[发明专利]雨雾天高速路报警器

说明书

技术领域

本专利涉及用做雨雾天高速公路上预防交通事故的交通报警装置，也可用作雨雾天高速公路急转弯处的交通报警装置。

背景技术

雨雾造成的能见度降低，使得高速公路上经常发生汽车追尾事故，由于缺乏事故报警装置，容易造成后面驶来的汽车发生连环撞车事故。此外，由于缺乏雨雾天急转弯警示装置，经常发生因拐弯车速太快造成的冲撞隔离带、冲出护栏网、翻车等事故。因此，雨雾天高速路报警器对于降低雨雾天高速公路上的交通事故发生率、保证驾驶员的生命安全、维护正常的交通秩序有着重要的意义。

目前，雨雾天要求司机在高速公路上打开汽车后雾灯，警示后面驶来的汽车。后雾灯的光源一般是发光二极管(LED)，它是利用注入有源区的载流子自发辐射复合发光，所以输出功率较小，导致发出的警示光在雨雾天传播的距离较短，晴朗天气条件下通常为百米左右，雨雾天则大为缩短，警示效果很差。本专利雨雾天高速路报警器所用光源是半导体激光器(LD)，它是利用受激辐射复合发光，一般晴朗天气条件下传播距离至少可达千米，雨雾天和LED相比传播距离至少提高一个数量级，LD具有以下优点：

(1)有光学谐振腔，产生的光子在腔内振荡放大；

(2)辐射光束的发散角较小，输出光强及效率较高，传播距离较远；

(3)响应速度较快，可用于较高的调制速率；

(4)光谱较窄，传播引起的色散小。

LD发出的光束虽然光强较高，传播距离较远，但是发散角较小，导致警示范围有限，因此本专利设计加入扫描装置，实现光束的空间扫描，以利于后方车辆驾驶员的观察，同时避免强光束长时间直射司机眼睛造成视觉伤害。

现有车辆后雾灯只有灯光警示作用没有声音报警器，如果向远距离大范围发射报警光束的同时发出响亮的报警声则能够对于后方车辆多提供一种报警信息。

发明内容

本专利雨雾天高速路报警器具体发明内容如下：

1)以LD取代LED，作为雨雾天高速路报警器的光源，利用光子在光学谐振腔中的振荡放大，输出发散角很小的高强度激光，在能见度很低的雨雾天，能够远距离传播；

2)选取圆锥扫描和旋转正多面体扫描相结合的扫描方式，将LD发出的高强度光束在空间进行三维扫描，并且在后方车辆的前挡风玻璃上进行一维扫描，使得在远离事故现场或急转弯的较大视场范围内，司机能够意识到前方发生了交通事故或有急转弯，减速并小心驾驶；

3)采用由集成电路L293DD、电容组成的直流电机驱动电路，控制扫描镜进行空间三维扫描；

4)采用由蜂鸣器、三极管、发光二级管、电阻、电容组成的直流发声器，在发射报警光束的同时，发出响亮的报警声，多提供一种报警方式。

附图说明

图1为雾天高速路报警器的结构示意图；

图2为圆锥扫描和旋转正多面体扫描相结合的扫描方式示意图；

图3为直流电机驱动电路示意图；

图4为发声装置示意图。

具体实施方式

1.选择LD光源

LD的物理架构是在LED的结间安置一层具有光活性的半导体，其端面经过抛光后具有部分反射功能，因而形成光学谐振腔。在正向偏置的情况下，LED结发射出光来并与光谐振腔相互作用，从而进一步激励从结上发射出单波长的光，这种光的物理性质与材料有关。LD光源利用光子在光学谐振腔中的振荡放大，输出高强度激光，相比于传统的LED光源，在能见度很低的雨雾天，传播距离能够高出一个数量级。

目前，汽车后雾灯通常使用功率为16w和21w的LED作为光源，单颗LED亮度为800-3000cd/m²，照明距离正常天气时为百米左右，发散角约为30°。为了获得小发散角、高强度的激光束，本专利雨雾天高速路报警器选取LD作为光源。考虑到人眼特性，选择工作波长为620～660nm，发光颜色为红色的LD，并且输出连续功率为80～100mw，发散角约为3°，这样可保证正常天气时照明距离达千米。

2.采用圆锥扫描和旋转正多面体扫描相结合的扫描方式