CN115538353A - 一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置及预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通设施技术领域，特别是指一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置，包括：壳体，壳体的一侧面布置多个高亮度LED灯珠，当所述主动预警装置未被碰撞时，所述侧面的高亮度LED灯珠以示廓频闪的方式闪烁；当所述主动预警装置被碰撞时，所述侧面的高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁；所述壳体利用双面胶的方式固定在水马、防撞桶等上面。本发明在主动预警装置一侧面阵列多个高亮度LED灯珠，在夜间和雾天时，具有较强的可视性。当多个主动预警装置安装在路侧，以相同的频率闪烁，形成一条灯光示廓带，能够很好的起到对车辆指示轮廓的效果。

Description

一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置及预警系统

技术领域

本发明涉及交通设施技术领域，特别是指一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置及预警系统。

背景技术

截至2020年底，我国高速公路总里程超过16万公里，持续位列世界第一。然而，随着交通流量的逐年增长，现有的高速公路网已不能满足日益增长的交通需求，出现了越来越多的改扩建工程和养护维修工程。与新建工程相比，高速公路改扩建工程和养护维修工程通常采用“边通车边施工”的涉路施工方式，交通组织复杂多变，施工与运营相互干扰严重。

在公路改扩建施工或养护维修过程中，为了能够防止通行车辆冲入施工作业控制区，通常在路侧设置大量的水马、防撞桶等作为车道的渠化隔离设施。相关统计研究表明，在高速公路改扩建工程施工和养护维修工程施工期间，尤以在夜间通行车辆碰撞高速公路路侧水马、防撞桶等临时交通安全设施事故尤为显著，造成严重的人员伤亡和财产损失，安全形势异常严峻。

为了降低夜间车辆碰撞临时交通安全设施事故的发生率，通常在水马、防撞桶上粘贴反光膜，或者放置红蓝频闪灯等设备，虽然对交通安全起到了一定的作用，但是还存在一定的不足，突出表现在以下几个方面不足：

(1)水马、防撞桶上的反光膜等属于被动发光设施，在夜间对道路轮廓的指示效果较差，且长时间使用时易受到灰尘影响，降低反光效果；长时间使用时易脱落，造成水马、防撞桶反光效果降低，不能很好的起到对车辆指示轮廓的效果。

(2)红蓝频闪灯等设备虽然具有一定的主动发光指示作用，但该设备较笨重，在水马、防撞桶等临时交通安全设施上设置较困难，不适合在水马、防撞桶上连续摆设，对道路车道线形指示功能较差，同时，其需要充电和手动开启，不适合在水马、防撞桶上长距离、大量布设。

(3)现有反光膜、红蓝频闪灯等设备，在车辆发生碰撞水马、防撞桶后，不具备报警提示的功能，不能告知交通维护人员和道路上其他通行车辆做好应急、避让。

发明内容

为了解决现有技术中公路维修施工路段车辆在夜间碰撞水马、防撞桶等临时交通安全设施的几率较高的技术问题，本发明的一个实施例提供了一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置，所述主动预警装置包括：

壳体，

所述壳体的一侧面布置多个高亮度LED灯珠，并面向来车方向；

当所述主动预警装置未被碰撞时，所述侧面的高亮度LED灯珠以示廓频闪的方式闪烁；

当所述主动预警装置被碰撞时，所述侧面的高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁；

所述壳体下方利用双面胶固定在水马或防撞桶上。

在一个较佳的实施例中，所述壳体内安装集成电路主板，在所述集成电路主板上布置：

光线感知器，用于感知周围光线强度；

碰撞感知器，用于感知所述主动预警装置是否被碰撞；

以及高亮度LED频闪模块，

当所述主动预警装置未被碰撞时，所述高亮度LED频闪模块驱动高亮度LED灯珠以示廓频闪的方式闪烁；

当所述主动预警装置被碰撞时，所述高亮度LED频闪模块驱动高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁。

在一个较佳的实施例中，所述壳体上表面布置一太阳能电池板，所述集成电路主板上还布置电池模块，

当处于日间工作状态时，所述太阳能电池板向所述集成电路主板供电，并向所述电池模块充电；

当处于夜间工作状态时，所述电池模块向所述集成电路主板供电。

在一个较佳的实施例中，所述集成电路主板上还布置信号收发器，

所述信号收发器，用于向控制主机发送碰撞信号，或者接收所述控制主机发送的碰撞信号。

本发明的另一个实施例提供了一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞预警系统，所述预警系统包括：沿公路涉路施工路段布置多个主动预警装置，以及

控制主机，与沿公路涉路施工路段布置的多个所述主动预警装置，组建局部通信网络，

当沿公路涉路施工路段布置的多个所述主动预警装置的某一个所述主动预警装置被碰撞时，被碰撞的所述主动预警装置向所述控制主机发送碰撞信号，

并且，所述控制主机将接收到的碰撞信号，发送至所述局部通信网路中未被碰撞所述主动预警装置。

在一个较佳的实施例中，当沿公路施工路段布置的多个所述主动预警装置的某一个所述主动预警装置被碰撞时，

则被碰撞的所述主动预警装置的高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁。

在一个较佳的实施例中，当所述局部通信网路中未被碰撞所述主动预警装置，接收到所述控制主机发送的碰撞信号时，

则所述局部通信网路中未被碰撞所述主动预警装置的高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁。

在一个较佳的实施例中，所述控制主机包括：

控制主机壳体，在所述控制主机壳体上设置红蓝爆闪灯和警灯，

当所述控制主机，接收到被碰撞的所述主动预警装置发送的碰撞信号时，所述红蓝爆闪灯爆闪，所述警灯闪烁。

在一个较佳的实施例中，所述控制主机壳体内设置报警喇叭，

当所述控制主机，接收到被碰撞的所述主动预警装置发送的碰撞信号时，所述报警喇叭发出声音报警。

在一个较佳的实施例中，所述控制主机还包括信号接收天线，用于接收被碰撞的所述主动预警装置发送的碰撞信号，

或者，向所述局部通信网路中未被碰撞所述主动预警装置发送碰撞信号，和/或控制主机向交通设施维护人员终端发送碰撞信号。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明提出一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置及预警系统，在主动预警装置一侧面阵列多个高亮度LED灯珠，按照“示廓频闪”频率发出灯光，在夜间和雾天时，具有较强的可视性。当多个主动预警装置安装在路侧时，以相同的频率闪烁，同时发光和同时熄灭，形成一条灯光示廓带，能够很好的起到对车辆指示轮廓的效果。

本发明提出一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置及预警系统，主动预警装置利用双面胶直接安装在水马、防撞桶上，具有较强的道路车道线形指示功能，同时，通过光线感知器和太阳能电池板的设置，夜间无需要充电和手动开启，能够满足在水马、防撞桶上长距离、大量布设，可以免于人工开启和充电维护，具有安装方便、免维护的特点。

本发明提出一种公路涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置及预警系统，以主动预警装置替代现有的反光膜、红蓝频闪灯等设备，在车辆发生碰撞水马、防撞桶后，主动预警装置以应急频闪的方式形成灯光示廓带，具备更加显著的报警提示，同时通过控制主机，向交通维护人员和道路上其他通行车辆发出报警，能够有效的提示其他通行车辆做好应急、避让措施，并且告知维护人员控制主机所控制的路段编号发生车辆碰撞水马、防撞桶事故，及时到现场查看和维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例中一种公路涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的右视图。

图4是图1的仰视图。

图5是本发明一个实施例中一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置的集成电路主板的框架图。

图6是本发明一个实施例中一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警系统的控制主机结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是图6的左视图。

图9是本发明一个实施例中一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警系统布置于施工路段的示意图。

图10是本发明一个实施例中一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警系统的通信示意图。

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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示本发明一个实施例中一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置的结构示意图，图2所示图1的俯视图，图3所示图1的右视图，图4是图1的仰视图。根据本发明的实施例，提供一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置100包括壳体101，壳体101的第一侧面103布置多个高亮度LED灯珠104，并面向来车方向多个高亮度LED灯珠104以阵列的方式布置。

本发明的一些优选的实施例中，高亮度LED灯珠104的LED灯珠的亮度至少为240lm。

在夜间或雾天时，第一侧面103阵列的多个高亮度LED灯珠104按照示廓频闪的频率发出灯光。

在一些优选的实施例中灯光颜色为黄色，在夜间或雾天时，具有较强的可视性。

在进一步的实施例中，当多个主动预警装置100安装在路侧时，主动预警装置100以相同的示廓频闪的频率闪烁，同时发光和同时熄灭，形成一条灯光示廓带。

根据本发明的实施例，壳体101下方利用双面胶102以可拆卸的方式粘贴固定在水马或防撞桶上，将主动预警装置100安装在路侧的水马或防撞桶上。

当主动预警装置100(或者水马、防撞桶)未被碰撞时，第一侧面103的高亮度LED灯珠104以示廓频闪的方式闪烁。

当主动预警装置100(或者水马、防撞桶)被碰撞时，第一侧面103103的高亮度LED灯珠104以应急频闪的方式闪烁。

需要说明的是，这里所说的示廓频闪的频率为：能够警示过往车辆的闪烁频率，例如每2秒闪烁1次。应急频闪的频率为：比示廓频闪的频率快的闪烁频率，即加快第一侧面103的高亮度LED灯珠104闪烁频率，例如每2秒闪烁5次。

根据本发明的实施例，壳体101两侧的第二侧面105呈三角形结构，使壳体101上表面形成一个较宽的斜面，在壳体101的上表面布置一太阳能电池板106。

在一些优选的实施例中，壳体101以透明塑料注塑成型，以提高主动预警装置100的透光性，太阳能电池板106布置在壳体101内。在一些优选的实施例中壳体101一体注塑成型。

在施工现场时，将主动预警装置100下方的双面胶102粘贴到水马或防撞桶顶部即完成安装。安装在水马或防撞桶上时，高亮度LED灯珠104对向来车方向，夜间灯光频闪时，可以很好的实现示廓效果。

如图5所示本发明一个实施例中一种预防夜间公路施工碰撞的主动预警装置的集成电路主板的框架图。根据本发明的实施例，壳体101内安装集成电路主板107，集成电路主板107为包含逻辑控制电路的集成电路主板。具体地，集成电路主板107上布置光线感知器108、碰撞感知器111、信号收发器112，以及高亮度LED频闪模块110。

光线感知器108，用于感知周围光线强度，当进入夜间或者出现雾天，周围光线强度下降到光线感知器105的感光阈值时，光线感知器108开关开启，驱动高亮度LED频闪模块110工作，高亮度LED频闪模块110驱动高亮度LED灯珠104以示廓频闪的频率闪烁，开启高亮度LED灯珠104的灯光示廓功能。

碰撞感知器111，用于感知主动预警装置100(或者水马、防撞桶)是否被碰撞。

在夜间或者雾天，当主动预警装置100(或者水马、防撞桶)未被碰撞时，高亮度LED频闪模块110驱动高亮度LED灯珠104以示廓频闪的方式闪烁。

当主动预警装置100(或者水马、防撞桶)被碰撞时，高亮度LED频闪模块110驱动高亮度LED灯珠104以应急频闪的方式闪烁。

信号收发器112，用于向控制主机发送碰撞信号，或者接收控制主机发送的碰撞信号。

根据本发明的实施例，壳体101上表面布置一太阳能电池板106，集成电路主板107还布置有电池模块(锂电池)109。当处于日间工作状态时，太阳能电池板106向集成电路主板107供电，并向电池模块(锂电池)109充电，当处于夜间工作状态时，电池模块(锂电池)109向集成电路主板107供电。

具体地，在白天，太阳能电池板106向电池模块(锂电池)109供电，进行日间充电。当出现雾天时，太阳能电池板106向集成电路主板107进行日间供电。在夜间，电池模块(锂电池)109向集成电路主板107进行夜间供电。

在一些优选的实施例，电池模块(锂电池)109的选择上，应当满足电池模块(锂电池)109充满电后，可以保证主动预警装置100持续正常工作40小时。

本发明提供的一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置，当主动预警装置100安装在水马或防撞桶上后，可以免于人工开启和充电维护，具有安装方便、免维护的特点。

根据本发明的实施例，提供一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警系统包括沿公路施工路段布置多个主动预警装置100以及控制主机200。

如图6所示本发明一个实施例中一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警系统的控制主机结构示意图，图7所示图6的俯视图，图8所示图6的左视图。根据本发明的实施例，控制主机包括控制主机壳体201，在控制主机壳体201上设置红蓝爆闪灯和警灯202。警灯202通过警灯连接线206安装在警灯安装孔211内。

在一些优选的实施例中，红蓝爆闪灯间隔布置红爆闪灯和蓝爆闪灯，例如第一红爆闪灯204a、第一蓝爆闪灯204b、第二红爆闪灯204c和第二蓝爆闪灯204d间隔布置。

控制主机壳体201内设置报警喇叭，控制主机壳体201开设多个音孔203，报警喇叭通过音孔203发出声音报警。

控制主机200还包括信号接收天线205，用于接收主动报警装置100发送的碰撞信号，或者向主动预警装置100发送碰撞信号。

根据本发明的实施例，控制主机200设置开关207，用于开启或关闭控制主机200。充电孔208，用于对控制主机200充电。上门锁209和下门锁210，用于将控制主机200固定在特定的地方，例如固定在墙壁上。具体地，控制主机200可根据需要放在施工作业控制区施工人员或者交通管控值守人员附近。

应当理解，本发明提供的控制主机200设有控制电路板，控制电路板上集成红蓝爆闪灯驱动模块，用于驱动红蓝爆闪灯闪烁。警灯驱动模块，用于驱动警灯202闪烁。报警喇叭驱动模块，用于驱动报警喇叭发出声音报警。信号收发模块，用于接收信号接收天线205接收的碰撞信号，或者驱动信号接收天线205发出碰撞信号。

如图9所示本发明一个实施例中一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警系统布置于施工路段的示意图，图10所示本发明一个实施例中一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警系统的通信示意图。根据本发明的实施例，控制主机200与沿公路施工路段布置的多个主动预警装置100，组建局部通信网络。当沿公路施工路段布置的多个主动预警装置100的某一个主动预警装置100被碰撞时，被碰撞的主动预警装置100向控制主机200发送碰撞信号，并且，控制主机将接收到的碰撞信号，发送至局部通信网路中未被碰撞主动预警装置。

在一个实施例中，示例性的以三个主动预警装置组建局部通信网络为例，即控制主机200与第一主动预警装置100a、第二主动预警装置100b和第三主动预警装置100c组建局部通信网络。第一主动预警装置100a、第二主动预警装置100b和第三主动预警装置100c分别安装在施工路段的三个水马(或防撞桶)上。

在一些实施例中，组建的局部通信网络以实现1-3km内的主动预警装置进行局域组网。控制主机200与第一主动预警装置100a、第二主动预警装置100b和第三主动预警装置100c之间采用LoRa协议组建局部通信网络，具有通信距离远、组网便捷功能，当出现主动预警装置损坏时，可以方便替换和新设备再组网。

根据本发明的实施例，当沿公路施工路段布置的多个主动预警装置的第一主动预警装置100a被碰撞时，被碰撞的第一主动预警装置100a向控制主机200发送碰撞信号，并且，控制主机200将接收到的碰撞信号，发送至局部通信网路中未被碰撞第二主动预警装置100b和第三主动预警装置100c。

具体地，当第一主动预警装置100a被碰撞时，第一主动预警装置100a的碰撞感知器111向高亮度LED频闪模块110发送碰撞信号，被碰撞的第一主动预警装置100a的高亮度LED频闪模块110，驱动高亮度LED灯珠104以应急频闪的方式闪烁。

第一主动预警装置100a的集成电路主板107接收碰撞感知器111的碰撞信号，并将数字信号转换成模拟信号，由信号收发器112将碰撞信号发送至控制主机200。

控制主机200的信号接收天线205接收碰撞信号，红蓝爆闪灯驱动模块驱动红蓝爆闪灯爆闪。警灯驱动模块驱动警灯202闪烁警灯闪烁。报警喇叭驱动模块驱动报警喇叭发出声音报警

同时，控制主机200将接收到的碰撞信号，发送至局部通信网路中未被碰撞第二主动预警装置100b和第三主动预警装置100c。

当局部通信网路中未被碰撞第二主动预警装置100b和第三主动预警装置100c，接收到控制主机200发送的碰撞信号时，局部通信网路中未被碰撞第二主动预警装置100b和第三主动预警装置100c的高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁。

以第二主动预警装置100b为例，控制主机200通过信号接收天线205，向局部通信网路中未被碰撞第二主动预警装置100b发送碰撞信号。第二主动预警装置100b的信号收发器112接收碰撞信号，将碰撞信号发送至集成电路主板107，集成电路主板107将模拟信号转换成数字信号，发送至高亮度LED频闪模块110，高亮度LED频闪模块110驱动高亮度LED灯珠104以应急频闪的方式闪烁。

在一些优选的实施例中，控制主机200还可以根据需要通过无线网(例如2G网络/3G网络/4G网络/5G网络)向交通设施维护人员终端300发送出报警信息，告知交通设施维护人员终端300控制主机200所控制的路段编号发生车辆碰撞水马(或防撞桶)事故，并及时到现场查看和维护。

本发明提供的一种预防夜间公路施工碰撞的预警系统，局域组网后的主动预警装置100之间具有协同性，即其中某一个或多个主动预警装置100被车辆碰撞后，主动预警装置100将向控制主机200发出被碰撞信号，控制主机200接收到信号后，向同一控制主机200控制下的其他主动预警装置100发出碰撞信号，其他装置将同时加快灯光频闪频率，以起到对前后车辆提示的作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞主动预警装置，其特征在于，所述主动预警装置包括：

壳体，

所述壳体的一侧面布置多个高亮度LED灯珠，

当所述主动预警装置未被碰撞时，所述侧面的所述高亮度LED灯珠以示廓频闪的方式闪烁；

当所述主动预警装置被碰撞时，所述侧面的高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁；

所述壳体利用双面胶固定在水马或防撞桶上。

2.根据权利要求1所述的主动预警装置，其特征在于，所述壳体内安装集成电路主板，在所述集成电路主板上布置：

光线感知器，用于感知周围光线强度；

碰撞感知器，用于感知所述主动预警装置是否被碰撞；

以及高亮度LED频闪模块，

当所述主动预警装置未被碰撞时，所述高亮度LED频闪模块驱动高亮度LED灯珠以示廓频闪的方式闪烁；

当所述主动预警装置被碰撞时，所述高亮度LED频闪模块驱动高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁。

3.根据权利要求2所述的主动预警装置，其特征在于，所述壳体上表面布置一太阳能电池板，所述集成电路主板上还布置电池模块，

当处于日间工作状态时，所述太阳能电池板向所述集成电路主板供电，并向所述电池模块充电；

当处于夜间工作状态时，所述电池模块向所述集成电路主板供电。

4.根据权利要求2所述的主动预警装置，其特征在于，所述集成电路主板上还布置信号收发器，

所述信号收发器，用于向控制主机发送碰撞信号，或者接收所述控制主机发送的碰撞信号。

5.一种涉路施工夜间行车诱导与碰撞预警系统，其特征在于，所述预警系统包括：沿公路施工路段布置多个权利要求1至4中任一权利要求所述的主动预警装置，

控制主机，与沿公路施工路段布置的多个所述主动预警装置，组建局部通信网络，

当沿公路施工路段布置的多个所述主动预警装置的某一个所述主动预警装置被碰撞时，被碰撞的所述主动预警装置向所述控制主机发送碰撞信号，

并且，所述控制主机将接收到的碰撞信号，发送至所述局部通信网路中未被碰撞所述主动预警装置。

6.根据权利要求5所述的预警系统，其特征在于，当沿公路施工路段布置的多个所述主动预警装置的某一个所述主动预警装置被碰撞时，

则被碰撞的所述主动预警装置的高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁。

7.根据权利要求5所述的预警系统，其特征在于，当所述局部通信网路中未被碰撞所述主动预警装置，接收到所述控制主机发送的碰撞信号时，

则所述局部通信网路中未被碰撞所述主动预警装置的高亮度LED灯珠以应急频闪的方式闪烁。

8.根据权利要求5所述的预警系统，其特征在于，所述控制主机包括：

控制主机壳体，在所述控制主机壳体上设置红蓝爆闪灯和警灯，

当所述控制主机，接收到被碰撞的所述主动预警装置发送的碰撞信号时，所述红蓝爆闪灯爆闪，所述警灯闪烁。

9.根据权利要求8所述的预警系统，其特征在于，所述控制主机壳体内设置报警喇叭，

当所述控制主机，接收到被碰撞的所述主动预警装置发送的碰撞信号时，所述报警喇叭发出声音报警。

10.根据权利要求5所述的预警系统，其特征在于，所述控制主机还包括信号接收天线，用于接收被碰撞的所述主动预警装置发送的碰撞信号，

或者，向所述局部通信网路中未被碰撞所述主动预警装置发送碰撞信号，和/或控制主机向交通设施维护人员终端发送碰撞信号。

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