CN113362647A - 一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶。所述具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，包括：主体；避让结构，所述避让结构设置于所述主体的底部，所述避让结构包括壳体、驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、锥齿轮转件、锥齿轮、滚轮件以及电控主板。本发明提供一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，通过设置避让结构，一方面为主体底部提供支撑，另一方面使得智慧锥桶带有自动避让功能，使得智慧锥桶带有自动感知能力，能够根据外部车辆的实时情况进行预测判断，进而作出自动便让反应，带动智慧锥桶移动至安全位置，避免车辆直接与其相撞，对智慧锥桶起到很好的保护作用，相较于传统的固定式智慧锥桶。

Description

一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶

技术领域

本发明涉及智慧锥桶领域，尤其涉及一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶。

背景技术

智慧锥桶是由高德地图首创的道路安全物联网解决方案落地形式，通过对传统的交通安全设施（如反光交通锥、三角警告牌等）进行物联网化改造，并与高德地图App数据平台无缝对接，实现道路施工、事故和封闭管制信息的实时精准采集和发布，提升用户出行效率和安全水。

现有技术中，智慧锥桶一般是由路障桶以及顶部的智能定位头组成，在使用时，直接将其放置在公路上，通过其上的智能定位头能够实时的将该段道路情况上传至移动终端导航中，提前告知人们，让其绕行。

然而在高速公路施工过程中，同样需要用到智慧锥桶，而当车辆出现故障或是驾驶人员没有使用导航驾驶时，由于智慧锥桶位置不能移动，因此并不会作出避让反应，则会使得车辆直接将施工路段的智慧锥桶撞倒或是直接撞飞，导致智慧锥桶因撞击出现损坏，使其不能正常使用，而智慧锥桶的生产成本较高，为交通部门带来一定的损失。

因此，有必要提供一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，解决了智慧锥桶不具备自动避让功能的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，包括：

主体；

避让结构，所述避让结构设置于所述主体的底部，所述避让结构包括壳体、驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、锥齿轮转件、锥齿轮、滚轮件以及电控主板；

其中，所述主动齿轮固定于所述驱动电机的输出端，所述从动齿轮套接于所述锥齿轮转件的外部，所述主动齿轮与所述从动齿轮的外部啮合，所述锥齿轮固定于所述滚轮件上，且所述锥齿轮与所述锥齿轮转件的外部啮合；

所述电控主板包括距离传感器、速度传感器、智能分析模块以及控制器以及蓄电池。

优选的，所述壳体的两侧均通过固定螺丝与所述主体的底部固定连接，所述驱动电机设置于所述壳体的内部，且所述驱动电机与所述控制器连接。

优选的，所述锥齿轮转件转动于所述壳体内，所述滚轮件的数量设置有两个，且两个所述滚轮件分别位于壳体的左侧与右侧，所述滚轮件上的转轴与所述壳体转动连接。

优选的，所述距离传感器与所述速度传感器均与所述智能分析模块连接，所述智能分析模块与所述控制器连接。

优选的，所述距离传感器与所述速度传感器分别用于测量外部车辆的实时距离和速度并输送至所述智能分析模块中，所述智能分析模块对接收到的速度和距离数据进行计算分析得到避让方案。

优选的，所述主体的顶部设置有智能定位组件，所述主体的顶部开设有安装槽，所述凹槽内部设置有卡接结构，所述卡接结构包括连接卡件、卡接件、拉动件、弹性件、限位轴。

优选的，所述连接卡件固定于所述智能定位组件的底部，所述卡接件固定于所述拉动件的一端，所述弹性件套接于所述拉动件的外部，所述卡接件滑动于所述凹槽内。

优选的，所述凹槽内表面的两侧均连通有限位槽，所述限位轴的数量设置有两个，且两个所述限位轴分别固定于所述卡接件的前后两侧，所述限位轴与所述限位槽滑动连接。

优选的，所述主体的顶部设置有防护结构，所述防护结构包括连接件、防护罩、缓冲层、定位轴以及固定转件，所述连接件的底部分别开设有定位孔和螺纹孔，所述防护罩外部的两侧均开设有导水槽。

优选的，所述连接件固定于所述主体的外部，所述缓冲层套接于所述防护罩的外部，所述定位轴固定于所述连接件顶部的左侧，所述固定转件螺纹连接于所述连接件上，所述防护罩位于所述连接件的顶部。

与相关技术相比较，本发明提供的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶具有如下有益效果：

本发明提供一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，通过设置避让结构，一方面为主体底部提供支撑，另一方面使得智慧锥桶带有自动避让功能，使得智慧锥桶带有自动感知能力，能够根据外部车辆的实时情况进行预测判断，进而作出自动便让反应，带动智慧锥桶移动至安全位置，避免车辆直接与其相撞，对智慧锥桶起到很好的保护作用，相较于传统的固定式智慧锥桶，使用起来更加智能化、更加灵活，更好的适应不同的使用环境。

附图说明

图1为本发明提供的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶的结构示意图；

图2为本发明提供的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶内部的结构示意图；

图3为图2所示的避让结构内部的结构示意图；

图4为图2所示的卡接结构和智能定位组件的结构示意图；

图5为图2所示的防护罩内部的结构示意图；

图6为图2所示的防护罩外部的结构示意图；

图7为电控主板内部的系统框图。

图中标号

1、主体，2、避让结构，3、智能定位组件；

21、壳体，22、驱动电机，23、主动齿轮，24、从动齿轮，25、锥齿轮转件，26、锥齿轮，27、滚轮件，28、电控主板；

4、凹槽，5、卡接结构，6、限位槽；

51、连接卡件，52、卡接件，53、拉动件，54、弹性件，55、限位轴；

7、防护结构；

71、连接件，72、防护罩，73、缓冲层，74、定位轴，75、固定转件，76、定位孔，77、螺纹孔，78、导水槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，其中，图1为本发明提供的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶的结构示意图；图2为本发明提供的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶内部的结构示意图；图3为图2所示的避让结构内部的结构示意图；图4为图2所示的卡接结构和智能定位组件的结构示意图；图5为图2所示的防护罩内部的结构示意图；图6为图2所示的防护罩外部的结构示意图；图7为电控主板内部的系统框图。具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，包括：

主体1；

避让结构2，所述避让结构2设置于所述主体1的底部，所述避让结构2包括壳体21、驱动电机22、主动齿轮23、从动齿轮24、锥齿轮转件25、锥齿轮26、滚轮件27以及电控主板28；

其中，所述主动齿轮23固定于所述驱动电机22的输出端，所述从动齿轮24套接于所述锥齿轮转件25的外部，所述主动齿轮23与所述从动齿轮24的外部啮合，所述锥齿轮26固定于所述滚轮件27上，且所述锥齿轮26与所述锥齿轮转件25的外部啮合；

所述电控主板28包括距离传感器、速度传感器、智能分析模块以及控制器以及蓄电池。

主体1为常规的锥形路障桶，避让结构2能够为主体1的底部提供支撑，壳体21顶部的左右两侧通过固定螺丝与主体1的底部固定，使得在需要对其进行维修时，可以直接将壳体21与主体1分离，将避让结构2单独分离开，使得维修时更加方便、更加轻松，驱动电机22作为动力输出，为正反转电机，主动齿轮23与从动齿轮24适配设置，通过驱动电机22转动，能够使得主动齿轮带动从动齿轮24同时转动，进而使得锥齿轮转件25同时转动，而锥齿轮转件25是由转动杆而左右两端的锥齿轮组成，而其上的锥齿轮与滚轮件27上的锥齿轮26适配设置，通过锥齿轮转件25转动，能够同时带动两个滚轮件27同时转动，电控主板28作为避让结构2的控制中心，用于控制避让结构2运转，其内部设置的距离传感器、速度传感器、智能分析模块、控制器以及蓄电池构成一套智能感知系统，其中距离传感器能够对外部车辆距离进行实时测量，其型号可以为IFRM、IFFM、IARM系列，能够测量100-200m以内的物体距离，速度传感器则用于对外部车辆的实时速度进行测量，其型号为BENTLY 74712系列，当然也可以采用其它适配的型号代替，智能分析分析模块与大数据库连接，根据接收到车辆的距离和速度，进行计算预测出车辆的形式路线，判断是否与智慧锥桶发生碰撞或是带来破坏，若会对智慧锥桶造成破坏，则会计算出需要便让的速度和距离，并转换成控制指令传输给控制器，此时控制器根据控制指令控制驱动电机22启动以及转速、运行时间，进而使得避让结构2能够带动智慧锥桶移动，使其移动至安全的位置，实现安全避让的功能；

通过设置该避让结构2，一方面为主体1底部提供支撑，另一方面使得智慧锥桶带有自动避让功能，在使用时，通过电控主板28上的距离传感器、速度传感器对外部即将靠近的车辆实时距离和速度进行测量，并根据然后将测得的数据输送至智能分析模块中，通过计算分析判断出该车辆是否对智慧锥桶造成损伤，若可能对其造成损伤，则会自动计算出避让方案，并将方案转换为控制指令，发送至控制器中，此时控制器根据接收到的指令执行操作，通过控制驱动电机22启动以及转速、运行时间，此时驱动电机22转动，能够使得主动齿轮带动从动齿轮24同时转动，进而使得锥齿轮转件25同时转动，通过锥齿轮转件25转动能够带动两个锥齿轮26同时转动，进而使得滚轮件27同时转动，此时在滚轮件27的转动作用下，使得整个智慧锥桶可以移动，直至智慧锥桶移动至指定位置，此时控制器控制驱动电机22关闭，进而完成智慧锥桶的自动避让功能，该避让结构2使得智慧锥桶带有自动感知能力，能够根据外部车辆的实时情况进行预测判断，进而作出自动便让反应，带动智慧锥桶移动至安全位置，避免车辆直接与其相撞，对智慧锥桶起到很好的保护作用，相较于传统的固定式智慧锥桶，使用起来更加智能化、更加灵活，更好的适应不同的使用环境。

所述壳体21的两侧均通过固定螺丝与所述主体1的底部固定连接，所述驱动电机22设置于所述壳体21的内部，且所述驱动电机22与所述控制器连接。

驱动电机22安装在壳体21内壁的顶部位置，由蓄电池为其提供电力支持，而通过控制器控制驱动电机22运转。

所述锥齿轮转件25转动于所述壳体21内，所述滚轮件27的数量设置有两个，且两个所述滚轮件27分别位于壳体21的左侧与右侧，所述滚轮件27上的转轴与所述壳体21转动连接。

锥齿轮转件25可以在壳体21的内部自由转动，进而同时带动两个滚轮件27同时转动，实现智慧椎桶移动。

所述距离传感器与所述速度传感器均与所述智能分析模块连接，所述智能分析模块与所述控制器连接。

所述距离传感器与所述速度传感器分别用于测量外部车辆的实时距离和速度并输送至所述智能分析模块中，所述智能分析模块对接收到的速度和距离数据进行计算分析得到避让方案。

所述主体1的顶部设置有智能定位组件3，所述主体的顶部开设有安装槽4，所述凹槽4内部设置有卡接结构5，所述卡接结构5包括连接卡件51、卡接件52、拉动件53、弹性件54、限位轴55。

所述连接卡件51固定于所述智能定位组件3的底部，所述卡接件52固定于所述拉动件53的一端，所述弹性件54套接于所述拉动件53的外部，所述卡接件52滑动于所述凹槽4内。

所述凹槽4内表面的两侧均连通有限位槽6，所述限位轴55的数量设置有两个，且两个所述限位轴55分别固定于所述卡接件52的前后两侧，所述限位轴55与所述限位槽6滑动连接。

智能定位组件3采用最新的卫星定位技术，其内部设置超声波距离探测仪、导航信息传输模块、信号处理模块、斗定位模块，通过超声波距离探测仪探测车辆和智慧锥桶之间的距离，并通过无线通信模块把距离数值反馈于导航信息传输模块、信号处理模块、定位模块，通过无线通信模块把信号转换至车辆导航系统中，对原有的定位系统进一步优化，从而提高定位精度，时效内高精度定位功能，使得驾驶人员通过移动端中的定位系统便可以清楚的看到智慧锥桶的位置，并了解到该位置处于施工状态，提前绕行；

连接卡件51与卡接件52适配设置，两者设置有适配的斜面，通过连接卡件51对卡接件52产生挤压，拉动件53由凹槽4内部延伸至主体1的外部，弹性件54位于卡接件52与凹槽4相对的一侧之间，为卡接件52提供弹力支持，通过向外拉动该拉动件53，使得卡接件52能够在凹槽4内部水平方向移动，限位轴55与限位槽6适配设置，通过两者配合滑动，对卡接件52起到限位作用，使得卡接件52能够稳定的在凹槽4内部移动，通过设置该卡接结构5，主要用于对智能定位组件3进行固定，使其能够与主体1的顶部稳定连接，并实现两者自由安装与拆卸，在智能定位组件3出现故障，并需要将其拆卸下来维修时，通过向外拉动拉动件53，使得卡接件52能够在凹槽4内部移动，并压缩弹性件54收缩，此时限位轴55同时在限位槽6上滑动，当拉动件53很难继续被拉动时，正好使得卡接件52与连接卡件51分离，此时智能定位组件3不再受到卡接作用，便可以向上将其与主体1顶部分离，完成拆卸操作，而在安装时，只需将连接卡件51与凹槽4对齐然后向下按动，使得连接卡件51开始挤压卡接件52，并最终使得两者卡接，此时智能定位组件3能够保持稳定，完成安装操作，通过设置该卡接结构5，将智能定位组件3设置为可拆卸形式，代替了传统的一体式设计，在需要维修或是更换时，可以将其单独拆卸下来，使得维修和更换更加方便，而在实际操作时十分简单、方便，更好的满足人们的使用需求，提高智能定位组件3的灵活性。

所述主体1的顶部设置有防护结构7，所述防护结构7包括连接件71、防护罩72、缓冲层73、定位轴74以及固定转件75，所述连接件71的底部分别开设有定位孔76和螺纹孔77，所述防护罩72外部的两侧均开设有导水槽78。

所述连接件71固定于所述主体1的外部，所述缓冲层73套接于所述防护罩72的外部，所述定位轴74固定于所述连接件71顶部的左侧，所述固定转件75螺纹连接于所述连接件71上，所述防护罩72位于所述连接件71的顶部。

防护结构7主要用于对智能定位组件3起到防护作用，其中连接件71套接在主体1的顶部位置，用于为防护罩72的底部提供支撑，防护罩72则将智能定位组件3包裹在内，在智慧锥桶受到碰撞倾倒时，由防护罩72以及缓冲层73直接承受作用力，避免直接与智能定位组件3接触，进而对其起到很好的防护效果，缓冲层73为弹性材料，可以为弹性海绵，橡胶等，用于增加防护罩72外部的弹性，使其具有一定的缓冲能力，在受到碰撞时更好的对智能定位组件3起到保护作用，定位轴74与定位孔76适配设置，在安装防护罩72时，通过两者卡接，使得防护罩72快速定位，快速找到安装位置，螺纹孔77与固定转件75适配设置，通过两者螺纹连接，对防护罩72起到固定作用，使其能够稳定安装在连接件71上，同时在不使用时，通过转动固定转件75，使其一端与螺纹孔77分离，使得防护罩72不再受到固定作用，便可以直接将其拆卸下来，使其在使用时不会为人们造成困扰。

本发明提供的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶的工作原理如下：

在使用时，通过电控主板28上的距离传感器、速度传感器对外部即将靠近的车辆实时距离和速度进行测量，并根据然后将测得的数据输送至智能分析模块中，通过计算分析判断出该车辆是否对智慧锥桶造成损伤，若可能对其造成损伤，则会自动计算出避让方案，并将方案转换为控制指令，发送至控制器中，此时控制器根据接收到的指令执行操作，通过控制驱动电机22启动以及转速、运行时间，此时驱动电机22转动，能够使得主动齿轮带动从动齿轮24同时转动，进而使得锥齿轮转件25同时转动，通过锥齿轮转件25转动能够带动两个锥齿轮26同时转动，进而使得滚轮件27同时转动，此时在滚轮件27的转动作用下，使得整个智慧锥桶可以移动，直至智慧锥桶移动至指定位置，此时控制器控制驱动电机22关闭，进而完成智慧锥桶的自动避让功能。

与相关技术相比较，本发明提供的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶具有如下有益效果：

通过设置避让结构2，一方面为主体1底部提供支撑，另一方面使得智慧锥桶带有自动避让功能，使得智慧锥桶带有自动感知能力，能够根据外部车辆的实时情况进行预测判断，进而作出自动便让反应，带动智慧锥桶移动至安全位置，避免车辆直接与其相撞，对智慧锥桶起到很好的保护作用，相较于传统的固定式智慧锥桶，使用起来更加智能化、更加灵活，更好的适应不同的使用环境。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，包括：

主体；

避让结构，所述避让结构设置于所述主体的底部，所述避让结构包括壳体、驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、锥齿轮转件、锥齿轮、滚轮件以及电控主板；

其中，所述主动齿轮固定于所述驱动电机的输出端，所述从动齿轮套接于所述锥齿轮转件的外部，所述主动齿轮与所述从动齿轮的外部啮合，所述锥齿轮固定于所述滚轮件上，且所述锥齿轮与所述锥齿轮转件的外部啮合；

所述电控主板包括距离传感器、速度传感器、智能分析模块、控制器以及蓄电池。

2.根据权利要求1所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述壳体的两侧均通过固定螺丝与所述主体的底部固定连接，所述驱动电机设置于所述壳体的内部，且所述驱动电机与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述锥齿轮转件转动于所述壳体内，所述滚轮件的数量设置有两个，且两个所述滚轮件分别位于壳体的左侧与右侧，所述滚轮件上的转轴与所述壳体转动连接。

4.根据权利要求1所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述距离传感器与所述速度传感器均与所述智能分析模块连接，所述智能分析模块与所述控制器连接。

5.根据权利要求1所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述距离传感器与所述速度传感器分别用于测量外部车辆的实时距离和速度并输送至所述智能分析模块中，所述智能分析模块对接收到的速度和距离数据进行计算分析得到避让方案。

6.根据权利要求1所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述主体的顶部设置有智能定位组件，所述主体的顶部开设有安装槽，所述凹槽内部设置有卡接结构，所述卡接结构包括连接卡件、卡接件、拉动件、弹性件、限位轴。

7.根据权利要求6所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述连接卡件固定于所述智能定位组件的底部，所述卡接件固定于所述拉动件的一端，所述弹性件套接于所述拉动件的外部，所述卡接件滑动于所述凹槽内。

8.根据权利要求7所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述凹槽内表面的两侧均连通有限位槽，所述限位轴的数量设置有两个，且两个所述限位轴分别固定于所述卡接件的前后两侧，所述限位轴与所述限位槽滑动连接。

9.根据权利要求1所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述主体的顶部设置有防护结构，所述防护结构包括连接件、防护罩、缓冲层、定位轴以及固定转件，所述连接件的底部分别开设有定位孔和螺纹孔，所述防护罩外部的两侧均开设有导水槽。

10.根据权利要求9所述的具备高精定位和智能感知的智慧锥桶，其特征在于，所述连接件固定于所述主体的外部，所述缓冲层套接于所述防护罩的外部，所述定位轴固定于所述连接件顶部的左侧，所述固定转件螺纹连接于所述连接件上，所述防护罩位于所述连接件的顶部。

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