[發明專利]一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統及方法

有效

• 申請號: 201310038961.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103134553A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 裴建中;趙曉康;李蕊;李彥偉;石鑫;杜群樂
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H02N2/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于智能交通技術領域，尤其是涉及一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統及方法。

背景技術

目前，道路交通所使用的車距檢測裝置多為探測器，通過向前、后車發射電磁波或超聲波信號來分析識別前后車輛的車距，由于探測器多為車載裝置，費用昂貴，且發射的電磁波或超聲波易受到干擾而無法正常計算出車距。

再者，車輛多為超速行駛而失控發生追尾事故，現在高速公路限速多采用警示牌，很容易被司機所忽視，警示效果較差，進一步加強限速管制依然是解決交通事故的重要舉措之一。

現今多數車距和車速探測器都是采用外接電源，對使用條件要求比較高，在偏遠地區推廣運用比較困難，也有的采用太陽能電池板作為能量來源，但對天氣依賴性較強，陰雨天設備就無法正常工作。能夠把行車荷載加以利用來為車輛自身服務，這是節能環保與便捷安全的一個公共焦點，特別是具有自動提示功能的交通控制智能系統，也是我們今后需要重點關注的一個話題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供了一種設計新穎合理，實現方便，智能化程度高，既環保又經濟，能夠確保車輛安全、快速地行駛，減少交通事故的發生的壓電自發電的車速與車距智能監測系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統，其特征在于：包括車速與車距智能監測單元和為車速與車距智能監測單元供電的壓電自發電單元，所述車速與車距智能監測單元包括橫向間隔排列鋪設在道路路面下且用于將行車荷載轉化為電信號的前壓電帶和后壓電帶，以及用于對前壓電帶和后壓電帶輸出的電信號進行分析處理得出前車與后車之間的車距的智能控制器，所述前壓電帶由多個排列成帶狀的前壓力傳感器構成，所述后壓電帶由多個排列成帶狀的后壓力傳感器構成，所述智能控制器由依次相接的放大電路模塊、濾波電路模塊、遲滯比較器電路模塊和微處理器模塊構成，所述微處理器模塊的輸出端接有設置在道路旁側且用于顯示車速和車距的數顯警示牌，多個所述前壓力傳感器和多個所述后壓力傳感器均與所述放大電路模塊相接；所述壓電自發電單元包括鋪設在道路兩側車輪軌跡帶處的道路路面下且用于將汽車行駛過程中產生的機械振動轉換成交流電信號的多個壓電換能器，用于將壓電換能器輸出的交流電信號轉換成平滑的直流電信號的整流濾波電路和與整流濾波電路相接且用于存儲電能并為車速與車距智能監測單元中各用電模塊供電的蓄電池，多個所述壓電換能器相互并聯后與整流濾波電路相接。

上述的一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統，其特征在于：所述前壓力傳感器和后壓力傳感器均為壓電式壓力傳感器。

上述的一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統，其特征在于：所述前壓電帶和后壓電帶之間的間距為8m～12m。

上述的一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統，其特征在于：所述微處理器模塊為單片機。

上述的一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統，其特征在于：所述數顯警示牌為LED顯示屏或LCD顯示屏。

上述的一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統，其特征在于：所述數顯警示牌懸掛設置在與所述后壓電帶的距離為40m～60m的位置處。

上述的一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統，其特征在于：所述壓電換能器包括間隔設置的上鋼片和下鋼片，以及通過導電膠均勻粘結在上鋼片與下鋼片之間的多片壓電陶瓷片，多片所述壓電陶瓷片之間留有一定空隙且所述空隙里填裝有環氧樹脂，所述上鋼片上連接有第一導線，所述下鋼片上連接有第二導線。

上述的一種壓電自發電的車速與車距智能監測系統，其特征在于：所述壓電陶瓷片的形狀為圓餅狀。