CN107604853B - 一种智能高速公路防护栏碰撞装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能高速公路防护栏碰撞装置，安装于靠近车辆侧的高速公路的防护栏上，包括：装置本体、震动传感器、控制器、弹性连接部、碰撞板及电源装置；装置本体内具有中空腔，靠近车辆侧有传感器安装面；装置本体远离传感器安装面的侧与防护栏可拆卸连接；控制器安装在中空腔内；震动传感器安装在传感器安装面上与控制器连接；控制器与装置本体顶部安装的警示灯连接；弹性连接部沿着车辆碰撞方向布置且其一端连接装置本体；电源装置为震动传感器、控制器及警示灯供电；控制器与监控中心无线通信。当车辆撞击到防护栏碰撞装置时，其能够警示或远程报警，降低了发生连环交通事故的风险，获取了更多的救援时间。

Description

一种智能高速公路防护栏碰撞装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及公路防护技术领域，更具体的说是涉及一种智能高速公路防护栏碰撞装置及其控制方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，高速管网的建设日益完善，其大大缩短了城市与城市之间的交汇距离，给人们的出行及货物运输带来了极大地方便。

但是，由于高速公路上车辆行驶速度快，特别是夜间快速行驶的车辆由于司机疲劳驾驶或突发事件容易撞击到防护栏，现有的防护栏一般为波形防护栏或钢丝绳护栏，当车辆发生碰撞时，既能够发生形变来降低对车辆及人员的伤害；但当车辆多的路段会造成交通拥堵或者连环事故；车辆少的路段，一旦发生事故，不易被人发现，容易导致后续车辆的连环撞击，造成人员伤亡的恶劣后果。

因此，如何提供一种能够智能报警的高速公路防护装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种智能高速公路防护栏碰撞装置，当车辆撞击到防护栏碰撞装置时，防护栏碰撞装置能够根据碰撞等级实现提示、远程报警或请求救援功能，使高速警察与救援人员第一时间赶到现场，处理现场事故，实施救援及抢救伤员，进一步降低了发生连环交通事故的风险，获取了更多的救援时间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能高速公路防护栏碰撞装置，安装于靠近车辆侧的高速公路的防护栏及来向车道与去向车道之间的防护栏上，其特征在于，包括：装置本体、震动传感器、控制器、弹性连接部、碰撞板及电源装置；

装置本体内具有中空腔，且其靠近车辆一侧具有传感器安装面；装置本体远离传感器安装面的一侧与防护栏可拆卸连接；控制器安装在中空腔内；震动传感器安装在传感器安装面上且与控制器连接；控制器与装置本体顶部安装的警示灯连接；

弹性连接部沿着车辆碰撞方向布置且其一端连接装置本体；碰撞板与弹性连接部另一端固定连接；电源装置为震动传感器、控制器及警示灯供电；控制器与监控中心无线通信。

优选地，控制器内部集成有数据采集模块、分析模块、发送模块及执行模块，分析模块与数据采集模块、发送模块及执行模块通信，发送模块与监控中心远程通信，执行模块与警示灯电性连接；震动传感器与数据采集模块连接。

优选地，弹性连接部为多组减震弹簧，减震弹簧在传感器安装面上且均匀布置。

优选地，装置本体远离传感器安装面的一侧固定连接有安装板，安装板上具有安装孔，防护栏上有固定孔，螺栓穿过安装孔及固定孔将装置本体固定在防护栏上。

优选地，智能高速公路防护栏碰撞装置还包括太阳能电池板组，太阳能电池板组连接装置本体上，太阳能电池板组与电源装置连接。

优选地，太阳能电池板组包括：电动转轴、支架及太阳能电池板；电动转轴可转动连接于装置本体内，支架一端连接电动转轴，支架另一端通过连接杆连接太阳能电池板，太阳能电池板位于装置本体顶部且与电源装置电性连接。

优选地，太阳能电池板组还包括定时控制装置，定时控制装置电连接于电动转轴，用于控制电动转轴定时转动。

优选地，定时控制装置包括：定时器及控制模块；定时器与控制模块电性连接，控制模块电性连接电动转轴。

优选地，警示灯为多个LED灯，位于装置本体顶部且围设在太阳能电池板四周；

或警示灯分为两部分：一分部位于装置本体顶部且围设在太阳能电池板四周，另一部分设置在装置本体第一侧面边缘。

一种智能高速公路防护栏碰撞装置的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤1当车辆撞击防护栏碰撞装置时，数据采集模块接收震动传感器传来的震动强度，传输给分析模块，经过分析模块与其内部设定的阈值比对分析，确认撞击等级，撞击等级包括0-10级；

步骤2将步骤1中确认的撞击等级信号传输至执行模块，如撞击等级小于2，执行模块无动作；若撞击等级大于等于2，执行模块控制警示灯闪烁；

步骤3根据步骤1中确认的撞击等级信号，如撞击等级小于5，发送模块无动作；若撞击等级大于等于5，发送模块将撞击等级信号远程发送给监控中心；

步骤4监控中心接收来自步骤3中的撞击等级信号，进行定位，并根据撞击等级信号确认是否报警及组织救援。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种智能高速公路防护栏碰撞装置，通过装置本体上设置震动传感器和控制器，控制器与震动传感器与警示灯连接，并与监控中心远程通讯；当车辆撞击在碰撞板上，控制器采集震动传感器传输的震动强度信号，并将其处理比对确认车辆碰撞等级，根据碰撞等级不同，控制器能够进行屏蔽信号、警示灯提示及警示灯提示和远程报警救援；当碰撞等级达到警戒等级，控制器与监控中心远程通讯，使高速警察及救援人员能够第一时间赶到现场处理事故及救援伤员，进一步降低了发生重大连环事故的风险，同时获取更多的救援时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置整体的结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置俯视结构示意图；

图3附图为本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置局部剖视图图；

图4附图为本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置太阳能电池板组工作原理框图；

图5附图为本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置的控制器结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种智能高速公路防护栏碰撞装置，当车辆撞击到防护栏碰撞装置时，防护栏碰撞装置能够根据碰撞等级实现提示、远程报警或请求救援功能，使高速警察与救援人员第一时间赶到现场，处理现场事故，实施救援及抢救伤员，进一步降低了发生连环交通事故的风险，获取了更多的救援时间。

本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，安装于靠近车辆侧的高速公路两侧防护栏及来向车道与去向车道之间的防护栏上，参见附图1-5，具体包括：装置本体1、震动传感器2、控制器9、弹性连接部3、碰撞板4及电源装置8；

装置本体1内具有中空腔，且其靠近车辆一侧具有传感器安装面；装置本体1远离传感器安装面的一侧与防护栏可拆卸连接；控制器9安装在中空腔内；震动传感器2安装在传感器安装面上且与控制器9连接；控制器9与装置本体1顶部安装的警示灯15连接；

弹性连接部3沿着车辆碰撞方向布置且其一端连接装置本体1；碰撞板4与弹性连接部3另一端固定连接；电源装置8为震动传感器2、控制器9及警示灯15供电；控制器9与监控中心无线通信。

本发明提供了一种智能高速公路防护栏碰撞装置，通过装置本体1上设置震动传感器2和控制器9，控制器9与震动传感器2与警示灯15连接，并与监控中心远程通讯；当车辆撞击在碰撞板4上，控制器9采集震动传感器2传输的震动强度信号，并将其处理比对确认车辆碰撞等级，根据碰撞等级不同，控制器9能够进行屏蔽信号、警示灯15提示及警示灯15提示和远程报警救援；当碰撞等级达到警戒等级，控制器9与监控中心远程通讯，使高速警察及救援人员能够第一时间赶到现场处理事故及救援伤员，进一步降低了发生重大连环事故的风险，同时获取更多的救援时间。

有利的，参见附图5，控制器9内部集成有数据采集模块、分析模块、发送模块及执行模块，分析模块与数据采集模块、发送模块及执行模块通信，发送模块与监控中心远程通信，执行模块与警示灯15电性连接；震动传感器2与数据采集模块连接；其中，数据采集模块接收震动传感器2传输的震动信号，并将其发送给分析模块，分析模块内部设置阈值，包括0-10级撞击等级，经分析比对，确认撞击等级，执行模块屏蔽信号或提示；发送模块屏蔽信号或远程报警。

有利的，弹性连接部3为多组减震弹簧，减震弹簧在传感器安装面上均匀布置；可以布置多排多列复合弹簧，弹簧参数规格D外径为40-150mm，d内径为20-80mm，自由高度H为100-265mm，弹簧刚度为150-300Kg/cm。

有利的，装置本体1远离传感器安装面的一侧固定连接有安装板5，安装板5上具有安装孔，防护栏上有固定孔，螺栓6穿过安装孔及固定孔将装置本体1固定在防护栏上。本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置能够安装在易发生事故路段，道路突然变窄、桥上、急转弯、大坡度路段、容易积水或积雪路段、视线不清路段等，或全线路间距铺设该防护栏碰撞装置。

根据本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，还包括太阳能电池板组，太阳能电池板组连接装置本体1上，太阳能电池板组与电源装置8连接；并将电能储存在电源装置8内，为整个装置供电。

有利的，太阳能电池板组包括：电动转轴10、支架11及太阳能电池板13；电动转轴10可转动连接于装置本体1内，支架11一端连接电动转轴10，支架11另一端通过连接杆12连接太阳能电池板13，太阳能电池板13位于装置本体1顶部且与电源装置8电性连接。其中，支架11包括至少两个，均用于连接电动转换轴10与太阳能电池板13。可选择的，支架11形状可以采用矩形框，焊接在电转轴10上。

有利的，太阳能电池板组还包括定时控制装置7，定时控制装置7电连接于电动转轴10，用于控制电动转轴10定时转动。其中，电动转轴10包括底座、转动轴；底座设置在碰撞装置本体1上，转动轴安装在底座上，转动轴上设置有转动盘，转动盘上有滚筒，筒体内装设有驱动电机，该驱动电机与转动盘相对转动且与电源装置8连接。

有利的，定时控制装置7包括：定时器及控制模块；定时器与控制模块电性连接，控制模块电性连接电动转轴10。通过定时器设置时间，太阳能电池板13能够根据太阳光的照射方向发生转动，以提高充电量，为整个装置供电。

参见附图4，本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置的太阳能电池板组，通过定时控制装置定时器设置电动转轴10旋转时刻，到达旋转时刻，定时器控制装置控制驱动电机旋转电转轴10带动太阳能电池板13一起转动，使太阳能电池板13始终朝向太阳光方向，并将获取的电能储存在电源装置8内为整个装置供电。

本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，警示灯15为多个LED灯，位于装置本体1顶部且围设在太阳能电池板13四周；其中，在装置本体1顶部设置安装槽14，警示灯15嵌入在安装槽14内。

或警示灯15分为两部分：一分部位于装置本体1顶部且围设在太阳能电池板13四周，其中，在装置本体1顶部设置安装槽14，警示灯15嵌入在安装槽14内。

另一部分设置在装置本体1第一侧面边缘；便于提醒同向车道的车辆注意前方有事故，并且不影响对向车道车辆正常行驶。其中，警示灯15闪烁频率为1s-1.5s。

本发明还提供了一种智能高速公路防护栏碰撞装置的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤1当车辆撞击防护栏碰撞装置时，数据采集模块接收震动传感器传来的震动强度，传输给分析模块，经过分析模块与其内部设定的阈值比对分析，确认撞击等级，撞击等级包括0-10级；

步骤2将步骤1中确认的撞击等级信号传输至执行模块，如撞击等级小于2，执行模块屏蔽信号无动作；若撞击等级大于等于2，执行模块控制警示灯闪烁；

步骤3根据步骤1中确认的撞击等级信号，如撞击等级小于5，发送模块屏蔽信号无动作；若撞击等级大于等于5，发送模块将撞击等级信号远程发送给监控中心；

步骤4监控中心接收来自步骤3中的撞击等级信号，进行定位，并根据撞击等级信号确认是否报警及组织救援。

其中，步骤3中，为了防止碰撞装置误报，可以在装置本体上设置图像采集模块；也可以选择在放置碰撞装置路段设置图像实时采集装置配合识别现场是否为真实事故；也可以选择监控中心接收到报警信号后，结合事故路段的车辆流量动态监测，辅助判断是否为其他原因引起的误报，以便提高碰撞装置的准确性。

步骤4中，监控中心接收来自步骤3中的撞击等级信号，根据图像识别撞击车辆车牌号，在监控中心系统内匹配出对应的投保车险公司，进行辅助拨打出险请求，使对应的保险公司及时主动联系投保客户确认事故状态或组织人员出险。进一步降低了事故现场的紊乱，为快速处理高速公路交通事故提供了综合保障。

综上，本发明提供的一种智能高速公路防护栏碰撞装置及其控制方法，不仅能够实现警示、远程报警功能，还能够集合多种辅助设备，使高速事故能够立体化的解决现有技术的不足，不仅能够降低连环车辆撞击的风险，同时能够获得更多的救援时间，还能够为事故车辆驾驶者提供贴心的保险业务主动联系服务，降低了驾驶者的紧张情绪及无助，便于尽快处理高速交通事故，疏通道路。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种智能高速公路防护栏碰撞装置，安装于靠近车辆侧的高速公路的防护栏及来向车道与去向车道之间的防护栏上，其特征在于，包括：装置本体(1)、震动传感器(2)、控制器(9)、弹性连接部(3)、碰撞板(4)及电源装置(8)；所述装置本体(1)内具有中空腔，且其靠近车辆一侧具有传感器安装面；

所述装置本体(1)远离传感器安装面的一侧与所述防护栏可拆卸连接；所述控制器(9)安装在所述中空腔内；所述震动传感器(2)安装在所述传感器安装面上且与所述控制器(9)连接；所述控制器(9)与所述装置本体(1)顶部安装的警示灯(15)连接；

所述弹性连接部(3)沿着车辆碰撞方向布置且其一端连接所述装置本体(1)；所述碰撞板(4)与所述弹性连接部(3)另一端固定连接；所述电源装置(8)为所述震动传感器(2)、所述控制器(9)及所述警示灯(15)供电；所述控制器(9)与监控中心无线通信；

上述装置的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤(1)当车辆撞击防护栏碰撞装置时，数据采集模块接收震动传感器传来的震动强度，传输给分析模块，经过分析模块与其内部设定的阈值比对分析，确认撞击等级，撞击等级包括0-10级；

步骤(2)将步骤(1)中确认的撞击等级信号传输至执行模块，如撞击等级小于2，执行模块无动作；若撞击等级大于等于2，执行模块控制警示灯闪烁；

步骤(3)根据步骤(1)中确认的撞击等级信号，如撞击等级小于5，发送模块无动作；若撞击等级大于等于5，发送模块将撞击等级信号远程发送给监控中心；

步骤(4)监控中心接收来自步骤(3)中的撞击等级信号，进行定位，并根据撞击等级信号确认是否报警及组织救援；

其中，步骤(3)中，为了防止碰撞装置误报，在装置本体上设置图像采集模块；或选择在放置碰撞装置路段设置图像实时采集装置配合识别现场是否为真实事故；或选择监控中心接收到报警信号后，结合事故路段的车辆流量动态监测，辅助判断是否为其他原因引起的误报；步骤(4)中，监控中心接收来自步骤(3)中的撞击等级信号，根据图像识别撞击车辆车牌号，在监控中心系统内匹配出对应的投保车险公司，进行辅助拨打出险请求，使对应的保险公司及时主动联系投保客户确认事故状态或组织人员出险。

2.根据权利要求1所述的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，其特征在于，所述控制器(9)内部集成有数据采集模块、分析模块、发送模块及执行模块，所述分析模块与所述数据采集模块、所述发送模块及所述执行模块通信，所述发送模块与监控中心远程通信，所述执行模块与所述警示灯(15)电性连接；所述震动传感器(2)与所述数据采集模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，其特征在于，所述弹性连接部(3)为多组减震弹簧，所述减震弹簧在所述传感器安装面上且均匀布置。

4.根据权利要求1所述的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，其特征在于，所述装置本体(1)远离传感器安装面的一侧固定连接有安装板(5)，所述安装板(5)上具有安装孔，所述防护栏上有固定孔，螺栓(6)穿过所述安装孔及所述固定孔将所述装置本体(1)固定在所述防护栏上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，其特征在于，还包括太阳能电池板组，所述太阳能电池板组连接所述装置本体(1)上，所述太阳能电池板组与所述电源装置(8)连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，其特征在于，所述太阳能电池板组包括：电动转轴(10)、支架(11)及太阳能电池板(13)；所述电动转轴(10)可转动连接于所述装置本体(1)内，所述支架(11)一端连接所述电动转轴(10)，所述支架(11)另一端通过连接杆(12)连接所述太阳能电池板(13)，所述太阳能电池板(13)位于所述装置本体(1)顶部且与所述电源装置(8)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，其特征在于，所述太阳能电池板组还包括定时控制装置(7)，所述定时控制装置(7)电连接于所述电动转轴(10)，用于控制所述电动转轴(10)定时转动。

8.根据权利要求7所述的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，其特征在于，所述定时控制装置(7)包括：定时器及控制模块；所述定时器与所述控制模块电性连接，所述控制模块电性连接所述电动转轴(10)。

9.根据权利要求6-8任一项所述的一种智能高速公路防护栏碰撞装置，其特征在于，所述警示灯(15)为多个LED灯，位于所述装置本体(1)顶部且围设在所述太阳能电池板(13)四周；

或警示灯(15)分为两部分：一分部位于所述装置本体(1)顶部且围设在所述太阳能电池板(13)四周，另一部分设置在所述装置本体(1)第一侧面边缘。

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