CN207799073U - 一种用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于高速公路主道‑匝道汇流辅助的装置，包括第一超声波检测装置、第二超声波检测装置、数据处理单元、第一结果输出单元、第二结果输出单元，所述第一超声波检测装置、第二超声波检测装置分别与数据处理单元电连接，数据处理单元分别与第一结果输出单元、第二结果输出单元电连接，第一超声波检测装置设置在匝道上，第二超声波检测装置设置在主道上，第一结果输出单元设置在匝道上的出口处，第二结果输出单元设置在主道上的匝道汇流处。本实用新型既可以使匝道上的驾驶人获知主道上的车辆位置，又可以使主道上的驾驶人获知匝道上的车辆位置，从而保障高速公路主道‑匝道汇流区的交通安全。

Description

一种用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置

技术领域

本实用新型涉及交通安全技术领域，具体涉及一种用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置。

背景技术

随着我国经济以及交通运输行业的快速发展，高速公路的交通流量快速增长，给人们的出行带来了很大的安全隐患，而高速公路主道和匝道的汇流区是事故多发区。相关数据表明，每年在高速公路主道和匝道汇流区发生的交通事故占总事故的30%以上。因此，高速公路主道-匝道汇流区亟需进行交通安全研究。鉴于以上原因，开发低功耗、全自动、全天候的嵌入式高速公路主道-匝道汇流辅助装置具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，既可以使匝道上的驾驶人获知主道上的车辆位置，又可以使主道上的驾驶人获知匝道上的车辆位置，从而保障高速公路主道-匝道汇流区的交通安全。

为实现本实用新型的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，包括第一超声波检测装置、第二超声波检测装置、数据处理单元、第一结果输出单元、第二结果输出单元，所述第一超声波检测装置、第二超声波检测装置分别与数据处理单元电连接，数据处理单元分别与第一结果输出单元、第二结果输出单元电连接，第一超声波检测装置设置在匝道上，第二超声波检测装置设置在主道上，第一结果输出单元设置在匝道上的出口处，第二结果输出单元设置在主道上的匝道汇流处。

设置在匝道上的第一超声波检测装置检测匝道上的车辆情况，并将检测结果以超声波模拟信号的形式发送到数据处理单元，数据处理单元对接收到的超声波模拟信号进行数据处理，并将处理结果发送到设置在主道上的第二结果输出单元，使得主道上的车辆驾驶人可以通过第二结果输出单元获知匝道上的车辆存在情况，从而使主道上的车辆驾驶人可以及时减速避让匝道上的来车。

设置在主道上的第二超声波检测装置检测主道上的车辆情况，并将检测结果以超声波模拟信号的形式发送到数据处理单元，数据处理单元对接收到的超声波模拟信号进行数据处理，并将处理结果发送到设置在匝道上的第一结果输出单元，使得匝道上的车辆驾驶人可以通过第一结果输出单元获知主道上的车辆存在情况，从而使匝道上的车辆驾驶人可以及时减速或停车避让主道上的来车。

本实用新型可以让主道和匝道上的车辆驾驶人相互知道车辆的存在，大大提高了高速公路主道-匝道汇流区的交通安全。

进一步地，所述第一超声波检测装置、第二超声波检测装置分别为多个，多个第一超声波检测装置沿匝道方向布置，多个第二超声波检测装置沿主道方向布置。

沿匝道方向的一定长度上布置多个第一超声波检测装置，可以提前一定时间检测到匝道上的车辆，提前通知主道上的车辆驾驶人匝道上的来车，为主道上车辆驾驶人提供足够的反应时间。沿主道方向的一定长度上布置多个第二超声波检测装置，可以提前一定时间检测到主道上的车辆，提前通知匝道上的车辆驾驶人主道上的来车，为匝道上车辆驾驶人提供足够的反应时间。

进一步地，所述第一超声波检测装置沿匝道方向布置的间隔为3m，第二超声波检测装置沿主道方向布置的间隔为3m。

一般车辆的长度均大于3m，以3m作为第一超声波检测装置、第二超声波检测装置的布置间隔，可以避免形成检测盲区而导致一个或多个车辆没有被检测出来，可以更加准确地获取匝道上、主道上的车辆情况。

进一步地，所述第一超声波检测装置沿匝道方向布置的长度至少为车辆以匝道设定行驶速度行驶5秒的距离，第二超声波检测装置沿主道方向布置的长度至少为车辆以主道设定最低行驶速度或者最高行驶速度行驶5秒的距离。

一般条件下，人的反应时间约为0.1s～0.5s，对于复杂的选择性反应时间达1s～3s，要进行复杂判断和认识的反应时间平均达3s～5s。因此，需要为主道或匝道上的车辆驾驶人提供至少5s的反应时间。按照中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的原则，匝道上有规定的设定行驶速度，主道上也有规定的最低行驶速度或者最高行驶速度。第一超声波检测装置沿匝道方向布置的长度至少为车辆以匝道设定行驶速度行驶5秒的距离，即可保证主道上的车辆驾驶人对匝道上的车辆至少有5s的反应时间；第二超声波检测装置沿主道方向布置的长度至少为车辆以主道设定最低行驶速度或者最高行驶速度行驶5秒的距离，即可保证匝道上的车辆驾驶人对主道上的车辆有至少5s的反应时间。

如此，匝道或主道上的车辆驾驶人可以在车辆汇流前的至少5秒相互获知车辆情况，从而具有足够的反应时间进行减速避让。

进一步地，所述第一超声波检测装置包括第一超声波发生器、第一超声波接收器，第一超声波发生器、第一超声波接收器分别设置在匝道的两侧，第一超声波接收器与数据处理单元电连接。

设置在匝道一侧的第一超声波发生器垂直车流方向发送超声波，当有车辆经过时，超声波的传播被车辆阻挡，设置在匝道另一侧的第一超声波接收器不能接收到超声波；当没有车辆经过时，超声波可以直接发送到设置在匝道另一侧的第一超声波接收器，第一超声波接收器可以正常接收到超声波。数据处理单元可以获知第一超声波接收器是否接收到超声波，并将获知的结果发送到第二结果输出单元，通过第二结果输出单元告知主道上的车辆驾驶人。

第一超声波发生器、第一超声波接收器分别设置在匝道的两侧，当匝道为多车道时，只要有车辆在其中一个车道上行驶，都可以阻挡超声波的传播，从而检测到该车辆的存在并告知主道上的车辆驾驶人。

进一步地，所述第二超声波检测装置包括第二超声波发生器、第二超声波接收器，第二超声波发生器、第二超声波接收器分别设置在主道靠近匝道的一侧，第二超声波接收器与数据处理单元电连接。

设置在主道靠近匝道一侧的第二超声波发生器垂直车流方向发送超声波，当主道上最靠近匝道的车道有车辆经过时，超声波传播到该车辆发生反射，此时超声波的传播路径较短，超声波的能量并没有过多地消耗即传播到第二超声波接收器，第二超声波接收器接收到的超声波频率较高；当主道上最靠近匝道的车道没有车辆经过时，超声波需要传播到其它车道上的车辆或者主道另一侧的路基才会发生反射，此时超声波的传播路径较长，超声波的能量消耗较大，第二超声波接收器接收到的超声波频率较低。数据处理单元获知第二超声波接收器所接收到的超声波频率高低，并将获知的结果发送到第一结果输出单元，通过第一结果输出单元告知匝道上的车辆驾驶人。

进一步地，所述第一超声波发生器、第二超声波发生器分别设有超声波发射电路，超声波发射电路包括相互电连接的发射喇叭、电平转换芯片。

电平转换芯片将电平信号转换为超声波模拟信号，并通过发射喇叭将超声波模拟信号转换为超声波发送出去。

进一步地，所述第一超声波接收器、第二超声波接收器分别设有超声波接收电路，超声波接收电路包括相互电连接的接收喇叭、放大器，所述放大器与数据处理单元电连接。

接收喇叭接收超声波后将超声波转换为超声波模拟信号，由于所转换出来的超声波模拟信号比较微弱，所以通过放大器将超声波模信号放大，放大后的超声波模拟信号发送到数据处理单元，数据处理单元获知是否有接收到超声波模拟信号以及所接收到的超声波模拟信号的频率高低，并将获知的结果发送到第二结果输出单元或第一结果输出单元，通过第二结果输出单元告知主道上的车辆驾驶人或通过第一结果输出单元告知匝道上的车辆驾驶人。

优选地，放大器为多个，可以逐步将超声波模拟信号放大，使得超声波模拟信号足够被放大，数据处理单元可以更加容易获知是否有接收到超声波模拟信号以及所接收到的超声波模拟信号的频率高低，从而更加准确地判断匝道或主道上最靠近匝道的车道是否有车辆。

进一步地，所述第一结果输出单元、第二结果输出单元为LED显示屏或语音报警器。

第一结果输出单元、第二结果输出单元可以为LED显示屏，在LED显示屏上实时显示主道或匝道的车辆情况；也可以是语音报警器，当主道或匝道有车辆时，语音报警器发出警报声音，通知车辆驾驶人。

进一步地，所述数据处理单元为ATmega128系列单片机。

ATmega128是ATMEL公司的 8位系列单片机的最高配置的一款单片机，稳定性极高，而且低功耗，被广泛地应用在汽车电车管理、门禁***、遥控器、智能家居、以及计量电表等领域。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

（1）通过在匝道、主道上设置超声波检测装置分别检测匝道、主道上是否有车辆，并通过在匝道上的出口处设置第一结果输出单元通知匝道上的车辆驾驶人主道上的车辆情况，以及通过主道上的匝道汇流处设置第二结果输出单元通知主道上的车辆驾驶人匝道上的车辆情况；

（2）在匝道、主道上布置多个超声波检测装置，布置的间隔为3m，总长至少是车辆以匝道或主道的设计速度行驶5秒的距离，可以避免形成检测盲区而导致存在车辆没有被检测出来，而且可以提前足够长的时间相互告知主道和匝道上的车辆驾驶人，使车辆驾驶人可以及时减速避让。

附图说明

图1是本实用新型实施例的装置连接示意图。

图2是本实用新型实施例的装置安装示意图。

图3是本实用新型实施例的超声波发送电路示意图。

图4是本实用新型实施例的超声波接收电路示意图。

图5是本实用新型实施例的数据处理单元电路示意图。

图6是本实用新型实施例的数据输出模块示意图。

说明：1.第一超声波检测装置；2.第二超声波检测装置；3.匝道；4.主道；5.数据处理单元；6.第一结果输出单元；7.第二结果输出单元；11.第一超声波发生器；12.第一超声波接收器；21.第二超声波发生器；22.第二超声波接收器；U2.电平转换芯片；T.发射喇叭；LS2.接收喇叭；U4B.放大器；U4C.放大器；U4D.放大器；U4A.放大器；IC1.电平转换芯片；DB2.串口。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例

如图1、图2所示，一种用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，包括第一超声波检测装置1、第二超声波检测装置2、数据处理单元5、第一结果输出单元6、第二结果输出单元7，所述第一超声波检测装置1、第二超声波检测装置2分别与数据处理单元5电连接，数据处理单元5分别与第一结果输出单元6、第二结果输出单元7电连接，第一超声波检测装置1设置在匝道3上，第二超声波检测装置2设置在主道4上，第一结果输出单元6设置在匝道3上的出口处，第二结果输出单元7设置在主道4上的匝道汇流处。

设置在匝道3上的第一超声波检测装置1检测匝道3上的车辆情况，并将检测结果以超声波模拟信号的形式发送到数据处理单元5，数据处理单元5对接收到的超声波模拟信号进行数据处理，并将处理结果发送到设置在主道4上的第二结果输出单元7，使得主道4上的车辆驾驶人可以通过第二结果输出单元7获知匝道3上的车辆存在情况，从而使主道4上的车辆驾驶人可以及时减速避让匝道3上的来车。

设置在主道4上的第二超声波检测装置2检测主道4上的车辆情况，并将检测结果以超声波模拟信号的形式发送到数据处理单元5，数据处理单元5对接收到的超声波模拟信号进行数据处理，并将处理结果发送到设置在匝道3上的第一结果输出单元6，使得匝道3上的车辆驾驶人可以通过第一结果输出单元6获知主道4上的车辆存在情况，从而使匝道3上的车辆驾驶人可以及时减速或停车避让主道4上的来车。

本实用新型可以让主道4和匝道3上的车辆驾驶人相互知道车辆的存在，大大提高了高速公路主道-匝道汇流区的交通安全。

如图2所示，在本实施例中，第一超声波检测装置1、第二超声波检测装置2分别为多个。多个第一超声波检测装置1沿匝道3方向布置，并且每隔3m布置一个第一超声波检测装置1；多个第二超声波检测装置2沿主道4方向布置，并且每隔3m布置一个第二超声波检测装置2。

沿匝道3方向的一定长度上布置多个第一超声波检测装置1，可以提前一定时间检测到匝道3上的车辆，提前通知主道4上的车辆驾驶人匝道3上的来车，为主道4上车辆驾驶人提供足够的反应时间。沿主道4方向的一定长度上布置多个第二超声波检测装置2，可以提前一定时间检测到主道4上的车辆，提前通知匝道3上的车辆驾驶人主道4上的来车，为匝道3上车辆驾驶人提供足够的反应时间。

一般车辆的长度均大于3m，以3m作为第一超声波检测装置1、第二超声波检测装置2的布置间隔，可以避免形成检测盲区而导致一个或多个车辆没有被检测出来，可以更加准确地获取匝道3上、主道4上的车辆情况。

在本实施例中，第一超声波检测装置1沿匝道3方向布置的长度至少为车辆以匝道设定行驶速度行驶5秒的距离，第二超声波检测装置2沿主道4方向布置的长度至少为车辆以主道设定最低行驶速度或者最高行驶速度行驶5秒的距离。

例如，在某高速公路主道-匝道汇流区，匝道设定行驶速度为60km/h，主道设定最高行驶速度为100km/h，则第一超声波检测装置1沿匝道3方向布置的长度至少为84m，第二超声波检测装置2沿主道4方向布置的长度至少为139m。

一般条件下，人的反应时间约为0.1s～0.5s，对于复杂的选择性反应时间达1s～3s，要进行复杂判断和认识的反应时间平均达3s～5s。因此，需要为主道或匝道上的车辆驾驶人提供至少5s的反应时间。按照中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的原则，匝道3上有规定的设定行驶速度，主道4上也有规定的最低行驶速度或者最高行驶速度。第一超声波检测装置1沿匝道3方向布置的长度至少为车辆以匝道3设定行驶速度行驶5秒的距离，即可保证主道4上的车辆驾驶人对匝道3上的车辆至少有5s的反应时间；第二超声波检测装置2沿主道4方向布置的长度至少为车辆以主道4设定最低行驶速度或者最高行驶速度行驶5秒的距离，即可保证匝道3上的车辆驾驶人对主道4上的车辆有至少5s的反应时间。

如此，匝道3或主道4上的车辆驾驶人可以在车辆汇流前的至少5秒相互获知车辆情况，从而具有足够的反应时间进行减速避让。

在本实施例中，所述第一超声波检测装置1包括第一超声波发生器 11、第一超声波接收器12，第一超声波发生器11、第一超声波接收器12分别设置在匝道3的两侧，第一超声波接收器12与数据处理单元5电连接。

第一超声波发生器11、第一超声波接收器12分别设置在匝道3的两侧，当匝道3为多车道时，如本实施例图2中所示的匝道3是设有两个车道的，只要有车辆在其中一个车道上行驶，都可以阻挡超声波的传播，从而检测到该车辆的存在并告知主道4上的车辆驾驶人。

在本实施例中，第二超声波检测装置2包括第二超声波发生器21、第二超声波接收器22，第二超声波发生器21、第二超声波接收器22分别设置在主道4靠近匝道3的一侧，第二超声波接收器22与数据处理单元5电连接。

如图3所示，在本实施例中，第一超声波发生器11、第二超声波发生器21分别设有超声波发射电路，超声波发射电路包括相互电连接的发射喇叭T、电平转换芯片U2，电平转换芯片U2与数据处理单元5电连接。

电平转换芯片U2将电平信号转换为超声波模拟信号，并通过发射喇叭T将超声波模拟信号转换为超声波发送出去。

如图4所示，在本实施例中，第一超声波接收器12、第二超声波接收器22分别设有超声波接收电路，超声波接收电路包括相互电连接的接收喇叭LS2、放大器，所述放大器与数据处理单元5电连接。

接收喇叭LS2接收超声波后将超声波转换为超声波模拟信号，由于所转换出来的超声波模拟信号比较微弱，所以通过放大器将超声波模信号放大，放大后的超声波模拟信号发送到数据处理单元5，数据处理单元5获知第一超声波接收器12是否有接收到超声波模拟信号以及第二超声波接收器22所接收到的超声波模拟信号的频率高低，并将获知的结果发送到第二结果输出单元7或第一结果输出单元6，通过第二结果输出单元7告知主道4上的车辆驾驶人或通过第一结果输出单元6告知匝道3上的车辆驾驶人。

优选地，放大器为多个，可以逐步将超声波模拟信号放大，使得超声波模拟信号足够被放大，数据处理单元5可以更加容易获知第一超声波接收器12是否有接收到超声波模拟信号以及第二超声波接收器22所接收到的超声波模拟信号的频率高低，从而更加准确地判断匝道3或主道4上最靠近匝道3的车道是否有车辆。

如图5所示，在本实施例中，数据处理单元5为ATmega128系列单片机，具体为ATmega128-16AC。

ATmega128是ATMEL公司的 8位系列单片机的最高配置的一款单片机，稳定性极高，而且低功耗，被广泛地应用在汽车电车管理、门禁***、遥控器、智能家居、以及计量电表等领域。

如图6所示，在本实施例中，数据处理单元5分别通过数据输出模块与第一结果输出单元6、第二结果输出单元7通信连接。数据输出模块包括相互电连接的输出接口电路和串口DB2。具体地，串口DB2是RS232标准接口，输出接口电路包括电平转换芯片IC1，电平转换芯片IC1与数据处理单元4电连接，串口DB2分别与第一结果输出单元6、第二结果输出单元7电连接。通过输出接口电路和串口DB2，实现数据处理单元5和第一结果输出单元6、第二结果输出单元7串行通信。

在如图3所示具体实施的超声波发射电路中，电平转换芯片U2具体为MAX232芯片，MAX232芯片是美信（MAXIM）公司专为RS232标准接口设计的单电源电平转换芯片。电平转换芯片U2的引脚16连接电源，电容C3连接在电源和电平转换芯片U2的引脚2之间，电容C5连接在电平转换芯片的引脚6和引脚15之间，引脚15接地。电平转换芯片U2的引脚1和引脚3连接电解电容C4，引脚4和引脚5连接电解电容C7。电平转换芯片U2的引脚14和引脚7连接发射喇叭T。

在如图4所示具体实施的超声波接收电路中，放大器为4个，分别为放大器U4B、放大器U4C、放大器U4D、放大器U4A，每一个放大器均接有电源并且接地，接收喇叭LS2、放大器U4B、放大器U4C、放大器U4D、放大器U4A、数据处理单元5依次电连接。接收喇叭LS2一端接地，还有一端与放大器U4B的反向输入端连接，接收喇叭LS2与放大器U4B的反向输入端之间还串接有电阻R7和电容C10。放大器U4B的输出端与放大器U4C的反向输入端连接，放大器U4B的输出端与放大器U4C的反向输入端之间还串接有电阻R8和电容C11。放大器U4B的同向输入端分别与放大器U4C的同向输入端、输出端连接，放大器U4B的同向输入端与放大器U4C的输出端之间还串接有电阻R12和电容C9。放大器U4C的输出端与放大器U4D的反向输入端连接，放大器U4C的输出端与放大器U4D的反向输入端之间还串接有电阻R9和电容C12。放大器U4D的输出端与放大器U4A的同向输入端连接，放大器U4D的输出端与放大器U4A的同向输入端之间还串接有电阻R11。放大器U4D的同向输入端与放大器U4A的反向输入端连接，放大器U4D的同向输入端与放大器U4A的反向输入端之间还串接有电阻R16。放大器U4D的反向输入端与输出端之间连接有电阻R5。放大器U4A的输出端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极连接有电源，并且该电源上连接有电阻R3，放大器U4A的输出端与三极管Q1的基极还连接有电阻R10。三极管Q1的发射级串接电阻R14后再与三极管Q1的基极连接形成回路，三极管Q1的发射极接地，电阻R2连接在电阻R3和放大器U4A的同向输入端。

放大器U4D的同向输入端连接有电源，并且该电源上连接有电阻R15。放大器U4D的同向输入端还连接有相互并联的电容C13、电容C14、电阻R17。

电阻R16与放大器U4A的反向输入端之间还连接有电阻R18，以及相互串联的电阻R19和电容C15，电阻R19和电容C15之间接地。

在如图5所示具体实施的数据处理单元5以及如图6所示具体实施的数据输出模块中，电平转换芯片IC1具体为MAX232芯片。数据处理单元5的RXD0端口与电平转换芯片IC1的引脚12连接，数据处理单元5的TXD0端口与电平转换芯片IC1的引脚11连接。电平转换芯片IC1的引脚1和引脚3连接电解电容C9，引脚4和引脚5连接电解电容C11，引脚6连接电容C5并接地。电平转换芯片IC1的引脚13、引脚14分别与串口DB2的引脚3、引脚2连接。

对于设置在主道4靠近匝道3一侧的第二超声波发生器21和第二超声波接收器22，电平信号输入电平转换芯片U2的引脚T1IN和引脚T2IN，电平转换芯片U2的引脚T1OUT和引脚T2OUT输出超声波模拟信号，并将超声波模拟信号传输到发射喇叭T中，在发射喇叭T中转换为超声波并垂直车流方向发出，当主道4上最靠近匝道3的车道有车辆经过时，超声波传播到该车辆发生反射，此时超声波的传播路径较短，超声波的能量并没有过多地消耗即传播到接收喇叭LS2。当主道4上最靠近匝道3的车道没有车辆经过时，从发射喇叭T发出的超声波需要传播到其它车道上的车辆或者主道另一侧的路基才会发生反射，此时超声波的传播路径较长，超声波的能量消耗较大，接收喇叭LS2接收到的超声波能量小，转换出来的超声波模拟信号频率较低。接收喇叭LS2接收到超声波后将超声波转换为超声波模拟信号，超声波模拟信号依次通过放大器U4B、放大器U4C、放大器U4D、放大器U4A、三极管Q1进行放大，并传输到数据处理单元5中，数据处理单元5获知第二超声波接收器22超声波模拟信号的频率高低，并将获知的结果发送到第一结果输出单元6，通过第一结果输出单元6告知匝道3上的车辆驾驶人。

对于分别设置在匝道3两侧的第一超声波发生器11和第一超声波接收器12，电平信号输入电平转换芯片U2的引脚T1IN和引脚T2IN，电平转换芯片U2的引脚T1OUT和引脚T2OUT输出超声波模拟信号，并将超声波模拟信号传输到设置在匝道3一侧的发射喇叭T中，在发射喇叭T中转换为超声波并垂直车流方向发送超声波，当有车辆经过时，超声波的传播被车辆阻挡，设置在匝道3另一侧的接收喇叭LS2不能接收到超声波；当没有车辆经过时，超声波可以直接发送到设置在匝道3另一侧的接收喇叭LS2，接收喇叭LS2接收到超声波后将超声波转换为超声波模拟信号，超声波模拟信号依次通过放大器U4B、放大器U4C、放大器U4D、放大器U4A、三极管Q1进行放大，并传输到数据处理单元5中。数据处理单元5获知第一超声波接收器12是否有接收到超声波模拟信号，并将获知的结果发送到第二结果输出单元7，通过第二结果输出单元7告知主道4上的车辆驾驶人。

第一结果输出单元6、第二结果输出单元7可以为LED显示屏或语音报警器。

第一结果输出单元6、第二结果输出单元7可以为LED显示屏，在LED显示屏上实时显示主道4或匝道3的车辆情况；也可以是语音报警器，当主道4或匝道3有车辆时，语音报警器发出警报声音，通知车辆驾驶人。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，包括第一超声波检测装置、第二超声波检测装置、数据处理单元、第一结果输出单元、第二结果输出单元，所述第一超声波检测装置、第二超声波检测装置分别与数据处理单元电连接，数据处理单元分别与第一结果输出单元、第二结果输出单元电连接，第一超声波检测装置设置在匝道上，第二超声波检测装置设置在主道上，第一结果输出单元设置在匝道上的出口处，第二结果输出单元设置在主道上的匝道汇流处。

2.根据权利要求1所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，所述第一超声波检测装置、第二超声波检测装置分别为多个，多个第一超声波检测装置沿匝道方向布置，多个第二超声波检测装置沿主道方向布置。

3.根据权利要求2所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，所述第一超声波检测装置沿匝道方向布置的间隔为3m，第二超声波检测装置沿主道方向布置的间隔为3m。

4.根据权利要求2或3所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，所述第一超声波检测装置沿匝道方向布置的长度至少为车辆以匝道设定行驶速度行驶5秒的距离，第二超声波检测装置沿主道方向布置的长度至少为车辆以主道设定最低行驶速度或者最高行驶速度行驶5秒的距离。

5.根据权利要求4所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，所述第一超声波检测装置包括第一超声波发生器、第一超声波接收器，第一超声波发生器、第一超声波接收器分别设置在匝道的两侧，第一超声波接收器与数据处理单元电连接。

6.根据权利要求5所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于， 所述第二超声波检测装置包括第二超声波发生器、第二超声波接收器，第二超声波发生器、第二超声波接收器分别设置在主道靠近匝道的一侧，第二超声波接收器与数据处理单元电连接。

7.根据权利要求6所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，所述第一超声波发生器、第二超声波发生器分别设有超声波发射电路，超声波发射电路包括相互电连接的发射喇叭、电平转换芯片。

8.根据权利要求7所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，所述匝道超声波接收器、主道超声波接收器分别设有超声波接收电路，超声波接收电路包括相互电连接的接收喇叭、放大器，所述放大器与数据处理单元电连接。

9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，所述第一结果输出单元、第二结果输出单元为LED显示屏或语音报警器。

10.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的用于高速公路主道-匝道汇流辅助的装置，其特征在于，所述数据处理单元为ATmega128系列单片机。