CN203433366U - 一种自动循迹警示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体公开了一种自动循迹警示装置，包括一个警示车和与其通过无线信号通讯的遥控装置，所述的警示车包括一个设置于车体上单片机，所述的单片机与设置于车体上的遥控接收装置、警示装置、行进控制装置和激光传感器相连，且所述的车体的底部后面设有由行进控制装置控制的车轮，前面设有一个万向轮。实用新型的性价比高，有较强的实用性和应用普及性，具有很好的推广价值。并且整个装置采用模块化设计，使得装置具有良好的可升级性和扩展性。

Description

一种自动循迹警示装置

技术领域

本实用新型具体公开了一种自动循迹警示装置。

背景技术

近年来，我国高速公路的建设日新月异，但是人们在分享高速公路带来的快捷和便利的同时，又不得不为车辆发生故障后的停车安全问题深感忧虑——统计资料表明，高速公路上大量的重特大伤亡事故是行驶中的车辆与发生故障后停放在紧急停车带的车辆追尾所致。《道路交通安全法》规定：除遇有障碍、发生故障等必须停车的情况外，高速公路上禁止停车、上下人员或者装卸货物；车辆因遇故障需要临时停车检修的，并且当时难以移动的，应当停在紧急停车带内。车辆停车后应持续开启危险报警闪光灯，并保持示警距离。夜间、雨、雪、雾天还应当同时开启示廓灯、尾灯和后雾灯。并且驾驶员需要下车后按规定在来车方向一百五十米以外设置警告标志。而由于占用紧急停车带行驶的情况屡见不鲜，再加上长途奔袭致使一些驾驶人疲劳驾驶现象严重，对于普通警告标志的视觉冲击往往感受较弱甚至无法感知，极易导致交通事故或二次事故的发生。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的缺点，本实用新型具体公开了一种自动循迹警示装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种自动循迹警示装置， 包括一个警示车和与其通过无线信号通讯的遥控装置，所述的警示车包括一个设置于车体上单片机，所述的单片机与设置于车体上的遥控接收装置、警示装置、行进控制装置和激光传感器相连，且所述的车体的底部后面设有由行进控制装置控制的车轮，前面设有一个万向轮。

所述的行进控制装置包括由单片机控制的电子调速器和驻车传感器，所述的电子调速器与车轮相连，所述的驻车传感器包括加装在轮轴上的钕硼体磁铁和固定在车体上的霍尔传感器，所述的钕硼体磁铁与霍尔传感器相对应。

所述的车体上安装有蓄电池、车载充电器；蓄电池采用12V-4.5A铅蓄电池。它不仅能适应驱动电机、警示灯、单片机等设备对电流电压的要求，而且其稳压性好，体积小，质量轻，在实际应用中更加轻便。车载充电器是利用车上的点烟器通过充电器变压器和USB接口实现电压的转换，从而为遥控器、警示灯等耗电设备提供足够的电量，保障警示车循迹过程的顺利进行。

所述的警示装置包括设置于车架顶部的12v红色旋转型警示灯和设置于车架前面的红蓝相间的LED灯警示板，利用红色光的光波长，及较强的空气穿透能力，达到视觉警示的作用。

所述的遥控装置上设有启动按钮，循迹按钮，遥控转向按钮，遥控器开关，状态指示灯。

所述的遥控收发装置由相互通讯的且安装在警示车中的无线收发板、遥控器中的无线收发板组成。

本实用新型的工作过程：当装置上电时，单片机开始工作，控制调速板向电机提供正向电流，电动机正转，带动车辆行进。自动驻车由加装在轮轴上的钕硼体磁铁和NJK5002霍尔传感器进行非接触性检测实现。磁铁随轴转动，霍尔传感器固定，驱动轮每转一周二者正对一次，霍尔传感器则输出一个低电平信号。单片机计算行进路程与霍尔传感器传出的车轮转数的关系，当转数达到规定值时，即警示车向前行进150米，单片机即向电机发出断电指令，警示车停车。当行进控制模块接收到主控模块传来的回程信号，单片机即通过调速板为电机提供反向电流，电机反转实现警示车自动回程。

本实用新型的有益效果如下：

本装置克服了传统警告标志作用单一、移动性差、警示效果不明显的缺点，具有以下创新点：

高效提醒：警示模块中，警示灯、LED警示板和警报器分别从视觉和听觉方面警示，使警示效果更加明显，及时提醒来车驾驶员及时变更车道，保持足够的安全距离。

安全快捷：装置可以实现自动化的行驶与返回，在一分钟内即可抵达警戒距离，比摆放传统的警示装置更加快速，减少了紧急停车的驾乘人员暴露于危险环境的时间。

实用性强：装置分自动挡和遥控挡，可根据不同路况灵活选择，应用更加广泛。警示车体积较小（40cm*30cm*18cm）便于携带，可广泛应用于各类车辆。

造价低廉：构成该装置的主要部件包括：警示车车体、单片机、驻车传感器、激光传感器、警示灯、LED警示板等。其总成本不超过550元人民币，若产品批量生产成本将会进一步降低。

该实用新型的性价比高，有较强的实用性和应用普及性，具有很好的推广价值。并且整个装置采用模块化设计，使得装置具有良好的可升级性和扩展性。

附图说明

图1本实用新型的整体结构图；

图2 遥控器的结构图；

图中：1.单片机，2行进控制装置，3遥控接收装置，4激光发射管，5激光接收管，6电机，7蓄电池，8警示板，9车轮，10顶板支柱，11警示板支柱，12霍尔传感器，13万向轮，14启动按钮，15循迹按钮，16遥控转向按钮，17遥控器开关，18状态指示灯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

本实用新型包括一个警示车和与其通过无线信号通讯的遥控装置，所述的警示车包括一个设置于车体上单片机1，所述的单片机1与设置于车体上的遥控接收装置3、警示装置、行进控制装置2和激光传感器相连，且所述的车体的底部后面设有由行进控制装置2控制的车轮9，前面设有一个万向轮13。

所述的激光传感器包括相互通讯的激光发射管4和激光接收管5。

所述的遥控收发装置3由相互通讯的且安装在警示车中的无线收发板、遥控器中的无线收发板。该装置有以下两个功用：一是启用遥控挡时手动控制警示车前进；二是接收遥控器发出的回程信号，控制警示车回程。遥控收发装置3主要由NRF905遥控模块构成。NRF905遥控模块属于高性能的嵌入式无线模块，可实现200米范围内的信号发射与接收，信号强度大。遥控收发装置3的工作过程：遥控器接收到自动挡或遥控挡的指令后启动相应的行进模式；当遥控器向警示车发出回程信号，遥控收发装置接收到此信号，立即向主控模块发送回程信号，实现车辆自动回程。

在车体上安装有顶板支柱10。

行进控制装置包括由单片机1控制的电子调速器和驻车传感器，所述的电子调速器与车轮9相连，所述的驻车传感器包括加装在轮轴上的钕硼体磁铁和固定在车体上的霍尔传感器12，所述的钕硼体磁铁与霍尔传感器12相对应。通过对电流的控制实现电机6的正转、反转与停止，控制车辆的行进、回程和停车。

所述的车体上安装有蓄电池7、车载充电器。电池采用12V-4.5A铅蓄电池。电池采用12V-4.5A铅蓄电池。它不仅能适应驱动电机6、警示灯、单片机等设备对电流电压的要求，而且其稳压性好，体积小，质量轻，在实际应用中更加轻便。

所述的警示装置包括设置于车架顶部的12v红色旋转型警示灯和设置于车架前面的红蓝相间的LED灯警示板8，警示板8通过一个警示板支柱11固定在车体上。警示装置是实现本警示装置最基本警示功能的部分，装置设计要求警示模块具有醒目、刺激性强的警示效果，为达到这个效果，装置采用红蓝相间LED灯警示板，辅以12v红色旋转型警示灯，利用红色光的长波长，及较强的穿透空气能力，达到视觉警示的作用。

所述的遥控装置上设有启动按钮14，循迹按钮15，遥控转向按钮16，遥控器开关17，状态指示灯18。

上述装置的工作过程如下：

该装置采用STC51 单片机进行智能控制。开始时遥控启动警示车，警示车根据遥控信号进入相应的行驶模式。警示车在工作过程中，警示灯和LED警示板不停闪烁以警示来车。另外，行驶过程中，通过激光传感器实现警示车的自动循迹；装置的自动驻车功能由霍尔传感器进行非接触性检测，由单片机控制实现；采用LED灯动态显示电量。

行进过程：驾驶员在高速公路上紧急停车后，将警示车放于紧急停车带上，并启动开关，如果路况较好则选用自动挡，警示车沿来车方向自动行进。行进过程中，同时，激光传感器可不断检测与其右侧车道线的偏差程度实现自动循迹；驻车传感器计算行进距离Salert，当Salert=150m时，警示车停止，驻车传感器停止工作。（当遇到特殊路段时选用遥控挡，警示车行进同自动挡，其驻止由驾驶员遥控控制，同样，LED警示板和警示灯不停闪烁以警示前方有事故发生。）

静止过程：与行进过程相同，警示车上的LED警示板和警示灯不停闪烁以警示来车。

返回过程：驾驶员按下遥控器上的返回按钮，遥控收回警示车，警示车内单片机接收此信号，并控制电机反转实现自动回程。同时，回程过程中激光传感器、警示灯等继续工作，仍然起到警示作用，做到从始至终的警示。警示车到达驾驶员处，切断警示车电源，警示标志停止工作。

当装置上电时，单片机开始工作，控制调速板向电机提供正向电流，电动机正转，带动车辆行进。自动驻车由加装在轮轴上的钕硼体磁铁和NJK5002霍尔传感器进行非接触性检测实现。磁铁随轴转动，霍尔传感器固定，驱动轮每转一周二者正对一次，霍尔传感器则输出一个低电平信号。单片机计算行进路程与霍尔传感器传出的车轮转数的关系，当转数达到规定值时，即警示车向前行进150米，单片机即向电机发出断电指令，警示车停车。当行进控制模块接收到主控模块传来的回程信号，单片机即通过调速板为电机提供反向电流，电机反转实现警示车自动回程。

激光传感器：警示车工作时激光传感器可不断检测与其右侧车道线的偏差程度。该激光传感器利用漫反射原理，进行分时发射，自发自收，理论上3组该传感器就能实现对右侧车道线偏离程度的检测。若要提高检测精度，可适当增加传感器数量。该激光传感器若检测到白线，则输出高电平，否则输出低电平。因此，若在一个扫描周期中，3组激光传感器的输出信号依次为010，则警示车未偏离车道；若输出信号为100，则警示车右偏，警示车需左转；若输出信号为001，则警示车左偏，警示车需右转。此外，经试验检测，警示车在水平路面上，左右电机同转速状态下行驶时，每10m的偏离程度约为20cm。考虑到高速公路上白色车道线为虚线，标准为长6m，间隔9m，激光传感器若检测不到白线，输出信号即为000，单片机可以对此信号不做反应。

电子调速器通过对左右电机的输入电压控制，达到对左右电机的转速的控制，实现转向。规定电压值为12V。若单片机接收到激光传感器信号为010，则控制电子调速器，使左右电机电压保持规定电压；若信号为100，则控制电子调速器，降低左侧电机的电压，左侧电机转速低于右侧电机，警示车左转。若信号为001，则控制电子调速器，降低右侧电机的电压，右侧电机转速低于左侧电机，警示车右转，从而实现转向。

车载充电器为方便车主为警示车充电，装置对现有车载充电器进行改装，利用汽车点烟器的插座作为电源，将充电器与警示车的12V铅蓄电池的正负极相连，即可实现对警示车的充电。

该装置采用自行式警示装置能高效警示来车司机。装置借助于单片机技术、传感器技术、无线遥控技术，克服了传统警示设施作用单一、移动性差、警示效果不明显的缺点。且该装置具有及时、安全、实用、经济的特点，具有很高的实际应用和推广价值。且携带方便、安全有效等优点，使其具有广阔的市场前景，可以说是应交通安全之所需而生。所采用的技术，材料以及生产成本等符合实际应用要求和批量化生产的条件。若投入生产，将产生可观的经济效益和社会效益。

Claims (6)

1.一种自动循迹警示装置，其特征在于： 包括一个警示车和与其通过无线信号通讯的遥控装置，所述的警示车包括一个设置于车体上单片机，所述的单片机与设置于车体上的遥控接收装置、警示装置、行进控制装置和激光传感器相连，且所述的车体的底部后面设有由行进控制装置控制的车轮，前面设有一个万向轮。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的行进控制装置包括由单片机控制的电子调速器和驻车传感器，所述的电子调速器与车轮相连，所述的驻车传感器包括加装在轮轴上的钕硼体磁铁和固定在车体上的霍尔传感器，所述的钕硼体磁铁与霍尔传感器相对应。

3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的车体上还安装有蓄电池、车载充电器；蓄电池采用12V-4.5A铅蓄电池。

4. 如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的警示装置包括设置于车架顶部的12v红色旋转型警示灯和设置于车架前面的红蓝相间的LED灯警示板。

5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的遥控装置上设有启动按钮，循迹按钮，遥控转向按钮，遥控器开关，状态指示灯。

6. 如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的遥控收发装置由相互通讯的且安装在警示车中的无线收发板、遥控器中的无线收发板组成。

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