本發(fā)明涉及高速公路用警示設(shè)備，特別是一種基于超聲波測距的智能公路警示器。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，高速公路建設(shè)步伐不斷加快，一個覆蓋全國的高速公路網(wǎng)已基本形成。由于高速公路的方便帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益，出行選擇走高速公路的車輛越來越多，汽車已經(jīng)成為很常見的代步工具，高速公路車流量只增不減，但與此同時在高速公路上發(fā)生的交通事故也日益頻繁。據(jù)統(tǒng)計在高速公路發(fā)生的事故中追尾事故占了全部交通事故總數(shù)的 70％以上；尤其是在重特大事故中，追尾事故所占的比例更高。目前我國高速公路事故發(fā)生率高于普通公路，甚至有些高速公路的事故發(fā)生率高于普通公路的五倍。而不按規(guī)定車速行駛、疲勞駕駛等嚴(yán)重交通違法行為是導(dǎo)致追 尾事故發(fā)生的主要原因。然而，在高速公路上行駛，道路環(huán)境單一，交通干擾少，速度穩(wěn)定， 行車中的噪聲和振動頻率小，易使駕駛?cè)舜竽X疲勞。

特別是在汽車自身發(fā)生故障和發(fā)生交通事故時，后來的車輛很可能未注意前方路況而與故障車輛相撞，造成二次事故。交通規(guī)則規(guī)定，車主需要向后 150 米左右放置警示牌，以提醒后來車輛注意。然而放置距離較遠(yuǎn)，大多數(shù)車主疏于執(zhí)行，留下了安全隱患。同時，在跑去放警示牌之前的過程中，人在高速公路上行走也具有一定的危險性；且當(dāng)警示牌放置在公路上時，防止警示牌因路面不平等原因倒在地上或者溜動，這也是亟待解決的一個問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于超聲波測距的智能公路警示器，本發(fā)明的警示器能夠完成自動放置公路警示標(biāo)志，可進(jìn)行全天候工作，警示效果明顯；能夠自動糾正智能公路警示裝置的行進(jìn)軌跡，避免智能公路警示裝置越入正常車道；還可防止警示牌倒在地上或者溜動；到達(dá)設(shè)定的距離可自動停下；本發(fā)明裝置方便快捷，整體結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本低。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于超聲波測距的智能公路警示器，包括警示牌、底盤、n個車輪、攝像模塊、無線通信模塊、電動機(jī)、電動機(jī)驅(qū)動模塊、超聲波測距模塊、控制模塊、灰度傳感器、伸出支架、速度檢測模塊、2n個升降機(jī)構(gòu)、2n個擋板和手持終端，手持終端包括觸發(fā)單元和顯示單元，控制模塊包括處理單元和判斷單元，超聲波測距模塊包括超聲波發(fā)射電路模塊和超聲波接收電路模塊；n為大于2的整數(shù)，其中，

警示牌垂直設(shè)置在底盤上，n個車輪均勻設(shè)置在底盤下，伸出支架的一端固定在底盤的右端，灰度傳感器安裝在伸出支架的另一端，攝像模塊、電動機(jī)、電動機(jī)驅(qū)動模塊、超聲波測距模塊、速度檢測模塊和控制模塊均設(shè)置在底盤上，每個車輪的前后兩側(cè)分別設(shè)有一個升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置在底盤的下表面，伸縮機(jī)構(gòu)的另一端設(shè)有一個擋板，升降機(jī)構(gòu)、擋板與車輪均不接觸，擋板的底部是非光滑的；其中，

攝像模塊、電動機(jī)驅(qū)動模塊、觸發(fā)單元、顯示單元分別與無線通信模塊連接，超聲波發(fā)射電路模塊、超聲波接收電路模塊分別與處理單元連接，電動機(jī)、處理單元、灰度傳感器分別與電動機(jī)驅(qū)動模塊連接，速度檢測模塊、判斷單元、升降機(jī)構(gòu)依次連接；

超聲波發(fā)射電路模塊包括時基電路芯片LM555、電阻、可調(diào)電阻、第一電容、第二電容和超聲波探頭，其中，時基電路芯片LM555的第1引腳接地，時基電路芯片LM555的第5引腳與第一電容的一端連接，第一電容的另一端與地連接，時基電路芯片LM555的第8引腳與電源、電阻的一端分別連接，電阻的另一端與時基電路芯片LM555的第7引腳、可調(diào)電阻的一個固定端分別連接，時基電路芯片LM555的第6引腳與可調(diào)電阻的滑動端、第二電容的一端分別連接，時基電路芯片LM555的第2引腳與可調(diào)電阻的另一固定端連接，第二電容的另一端與超聲波探頭的一端連接，時基電路芯片LM555的第3引腳與超聲波探頭的另一端連接。

作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波測距的智能公路警示器進(jìn)一步優(yōu)化方案，閾值為大于或等于150米。

作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波測距的智能公路警示器進(jìn)一步優(yōu)化方案，伸出支架的長度為30厘米到100厘米之間。

作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波測距的智能公路警示器進(jìn)一步優(yōu)化方案，擋板的底部粗糙度大于5微米。

作為本發(fā)明所述的一種基于超聲波測距的智能公路警示器進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述顯示單元為LCD1602液晶顯示器。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

（1）本發(fā)明的警示器能夠完成自動放置公路警示標(biāo)志，可進(jìn)行全天候工作，警示效果明顯；

（2）本發(fā)明能夠自動糾正智能公路警示裝置的行進(jìn)軌跡，避免智能公路警示裝置越入正常車道；還可防止警示牌倒在地上或者溜動；到達(dá)設(shè)定的距離可自動停下；

（3）本發(fā)明能夠?qū)崟r監(jiān)測反饋路況，使車主實(shí)時掌握后方狀況，提高了信息利用率，給車主帶來便利；

（4）本發(fā)明裝置方便快捷，整體結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的模塊示意圖；

圖2是超聲波發(fā)射電路模塊圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種基于超聲波測距的智能公路警示器，包括警示牌、底盤、n個車輪、攝像模塊、無線通信模塊、電動機(jī)、電動機(jī)驅(qū)動模塊、超聲波測距模塊、控制模塊、灰度傳感器、伸出支架、速度檢測模塊、2n個升降機(jī)構(gòu)、2n個擋板和手持終端，手持終端包括觸發(fā)單元和顯示單元，控制模塊包括處理單元和判斷單元，超聲波測距模塊包括超聲波發(fā)射電路模塊和超聲波接收電路模塊；n為大于2的整數(shù)，其中，

警示牌垂直設(shè)置在底盤上，n個車輪均勻設(shè)置在底盤下，伸出支架的一端固定在底盤的右端，灰度傳感器安裝在伸出支架的另一端，攝像模塊、電動機(jī)、電動機(jī)驅(qū)動模塊、超聲波測距模塊、速度檢測模塊和控制模塊均設(shè)置在底盤上，每個車輪的前后兩側(cè)分別設(shè)有一個升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置在底盤的下表面，伸縮機(jī)構(gòu)的另一端設(shè)有一個擋板，升降機(jī)構(gòu)、擋板與車輪均不接觸，擋板的底部是非光滑的；其中，

攝像模塊、電動機(jī)驅(qū)動模塊、觸發(fā)單元、顯示單元分別與無線通信模塊連接，超聲波發(fā)射電路模塊、超聲波接收電路模塊分別與處理單元連接，電動機(jī)、處理單元、灰度傳感器分別與電動機(jī)驅(qū)動模塊連接，速度檢測模塊、判斷單元、升降機(jī)構(gòu)依次連接；

如圖2所示，超聲波發(fā)射電路模塊包括時基電路芯片LM555、電阻R、可調(diào)電阻R_P、第一電容C1、第二電容C2和超聲波探頭，其中，時基電路芯片LM555的第1引腳接地，時基電路芯片LM555的第5引腳與第一電容的一端連接，第一電容的另一端與地連接，時基電路芯片LM555的第8引腳與電源、電阻的一端分別連接，電阻的另一端與時基電路芯片LM555的第7引腳、可調(diào)電阻的一個固定端分別連接，時基電路芯片LM555的第6引腳與可調(diào)電阻的滑動端、第二電容的一端分別連接，時基電路芯片LM555的第2引腳與可調(diào)電阻的另一固定端連接，第二電容的另一端與超聲波探頭的一端連接，時基電路芯片LM555的第3引腳與超聲波探頭的另一端連接。

觸發(fā)單元，用于將輸出的觸發(fā)信號經(jīng)無線通信模塊傳輸至電動機(jī)驅(qū)動模塊；

電動機(jī)驅(qū)動模塊，用于當(dāng)接收到觸發(fā)信號時，通過對電動機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)車輪的轉(zhuǎn)動；

灰度傳感器，用于對實(shí)時采集的路面白色警戒線信息進(jìn)行循跡處理，輸出方向控制信號至電動機(jī)驅(qū)動模塊；電動機(jī)驅(qū)動模塊用于放大方向控制信號，并將其輸出至電動機(jī)；

電動機(jī)，用于根據(jù)放大后的方向控制信號來調(diào)整車輪的前進(jìn)方向，使得灰度傳感器始終沿著路面白色警戒線前進(jìn)；

攝像模塊，用于將拍攝的路況信息、車輛信息經(jīng)無線通信模塊傳輸至顯示單元；

超聲波測距模塊，用于實(shí)時測量警示牌與汽車的距離，并將其輸出至處理單元；

處理單元，用來當(dāng)警示牌與汽車的距離大于閾值時，輸出停止信號經(jīng)電動機(jī)驅(qū)動模塊放大后輸出至電動機(jī)，電動機(jī)根據(jù)放大后的停止信號控制車輪停止轉(zhuǎn)動；

速度檢測模塊，用于實(shí)時檢測速度，輸出速度信號至判斷單元；

判斷單元，用于當(dāng)接收的速度信號在預(yù)設(shè)的時間段內(nèi)均為0時，輸出驅(qū)動信號至升降機(jī)構(gòu)；

升降機(jī)構(gòu)，用于當(dāng)接收到驅(qū)動信號時，控制擋板下降到預(yù)設(shè)的位置，從而實(shí)現(xiàn)擋板的底部與地面相接觸。

閾值為大于或等于150米，擋板的底部粗糙度大于5微米，增加與地面的摩擦力，保持警示牌能夠更穩(wěn)定的靜止不動。

伸出支架的長度為30厘米到100厘米之間，警示牌離白色警戒線有一定的距離。

n可以為4，車輪是普通橡膠車輪，安裝在底盤兩側(cè)各1組。

警示標(biāo)志是國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)動車用三角警示牌，是由塑料反光材料做成的被動反光體，駕駛員在路上遇到突發(fā)故障停車檢修或者是發(fā)生意外事故的時候， 利用三角警示牌的回復(fù)反光性能，可以提醒其它車輛注意避讓，以免發(fā)生二次事故。

攝像模塊選用普通高清攝像頭，攝像頭通過USB數(shù)據(jù)線與無線通信模塊進(jìn)行連接。攝像頭用于監(jiān)控路況，并通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸至手持終端中的顯示單元中，顯示單元為LCD1602液晶顯示器。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。上面對本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以再不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。