CN209842833U - 行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备 - Google Patents

Abstract

提供一种行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备，具有的激光灯本体在道路龙门架架体顶端固定安装，且激光灯本体发射的激光束平行于道路上方沿道路延伸方向水平直线照射延伸；激光灯本体连接为系统供电的电源模块，光照感应单元输出端连接PLC控制单元输入端，PLC控制单元输出端连接驱动单元输入端，驱动单元输出端连接电子开关单元输入端，电子开关单元输出端连接激光灯本体。本实用新型采用线性度高，射程远，警示效果更好的激光灯提示驾驶人员来防止疲劳驾驶，而且激光灯通过光照感应单元自动感应探测触发启动，有效解决了现有技术下高速路夜间防疲劳驾驶提醒装置实用性欠佳，射程有限，对人眼伤害较大等一系列技术问题，经济、实用、可靠、安全、易实现。

Description

行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备

技术领域

本实用新型属物理信号防打盹报警装置技术领域，具体涉及一种行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备。

背景技术

高速公路路面平直、固定参照物少，驾驶人员驾车时动作单调视线单一，长时间在这样的条件下驾车容易犯困，夏季更加明显，而且白天高温消耗人的体力，货运司机常在夜间长途行车，容易疲劳驾驶，存在极大交通隐患。对此，能唤驾驶员休眠意识，提高驾驶注意力和感受力的道路防疲劳驾驶自动化提醒装置设计中，授权公告号为CN204129914U的实用新型专利虽然提出了采用闪光灯爆闪，时间继电器控制爆闪时间，红外探测触发闪光灯的方式来预防疲劳驾驶。但是，该技术方案以地面护栏为载体安装，实际应用时，只适合在人眼可视范围6米远左右的某个道路区间内布设，而车辆不停朝前方行驶，一旦车辆驶过灯光布设点，则无法持续再起到防疲劳驾驶警示作用，因此其沿高速路通行方向全程实际防疲劳提示效果极为有限，防疲劳警示效果并不理想；再者，该技术方案中的爆闪灯以伸缩调节立杆为载体安装，对于不同高低的车辆，通过调节立杆高低来适应性调节光照高度，受光照高度始终与人眼平齐等高影响，爆闪灯的频闪扩散光线，长时间运行直接对驾驶员人眼造成上海，潜在不安全隐患，并不实用。对此，现提出如下技术方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备；采用在龙门架安装激光灯，并使激光灯光束平行于道路方向在驾驶人员头顶上方高空位置处沿道路延伸方面远距离直线照射的方式，来警示并防止驾驶人员在夜间驾驶过程中打盹疲劳；不仅如此，该防疲劳驾驶用激光灯通过光照感应单元如光敏传感器探测外部环境光线强弱实现激光灯在夜晚的自动触发点亮，解决现有技术下高速路夜间防疲劳驾驶提醒装置实用性欠佳，防疲劳提示射程有限，对人眼伤害较大等一系列技术问题。

本实用新型采用的技术方案：行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备，具有激光灯本体，所述激光灯本体在道路龙门架架体顶端固定安装，且激光灯本体发射的可见光激光束平行于道路上方沿道路延伸方向水平直线照射延伸；所述激光灯本体连接电源模块，所述电源模块连接光照感应单元、PLC控制单元、驱动单元以及电子开关单元；其中光照感应单元输出端连接PLC控制单元输入端，PLC控制单元输出端连接驱动单元输入端，驱动单元输出端连接电子开关单元输入端，电子开关单元输出端连接激光灯本体。

优选地，为方便高速路沿线大批量布设：所述激光灯本体为半导体激光器。

进一步地，为方便激光灯本体的水平照射防护性安装：所述激光灯本体具有壳体，所述壳体固连底座；所述底座与龙门架紧固连为一体。

进一步地：所述激光灯本体具有壳体，所述光照感应单元位于壳体外部与壳体固连为一体。

进一步地，为形成优良的防疲劳提示效果：所述激光灯本体具有多台，且多台激光灯本体均以龙门架为固定支撑位于道路上方水平均匀分布固定安装。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案在龙门架(龙门架可替换为其它道路高架杆，如交通牌等)顶端安装激光灯，并使激光灯光束沿道路延伸方向水平直线延伸照射，激光灯光束射程远(可达2公里)，线性度高，光源无扩散，通过激光灯光束的高亮度刺激，防止单一行车环境带来的视觉疲劳；可设置在诸如高速公路直线距离较长，容易引发疲劳驾驶的路段，并将激光调整到既保证亮度的同时，又对视觉起到一定的冲击作用，较现有技术下爆闪灯而言，在较长行车距离内均能起到有效的防疲劳驾驶警示功能，警示功能的射程更远；加之激光光束始终平行于道路上方高空设置，光照无扩散，不接触人眼，无人身损害危害，因此更加安全、经济、实用、高效，防疲劳驾驶提示功能效果优良，适合推广普及；

2、本方案驱动单元通过相应驱动电路，可将激光灯设置为诸如常亮、频闪、呼吸等多种形式，协同光照感应单元探测外部环境光线的强弱在夜间启动激光灯共同作用，自动运行免维护，实用高效；

3、本方案光感应自启动,警示距离更远，可达2公里以上，加之在司机行驶上空平行于行驶方向布设，不影响司机开车行驶的视觉，更加安全；再者，当优选半导体激光器时，该激光器波长范围宽，制作简单、成本低、体积小、重量轻、寿命长、运行可靠、耗电少、效率高，适合在高速路沿线大批量布设。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型多台激光灯本体的安装应用实施例示意图。

图3为本实用新型的电路接线原理图。

具体实施方式

下面结合附图1-3描述本实用新型的具体实施例。

以下的实施例便于更好地理解本实用新型，但并不限定本实用新型。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料以及部件，如无特殊说明，均为市售。下述实施例中控制电路的实现，如无特殊说明，均为常规控制方式。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，需要理解的是：术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。再例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过其他中间构件间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，应以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备，具有激光灯本体1，所述激光灯本体1在道路龙门架2架体顶端固定安装(如图2)，应当理解的是，道路龙门架2为横跨单向通行道路的龙门架。且该处所指道路尤指高速公路单向通行的直线通行路段。龙门架2包括设置在道路护栏外侧地面的固定柱，还包括在固定柱顶端固连的金属框架。激光灯本体1以金属框架为支撑固定安装。且激光灯本体1发射的可见光激光束平行于道路上方沿道路延伸方向水平直线照射延伸(如图2)，具体地，激光灯本体1的直线光束射程距离至少为2公里。所述激光灯本体1连接电源模块3，所述电源模块3包括220伏市电交流电电源模块，还包括为其它电子元器件供电的3-48伏直流电源模块。所述电源模块3连接光照感应单元4、PLC控制单元5、驱动单元6以及电子开关单元7；其中光照感应单元4输出端连接PLC控制单元5输入端，PLC控制单元5输出端连接驱动单元6输入端，驱动单元6输出端连接电子开关单元7输入端，电子开关单元7输出端连接激光灯本体1。

应当理解的是，当将所述PLC控制单元5替换为其他类型控制器时，也包括在本案保护范围内；且当将龙门架2替换为同样具有高架效果的其他类型的杆件，如交通提示牌时，也包括在本案保护范围内。

此外，需要说明的是：所述电源模块3用于给整个系统提供电能；所述光照感应单元4设有光感应探头，光感应探头用于探测外部环境光线的强弱，并将光线强弱的光信号转换成对应的电信号传送至PLC控制单元5；所述PLC控制单元5连接所述光照感应单元4并接收光照感应单元4的电信号，同时PLC控制单元5进行判断计算并生成与光线强弱对应的控制信号：具体地，如光照感应单元4探测的外界环境亮度对应白天或阴天时，PLC控制单元5不输出有效电信号；光照感应单元4探测的外界环境亮度对应夜晚时，PLC控制单元5输出有效电信号至驱动单元6；所述驱动单元6连接所述PLC控制单元5并接收所述PLC控制单元5的控制信号，在驱动单元6接收到PLC控制单元5的有效控制信号后，所述驱动单元6依据对应的控制信号驱动对应的电子开关单元7以点亮或关闭激光灯本体1。

其中，关于驱动单元6的控制电路：首先，为满足设备的长时间户外使用需求：所述PLC控制单元5、电源模块3、驱动单元6、电子开关单元7可集成于设备机体内防雨安装，设备机体包括人字形防止雨水聚积的防护型壳体。设备机体内包括连接外接接市电的供电回路。所述PLC控制单元5、电源模块3、驱动单元6、电子开关单元7、光照感应单元4均处于供电回路中，并由外部市电供电。其中，本实用新型所指驱动单元，包括与不同选型激光器匹配的驱动电路。例如，当选用经济、实用、可靠性高、易维护的半导体激光器作为激光灯本体1时，所述半导体激光器的激光二极管驱动电路参见现有技术，在此不再赘述。当选用微型高功率脉冲激光器作为激光灯本体1时，所述微型高功率脉冲激光器的驱动电路参见现有技术，在此不再赘述。再者，如实现激光灯本体1的频闪警示时，频闪电路可参见中国专利，授权公告号为CN204795729U的《一种激光星光闪烁控制电路》。

上述实施例中，优选地：所述激光灯本体1为半导体激光器。选用半导体激光器，波长范围宽，制作简单、成本低、体积小、重量轻、寿命长、运转可靠、耗电少、效率高，适合在高速路沿线以两公里探照距离均匀大批量布设。

此外，为方便户外安装，并防止激光灯本体1松动：所述激光灯本体1具有壳体101，且激光灯本体1的圆柱形外壳与壳体101镶嵌固连为一体。且激光灯本体1的圆柱形外壳中心线平行于道路延伸方向在壳体101内水平固定安装，具体地，激光灯本体1可采用前后支撑的方式镶嵌固定安装在壳体101上。所述壳体101底部固连底座102；所述底座102优选为制有安装孔的安装板。所述底座102与龙门架2(包括与龙门架等高的其他类型的道路上空高架支撑杆)通过紧固组件紧固连为一体，以使激光灯本体1的可见光激光束平行于道路延伸方向水平直射照射。进一步地，为方便激光灯夜间无人监控自启动控制功能的光照感应单元4与激光灯本体1集成安装于一体：所述激光灯本体1具有壳体101，所述光照感应单元4位于壳体101外部与壳体101固连为一体。进一步地：所述激光灯本体1具有多台，如图2所示龙门架2顶端均匀安装六台激光灯本体1的实施例。且多台激光灯本体1均以龙门架2为固定支撑位于道路上方水平均匀分布固定安装。

本实用新型的工作原理是：由光照感应单元4探测外部环境光线的强弱，当光照感应单元4探测的外界环境亮度对应白天或阴天时，PLC控制单元5无有效电信号输出；电子开关单元7断开，激光灯本体1外接市电220V交流电源模块3的闭合回路断开，激光灯本体1处于关闭状态。当光照感应单元4探测外界环境亮度对应夜晚时，PLC控制单元5输出有效电信号至驱动单元6；所述驱动单元6接收到PLC控制单元5的有效控制信号，且驱动单元6依据对应的控制信号驱动电子开关单元7闭合导通，激光灯本体1外接市电220V交流电源模块3的闭合回路导通，激光灯本体1被点亮。

通过以上描述可以发现：本实用新型在龙门架顶端安装激光灯，并使激光灯光束沿道路延伸方向水平直线延伸照射，激光灯光束射程远(可达2公里)，线性度高，光源无扩散，通过激光灯光束的高亮度刺激，防止单一行车环境带来的视觉疲劳；可设置在诸如高速公路直线距离较长，容易引发疲劳驾驶的路段，并将激光调整到既保证亮度的同时，又对视觉起到一定的冲击作用，较现有技术下爆闪灯而言，在较长行车距离内均能起到有效的防疲劳驾驶警示功能，警示功能的射程更远；加之激光光束始终平行于道路上方高空设置，光照无扩散，不接触人眼，无人身损害危害，因此更加安全、经济、实用、高效，防疲劳驾驶提示功能效果优良，适合推广普及。再者，本实用新型驱动单元6通过具体实施方式设定的驱动电路，将激光灯以常亮或频闪任意一种形式运行并工作，协同光照感应单元4探测外部环境光线的强弱在夜间自动启动激光灯共同作用，本实用新型应用后的运行维护简单，实用高效。再者，当本实用新型优选半导体激光器作为激光灯本体1实施时，激光灯本体1的波长范围宽，制作简单、成本更低、体积小、重量轻、寿命长、运行可靠、耗电少、效率高，更适合在高速路沿线大批量布设。

综上所述，本实用新型采用在龙门架安装激光灯，并使激光灯光束平行于道路方向在驾驶人员头顶上方高空位置处沿道路延伸方面远距离直线照射的方式，警示并防止驾驶人员在夜间驾驶过程中打盹疲劳；而且该防疲劳驾驶用激光灯通过光照感应单元如光敏传感器探测外部环境光线强弱实现激光灯在夜晚的自动触发点亮，有效解决了现有技术下高速路夜间防疲劳驾驶提醒装置实用性欠佳，防疲劳提示射程有限，对人眼伤害较大等一系列技术问题，防疲劳提醒效果更加可靠，更加安全，易实现，经济实用。因此，采用本实用新型设计的防疲劳激光灯设备，光感应自启动免维护监护,警示距离更远(可达2公里以上)，而且在司机行驶上空平行于行驶方向布设，不影响司机开车行驶的视觉干扰，更加安全，更加实用。

需要说明的是：对于术语，参考附图描述的任何功能都可使用软件、固件、硬件(例如，固定逻辑电路，)、手动处理或者这些实现的组合来实现。此处所使用的术语“逻辑”、“模块”、“组建”或“功能”一般表示软件、固件、硬件、或这些实现的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“逻辑”、“模块”、“组建”或“功能”表示被配置成当在一个或多个处理设备(例如，一个或多个CPU)上执行指定任务的程序代码(或申明性内容)。程序代码可被存储在一个或多个计算机可读介质中。

更一般而言，所示的讲逻辑、模块、组建和功能分割成不同单元可以反映这些软件、固件、和/或硬件的实际物理分组和分配，或者可对应于由单个软件程序、固件程序和/或硬件单元执行的不同任务的概念性分配。所示的逻辑、模块、组件和功能可位于单个位置处(例如，由处理设备来实现)，或者可分布在多个位置上。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (5)

1.行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备，其特征在于：具有激光灯本体(1)，所述激光灯本体(1)在道路龙门架(2)架体顶端固定安装，且激光灯本体(1)发射的可见光激光束平行于道路上方沿道路延伸方向水平直线照射延伸；所述激光灯本体(1)连接电源模块(3)，所述电源模块(3)连接光照感应单元(4)、PLC控制单元(5)、驱动单元(6)以及电子开关单元(7)；其中光照感应单元(4)输出端连接PLC控制单元(5)输入端，PLC控制单元(5)输出端连接驱动单元(6)输入端，驱动单元(6)输出端连接电子开关单元(7)输入端，电子开关单元(7)输出端连接激光灯本体(1)。

2.根据权利要求1所述的行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备，其特征在于：所述激光灯本体(1)为半导体激光器。

3.根据权利要求2所述的行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备，其特征在于：所述激光灯本体(1)具有壳体(101)，所述壳体(101)固连底座(102)；所述底座(102)与龙门架(2)紧固连为一体。

4.根据权利要求3所述的行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备，其特征在于：所述激光灯本体(1)具有壳体(101)，所述光照感应单元(4)位于壳体(101)外部与壳体(101)固连为一体。

5.根据权利要求4所述的行车道路防疲劳驾驶用激光灯设备，其特征在于：所述激光灯本体(1)具有多台，且多台激光灯本体(1)均以龙门架(2)为固定支撑位于道路上方水平均匀分布固定安装。