CN218411286U - 一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，包括电源系统和控制电路；控制电路包括主控电路、LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路、显示电路、厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路和数据存储电路；LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、第一启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路和显示电路均与第一主控电路相连接；厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路等电路均与第二主控电路相连接。本实用新型的道路交通标志板综合检测装置的检测电路，具有能够提高检测的准确性、便捷性、高效性且确保检测成果的真实可靠等优点。

Description

一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，尤其是一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路。

背景技术

近几年我国道路交通事故呈上升趋势，相关数据显示夜间公路交通事故的严重程度明显高于白天，中国有45%的交通事故死亡人数发生在夜间，人们的生命财产带来巨大损失。交通标志作为性价比最高的交通安全保障设施，是向道路使用者传递交通及路网信息的主要手段，主要依据是材料的逆反射特性，该特性对驾驶员视认性的影响直接关系夜间行车安全。安全的标志板下缘至路面净空高度是保障标志板有效视度重要措施，影响到标志板实际使用效果。合格的标志板（特别是在夜间）对于驾驶人的行车安全有着非常重要的作用。夜间行车能够正确分辨道路标志是人命关天大事。

目前国内外针对标志板逆反射特性检测主要通过标志逆反射系数测试仪对逆反射系数进行检测予以评价。标志面反光膜逆反射系数要求使用逆反射系数测试仪检测，检测结果需满足设计要求。目前用于标志逆反射的检测仪器大部分均为手持式检测设备，检测人员需足够靠近标志板才能实现现场检测，虽然也有部分厂家生产的标志逆反射测量仪可以选配延长杆零件，但是延长长度一般为2~3米，不能完全满足测量的实际要求。而且手持的方式无法确保测量面与被测物平面贴合，使得测量角度不准确，造成测量数据的不准确，难以满足检测要求。

鉴于已有检测设备已无法完全满足现场检测需求，从现场检测工作可靠性、安全性及经济性出发，有必要对现有标志板反光膜逆反射系数、标志板下缘至路面净空高度以及立柱竖直度检测设备进行升级改良。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，以确保对道路交通标志板检测的准确性、便捷性、高效性且确保检测成果的真实可靠。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，包括电源系统和控制电路。

所述电源系统包括锂电池、充电电路、电池保护电路、电源开关控制电路和电源稳压电路；所述充电电路、电池保护电路均与所述锂电池相连接，所述锂电池依次通过电源开关控制电路和电源稳压电路与所述控制电路相连接。

所述控制电路包括主控电路、LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路、显示电路、厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路和数据存储电路。

所述主控电路包括第一主控电路和第二主控电路；所述启动开关检测电路包括第一启动开关检测电路和第二启动开关检测电路。

所述LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、第一启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路和显示电路均与所述第一主控电路相连接。

所述厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路、数据存储电路、第二启动开关检测电路和显示电路均与所述第二主控电路相连接。

本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路的结构特点也在于：

优选地，所述控制电路还包括声音提示电路；所述声音提示电路与所述第二主控电路相连接。

优选地，所述显示电路包括LCD触摸显示电路和LCD显示电路；所述LCD触摸显示电路与所述第一主控电路相连接；所述LCD显示电路与所述第二主控电路相连接。

优选地，所述第一主控电路和第二主控电路之间通过RS485总线相连接。

优选地，所述第一主控电路和第二主控电路通过无线通信电路相互通信。

优选地，所述锂电池为8.4V充电锂电池。

优选地，所述第一主控电路和第二主控电路采用ARM M28T-A核心板。

优选地，所述ARM M28T-A核心板以Freescale ARM9 MCIMX287处理器为核心。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型公开了一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，包括

本实用新型公开了一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，包括电源系统和控制电路；控制电路包括主控电路、LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路、显示电路、厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路和数据存储电路；LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、第一启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路和显示电路均与第一主控电路相连接；厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路、数据存储电路、第二启动开关检测电路和显示电路均与第二主控电路相连接。

本实用新型的道路交通标志板综合检测装置的检测电路，具有能够提高检测的准确性、便捷性、高效性且确保检测成果的真实可靠等优点，使得道路交通标志板检测整体安全性大大提升，大幅降低了道路交通标志板检测成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路的结构框图。

图2为本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路的电源系统的电路图。

图3为本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路的第一主控电路。

图4为本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路的第二主控电路。

图5为本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路的LED光源恒流驱动电路。

图6为本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路的显示电路的部分电路。

图7为本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路的光信号采集电路。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1-图7，本实用新型的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，包括电源系统和控制电路。

所述电源系统包括锂电池、充电电路、电池保护电路、电源开关控制电路和电源稳压电路；所述充电电路、电池保护电路均与所述锂电池相连接，所述锂电池依次通过电源开关控制电路和电源稳压电路与所述控制电路相连接。

所述控制电路包括主控电路、LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路、显示电路、厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路和数据存储电路。

所述主控电路包括第一主控电路和第二主控电路；所述启动开关检测电路包括第一启动开关检测电路和第二启动开关检测电路。

所述LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、第一启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路和显示电路均与所述第一主控电路相连接。

所述厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路、数据存储电路、第二启动开关检测电路和显示电路均与所述第二主控电路相连接。

在其中一个实施例中，所述控制电路还包括声音提示电路；所述声音提示电路与所述第二主控电路相连接。

在其中一个实施例中，所述显示电路包括LCD触摸显示电路和LCD显示电路；所述LCD触摸显示电路与所述第一主控电路相连接；所述LCD显示电路与所述第二主控电路相连接。

在其中一个实施例中，所述第一主控电路和第二主控电路之间通过RS485总线相连接。

在其中一个实施例中，所述第一主控电路和第二主控电路通过无线通信电路相互通信。

在其中一个实施例中，所述锂电池为8.4V充电锂电池。

在其中一个实施例中，所述第一主控电路和第二主控电路采用ARM M28T-A核心板。

在其中一个实施例中，所述ARM M28T-A核心板以Freescale ARM9 MCIMX287处理器为核心。

如图1是本实用新型的道路交通标志板综合检测装置的检测电路的结构框图，其中的部分电路的电路原理图见图2-7，各个电路的电子元器件与芯片之间的连接关系也如图2-7所示。其中图2-7中未给出电路，比如显示电路和声音提示电路，都属于常规电路结构或者采用本领域常规的芯片结合外围电路即可实现。

本实用新型的道路交通标志板综合检测装置的检测电路能够实现标志板的逆反射系数及厚度标志板下边缘到路面高度、立柱竖直度的检测，本实用新型涉及了无线通信技术、逆反射光学系统技术、金属板测厚技术、测距技术、三轴角度测试技术等技术领域。

如图2是电源电路图，其中各个电路元器件的连接关系如图2所示。电源系统包括一套8.4V 7000mA的锂电池、电池保护电路及充电电路、电源开关控制电路和电源稳压电路。采用高效的充电电池给整个设计电路供电，经过电源稳压电路使供电稳定。电源开关控制电路采用一个拨动开关进行开关机操作。

电源系统中，经过TPS54331D降压电源芯片将电池输出的6V-8.4V的供电电压，稳压到5V电压输出，部分供电给模拟电路部分，另一部分经过转换为多路3.3V供给主控电路及显示电路。

如图3-4为主控电路的第一主控电路和第二主控电路，其中各个电路元器件的连接关系如图3-4所示。第一主控电路和第二主控电路采用ARM M28T-A核心板。MiniARM M28A是以Freescale处理器：采用 Freescale i.MX283/i.MX287 工业级处理器，主频高达454MHz；i.MX28(ARM926EJ-S )系列芯片为核心的嵌入式工控核心板。本实用新型中，所述ARM M28T-A核心板以Freescale ARM9 MCIMX287处理器为核心。

基于Freescale ARM9 MCIMX287 处理器为核心开发的嵌入式 ARM 产品，具有高性能、接口齐全、低功耗等特点，主要特点如下。

（1）处理器使用 Freescale MCIMX287，运行频率：454MHz；

（2）内置 128MB DDR2；

（3）内置 128MB 数据NAND FLASH；

（4）内置 TCP/IP 协议栈；

（5）支持多种文件系统，支持SD/MMC卡、U盘读写；

（6）速率高达 480Mbps 的 USB HOST、USB OTG；

（7）集成多达 4 路 ADC、1 路 I²C、1 路 SPI；

（8）集成多达 6 路UART、多达2路CAN、多达2路以太网接口；

（9）集成独立硬件看门狗；

（10）支持多种显示分辨率，最高达 800×480 像素液晶接口；

（11）支持多种升级方式；

（12）低工作电压：3.3V±2%；

（13）内置加密模块，保护用户程序安全；

（14）所有元器件均符合工业级-40℃～+85℃要求。

如图5为所述LED光源恒流驱动电路，其中各个电路元器件的连接关系如图5所示。当检测主机开始检测标志牌的逆反射系数时，通过ADP125ARHZ电路进行线性恒流控制，将提供给LED的供电限制在恒流20mA的状态，使LED光源常亮，以致于光照强度稳定，这样逆反射的光照度在接受时稳定。这里的LED光源驱动电路是采用专用的LED光源驱动芯片来设计的。

LCD显示电路包括LCD触摸显示电路和LCD显示电路。LCD触摸显示电路是系统整体触摸操作及数据显示，LCD显示电路仅仅是数据显示。如图6的电路中，通过芯片U3产生占空比不同的脉冲信号来调整LCD触摸屏的整体亮度，U3型号优选CAT4139TD。其中各个电路元器件的连接关系如图6所示。

如图7为光信号采集电路，其中各个电路元器件的连接关系如图7所示。采用精密的光学感应器件对逆反射的光照进行接收，并对接收的光照进行分析处理，之后将处理的信息上传给第一主控电路进行运算及储存。

通过反射光经过光仪内部光路通道，将光信号反射到S7686光电二极管上，S7686光电二极管将光信号转为微弱的电流信号，经过第一级的LMP7721电流高精度放大器，放大到以mV级别的电压信号。再将放大的电压信号通过AD627AR进行二级放大，放大到300mV-2400mV范围的电压信号，在通过A/D转换芯片将模拟的电压型号转换为数字信号。之后将数字信号上传给第一主控电路进行运算及储存。

启动开关电路：通过扣动扳机去启动采集相应的数据信号，包括光信号采集、厚度信号采集及测距信号采集。通过扣动扳机去启动采集相应的数据信号，通过一个电容实现信号除颤功能，消除扣动扳机带来的短时间的尖刺信号。

蓝牙通信电路：采用BLG-4.0蓝牙模块来进行无线通信，无线通信主要是连接蓝牙打印机，使得客户可现场打印数据信息。

电量检测电路：针对检测仪的电池使用量进行检测，以便在没有电的情况下能提示用户充电。检测接入VBAT IN信号为电池的输出电压，通过两个电阻分压得到一个小于2.5V的电压信号，传输到第一主控电路自带的A/D转换，得到电池的电压数据，针对检测主机的电池电压进行检测，以便在没有电的情况下能提示用户充电。

厚度传感器电路：负责采集标志底板厚度信号，上传给第二主控电路进行处理运算。

测距传感器电路：负责采集标志板下边缘到路面的信号，上传给第二主控电路进行处理运算。

三轴角度电路：负责采集标志板立柱竖直度的信号，上传给第二主控电路进行处理运算。

厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路分别采用成品传感器与第二主控电路进行连接。厚度传感器采用的是恒流输出，采用高精度低温漂的采用电阻进行采样，将电流信号转为为电压信号，通过ADS1243进行A/D转换，将电压数字信号传输给第二主控电路进行数据分析显示处理存储。而测距传感器和三轴角度测量传感器两个都是采用串口连接通信，直接测试到数据后通过串口有限方式发射给第二主控电路，进行协议解码数据处理后然后进行显示存储。

本实用新型的道路交通标志板综合检测装置的检测电路，主要完成标志面逆反射系数、厚度、净空高度三个数据，完成测试后需要对数据进行运算、显示及存储。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，其特征是，包括电源系统和控制电路；

所述电源系统包括锂电池、充电电路、电池保护电路、电源开关控制电路和电源稳压电路；所述充电电路、电池保护电路均与所述锂电池相连接，所述锂电池依次通过电源开关控制电路和电源稳压电路与所述控制电路相连接；

所述控制电路包括主控电路、LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路、显示电路、厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路和数据存储电路；

所述主控电路包括第一主控电路和第二主控电路；所述启动开关检测电路包括第一启动开关检测电路和第二启动开关检测电路；

所述LED光源恒流驱动电路、光信号采集电路、第一启动开关检测电路、蓝牙通信电路、电量检测电路和显示电路均与所述第一主控电路相连接；

所述厚度传感器电路、测距传感器电路、三轴角度测量电路、数据存储电路、第二启动开关检测电路和显示电路均与所述第二主控电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，其特征是，所述控制电路还包括声音提示电路；所述声音提示电路与所述第二主控电路相连接。

3.根据权利要求1所述的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，其特征是，所述显示电路包括LCD触摸显示电路和LCD显示电路；所述LCD触摸显示电路与所述第一主控电路相连接；所述LCD显示电路与所述第二主控电路相连接。

4.根据权利要求1所述的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，其特征是，所述第一主控电路和第二主控电路之间通过RS485总线相连接。

5.根据权利要求1所述的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，其特征是，所述第一主控电路和第二主控电路通过无线通信电路相互通信。

6.根据权利要求1所述的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，其特征是，所述锂电池为8.4V充电锂电池。

7.根据权利要求1所述的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，其特征是，所述第一主控电路和第二主控电路采用ARM M28T-A核心板。

8.根据权利要求7所述的一种道路交通标志板综合检测装置的检测电路，其特征是，所述ARM M28T-A核心板以Freescale ARM9 MCIMX287处理器为核心。

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