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摘 要：在弯道会车时，由于各种建筑物的遮挡，车辆在转弯时就进入了视线盲区，驾驶员经常无法看到前方是否有车辆通过，交通事故时有发生。现设计了一种新型弯道车辆会车警示系统，该系统由安装在减速带上的压电传感器来启动系统并通过压电片发电为系统提供一定电能，通过雷达检测弯道两向是否有来车，以单片机STC89C52为核心构成信号处理电路。
关键词：弯道；减速带发电；车辆警示系统；单片机
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0071-01
1 研究背景
从目前对交通事故的统计分析结果中，可以看出，由于弯道引发的事故比例占据了较高的一部分，造成了巨大的人员、财产损失，对社会造成了一定危害。例如2015年3月2日深夜，河南林州五龙镇小虎山在盘山公路发生一起特大交通事故，造成20人身亡，13人受伤。类似事故数不胜数。
针对该种现象，我国现有的解决措施有：（1）在转弯处放置指示牌，由交通信息牌来提供前方的路况信息。（2）通过安装凸面镜来增大驾驶员视野，该凸面镜在视野不好的环境中，例如雾天、傍晚，效果尤为不明显；且由于长时间暴露在外，凸面镜表面沾满灰尘，看不清凸面镜中的图像。
2 设计原理
2.1 设计思路
本文旨在为公路弯道提供一套完整的、节能的车辆警示系统。结合盘山公路的特点，我们在公路弯道之前两向分别布置具备发电功能的压电减速带，为系统提供一定的能量，同时作为系统启动信号发生装置；其次，我们采用雷达定点检测，用来检测对向来车信号，并将信号传送至系统中央处理器STC89C52单片机进行处理，处理后的信息反馈到信号警示灯，通过警示灯警示驾驶员。
2.2 设计方案
2.2.1 系统组成及工作原理
系统组成及工作原理框，該系统的主要功能是警示驾驶员在弯道转弯行驶时注意安全，控制行驶速度，从源头上预防交通事故。在转弯处的两向分别放置监测警示系统，每边控制一个警示灯。采用压电传感器作为系统开关元件，用雷达对车辆进行检测。当其中一方有车辆通过减速带时，压力作用于减速带一侧压电发电片，通过变换电路将其转换为脉冲信号送单片机STC89C52进行处理，启动系统。雷达启动工作后，检测到驶向转弯处的车辆时，则将处理结果通过单片机STC89C52发送到对方系统；如果是离开转弯处的车辆，压电片仅起发电作用，则不发射任何信息。对方系统接收到信号后，控制警示灯闪烁 以提示驾驶员注意安全会车。在转弯处，如果只有同方向行驶的车辆出现时，警示灯保持持续亮状态，不闪烁（如图1）。即当有一组车辆同时同方向经过转弯处时，警示灯不闪烁。
2.2.2 减速带及压电发电片
（1）减速带。减速带采用普通减速带橡胶材料，压电发电片沿着减速带横向布置，由压电片直径可以计算，横向可以布置175个陶瓷压电发电片，纵向采用V字形布置两排压电片，不仅大大提高发电效率，而且提高了系统的准确性。即系统不会因左右两边压电片都被压时而产生错误的信息，只有压一边时系统才启动。减速带具有方向性，进入警示区时压第一个减速带的第一个压电片时启动系统进行警示，离开警示区时压第二个减速带的第一个压电片时不产生警示，不启动系统。避免了离开警示区时压压电片还会产生警示，造成系统错乱。（2）压电发电片。按照电压的高低把多个陶瓷按要求方向将相同的压电陶瓷以并联或者串联的方式经过高频大功率二极管接入蓄电池或者储能电容[2]。
2.2.3 STC89C52单片机信号处理
监测系统对车辆信号的处理及传输控制采用STC89C52单片机，该单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，寻址方式简单，I/O口驱动能力强，外围电路简单，便于开发。STC89C52单片机在掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止，稳定可靠。STC89C52抗干扰能力强， 含有看门狗定时器，可以有效地防止程序失控。
3 创新特色及优势
（1）系统体积小，功耗低，抗干扰能力强，节能环保，可自发电；（2）系统稳定可靠，成本低，且可大大提高盘山公路行车安全性；（3）系统产生的意义重大，可减少交通事故发生率。
据不完全统计，每年因盘山公路弯道发生的车辆侧翻、相撞造成的直接人员伤亡达和经济损失巨大，采用本系统，可以直接减少弯道交通事故导致的人员伤亡和经济损失。
参考文献
[1]陈金山.山区公路弯道路段车辆行驶特性及安全对策研究.重庆大学，2013.
[2]佟刚.压电发电及自供能装置的研究.吉林大学.机械设计及理论，2007.
[3]姬玉芳.基于压电效应的压电发电技术研究，2011.
