機(jī)動(dòng)車(chē)輛安全報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車(chē)輛行駛安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種針對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)所，例如車(chē)間、工地的機(jī)動(dòng)車(chē)輛安全報(bào)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，社會(huì)上存在的檢測(cè)速度，是采用通過(guò)線纜傳輸信號(hào)的金屬傳感器或磁傳感器，從探頭傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行綜合運(yùn)算處理得出速度，存在缺陷有:一、安裝不方便，需要在安裝的設(shè)備上鉆孔及支架安裝，耗時(shí)較長(zhǎng)，如果鉆孔不對(duì)，輕則數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，重則易把設(shè)備驅(qū)體損壞致使設(shè)備無(wú)法使用；二、需要專業(yè)人員安裝，易受機(jī)械結(jié)構(gòu)影響，不好安裝。
[0003]目前市面上在售的無(wú)線通信和超聲波測(cè)距模塊的型號(hào)非常多，其結(jié)構(gòu)、外形和電氣參數(shù)大致相似，大多可以相互替代。
[0004]市面上無(wú)線測(cè)距原理大多都采用時(shí)差或接收信號(hào)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算距離，如圖1所示，由于電磁波在空中傳輸?shù)竭_(dá)時(shí)間或傳輸衰減與距離成正比的，無(wú)線發(fā)射探頭T與接收探頭R1、R2之間的距離不一樣時(shí)，其接收到信號(hào)的時(shí)間或信號(hào)強(qiáng)度也是不一樣的，但采用時(shí)差要求比較高，時(shí)鐘必須同步，且電磁波的傳播速度為光速，時(shí)間計(jì)量單位為納秒級(jí)，而我們的電子產(chǎn)品的響應(yīng)時(shí)間單位一般為毫/微秒級(jí)，所以，我們不可能很容易的直接測(cè)量出的電磁波的傳播時(shí)間，除非測(cè)量的距離較遠(yuǎn)。因此在實(shí)際操作中并不實(shí)用。而聲波測(cè)距是測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射探頭T和接收探頭R的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離，如圖2所示。
[0005]以叉車(chē)為例，叉車(chē)是車(chē)間和工地常見(jiàn)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，叉車(chē)載有物品時(shí)，司機(jī)因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)間緊、強(qiáng)度大等問(wèn)題，極容易開(kāi)快車(chē)，車(chē)與車(chē)之間、車(chē)與人之間會(huì)出現(xiàn)碰撞，對(duì)生產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重的隱患。裝卸的貨物超重、超高，也有極大的安全隱患。在正常行駛過(guò)程當(dāng)中，因?yàn)閳?chǎng)地受限，在轉(zhuǎn)彎等不易觀察前方路況時(shí)，也容易出現(xiàn)安全事故。機(jī)動(dòng)車(chē)在特定區(qū)域行駛時(shí)，如叉車(chē)在廠房?jī)?nèi)部、校車(chē)在校道上，車(chē)輛管理員需要能夠?qū)崟r(shí)查看到機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛狀態(tài)和位置的工具，同時(shí)，禁止非法授權(quán)的人使用機(jī)動(dòng)車(chē)，對(duì)使用機(jī)動(dòng)車(chē)的人員進(jìn)行授權(quán)，并可進(jìn)行考勤記錄。
[0006]本發(fā)明著眼于安全文明生產(chǎn)，在機(jī)動(dòng)車(chē)使用場(chǎng)合經(jīng)常出現(xiàn)超速事故、超限超高事故、人車(chē)安全事故等，如何降低這些事故發(fā)生的概率、以人為本、最大限度保障人身安全是本能申請(qǐng)人的發(fā)明意圖和目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛安全報(bào)警系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，主要包括與控制主機(jī)連接的聲光報(bào)警裝置、油路控制裝置、無(wú)線測(cè)速裝置和無(wú)線測(cè)距裝置；以及與控制主機(jī)無(wú)線連接并交互控制的實(shí)時(shí)控制平臺(tái)和考勤管理器；
所述控制主機(jī)包括分別與MCU中央控制器連接的無(wú)線收發(fā)模塊和PC管理接口模塊； 其中無(wú)線收發(fā)模塊處理無(wú)線測(cè)速裝置和無(wú)線測(cè)距裝置，PC管理接口模塊處理聲光報(bào)警裝置、實(shí)時(shí)控制平臺(tái)和考勤管理器。
[0009]所述無(wú)線測(cè)速裝置為三軸加速度傳感器，安裝在車(chē)輪的平面上，且三軸加速傳感器的中軸線須經(jīng)過(guò)輪軸中心。
[0010]所述無(wú)線測(cè)距裝置包括電磁波和超聲波發(fā)射探頭，以及電磁波和超聲波接收探頭O
[0011]所述電磁波發(fā)射探頭可發(fā)射至少兩種頻率的電磁波信號(hào)。
[0012]三軸加速度傳感器工作原理，基于加速度的基本原理去實(shí)現(xiàn)工作的，加速度是空間矢量，一方面，要準(zhǔn)確了解物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須測(cè)得其三個(gè)坐標(biāo)軸上的分量；另一方面，在預(yù)先不知道物體運(yùn)動(dòng)方向的場(chǎng)合下，只有應(yīng)用三軸加速度傳感器來(lái)檢測(cè)加速度信號(hào)。由于三軸加速度傳感器也是基于重力原理的，因此用三軸加速度傳感器可以實(shí)現(xiàn)雙軸正負(fù)90度或雙軸0-360度的傾角，通過(guò)校正后期精度要高于雙軸加速度傳感器大于測(cè)量角度為60度的情況。目前的加速度傳感器有多種實(shí)現(xiàn)方式，主要可分為壓電式、電容式及熱感應(yīng)式三種，這三種技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。以電容式3軸加速度計(jì)的技術(shù)原理為例。電容式加速度計(jì)能夠感測(cè)不同方向的加速度或振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)狀況。其主要為利用硅的機(jī)械性質(zhì)設(shè)計(jì)出的可移動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)中主要包括兩組娃梳齒(Silicon Fingers)，一組固定，另一組隨即運(yùn)動(dòng)物體移動(dòng)；前者相當(dāng)于固定的電極，后者的功能則是可移動(dòng)電極。當(dāng)可移動(dòng)的梳齒產(chǎn)生了位移，就會(huì)隨之產(chǎn)生與位移成比例電容值的改變。當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體出現(xiàn)變速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生加速度時(shí)，其內(nèi)部的電極位置發(fā)生變化，就會(huì)反映到電容值的變化(△ C)，該電容差值會(huì)傳送給一顆接口芯片(Interface Chip)并由其輸出電壓值。因此3軸加速度傳感器必然包含一個(gè)單純的機(jī)械性MEMS傳感器和一枚ASIC接口芯片兩部分，前者內(nèi)部有成群移動(dòng)的電子，主要測(cè)量XY及Z軸的區(qū)域，后者則將電容值的變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。除此之外，加速度傳感器按輸出的不同還可分為模擬式和數(shù)字式兩種。其中模擬式加速度傳感器輸出值為電壓，還需要在系統(tǒng)中添加模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC);數(shù)字式加速度傳感器的接口芯片中已經(jīng)集成了 ADC電路，可直接以SPI或I2C等實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸。數(shù)字式產(chǎn)品在成本上也有一定優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楦哔|(zhì)量ADC通常比較昂貴，價(jià)格甚至可超過(guò)傳感器部分的單獨(dú)售價(jià)。目前而言，三軸加速度傳感器應(yīng)用廣泛，如車(chē)身安全、控制及導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要集中在車(chē)身操控、安全系統(tǒng)和導(dǎo)航，典型的應(yīng)用如汽車(chē)安全氣囊(Airbag)、ABS防抱死剎車(chē)系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序(ESP)、電控懸掛系統(tǒng)等；硬盤(pán)抗沖擊防護(hù)及消費(fèi)產(chǎn)品中的創(chuàng)新應(yīng)用，如姿態(tài)與動(dòng)作識(shí)別。
[0013]電磁波和聲波測(cè)距的結(jié)構(gòu)與原理，電磁波是變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相互激發(fā)而產(chǎn)生的波，它的傳播無(wú)需媒介。而聲波(機(jī)械波)是一種彈性波，由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生并借助于彈性介質(zhì)進(jìn)行傳播。無(wú)線電技術(shù)的原理在于，導(dǎo)體中電流強(qiáng)弱的改變會(huì)產(chǎn)生無(wú)線電。利用這一現(xiàn)象，通過(guò)調(diào)制可將信息加載于無(wú)線電之上。當(dāng)電波通過(guò)空間傳播到達(dá)收信端，電波引起的電磁場(chǎng)變化又會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流。通過(guò)解調(diào)將信息從電流變化中提取出來(lái)，就達(dá)到了信息傳遞的目的。近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無(wú)線電通信技術(shù)。聲波測(cè)距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。為了研宄和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器?？傮w上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類(lèi):一類(lèi)是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類(lèi)是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機(jī)械