CN108831170A - 一种智慧式高速公路巡检机器人、共享系统及商业模式 - Google Patents

Abstract

本发明公开的高速公路巡检机器人至少包括有车底盘和车身，车底盘上设置有用于无人驾驶的自动行驶系统，还包括中央控制器、通讯模块、移动信号灯装置、图像抓拍、视频录像及远程传输系统、语音、视频对讲系统、移动测速装置、紧急报警模块及紧急救援包；本发明解放了人力，给在高速公路上的行驶的车辆以无形中的压力，使其自我约束准守交通规则，减少事故发生率；发生交通事故时，智慧式交通执勤机器人启动移动信号灯装置，执行交通指挥，避免后续车辆堆叠交通事故的发生；对交通事故现场进行拍照或视频拍摄保留证据，用于对交通事故进行事故问责、损坏评估和保险评估，有助于快速恢复事故发生路段的正常使用。

Description

一种智慧式高速公路巡检机器人、共享系统及商业模式

技术领域

本发明属于交通执勤设备技术领域，特指一种智慧式高速公路巡检机器人及共享系统。

背景技术

随着科技的进步，机器代替人完成工作劳动成为发展的必然趋势。例如劳动强度大、劳动时间长、劳动条件恶劣的工作或有害环境下的工作，都需要用机器人来代替人完成劳动任务。众所周知，高速公路是车祸事故的高发地，主要是因为高速公路上车速限速较高，车辆行驶速度较快，且是隔离状态的单行道，所述司机们在心理上不担心有对面车辆的威胁，所以心理放松，警惕性也就不够高；还有一个现象，高速公路上一旦发生交通事故，没有更有效的方式用来警示后来车辆，现有的措施只是事故车辆的生还者及时在车后方方式警示三角架，但因三角架位置较低，且警示效果差，容易造成后续车辆不清楚前面状况又来不及刹车，而酿成多重事故的严重悲剧；再有，发生交通事故后，交警若未能及时赶来可能会造成现场场面不能及时被保留，问责证据不能及时被保留，因而造成交通事故的定责、损坏评估和保险评估都存在争议、扯皮的现象，造成麻烦。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能减少高速公路上交通事故，对事故发生路段进行临时交通指挥，避免后续多发事故；对事故现场进行及时拍照或视频取证，方便事故的定责、损坏评估和保险评估的一种智慧式高速公路巡检机器人及共享系统。

本发明的目的是这样实现的：高速公路巡检机器人至少包括有车底盘和车身，车底盘上设置有用于无人驾驶的自动行驶系统，还包括中央控制器、通讯模块、图像抓拍、视频录像及远程传输系统、语音、视频对讲系统、移动测速装置及紧急救援包；

中央控制器作为控制枢纽，用于对高速公路巡检机器人进行信息整合和调控；

通讯模块是基于互联网系统实现中央控制器与远程终端的无线信息交互；

图像抓拍、视频录像及远程传输系统连通所述中央控制器，通过中央控制器控制所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统进行车牌抓拍、交通事故现场拍照和录像，并通过通讯模块进行远程传输至交通指挥中心；

语音、视频对讲系统连通中央控制器，并通过通讯模块与交通指挥中心进行远程语音或视频对话，用于对交通事故进行现场远程事故定责和作出损坏评估；

移动测速装置连通所述中央控制器，通过中央控制器控制移动测速装置进行高速测速，并触动所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统对超速车辆抓拍及信息上传；

紧急救援包至少包括小型破拆设备、灭火器、灭火毯、防毒面具、纱布绷带和止血药剂。

进一步的，自动行驶系统包括驱动模块、路径导航模块、避障模块和通讯模块和数据处理模块，

驱动模块用于控制车辆的行驶速度和方向，路径导航模块用于根据出发点和目的地自动计算路径；

所述避障模块用于在规划好的路径上根据道路的情况规避障碍物和交通信号；

所述通讯模块用于与云计算系统、用于并反馈机器人自身的运行数据和功能数据；

所述数据处理模块用于计算所述路径导航模块、避障模块和通讯模块传递回来的数据并作出结论并通过驱动模块控制行驶。

进一步的，所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统采用高速HD摄像头，并至少设置为位于所述车身前端和后端的两组，所述高速HD摄像头具有夜视功能，并配备至少1TB超大储存设备，采用本地循环录制的方式进行储存；通讯模块采用5G组网通讯方式实时连接到各地交通指挥中心；紧急报警模块包括设置于车身上的报警器，报警器包括控制电路、语音电路及发光电路，报警器上电后，主控制器自动读取由数码盘设定的语音地址，当主控制器接收到打点或接点或架空线或红外线探头的输入的信号后，自动控制语音电路发出报警声音，同时控制发光电路发出闪烁的红色信号。

进一步的，还包括电池电量管理模块，电池电量管理模块包括有电池组、充电模块、充放电芯片和电量检测芯片，充电模块包括有用于给电池组充电的太阳能充电模块和通过发电机实现的有线充电模块，电量检测芯片包括有CPU、电压监测单元、电流监测单元、电池状态检测单元和总线通讯单元，太阳能充电模块包括可伸缩的太阳能充电板，太阳能充电板设置在车身周测及上端面。

进一步的，所述避障模块包括有交通标示识别模块，交通标示识别模块包括有视频识别装置用于拍摄车辆前方道路画面，分辨前方是否存在交通信号灯和交通标识线，并识别交通信号灯的状态，同时根据视频画面中交通标识线的像素值计算车辆距离交通标识线的实时空间距离，并将两者之间连续缩短的空间距离值发送至数据处理模块；

视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄车辆的前方道路画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算；视频识别模块包括交通标识线识别模块；交通标识线识别模块用于对获取的画面中的交通标识线距离车辆的空间距离进行分析计算。

进一步的，数据处理模块还连接驱动模块，驱动模块包括有ECU，数据处理模块通过ECU对车辆进行控制；数据处理模块还连接云计算系统，数据处理模块可将车辆行驶状态发送至云计算系统，云计算系统可向数据处理模块反馈命令指令，通过数据处理模块连接ECU对车辆进行控制。

进一步的，避障模块包括有障碍物识别模块，障碍物识别模块包括用于探测障碍物距离的探测装置，用于存储探测路障物方位距离性质的路障信息存储装置，用于存储避障运算编码的避障运算编码存储装置，用于将存储探测路障信息存储装置与存储在避障运算编码存储装置中进行比较，替代控制信号输入装置指令车辆避障运动的比较器；探测装置为设置在该电动车车体周延的至少一个发射单元和接收单元；发射单元包括超声波发射元件和触发电路，接元包括超声波接收元件和前端放大电路。

进一步的，所述路径导航模块包括有存储器、输入输出口和处理器；所述处理器包括：导航信息获取模块，用于获取导航图案信息并规划出非机动车道的行驶路径；自动导航控制模块，用于根据导航信息获取模块所获取的导航图案信息来控制车辆行驶参数。

进一步的，所述驱动模块上设置有至少两个分别设于车底盘两侧的驱动轮和数量与驱动轮数量相同且分别与各驱动轮传动连接的驱动电机；驱动电机一侧还连连接有控制信号接受装置和控制信号输入装置；车底盘上还设置有电池组，车身的上端还设置有光能发电模块或风能发电模块，光能发电模块或风能发电模块连接有电池组用于为其充电。

进一步的，所述智慧式高速公路巡检机器人还包括有自动灭火装置，自动灭火装置用于事故现场发生火灾时，机器人将自动启动灭火装置进行灭火；所述自动灭火装置至少包括由感应探测器以及视频分析火灾的装置；感应探测器用于感应火焰、温度、烟雾信息。

一种共享系统，包括云计算系统、若干个智慧式高速公路巡检机器人和分布于使用者的终端设备；云计算系统用于统筹分配管理所述智慧式智慧式高速公路巡检机器人并将有关信息分别反馈至智慧式高速公路巡检机器人和终端设备；终端设备至少包括对使用者定位的功能和向云计算系统进行一键申请智慧式高速公路巡检机器人的功能。

一种商业模式，所述智慧式高速公路巡检机器人可以被交通部门的警务系统采购使用或租赁使用，平台通过收取租金或购买金获利；部分数据还能与保险公司共享，帮助保险公司记录和上传现场的保险定责信息，减少保险公司的人员和车辆成本；还可通过收取维护费、维修费、管理费、升级费、指导使用费获取盈利。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1.解放了人力，给在高速公路上的行驶的车辆以无形中的压力，使其自我约束准守交通规则，减少事故发生率；

2.一旦发生交通事故，智慧式交通执勤机器人可尽快赶到现场指挥交通，疏散交通，避免后续车辆堆叠交通事故和大范围拥堵情况的发生；对交通事故现场进行拍照或视频拍摄保留证据，也可根据需要上传至交通指挥中心，还可连通与交通指挥中心进行远程语音或视频对话，用于对交通事故进行事故问责、损坏评估和保险评估，减少争议、扯皮的现象，高效快速的处理交通事故，有助于快速恢复事故发生路段的正常使用；

3.通过智慧式交通执勤机器人的共享系统，若发生交通事故，根据事故发生地位置，交通指挥中心安排最近的智慧式交通执勤机器人进行救援。智慧式交通执勤机器人配备紧急报警模块及紧急救援包，用于紧急救援，挽救生命；同时智慧式交通执勤机器人体积较小，所以在处理道路安全事故时，不会受到现场堵车情况的影响，可以快速的前往事故发生地处理事故。

4.在一些道路交通安全事故中，会存在有人员被困的情况，视频对讲系统可以有效的帮助被困人员进行自救逃生，无法自救的可以进行现场的交流和辅导，增强被困人员的求生欲望等待专业救援人员进行援救。

5.所述的智慧式交通执勤机器人可以存放在高速公路上的加油站、收费站、执勤点等建筑内，也可以选定某一条路径上进行24h不间断的巡回式检查，也可在高速公路的一些位置修建一些可移动式的小型岗亭，供给机器人使用，通过这样的摆放设置，可以确保智慧式交通执勤机器人在高速公路上行成网络管理并可以实时接收交通指挥中心的指令并准确执行。

6.在处理道路交通安全事故时，能够自动探测现场是否存在火灾，探测手段诸如火焰、温度、烟雾等探测器或分析图像，通过数据处理模块确定现场是否有火灾发生，如事故现场发生火灾，机器人将自动启动灭火装置对着火点进行灭火。

7.所述的智慧式交通执勤机器人还能与110交通指挥中心进行远程的视频连接，远程即可获得现场的详细情况，帮助救援人员和交通部门在安排人员的过程中充分的了解到现场的实际情况。

8.本发明可以实现自动化的高速电子交通警察巡逻，直接代替交通警察使用，既能减少交警处理一些事故时面临的安全威胁，又能减少交警的数量实现远程和智能自动化的处理。

9、所述高速巡检机器人可以实现自动化的行走和路径规划，避开障碍物，包括人或者是在高速上行驶的车辆。在运行过程中全部采用电能供电，对自身的电量实时监测并根据当前动作和每天事务安排自动评估剩余电量的可使用时间，电量不足时自动补充电能，且在无事的时候也会进行自动充电，时刻保障自身电量能够供应机器人本身持续性的工作。

10、所述高速巡检机器人内部线路中都实现电气火灾隐患监测，一旦发现电路存在问题即会开始进行报警，必要情况会紧急切断隐患部位的电源，确保整个机器人自身不会因为这些原因起火或烧毁。

11、所述高速巡检机器人具备功能和故障自我检测功能，可以在固定时间下、主人指令下或故障情况下进行自身的功能自我检测，一旦发现功能实现存在问题，则会向后台系统保修并提交准确的故障信息报告，等待维修。短时无法修复的，系统将自动调配新的机器人进行补充使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明处理机制的示意框图；

图中：1-车底盘；2-车身；3-移动信号灯装置。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明做进一步描述。

如图1和2所示,高速公路巡检机器人至少包括有车底盘1和车身2，车底盘1上设置有用于无人驾驶的自动行驶系统，还包括中央控制器、通讯模块、移动信号灯装置3、图像抓拍、视频录像及远程传输系统、语音、视频对讲系统、移动测速装置、紧急报警模块及紧急救援包；

中央控制器作为控制枢纽，用于对高速公路巡检机器人进行信息整合和调控；

通讯模块是基于互联网系统实现中央控制器与远程终端的无线信息交互；

移动信号灯装置3连通中央控制器，通过中央控制器控制移动式信号灯装置进行交通指示；

图像抓拍、视频录像及远程传输系统连通所述中央控制器，通过中央控制器控制所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统进行车牌抓拍、交通事故现场拍照和录像，并通过通讯模块进行远程传输至交通指挥中心；

语音、视频对讲系统连通中央控制器，并通过通讯模块与交通指挥中心进行远程语音或视频对话，用于对交通事故进行现场远程事故定责和作出损坏评估；

移动测速装置连通所述中央控制器，通过中央控制器控制移动测速装置进行高速测速，并触动所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统对超速车辆抓拍及信息上传；

紧急报警模块连通所述中央控制器，并通过通讯模块与各地交通指挥中心联网，以使触动紧急报警模块即能进行就近报警，并在现场发出声光报警和语音提示；

紧急救援包至少包括小型破拆设备、灭火器、灭火毯、防毒面具、纱布绷带和止血药剂。

自动行驶系统包括驱动模块、路径导航模块、避障模块和通讯模块和数据处理模块，

驱动模块用于控制车辆的行驶速度和方向，路径导航模块用于根据出发点和目的地自动计算路径；

所述避障模块用于在规划好的路径上根据道路的情况规避障碍物和交通信号；所述通讯模块用于与云计算系统、用于并反馈机器人自身的运行数据和功能数据；所述数据处理模块用于计算所述路径导航模块、避障模块和通讯模块传递回来的数据并作出结论并通过驱动模块控制行驶。

移动信号灯装置3设置于车身2顶部，所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统采用高速HD摄像头，并至少设置为位于所述车身前端和后端的两组，所述高速HD摄像头具有夜视功能，并配备至少1TB超大储存设备，采用本地循环录制的方式进行储存；通讯模块采用5G组网通讯方式实时连接到各地交通指挥中心；紧急报警模块包括设置于车身上的报警器，报警器包括控制电路、语音电路及发光电路，报警器上电后，主控制器自动读取由数码盘设定的语音地址，当主控制器接收到打点或接点或架空线或红外线探头的输入的信号后，自动控制语音电路发出报警声音，同时控制发光电路发出闪烁的红色信号。

还包括电池电量管理模块，电池电量管理模块包括有电池组、充电模块、充放电芯片和电量检测芯片，充电模块包括有用于给电池组充电的太阳能充电模块和通过发电机实现的有线充电模块，电量检测芯片包括有CPU、电压监测单元、电流监测单元、电池状态检测单元和总线通讯单元，太阳能充电模块包括可伸缩的太阳能充电板，太阳能充电板设置在车身2周测及上端面。本技术方案具体的说明了一种电量检测芯片的结构形式。优选地本电池检测芯片可以采用型号为：BQ27510的芯片。本技术方案所述的总线通讯单元，可以参考[中国发明]CN201220020977.6所述公开的电动汽车用锂电池电源管理系统。本技术方案所述的电池状态检测单元可以参考[中国发明]CN201020199399.8所公开的一种电池智能管理系统。

本技术方案所述的通讯模块可以采用4G通讯的方式进行，不仅技术成熟而且传输速度快。同时通过给每一个自动运输车一个4G卡，就相当于给每个自动运输车都有一个独立的身份，这样就可以更好的让云计算系统和终端设备对自动运输车进行控制。同时还可以运输物品的不同，定制一些自动运输车，比如需要运输冷藏的物品，那自动运输车就需要满足全程冷链的物流运输标准。本技术方案所述的数据处理模块优选地是一种可编程控制器，优选地采用单片机编程控制也可以采用S3C2440芯片控制。

智慧式高速公路巡检机器人自身配备所述避障模块包括有交通标示识别模块，且在各种道路上行驶均具备该功能模块。所述交通标示识别模块包括有视频识别装置用于拍摄车辆前方道路画面，分辨前方是否存在交通信号灯和交通标识线，并识别交通信号灯的状态，同时根据视频画面中交通标识线的像素值计算车辆距离交通标识线的实时空间距离，并将两者之间连续缩短的空间距离值发送至所述数据处理模块；所述的避障模块在实际应用时，机器人本身能自动查看周边的交通标志和信号灯，根据实际的道路情况，有标志和信号灯的进行识别并执行规则，没有标志或信号灯的按照道实际路状况和国家允许道路行驶速度行驶。

视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄车辆的前方道路画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算；视频识别模块包括信号灯识别模块和交通标识线识别模块，信号灯识别模块用于对获取的画面中的交通信号灯状态；交通标识线识别模块用于对获取的画面中的交通标识线距离车辆的空间距离进行分析计算。

本技术方案具体的说明了一种避障模块的技术方案。通过在车底盘1安装摄像装置，拍摄前方道路画面，识别画面中的交通信号灯和斑马线，根据画面像素值分析计算得出车辆距离前方斑马线的实时空间距离，以及识别出交通信号灯的状态，并将空间距离值和交通信号灯的状态信息发送至主机；随着车辆不断向前行驶，该车辆距离前方斑马线距离也越来越近，主机不断获得连续变化的实时空间距离值，同时对车辆是否会闯红灯进行判断，若会闯红灯，则通过ECU对车辆进行限速或锁车，对自动运输车闯红灯的行为进行预防和制止，有利于维护交通秩序。本技术方案所述的摄像装置，可以通过使用镜头和电荷耦合元件(CCD)获取所述导航图案信息和路况实时信息，或者使用镜头和互补性氧化金属半导体(CMOS)获取所述导航图案信息。

需要特别说明的是，可以通过两种不同方式获取导航图案信息，例如通过镜头和电荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)，再如可选的可以通过镜头和互补性氧化金属半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)。通过这些传感器，车辆导航设备可以拍摄导航图案信息。

数据处理模块还连接驱动模块，驱动模块包括有ECU，数据处理模块通过ECU对车辆进行控制；数据处理模块还连接云计算系统，数据处理模块可将车辆行驶状态发送至云计算系统，云计算系统可向数据处理模块反馈命令指令，通过数据处理模块连接ECU对车辆进行控制。本技术方案具体的公开了一种ECU在避障过程中的作用。本技术方案所述的ECU是指，ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元，又称"行车电脑"、"车载电脑"等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是"ECU就是汽车的大脑"。

进一步的，避障模块包括有障碍物识别模块，障碍物识别模块包括用于探测障碍物距离的探测装置，用于存储探测路障物方位距离性质的路障信息存储装置，用于存储避障运算编码的避障运算编码存储装置，用于将存储探测路障信息存储装置与存储在避障运算编码存储装置中进行比较，替代控制信号输入装置指令车辆避障运动的比较器；探测装置为设置在该电动车车体周延的至少一个发射单元和接收单元；发射单元包括超声波发射元件和触发电路，接元包括超声波接收元件和前端放大电路。

本技术方案具体的公开了一种障碍物识别模块的技术方案，用于识别在行驶过程中的行人或其他车辆或其他障碍物。通过探测装置反馈回来的信息与路障信息存储装置之间信息的抓取的，再通过比较器，根据事先设定好的参数值判定避障的方式和避障后行进的线路。本技术方案所述的比较器是通过比较两个输入端的电流或电压的大小，在输出端输出不同电压结果的电子元件。本技术方案所述的比较器可以参考[中国发明]CN201521020832.6，所公开的车辆动态限速系统及车辆。至于本技术方案所述的超声波发射元件、触发电路、超声波接收元件和前端放大电路均属于现有技术，这里不多做赘述。

在实际使用中避障的方式是：在自动运输车的周测设置若干个超声波发射元件，其中至少在自动运输车前侧设置三个超声波发射元件，分别用于检测左侧障碍物的距离、前侧障碍物的距离和右侧障碍物的距离，并根据反馈得到的数据通过比较器进行计算，关于本技术方案中所述的比较器优选的可以利用arduin单片机阵列发送转向或者后退指令，也就是朝选择朝向距离远的一侧行进。

在实际使用过程中，由于感应到的数值是多个的，可以通过将每个感应器感到每个数据都分别从小到大的排列顺序，然后再从中选择最小数值，然后再将多个方向的最小数值进行对比，选择出表示距离深度较大的方向来进行转向。关于避障具体原理是，先由CAN总线传输至CAN总线拓展板再传输至arduin单片机阵列再传输至AQMD6030BLS_P电机驱动器分析数据，并将数据转化成轮毂电机转动的角度的速度。

优选地，所述发射单元设置在车体四周且还包括有红外传感器和毫米波雷达。红外传感器和毫米波雷达在汽车行驶和倒车中已经成熟使用，这里不多做赘述。

路径导航模块包括有存储器、输入输出口和处理器；所述处理器包括：导航信息获取模块，用于获取导航图案信息并规划出非机动车道的行驶路径；自动导航控制模块，用于根据导航信息获取模块所获取的导航图案信息来控制车辆行驶参数。

驱动模块上设置有至少两个分别设于车底盘1两侧的驱动轮和数量与驱动轮数量相同且分别与各驱动轮传动连接的驱动电机；驱动电机一侧还连连接有控制信号接受装置和控制信号输入装置；车底盘1上还设置有电池组，车身2的上端还设置有光能发电模块或风能发电模块，光能发电模块或风能发电模块连接有电池组用于为其充电。

一种共享系统，包括云计算系统、若干个智慧式高速公路巡检机器人和分布于使用者的终端设备；云计算系统用于统筹分配管理所述智慧式智慧式高速公路巡检机器人并将有关信息分别反馈至智慧式高速公路巡检机器人和终端设备；终端设备至少包括对使用者定位的功能和向云计算系统进行一键申请智慧式高速公路巡检机器人的功能。

优选地，本技术方案的处理机制主要为通过视频图像采集、机械控制件、信号灯设备、储物仓设备、语音和视频对讲设备、打印机等使机器人具体做出交通违章处罚、本地视频图像上传、语音视频对讲、交通情况判断指挥、高速事故远程情况传输、高速交管系统连接、超数据上传、道路车祸处理和救援等操作。进一步的上述处理机制通过从终端数据中心调取数据信息、经后台数据分析计算和指令下达具体实现：其中终端数据信息的采集包括：调取超速车牌信息和超速信息、调取下一级执勤交通警察信息并通知、调取高速超速违规处罚及责任判断信息等；后台管理和指令下达包括：通过远程控制处理、远程召唤或远程安排执勤、自动信号灯和自动交通指挥、自动事故现场信息上传和自动高速违规信息上传等；上述数据信息调取和后台控制中心的信息交互主要通过网络连接模块、定位模块、道路交通网格模块和视频处理模块及电池电量检测模块具体实现。

本技术方案的技术要点主要包括①加入导航模块、定位模块，使用互联网联网技术(包括GPRS、4G、5G三大主流类别)，使用北斗定位和GPS定位技术。采用zeggbi/433/bule短距离通讯技术，使用http/482/TCP数据传输技术、②远程音视频交换技术、③雷达超速探测技术、④图像抓拍技术、⑤数据分析：采用分布式技术进行数据归类和总结；其中数据分析的参考流程为：

数据采集——数据分类(视频数据、声纹数据、行走路径规划)——数据分类储存——数据分类调取——调取数据分析——判断数据类型(有效/无效)——清理无效数据等。

通过上述技术要点和机构设计要点，本技术方案主要实现①高速超速测速和车牌抓拍(移动执勤式)；②高速交通事故紧急处理和现场情况传输；③高速公路事故道路紧急救援和智能交通疏散；④道路交通事故保险评估(远程传输视频)；⑤普通交通事故的车辆事故情况抓拍，车辆破损抓拍，远程事故定责和损坏评估。

本发明可以解放了人力，给在高速公路上的行驶的车辆以无形中的压力，使其自我约束准守交通规则，减少事故发生率；一旦发生交通事故，智慧式交通执勤机器人可尽快赶到，启动移动信号灯装置3，执行交通指挥，避免后续车辆堆叠交通事故的发生；对交通事故现场进行拍照或视频拍摄保留证据，也可根据需要上传至交通指挥中心，还可连通与交通指挥中心进行远程语音或视频对话，用于对交通事故进行事故问责、损坏评估和保险评估，减少争议、扯皮的现象，高效快速的处理交通事故，有助于快速恢复事故发生路段的正常使用；智慧式交通执勤机器人配备紧急报警模块及紧急救援包，用于紧急救援，挽救生命；通过智慧式交通执勤机器人的共享系统，若发生交通事故，事故现场人员可通过手机APP可进行远程申请智慧式交通执勤机器人进行救援，智慧式交通执勤机器人也可以与相应高速公路路段的本地医院和公安局信息通讯，便于进行及时抢救和罪犯抓捕。

进一步需要说明的是，本实施例的无人驾驶的自动行驶系统的底部驱动和管理系统中设置有路径导航模块、避障模块和通讯模块和数据处理模块以及定位模块、自动控制行走模块、储物仓电磁锁模块、视频识别模块和语音识别模块等；路径导航模块实现无人在起点和目的地之间的路线规划，其规划范围包括了室内路径规划和室外路径规划；避障模块是通过与传感器连接探测行走路径上是否存在障碍物，并且控制无人车的行驶路径避开障碍物；通讯模块是实现无人车的各类数据，如订单信息，目的地信息等数据与后台直接的发送和接收，命令信息的接收；数据处理模块是配合通讯模块接收到指令以后，在无人车本地进行数据计算和执行的；定位模块使用GPS/北斗等进行定位，功能是实时确定无人无人车的当前具体位置；自动控制行走模块是无人车的四个驱动轮控制和管理模块，通过上述的多个模块，及本地计算的避障等信息，实时调整控制无人车的行驶轨迹、方向调整和停止行走等。

需要说明的是本发明的保护范围包括的是软件+硬件+整体的后台系统+大数据分析构成整个专利体系，包括①行驶过程中具备信号灯的识别、人行道、机动车道和非机动车道的识别、速度的控制。自动行驶过程中严格遵守交通法规，不逆行，遵守信号灯规则等，本发明机器人进入高速公路巡检车道则自行调节行驶速度。②该机器人具备区域性和道路性，可设定只能在既定的某几条或者是某一段高速道路上运行和调配，便于管理。③无人车具备远程召唤功能，所谓远程召唤是指在用户使用指定的软件发布需求时，无人车可以根据用户的需求和指定的位置自动到达，且远程召唤只能是在既定的一个区域内实现。④本发明是针对短距离巡逻执勤打造的，设置有区域范围的认知模块，不会超出距离运输，也不会超距离召唤。即本发明的交通执勤机器人具有区域选定的功能，存在RFID系统，含电子围栏，不会跨区域运行，只在设定区域内实现。⑤都用新能源进行供电作为动力系统，所以除了基本的电池电量监测外，还具备电池安全监测控制功能，即保障电池不会充电爆炸更不会在运输过程中电池出现故障。⑥本发明的机器人在自身的电气线路中装备了智能的电气火灾探测器，在运行过程中实施防范火灾的发生，而且还配置了自动灭火设备，一旦因为自身或者是外部的原因导致无人车起火，自动灭火设备将会启动。⑦本发明的机器人设置故障自我检测功能模块，通过各处的传感器对车辆进行监测，确保安全、快速、可靠额无故障的使用。

同时，在所述数据处理模块控制所述机器人在高速公路执勤和行驶的过程中，根据外出执勤需求自动切换至自动驾驶模式，实现路径自动规划并按照下述的路径规划模块，按照国家法律法规允许的道路行驶速度内随停随走。

所述数据处理模块针对人员有识别功能，采用人脸识别的技术，识别的同时还能进行记录，所述数据处理模块带有全球精准定位系统，定位方式包括GPS定位和北斗定位以及其他的卫星及测绘类型定位，可以实时将所述机器人的具体地理位置发送到平台上。所述数据处理模块在控制所述机器人的所有动作和活动时，全部都是符合国家法律法规要求的，且所有的安保动作都是基于110、119、120指挥中心授权启动的，并且所有的动作执行和活动时，均不会对人发出攻击或冲撞。

进一步的，在所述数据处理模块控制所述机器人在高速公路执勤和行驶的过程中，根据外出执勤需求自动切换至自动驾驶模式，实现路径自动规划并按照下述的路径规划模块，按照国家法律法规允许的道路行驶速度内随停随走。

进一步的，所述智慧式高速公路巡检机器人还包括有自动灭火装置，自动灭火装置用于事故现场发生火灾时，机器人将自动启动灭火装置进行灭火；所述自动灭火装置至少包括由感应探测器以及视频分析火灾的装置；感应探测器用于感应火焰、温度、烟雾信息。

一种商业模式，所述智慧式高速公路巡检机器人可以被交通部门的警务系统采购使用或租赁使用，平台通过收取租金或购买金获利；部分数据还能与保险公司共享，帮助保险公司记录和上传现场的保险定责信息，减少保险公司的人员和车辆成本；还可通过收取维护费、维修费、管理费、升级费、指导使用费获取盈利。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智慧式高速公路巡检机器人，其特征在于：包括高速公路巡检机器人，所述的高速公路巡检机器人至少包括有车底盘和车身，所述车底盘上设置有用于无人驾驶的自动行驶系统，还包括中央控制器、通讯模块、图像抓拍、视频录像及远程传输系统、语音、视频对讲系统、移动测速装置、紧急救援包；

所述中央控制器作为控制枢纽，用于对所述高速公路巡检机器人进行信息整合和调控；

所述通讯模块是基于互联网系统实现所述中央控制器与远程终端的无线信息交互；

所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统连通所述中央控制器，通过所述中央控制器控制所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统进行车牌抓拍、交通事故现场拍照和录像，并通过所述通讯模块进行远程传输至交通指挥中心；

所述语音、视频对讲系统连通所述中央控制器，并通过所述通讯模块与交通指挥中心进行远程语音或视频对话，用于对交通事故进行现场远程事故定责和作出损坏评估；

所述移动测速装置连通所述中央控制器，通过所述中央控制器控制所述移动测速装置进行高速测速，并触动所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统对超速车辆抓拍及信息上传；

所述紧急救援包至少包括小型破拆设备、灭火器、灭火毯、防毒面具、纱布绷带和止血药剂。

2.根据权利要求1所述的智慧式高速公路巡检机器人，其特征在于：所述自动行驶系统包括驱动模块、路径导航模块、避障模块和通讯模块和数据处理模块，

所述驱动模块用于控制车辆的行驶速度和方向，所述路径导航模块用于根据出发点和目的地自动计算路径；

所述避障模块用于在规划好的路径上根据道路的情况规避障碍物和交通信号；

所述通讯模块用于与云计算系统、用于并反馈机器人自身的运行数据和功能数据；

所述数据处理模块用于计算所述路径导航模块、避障模块和通讯模块传递回来的数据并作出结论并通过驱动模块控制行驶。

3.根据权利要求1所述的智慧式高速公路巡检机器人，其特征在于：所述移动信号灯装置设置于所述车身顶部，所述图像抓拍、视频录像及远程传输系统采用高速HD摄像头，并至少设置为位于所述车身前端和后端的两组，所述高速HD摄像头具有夜视功能，并配备至少1TB超大储存设备，采用本地循环录制的方式进行储存；所述通讯模块采用5G组网通讯方式实时连接到各地交通指挥中心；所述紧急报警模块包括设置于车身上的报警器，所述报警器包括控制电路、语音电路及发光电路，所述报警器上电后，所述主控制器自动读取由数码盘设定的语音地址，当所述主控制器接收到打点或接点或架空线或红外线探头的输入的信号后，自动控制所述语音电路发出报警声音，同时控制所述发光电路发出闪烁的红色信号。

4.根据权利要求1所述的智慧式高速公路巡检机器人，其特征在于：还包括电池电量管理模块，电池电量管理模块包括有电池组、充电模块、充放电芯片和电量检测芯片，所述充电模块包括有用于给所述电池组充电的太阳能充电模块和通过发电机实现的有线充电模块，所述电量检测芯片包括有CPU、电压监测单元、电流监测单元、电池状态检测单元和总线通讯单元，所述太阳能充电模块包括可伸缩的太阳能充电板，所述太阳能充电板设置在所述车身周测及上端面。

5.根据权利要求2所述的智慧式高速公路巡检机器人，其特征在于：所述避障模块包括有交通标示识别模块，交通标示识别模块包括有视频识别装置用于拍摄车辆前方道路画面，分辨前方是否存在交通信号灯和交通标识线，并识别交通信号灯的状态，同时根据视频画面中交通标识线的像素值计算车辆距离交通标识线的实时空间距离，并将两者之间连续缩短的空间距离值发送至所述数据处理模块；

所述视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，所述视频获取模块用于拍摄车辆的前方道路画面，所述视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算；所述视频识别模块包括信号灯识别模块和交通标识线识别模块，所述信号灯识别模块用于对获取的画面中的交通信号灯状态；所述交通标识线识别模块用于对获取的画面中的交通标识线距离车辆的空间距离进行分析计算。

6.根据权利要求5所述的智慧式高速公路巡检机器人，其特征在于：所述数据处理模块还连接所述驱动模块，驱动模块包括有ECU，所述数据处理模块通过ECU对车辆进行控制；所述数据处理模块还连接云计算系统，所述数据处理模块可将车辆行驶状态发送至云计算系统，所述云计算系统可向数据处理模块反馈命令指令，通过数据处理模块连接ECU对车辆进行控制。

7.根据权利要求2所述的智慧式高速公路巡检机器人，其特征在于：所述避障模块包括有障碍物识别模块，障碍物识别模块包括用于探测障碍物距离的探测装置，用于存储探测路障物方位距离性质的路障信息存储装置，用于存储避障运算编码的避障运算编码存储装置，用于将存储探测路障信息存储装置与存储在避障运算编码存储装置中进行比较，替代控制信号输入装置指令车辆避障运动的比较器；所述探测装置为设置在该电动车车体周延的至少一个发射单元和接收单元；所述发射单元包括超声波发射元件和触发电路，所述接元包括超声波接收元件和前端放大电路；所述路径导航模块包括有存储器、输入输出口和处理器；所述处理器包括：导航信息获取模块，用于获取导航图案信息并规划出非机动车道的行驶路径；自动导航控制模块，用于根据所述导航信息获取模块所获取的所述导航图案信息来控制车辆行驶参数；所述驱动模块上设置有至少两个分别设于所述车底盘两侧的驱动轮和数量与所述驱动轮数量相同且分别与各所述驱动轮传动连接的驱动电机；所述驱动电机一侧还连连接有控制信号接受装置和控制信号输入装置；所述车底盘上还设置有电池组，所述车身的上端还设置有光能发电模块或风能发电模块，所述光能发电模块或风能发电模块连接有所述电池组用于为其充电。

8.根据权利要求1所述的智慧式高速公路巡检机器人，其特征在于：所述智慧式高速公路巡检机器人还包括有自动灭火装置，自动灭火装置用于事故现场发生火灾时，机器人将自动启动灭火装置进行灭火；所述自动灭火装置至少包括由感应探测器以及视频分析火灾的装置；感应探测器用于感应火焰、温度、烟雾信息。

9.一种共享系统，其特征在于：包括云计算系统、若干个权利要求1至8任一项所述的智慧式高速公路巡检机器人和分布于使用者的终端设备；所述云计算系统用于统筹分配管理所述智慧式智慧式高速公路巡检机器人并将有关信息分别反馈至智慧式高速公路巡检机器人和终端设备；所述终端设备至少包括对使用者定位的功能和向所述云计算系统进行一键申请所述智慧式高速公路巡检机器人的功能。

10.一种商业模式，其特征在于：所述智慧式高速公路巡检机器人可以被交通部门的警务系统采购使用或租赁使用，平台通过收取租金或购买金获利；部分数据还能与保险公司共享，帮助保险公司记录和上传现场的保险定责信息，减少保险公司的人员和车辆成本；还可通过收取维护费、维修费、管理费、升级费、指导使用费获取盈利。