一种雾天公路行车安全诱导装置综合感知碰撞检测电路结构的制作方法

1.本实用新型涉及碰撞检测技术领域，具体为一种雾天公路行车安全诱导装置综合感知碰撞检测电路结构。


背景技术：

2.高速公路雾天公路行车安全诱导装置都部署在公路的团雾多发、长下坡、弯道、隧道入口、分流和汇流立交或匝道和其它易发生事故的区域，这些区域本就是事故易发的路段，雾天公路行车安全诱导装置虽然能够明显的改善行车安全的问题，但交通事故依旧会发生，绝大多数高速事故都会碰撞护栏或护墩。
3.传统雾天公路行车安全诱导装置里很少有碰撞检测的功能，有碰撞检测功能的系统也因为使用简单的滚珠或弹簧震动监测。而滚珠或弹簧震动监测只能返回接触与否或变形与否的定性判断，对于状态改变的程度量无法判断，这就导致了环境适应性差。在以下条件下，滚珠和弹簧震动监测会误触发报警：（1）诱导灯安装在公路的两边时，不同的车辆经过，会产生不同的路面震动幅度，滚珠和弹簧震动监测方法无法分辨；（2）诱导灯安装在桥梁的两边时，车辆行驶过程中会产生桥梁的共振，滚珠和弹簧震动监测方法无法分辨。另外，滚珠或弹簧震动监测的机械传感器本身并不能够被设置灵敏度，通过周边电路又无法做到线性的灵敏度设置，这就导致了产品一致性差，无法在路面环境发生变化的时候，通过灵敏度的设置来适应当前的环境。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种雾天公路行车安全诱导装置综合感知碰撞检测电路结构，解决了上述背景技术中所存在的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种雾天公路行车安全诱导装置综合感知碰撞检测电路结构，包括压电陶瓷、运算放大器u1a和电压比较器u1b，所述压电陶瓷的1,2端分别电连接有电阻r1和r2，所述电阻r1和r2分别与运算放大器u1a的2,3端电连接，所述电阻r2与运算放大器u1a的3端之间电连接有电阻r3，所述电阻r3的另一端接地，所述运算放大器u1a的4,8端分别接地和与供电电压电连接，所述运算放大器u1a的1端电连接二极管d1，所述二极管d1的另一端与电压比较器u1b的5端电连接，所述电压比较器u1b的6端电连接有电阻r8和r9，所述电阻r8的一端连接供电电压，电阻r9的一端接地，所述电压比较器u1b的7端电连接三极管q2，所述三极管q2的另外两端分别接地和与mcu_into电连接，所述二极管d1与电压比较器u1b之间依次电连接有电阻r5和电容c1，所述电阻r5的另一端电连接三极管q1，所述三极管q1的另两端分别接地和电连接电阻r6，所述电阻r6的另一端电连接mcu_io，所述电容c1的另一端接地，所述二极管d1与电压比较器u1b之间还电连接有电阻r4，所述电阻r4的另一端电连接于电阻r1和运算放大器u1a的2端之间。
6.本实用新型提供了一种雾天公路行车安全诱导装置综合感知碰撞检测电路结构，具备以下有益效果：
7.（1）、非定性的机械结构传感器，通过压电陶瓷的电压输出做数字分析，解决了震动发生的程度量采集的问题。
8.（2）、数据分析是mcu完成，mcu获取的采集数据可以条件筛选，从而解决了不限范围的阀值设置（灵敏度设置）的问题。
9.（3）、mcu内置的算法，能够主动适应绝大多数的检测场景，但路面震动干扰也不是规整理想的状态，本方法也提供了单独诱导灯碰撞综合感知的灵敏度设置，这就实现了全路段的适应性，而不会因为某个或某几个灯误触发，关闭所有灯的碰撞检测功能。
10.（4）、本实用新型真正解决了雾天公路行车安全诱导装置在高速公路等各种环境上，无论哪种安装方式，都能够准确获取碰撞事件的发生的问题，真正的为行车事故提供了及时的救援信息，与诱导灯本地的声光报警、平台联动的诱导屏事故信息显示，平台联动的事故现场摄像机定位，真正做到事故发生、救援应急响应和救援指挥及时有效的要求。
附图说明
11.图1为本实用新型的电路结构示意图。
实施方式
12.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
13.如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种雾天公路行车安全诱导装置综合感知碰撞检测电路结构，包括压电陶瓷、运算放大器u1a和电压比较器u1b，所述压电陶瓷的1,2端分别电连接有电阻r1和r2，所述电阻r1和r2分别与运算放大器u1a的2,3端电连接，所述电阻r2与运算放大器u1a的3端之间电连接有电阻r3，所述电阻r3的另一端接地，所述运算放大器u1a的4,8端分别接地和与供电电压电连接，所述运算放大器u1a的1端电连接二极管d1，所述二极管d1的另一端与电压比较器u1b的5端电连接，所述电压比较器u1b的6端电连接有电阻r8和r9，所述电阻r8的一端连接供电电压，电阻r9的一端接地，所述电压比较器u1b的7端电连接三极管q2，所述三极管q2的另外两端分别接地和与mcu_into电连接，所述二极管d1与电压比较器u1b之间依次电连接有电阻r5和电容c1，所述电阻r5的另一端电连接三极管q1，所述三极管q1的另两端分别接地和电连接电阻r6，所述电阻r6的另一端电连接mcu_io，所述电容c1的另一端接地，所述二极管d1与电压比较器u1b之间还电连接有电阻r4，所述电阻r4的另一端电连接于电阻r1和运算放大器u1a的2端之间。
14.进一步的，采用压电陶瓷作为撞击震动的检测器，因为压电陶瓷在受力形变时，能够输出电压信号，输出的电压与受力形成比例关系。
15.运算放大器u1a将压电陶瓷上的电压按比例放大，用过d1和c1做电压峰值保持，u1b作为电压比较器，vref做参考电压，相当于触发的最低电压值，电压峰值与参考电压比较，电压峰值大于vref，则u1b驱动q2，给mcu_int0发出一个下降沿信号，由于mcu_int0用的是mcu的唤醒中断口，这样即使诱导灯在亏电休眠的情况下，依然能够唤醒工作。mcu_int0给mcu产生中断后，mcu对mcu_adc进行电压采样，如果电压超过预置阀值，则认为触发有效，
则mcu向基站上报触发数据，同时mcu同时向mcu_io输出高电平脉冲触发q1导通，将c1上存储的峰值电压泄放掉。如果电压没有超过预置阀值，则不向基站上报触发数据，并将c1上存储的峰电压泄放掉。
16.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
17.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种雾天公路行车安全诱导装置综合感知碰撞检测电路结构，包括压电陶瓷、运算放大器u1a和电压比较器u1b，其特征在于：所述压电陶瓷的1,2端分别电连接有电阻r1和r2，所述电阻r1和r2分别与运算放大器u1a的2,3端电连接，所述电阻r2与运算放大器u1a的3端之间电连接有电阻r3，所述电阻r3的另一端接地，所述运算放大器u1a的4,8端分别接地和与供电电压电连接，所述运算放大器u1a的1端电连接二极管d1，所述二极管d1的另一端与电压比较器u1b的5端电连接，所述电压比较器u1b的6端电连接有电阻r8和r9，所述电阻r8的一端连接供电电压，电阻r9的一端接地，所述电压比较器u1b的7端电连接三极管q2，所述三极管q2的另外两端分别接地和与mcu_into电连接，所述二极管d1与电压比较器u1b之间依次电连接有电阻r5和电容c1，所述电阻r5的另一端电连接三极管q1，所述三极管q1的另两端分别接地和电连接电阻r6，所述电阻r6的另一端电连接mcu_io，所述电容c1的另一端接地，所述二极管d1与电压比较器u1b之间还电连接有电阻r4，所述电阻r4的另一端电连接于电阻r1和运算放大器u1a的2端之间。

技术总结
本实用新型涉及碰撞检测技术领域，且公开了一种雾天公路行车安全诱导装置综合感知碰撞检测电路结构，包括压电陶瓷、运算放大器U1A和电压比较器U1B，所述压电陶瓷的1,2端分别电连接有电阻R1和R2，所述电阻R1和R2分别与运算放大器U1A的2,3端电连接，所述电阻R2与运算放大器U1A的3端之间电连接有电阻R3。本实用新型真正解决了雾天公路行车安全诱导装置在高速公路等各种环境上，无论哪种安装方式，都能够准确获取碰撞事件的发生的问题，真正的为行车事故提供了及时的救援信息，与诱导灯本地的声光报警、平台联动的诱导屏事故信息显示，平台联动的事故现场摄像机定位，真正做到事故发生、救援应急响应和救援指挥及时有效的要求。救援应急响应和救援指挥及时有效的要求。救援应急响应和救援指挥及时有效的要求。


技术研发人员：张钰 张泰佳 张怀祥
受保护的技术使用者：合肥德达智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/8/17