一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及鄉(xiāng)村公路車輛信息檢測問題，可以廣泛應(yīng)用于在路面較窄、信號有線傳輸布線困難的鄉(xiāng)村公路車輛檢測場合。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個農(nóng)業(yè)人口眾多的國家，在廣闊的農(nóng)村土地上存在大量的鄉(xiāng)村公路。雖然這些年來國家和政府加大了對鄉(xiāng)村公路的建設(shè)，但是受資金短缺、歷史原因、地理條件等因素的限制，鄉(xiāng)村公路路面較窄、彎道較多的現(xiàn)狀始終沒有從根本上解決。通常是采取在每隔一段較窄的路段上修建一個岔口，會車在岔口進行。但是，由于鄉(xiāng)村公路彎道較多，司機有視覺盲區(qū)，這給司機判斷是否需要避讓對面車輛帶來了困難。同時，即使會車雙方看到彼此幾乎同時駛?cè)胍欢螁诬嚨缆范?，也可能由于沒有警示信號而互不相讓，導(dǎo)致車輛擁塞，甚至引發(fā)糾紛。目前市面上的會車警示裝置產(chǎn)品和公布的該類專利，存在布線困難、功能單一等缺陷。專利CN201408481Y、專利CN202523224U、專利CN201738255U在道路一端的地下分別安裝地感線圈、地磁感應(yīng)傳感器、壓電板檢測車輛，存在布線和維護困難的缺陷。專利CN200920063304在道路一端的兩側(cè)安裝紅外對管來檢測車輛，存在供電不便、安裝困難等問題。本實用新型提供一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置，克服上述已有技術(shù)專利的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置。通過在位于會車岔口處已有的太陽能路燈桿上安裝此車輛檢測裝置。該裝置所含的五陣元超聲波陣列模塊固定在1.5mX 2m的U狀支撐管平面上，懸吊在離地面4.5m處的延伸支架上。該車輛檢測裝置能檢測出有無汽車通過、汽車行駛方向、汽車類型等車輛信息。所述車輛檢測裝置具有成本低、安裝方便、體積較小等優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用在路面較窄、信號有限傳輸布線困難的鄉(xiāng)村公路車輛檢測場合。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0004]本實用新型提供一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置，包括供電模塊、微處理器模塊、五陣元超聲波陣列模塊、脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊。所述供電模塊分別與微處理器模塊、脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊連接；所述微處理器模塊分別與脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊連接；所述五陣元超聲波陣列模塊分別與脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊連接。
[0005]進一步，本實用新型所述供電模塊包括太陽能電板、充電電路、蓄電池三個子模塊，用于為所述車輛檢測裝置供電。白天陽光充足時，在利用太陽能電板供電的同時，通過充電電路給蓄電池充電；晚上則利用蓄電池供電。
[0006]進一步，本實用新型所述微處理器模塊采用低功耗單片機，用于所述車輛檢測裝置的超聲波脈沖信號的生成、驅(qū)動控制信號產(chǎn)生、回波信號檢測、時序控制，以及進行有無車輛、車輛類型、車輛行駛方向的判斷。
[0007]進一步，本實用新型所述五陣元超聲波陣列模塊包括五組超聲波收發(fā)子模塊，用于完成脈沖到超聲波的轉(zhuǎn)換和回波到電信號的轉(zhuǎn)換。五陣元超聲波陣列模塊固定在
1.5mX 2m的U狀支撐管平面上，懸吊在離地面4.5m處的延伸支架上。
[0008]進一步，本實用新型所述脈沖驅(qū)動模塊采用電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動放大芯片，用于驅(qū)動超聲波發(fā)射子模塊。
[0009]進一步，本實用新型所述回波檢測模塊包括回波信號放大電路和脈沖整形子模塊，用于將回波電信號映射為狀態(tài)信號。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0011]圖1為本實用新型系統(tǒng)組成框圖。
[0012]圖2為本實用新型五陣元超聲波陣列模塊示意圖。
[0013]圖3為本實用新型脈沖驅(qū)動模塊原理圖。
[0014]圖4為本實用新型回波檢測模塊原理圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示的本實用新型系統(tǒng)框圖中，供電模塊為微處理器模塊(MSP430F149)、脈沖驅(qū)動模塊(ST202)及回波檢測模塊(TL074)供電。微處理器模塊首先按照規(guī)律產(chǎn)生40KHz的脈沖信號，脈沖信號經(jīng)過脈沖驅(qū)動模塊轉(zhuǎn)換為232電平后驅(qū)動超聲波發(fā)射頭，當(dāng)超聲波遇到車輛頂部后產(chǎn)生反射，經(jīng)超聲波接收頭后變?yōu)殡娦盘?，最后利用回波檢測模塊檢測后送入微處理器模塊中處理。
[0016]圖2為本實用新型五陣元超聲波陣列模塊示意圖。所述五陣元超聲波陣列模塊固定在1.5mX 2m的U狀支撐管平面上，懸吊在離地面4.5m處的延伸支架上，U狀支撐管平面在公路平面的水平投影處于公路中間位置。圖中的！\、R1分別表示第i個超聲波發(fā)射頭與超聲波接收頭。
[0017]圖3為本實用新型脈沖驅(qū)動模塊原理圖。ST202為TTL邏輯電平與RS232電平轉(zhuǎn)換的專用芯片，該芯片只需單電源供電即可完成TTL邏輯電平到RS232電平轉(zhuǎn)換。Tpluse為單片機輸出的40KHz超聲波脈沖，系TTL電平。該電平經(jīng)ST202轉(zhuǎn)換為負邏輯的232電平后乘TOUT引腳輸出。SupplyCrl為單片機輸出的控制信號，用于控制開關(guān)管Q2，進而控制芯片供電。
[0018]圖4為本實用新型回波檢測模塊原理圖。該圖中的TL074為四運放芯片，序號為
2、3、4的運放用于回波的放大，序號為I的運放用作比較器。需要說明的是此處運放采用單電源供電，故虛地為VCC/2。Vcmp為單片機給出的比較器基準(zhǔn)電壓，echo為送往單片機的回波檢測狀態(tài)信號。
【主權(quán)項】
1.一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置，其特征在于，包括供電模塊、微處理器模塊、五陣元超聲波陣列模塊、脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊；所述供電模塊分別與微處理器模塊、脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊連接；所述微處理器模塊分別與脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊連接；所述五陣元超聲波陣列模塊分別與脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置，其特征在于所述供電模塊包括太陽能電板、充電電路、蓄電池三個子模塊，用于為所述車輛檢測裝置供電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置，其特征在于所述微處理器模塊采用低功耗單片機，用于所述車輛檢測裝置的超聲波脈沖信號的生成、驅(qū)動控制信號產(chǎn)生、回波信號檢測、時序控制、有無車輛、車輛行駛方向及車輛類型判斷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置，其特征在于所述五陣元超聲波陣列模塊包括五組超聲波收發(fā)子模塊，用于完成脈沖到超聲波的轉(zhuǎn)換和回波到電信號的轉(zhuǎn)換。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置，其特征在于所述脈沖驅(qū)動模塊采用電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動放大芯片，用于驅(qū)動超聲波發(fā)射子模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置，其特征在于所述回波檢測模塊包括回波信號放大電路和脈沖整形子模塊，用于將回波電信號映射為狀態(tài)信號。
【專利摘要】為有效準(zhǔn)確檢測出鄉(xiāng)村公路上汽車的行駛狀況，為路面較窄的鄉(xiāng)村公路上的車輛會車提供可靠信息，本實用新型提供一種懸吊式超聲波陣列鄉(xiāng)村公路車輛檢測裝置。包括供電模塊、微處理器模塊、五陣元超聲波陣列模塊、脈沖驅(qū)動模塊及回波檢測模塊。該車輛檢測裝置能檢測出有無汽車通過、汽車行駛方向、汽車類型等車輛信息。所述車輛檢測裝置具有成本低、安裝方便、體積較小等優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用在路面較窄、信號有限傳輸布線困難的鄉(xiāng)村公路車輛檢測場合。
【IPC分類】G08G1/04
【公開號】CN204731976
【申請?zhí)枴緾N201520318791
【發(fā)明人】錢瑩晶, 張仁民, 唐文斌, 王浩, 李順安, 肖典乾
【申請人】懷化學(xué)院
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年5月18日