隧道出入口防追尾裝置，它能對(duì)出/入

隧道口的車輛進(jìn)行測(cè)速，并將發(fā)生緊急情況的車輛的緊急減速信息通過(guò)無(wú)線傳輸方式傳輸給即將出/入隧道口的車輛，并通過(guò)語(yǔ)音報(bào)警器為即將出/入隧道口的車輛司機(jī)提供預(yù)警信息，并提醒司機(jī)注意行車速度。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高速公路隧道出入口防追尾裝置，特征是：包括ZigBee路由器、第一微波雷達(dá)、第一控制電路板、第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)、第二控制電路板、第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)、第二微波雷達(dá)、ZigBee協(xié)調(diào)器、語(yǔ)音報(bào)警器，第一微波雷達(dá)、第一控制電路板、第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)安裝在隧道內(nèi)頂部，距隧道入口300米；ZigBee路由器安裝在進(jìn)洞門(mén)的頂部；第二控制電路板、第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)、第二微波雷達(dá)安裝在出洞門(mén)的頂部；ZigBee協(xié)調(diào)器、語(yǔ)音報(bào)警器安裝在汽車駕駛內(nèi)儀表板上的雜物箱內(nèi)。

第一微波雷達(dá)、第一控制電路板、第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)安裝在隧道內(nèi)的同一處，第一控制電路板控制第一微波雷達(dá)對(duì)進(jìn)入隧道車輛的速度進(jìn)行采集，然后將檢測(cè)到的速度信息通過(guò)第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送給ZigBee路由器；ZigBee路由器對(duì)第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包后發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器，再由ZigBee協(xié)調(diào)器控制語(yǔ)音報(bào)警器工作；第二控制電路板、第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)、第二微波雷達(dá)安裝在出洞門(mén)的同一處，第二控制電路板控制第二微波雷達(dá)對(duì)進(jìn)入隧道車輛的速度進(jìn)行采集，然后將檢測(cè)到的速度信息通過(guò)第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器，再由ZigBee協(xié)調(diào)器控制語(yǔ)音報(bào)警器工作。

本實(shí)用新型由ZigBee路由器、第一微波雷達(dá)、第一控制電路板、第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)、第二控制電路板、第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)、第二微波雷達(dá)、ZigBee協(xié)調(diào)器、語(yǔ)音報(bào)警器組成。語(yǔ)音報(bào)警器為司機(jī)實(shí)時(shí)報(bào)道隧道出/入口是否有發(fā)生緊急情況的車輛；當(dāng)?shù)谝晃⒉ɡ走_(dá)檢測(cè)到隧道入口有車輛發(fā)生緊急情況并緊急減速時(shí)，語(yǔ)音報(bào)警器為即將進(jìn)隧道口的車輛司機(jī)提供速度預(yù)警信息，預(yù)警內(nèi)容為“前方隧道入口有緊急情況，請(qǐng)減速慢行”；當(dāng)?shù)诙⒉ɡ走_(dá)檢測(cè)到隧道出口有車輛發(fā)生緊急情況并緊急減速時(shí)，語(yǔ)音報(bào)警器為即將出隧道口的車輛司機(jī)提供速度預(yù)警信息，預(yù)警內(nèi)容為“前方隧道出口有緊急情況，請(qǐng)減速慢行”。

本實(shí)用新型能在隧道出入口的車輛發(fā)生緊急情況的條件下，實(shí)時(shí)為即將出/入隧道口的司機(jī)提供預(yù)警信息，并提醒司機(jī)注意行車速度，降低在隧道出入口的汽車追尾事故。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2和圖3為本實(shí)用新型的工作原理圖；

圖4和圖5為本實(shí)用新型的第一控制電路板電路原理圖；

圖6和圖7為本實(shí)用新型的第二控制電路板電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

一種高速公路隧道出入口防追尾裝置，包括ZigBee路由器1、第一微波雷達(dá)2、第一控制電路板3、第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)4、第二控制電路板5、第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)6、第二微波雷達(dá)7、ZigBee協(xié)調(diào)器8、語(yǔ)音報(bào)警器9，第一微波雷達(dá)2、第一控制電路板3、第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)4安裝在隧道內(nèi)頂部的同一處，距隧道入口300米，第一控制電路板3采用單片機(jī)（STC89C52RC）作為主控芯片，控制第一微波雷達(dá)2對(duì)進(jìn)入隧道車輛的速度進(jìn)行采集，然后將檢測(cè)到的速度信息通過(guò)第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)4發(fā)送給ZigBee路由器1；ZigBee路由器1安裝在進(jìn)洞門(mén)的頂部，對(duì)第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)4傳送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包后發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器8；第二控制電路板5、第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)6、第二微波雷達(dá)7安裝在出洞門(mén)的頂部的同一處，第二控制電路板5采用單片機(jī)（STC89C52RC）作為主控芯片，控制第二微波雷達(dá)7對(duì)進(jìn)入隧道車輛的速度進(jìn)行采集，然后將檢測(cè)到的速度信息通過(guò)第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)6發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器8；ZigBee協(xié)調(diào)器8、語(yǔ)音報(bào)警器9安裝在汽車駕駛內(nèi)儀表板上的雜物箱內(nèi)，ZigBee協(xié)調(diào)器8接收Z(yǔ)igBee路由器1和第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)6傳送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后控制語(yǔ)音報(bào)警器9為司機(jī)提供預(yù)警信息。

第一控制電路板3上設(shè)有第一無(wú)線增益多路反饋高通濾波電路、第一A/D轉(zhuǎn)換電路、第一控制電路，第一控制電路控制第一微波雷達(dá)2向目標(biāo)發(fā)射波，由第一無(wú)線增益多路反饋高通濾波電路對(duì)第一微波雷達(dá)2反射回來(lái)的波進(jìn)行濾波、放大處理，第一A/D轉(zhuǎn)換電路對(duì)第一微波雷達(dá)2采集到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理后發(fā)送給第一控制電路，再由第一控制電路計(jì)算出目標(biāo)的速度信息，并將速度信息傳輸給第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)4。

第一無(wú)線增益多路反饋高通濾波電路由第一雙運(yùn)算放大器U1（LM358）、第二雙運(yùn)算放大器U2（LM358）、第1-9電阻：R1-R9，第1-8電容：C1-C8，第一穩(wěn)壓二極管D1、第二穩(wěn)壓二極管D2組成,第一電阻R1、第一電容C1串聯(lián)在第一微波雷達(dá)和第二電容C2的一端之間，第二電阻R2串聯(lián)在第二電容C2的一端和5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第四電容C4串聯(lián)在第二電容C2的另一端與第一雙運(yùn)算放大器U1的信號(hào)輸出端1腳之間，第三電阻R3串聯(lián)在第二電容C2的另一端與5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第三電容C3串聯(lián)在第一雙運(yùn)算放大器U1的反向輸入端2腳與第二電容C2的另一端之間，第四電阻R4串聯(lián)在第一雙運(yùn)算放大器U1的同向輸入端3腳與5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第五電阻R5串聯(lián)在第一雙運(yùn)算放大器U1的反向輸入端2腳與信號(hào)輸出端1腳之間，第五電容C5串聯(lián)在第一雙運(yùn)算放大器U1的信號(hào)輸出端1腳和第六電容C6的一端之間，第六電阻R6串聯(lián)在第六電容C6的一端和5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第八電容C8串聯(lián)在第六電容C6的另一端與第二雙運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端1腳之間，第七電阻R7串聯(lián)在第六電容C6的另一端與5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第七電容C7串聯(lián)在第二雙運(yùn)算放大器U2的反向輸入端2腳與第六電容C6的另一端之間，第八電阻R8串聯(lián)在第二雙運(yùn)算放大器U2的同向輸入端3腳與5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第九電阻R9串聯(lián)在第二雙運(yùn)算放大器U2的反向輸入端2腳與信號(hào)輸出端1腳之間，第一穩(wěn)壓二極管D1和第二穩(wěn)壓二極管D2反向串聯(lián)在第二雙運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端1腳5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第一雙運(yùn)算放大器U1的正電源端8腳和第二雙運(yùn)算放大器U2的正電源端8腳并聯(lián)后接5V穩(wěn)壓電源的VCC, 第一雙運(yùn)算放大器U1的負(fù)電源端4腳和第二雙運(yùn)算放大器U2的負(fù)電源端4腳并聯(lián)后接5V穩(wěn)壓電源的GND。

第一A/D轉(zhuǎn)換電路由第一雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U3（ADC0832）、第十電阻R10、第十一電阻R11、第九電容C9組成，第一雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U3的模擬輸入通道0端2腳與第二雙運(yùn)算放大器U2的信號(hào)輸出端1腳連接，第十電阻R10串聯(lián)在第一雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U3的模擬輸入通道1端3腳與5V穩(wěn)壓電源的VCC之間，第一雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U3的參考零電位地端4與5V穩(wěn)壓電源的GND連接，第十一電阻R11與第九電容C9并聯(lián)后串聯(lián)在第一雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U3的電源輸入及參考電壓輸入端8與5V穩(wěn)壓電源的VCC之間。

第一控制電路由第一單片機(jī)U4（STC89C52RC）、第十二電阻R12、第10-12電容：C10-C12、復(fù)位開(kāi)關(guān)S1、晶振Y1組成，晶振Y1并聯(lián)在第一單片機(jī)U4的外接時(shí)鐘端18腳、19腳之間，第十電容C10的一端與第十一電容C11的一端并聯(lián)后與5V穩(wěn)壓電源的GND相連，第十電容C10的另一端與第一單片機(jī)U4的外接時(shí)鐘端18腳相連，第十一電容C11的另一端與第一單片機(jī)U4的外接時(shí)鐘端19腳相連，第一單片機(jī)U4的復(fù)位端9腳與第一單片機(jī)U4的負(fù)極電源端20腳、復(fù)位開(kāi)關(guān)S1的一端、第十二電容C12的一端并聯(lián)后與5V穩(wěn)壓電源的GND相連，第十二電阻R12串聯(lián)在復(fù)位開(kāi)關(guān)S1的另一端與5V穩(wěn)壓電源的VCC之間，第十二電容C12的另一端與5V穩(wěn)壓電源的VCC連接，第一單片機(jī)U4的I/O口1腳-4腳分別與第一雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U3的片選使能端1腳、DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端5腳、數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端6腳、芯片時(shí)鐘輸入7腳對(duì)應(yīng)相連，第一單片機(jī)U4的I/O口21腳與第一微波雷達(dá)連接，第一單片機(jī)U4的I/O口22腳與第一ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)連接，第一單片機(jī)U4的正極電源端40腳與5V穩(wěn)壓電源的VCC連接。

第二控制電路板5上設(shè)有第二無(wú)線增益多路反饋高通濾波電路、第二A/D轉(zhuǎn)換電路、第二控制電路，第二控制電路控制第二微波雷達(dá)7向目標(biāo)發(fā)射波，由第二無(wú)線增益多路反饋高通濾波電路對(duì)第二微波雷達(dá)7反射回來(lái)的波進(jìn)行濾波、放大處理，第二A/D轉(zhuǎn)換電路對(duì)第二微波雷達(dá)7采集到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理后發(fā)送給第二控制電路，再由第二控制電路計(jì)算出目標(biāo)的速度信息，并將速度信息傳輸給第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)6。

第二無(wú)線增益多路反饋高通濾波電路由第三雙運(yùn)算放大器U5（LM358）、第四雙運(yùn)算放大器U6（LM358）、第13-21電阻：R13-R21，第13-20電容：C13-C20，第三穩(wěn)壓二極管D3、第四穩(wěn)壓二極管D4組成,第十三電阻R13、第十三電容C13串聯(lián)在第二微波雷達(dá)和第十四電容C14的一端之間，第十四電阻R14串聯(lián)在第十四電容C14的一端和5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第十六電容C16串聯(lián)在第十四電容C14的另一端與第三雙運(yùn)算放大器U5的信號(hào)輸出端1腳之間，第十五電阻R15串聯(lián)在第十四電容C14的另一端與5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第十五電容C15串聯(lián)在第三雙運(yùn)算放大器U5的反向輸入端2腳與第十四電容C14的另一端之間，第十六電阻R16串聯(lián)在第三雙運(yùn)算放大器U5的同向輸入端3腳與5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第十七電阻R17串聯(lián)在第三雙運(yùn)算放大器U5的反向輸入端2腳與信號(hào)輸出端1腳之間，第十七電容C17串聯(lián)在第三雙運(yùn)算放大器U5的信號(hào)輸出端1腳和第十八電容C18的一端之間，第十八電阻R18串聯(lián)在第十八電容C18的一端和5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第二十電容C20串聯(lián)在第十八電容C18的另一端與第四雙運(yùn)算放大器U6的信號(hào)輸出端1腳之間，第十九電阻R19串聯(lián)在第十八電容C18的另一端與5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第十九電容C19串聯(lián)在第四雙運(yùn)算放大器U6的反向輸入端2腳與第十八電容C18的另一端之間，第二十電阻R20串聯(lián)在第四雙運(yùn)算放大器U6的同向輸入端3腳與5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第二十一電阻R21串聯(lián)在第四雙運(yùn)算放大器U6的反向輸入端2腳與信號(hào)輸出端1腳之間，第三穩(wěn)壓二極管D3和第四穩(wěn)壓二極管D4反向串聯(lián)在第四雙運(yùn)算放大器U6的信號(hào)輸出端1腳5V穩(wěn)壓電源的GND之間，第三雙運(yùn)算放大器U5的正電源端8腳和第四雙運(yùn)算放大器U6的正電源端8腳并聯(lián)后接5V穩(wěn)壓電源的VCC, 第三雙運(yùn)算放大器U5的負(fù)電源端4腳和第四雙運(yùn)算放大器U6的負(fù)電源端4腳并聯(lián)后接5V穩(wěn)壓電源的GND。

第二A/D轉(zhuǎn)換電路由第二雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U7（ADC0832）、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十一電容C21組成，第二雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U7的模擬輸入通道0端2腳與第四雙運(yùn)算放大器U6的信號(hào)輸出端1腳連接，第二十二電阻R22串聯(lián)在第二通道A/D轉(zhuǎn)換器U7的模擬輸入通道1端3腳與5V穩(wěn)壓電源的VCC之間，第二雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U7的參考零電位地端4與5V穩(wěn)壓電源的GND連接，第二十三電阻R23與第二十一電容C21并聯(lián)后串聯(lián)在第二雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U7的電源輸入及參考電壓輸入端8與5V穩(wěn)壓電源的VCC之間。

第二控制電路由第二單片機(jī)U8（STC89C52RC）、第二十四電阻R24、第22-24電容：C22-C24、復(fù)位開(kāi)關(guān)S2、晶振Y2組成，晶振Y2并聯(lián)在第二單片機(jī)U8的外接時(shí)鐘端18腳、19腳之間，第二十二電容C22的一端與第二十三電容C23的一端并聯(lián)后與5V穩(wěn)壓電源的GND相連，第二十二電容C22的另一端與第二單片機(jī)U8的外接時(shí)鐘端18腳相連，第二十三電容C23的另一端與第二單片機(jī)U8的外接時(shí)鐘端19腳相連，第二單片機(jī)U8的復(fù)位端9腳與第二單片機(jī)U8的負(fù)極電源端20腳、復(fù)位開(kāi)關(guān)S2的一端、第二十四電容C24的一端并聯(lián)后與5V穩(wěn)壓電源的GND相連，第二十四電阻R24串聯(lián)在復(fù)位開(kāi)關(guān)S2的另一端與5V穩(wěn)壓電源的VCC之間，第二十四電容C24的另一端與5V穩(wěn)壓電源的VCC連接，第二單片機(jī)U8的I/O口1腳-4腳分別與第二雙通道A/D轉(zhuǎn)換器U7的片選使能端1腳、DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端5腳、數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端6腳、芯片時(shí)鐘輸入7腳對(duì)應(yīng)相連，第二單片機(jī)U8的I/O口21腳與第二微波雷達(dá)連接，第二單片機(jī)U8的I/O口22腳與第二ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)連接，第二單片機(jī)U8的正極電源端40腳與5V穩(wěn)壓電源的VCC連接。

工作原理：

本實(shí)用新型用于高速公路隧道出入口防追尾裝置。本實(shí)用新型能在隧道出入口的車輛發(fā)生緊急情況的條件下，實(shí)時(shí)為即將出/入隧道口的司機(jī)提供預(yù)警信息，并提醒司機(jī)注意行車速度，降低在隧道出入口的汽車追尾事故。