機動車輛安全報警系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機動車輛行駛安全技術領域，特別是指一種針對生產場所，例如車間、工地的機動車輛安全報警系統。
【背景技術】
[0002]目前，社會上存在的檢測速度，是采用通過線纜傳輸信號的金屬傳感器或磁傳感器，從探頭傳感器輸出的信號進行綜合運算處理得出速度，存在缺陷有:一、安裝不方便，需要在安裝的設備上鉆孔及支架安裝，耗時較長，如果鉆孔不對，輕則數據不準確，重則易把設備驅體損壞致使設備無法使用；二、需要專業人員安裝，易受機械結構影響，不好安裝。
[0003]目前市面上在售的無線通信和超聲波測距模塊的型號非常多，其結構、外形和電氣參數大致相似，大多可以相互替代。
[0004]市面上無線測距原理大多都采用時差或接收信號強度來計算距離，如圖1所示，由于電磁波在空中傳輸到達時間或傳輸衰減與距離成正比的，無線發射探頭T與接收探頭R1、R2之間的距離不一樣時，其接收到信號的時間或信號強度也是不一樣的，但采用時差要求比較高，時鐘必須同步，且電磁波的傳播速度為光速，時間計量單位為納秒級，而我們的電子產品的響應時間單位一般為毫/微秒級，所以，我們不可能很容易的直接測量出的電磁波的傳播時間，除非測量的距離較遠。因此在實際操作中并不實用。而聲波測距是測量聲波在發射后遇到障礙物反射回來的時間，根據發射探頭T和接收探頭R的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離，如圖2所示。
[0005]以叉車為例，叉車是車間和工地常見的機動車輛，叉車載有物品時，司機因為工作時間緊、強度大等問題，極容易開快車，車與車之間、車與人之間會出現碰撞，對生產安全帶來嚴重的隱患。裝卸的貨物超重、超高，也有極大的安全隱患。在正常行駛過程當中，因為場地受限，在轉彎等不易觀察前方路況時，也容易出現安全事故。機動車在特定區域行駛時，如叉車在廠房內部、校車在校道上，車輛管理員需要能夠實時查看到機動車的行駛狀態和位置的工具，同時，禁止非法授權的人使用機動車，對使用機動車的人員進行授權，并可進行考勤記錄。
[0006]本發明著眼于安全文明生產，在機動車使用場合經常出現超速事故、超限超高事故、人車安全事故等，如何降低這些事故發生的概率、以人為本、最大限度保障人身安全是本能申請人的發明意圖和目的。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于克服現有技術的不足，而提供一種機動車輛安全報警系統。
[0008]本發明通過以下技術方案實現，主要包括與控制主機連接的聲光報警裝置、油路控制裝置、無線測速裝置和無線測距裝置；以及與控制主機無線連接并交互控制的實時控制平臺和考勤管理器；
所述控制主機包括分別與MCU中央控制器連接的無線收發模塊和PC管理接口模塊； 其中無線收發模塊處理無線測速裝置和無線測距裝置，PC管理接口模塊處理聲光報警裝置、實時控制平臺和考勤管理器。
[0009]所述無線測速裝置為三軸加速度傳感器，安裝在車輪的平面上，且三軸加速傳感器的中軸線須經過輪軸中心。
[0010]所述無線測距裝置包括電磁波和超聲波發射探頭，以及電磁波和超聲波接收探頭O
[0011]所述電磁波發射探頭可發射至少兩種頻率的電磁波信號。
[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現工作的，加速度是空間矢量，一方面，要準確了解物體的運動狀態，必須測得其三個坐標軸上的分量；另一方面，在預先不知道物體運動方向的場合下，只有應用三軸加速度傳感器來檢測加速度信號。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現雙軸正負90度或雙軸0-360度的傾角，通過校正后期精度要高于雙軸加速度傳感器大于測量角度為60度的情況。目前的加速度傳感器有多種實現方式，主要可分為壓電式、電容式及熱感應式三種，這三種技術各有其優缺點。以電容式3軸加速度計的技術原理為例。電容式加速度計能夠感測不同方向的加速度或振動等運動狀況。其主要為利用硅的機械性質設計出的可移動機構，機構中主要包括兩組娃梳齒(Silicon Fingers)，一組固定，另一組隨即運動物體移動；前者相當于固定的電極，后者的功能則是可移動電極。當可移動的梳齒產生了位移，就會隨之產生與位移成比例電容值的改變。當運動物體出現變速運動而產生加速度時，其內部的電極位置發生變化，就會反映到電容值的變化(△ C)，該電容差值會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單純的機械性MEMS傳感器和一枚ASIC接口芯片兩部分，前者內部有成群移動的電子，主要測量XY及Z軸的區域，后者則將電容值的變化轉換為電壓輸出。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，還需要在系統中添加模數轉換(ADC);數字式加速度傳感器的接口芯片中已經集成了 ADC電路，可直接以SPI或I2C等實現數字傳輸。數字式產品在成本上也有一定優勢，因為高質量ADC通常比較昂貴，價格甚至可超過傳感器部分的單獨售價。目前而言，三軸加速度傳感器應用廣泛，如車身安全、控制及導航系統中的應用，主要集中在車身操控、安全系統和導航，典型的應用如汽車安全氣囊(Airbag)、ABS防抱死剎車系統、電子穩定程序(ESP)、電控懸掛系統等；硬盤抗沖擊防護及消費產品中的創新應用，如姿態與動作識別。
[0013]電磁波和聲波測距的結構與原理，電磁波是變化的電場和變化的磁場相互激發而產生的波，它的傳播無需媒介。而聲波(機械波)是一種彈性波，由機械振動產生并借助于彈性介質進行傳播。無線電技術的原理在于，導體中電流強弱的改變會產生無線電。利用這一現象，通過調制可將信息加載于無線電之上。當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。通過解調將信息從電流變化中提取出來，就達到了信息傳遞的目的。近些年信息通信領域中，發展最快、應用最廣的就是無線電通信技術。聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發射后遇到障礙物反射回來的時間，根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。為了研宄和利用超聲波，人們已經設計和制成了許多超聲波發生器。總體上講，超聲波發生器可以分為兩大類:一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械