CN217133851U - 一种协同感知的道路控速与安全预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于道路控速与安全预警技术领域，公开了一种协同感知的道路控速与安全预警系统，包括主控制终端和多个控速感知单元，所述主控制终端包括箱体、触摸屏、第一处理器、4G信号传输模块和主控无线传输模块，所述控速感知单元包括壳体、LED灯、太阳能电池板、反光膜、振动传感器、亮度传感器、第二处理器、无线传输模块和储能电池，主控制终端通过无线传输方式与控速感知单元进行数据传输。本实用新型在感知道路上振动与照度变化的同时，通过LED灯光跑动形式与亮度变化，引导驾驶员的驾驶行为，提高道路行车安全性与行车舒适性。

Description

一种协同感知的道路控速与安全预警系统

技术领域

本实用新型属于道路控速与安全预警技术领域，特别涉及一种协同感知的道路控速与安全预警系统。

背景技术

研究表明，公路交通事故原因中，追尾是发生最多的事故，占到总事故量的60.01%，追尾事故的主要原因一是车辆速度过快或是速度差过大，二是，前方发生事故或停车时，后方车辆驾驶员来不及反应造成追尾。因此，控制车速和及时预警是目前道路交通安全的重点研究内容。通过降低车辆间的速度差以及在发生事故事及时进行预警，给驾驶员更多的反应时间，是有效防止追尾事故的方法。目前高速公路路段只能通过路段内的可变情报板和限速标志在设立点提醒驾驶员降低车速，提示前方事故，整个路段上效果不够明显。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种协同感知的道路控速与安全预警系统，利用振动传感器与亮度传感器实时感知道路状况，正常情况下控速感知单元以灯光依次亮灭形成灯光恒定向前跑动的效果，以诱导驾驶员前行，一旦发生事故，主控制终端立即协同附近控速感知单元转为红色灯光频闪提醒驾驶员注意前方路况。

本实用新型采用以下技术方案：

一种协同感知的道路控速与安全预警系统，包括主控制终端和多个控速感知单元。

所述主控制终端包括箱体、触控屏、第一处理器、4G信号传输模块和主控无线传输模块，所述触控屏和4G信号传输模块设置在箱体的前端，所述第一处理器和主控无线传输模块设置在箱体内部；所述第一处理器、4G信号传输模块和主控无线传输模块外接电源进行供电，所述第一处理器与4G信号传输模块、主控无线传输模块通过数据线进行连接。

所述控速感知单元包括壳体、LED灯、太阳能电池板、振动传感器、亮度传感器、第二处理器、无线传输模块和储能电池，所述LED灯安装于壳体的前端，所述太阳能电池板安装于壳体背面，所述振动传感器、亮度传感器、第二处理器、无线传输模块和储能电池设置于壳体内部；所述太阳能电池板与储能电池连接，所述第二处理器通过数据线与振动传感器、亮度传感器、无线传输模块连接。

所述主控制终端通过无线传输方式与控速感知单元进行通信。

进一步说，所述控速感知单元的壳体后端对称设置有两个卡扣。

进一步说，所述控速感知单元通过卡扣安装于路侧钢护栏上，控速感知单元距离路面的垂直高度为10~25cm，相邻两个控速感知单元沿着行车方向的间隔为10~15米。

进一步说，所述控速感知单元的壳体侧面设置有反光膜。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型利用触控屏可以设置执行不同预案，从而在本地模式下利用触控屏操作，改变LED诱导灯的闪烁频率与占空比、闪烁流速度、全局闪烁、常亮和关闭，能够以一定频率显示、形成向前跑动的效果，利用人眼的视觉错估特性，产生多频视觉信息，暗示驾驶员行车速度与灯光跑动速度一致。当道路发生追尾碰撞事故或者光线变暗时，控速感知单元通过振动传感器、亮度传感器感知路况信息，经主控制器处理后执行相应红色闪烁或者路面照明预案，提示驾驶员安全行驶。

附图说明

图1为本实用新型的协同感知的道路控速与安全预警系统在道路上的设置结构示意图；

图2为本实用新型的主控制终端的结构示意图；

图3为本实用新型的控速感知单元的外部结构示意图；

图4为本实用新型的控速感知单元的内部结构示意图。

图中：1、箱体；2、触控屏；3、第一处理器；4、第一继电器；5、电源接口端；6、网线接口端；7、电源开关；8、4G信号传输模块；9、主控无线传输模块；10、壳体；11、LED灯；12、太阳能电池板；13、反光膜；14、振动传感器；15、亮度传感器；16、第二处理器；17、无线传输模块；18、储能电池；19、卡扣；20、第二继电器；21、主控制终端；22、控速感知单元。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示，本实用新型的一种协同感知的道路控速与安全预警系统，包括主控制终端21和若干个控速感知单元22。优选地，将控速感知单元22直接安装在高速公路两侧的钢护栏上，控速感知单元22距离行车道路面的垂直高度为10~25cm，相邻两个控速感知单元沿着道路行车方向的间隔优选为10~15米。

如图2所示，为主控制终端的结构示意图。所述主控制终端包括箱体1、触控屏2、第一处理器3、第一继电器4、电源端口5、网线插口段6、电源开关7、4G信号传输模块8和主控无线传输模块9。其中，触控屏2、电源开关7、4G信号传输模块8安装在箱体1的前端，第一处理器3、第一继电器4和主控无线传输模块9设置在箱体1内部。本实施例中的第一处理器3采用STM32F103处理器，能够输出多路受控脉冲信号，协同控制控速感知单元22。主控无线传输模块9采用ATK-LORA-V3.0模块。第一处理器3、4G信号传输模块8、无线传输模块9通过电源接口端5外接电源进行供电；第一处理器3与4G信号传输模块8、主控无线传输模块9通过数据线进行连接；第一处理器3与网线插口端6通过网线连接。主控制终端21可通过路侧光纤或4G网络进行远程控制，也可通过触控屏2进行本地控制。

图3和图4为所述控速感知单元的结构示意图。所述控速感知单元包括壳体10、LED灯11、太阳能电池板12、反光膜13、振动传感器14、亮度传感器15、第二处理器16、无线传输模块17、储能电池18、第二继电器20和卡扣19。所述控速感知单元22的壳体10背面设置有太阳能电池板12，用于对控速感知单元22内置的储能电池18进行充电。

所述LED灯11安装于壳体前端，灯珠呈6行6列排列，所述太阳能电池板12安装于壳体背面，所述反光膜13安装于壳体的侧面；所述振动传感器14、亮度传感器15、第二处理器16、无线传输模块17、储能电池18和第二继电器20安装于壳体内部。所述太阳能电池板12通过导线与储能电池18连接，所述储能电池15通过导线与第二处理器16进行连接，所述第二处理器16通过导线与第二继电器20进行连接，所述第二处理器16通过数据线与振动传感器14、亮度传感器15和无线传输模块17连接，第二继电器20通过导线与LED灯11进行连接。所述的壳体10后端对称设置两个卡扣19，用于控速感知单元安装于钢护栏上。

壳体内设置的振动传感器14与亮度传感器15，用于实时感知路面状况，采集的信号数据经第二处理器16处理后，由无线传输模块17发送给主控制终端21。

所述主控制终端21通过内置的主控无线传输模块9，与位于其近端的第一个控速感知单元22内置的无线传输模块17进行通信；所有控速感知单元22之间，通过内置的无线传输模块17进行相互通信。其中主控制终端21是整个道路控速与安全预警系统的核心，能够在收集到控速感知单元22的路况信息后，经处理后按预案下发指令控制控速感知单元22协同频闪、常亮及其闪烁速度，其具有本地控制和远程控制方式。

所述控速感知单元22通过太阳能电池板12向储能电池18充电，储能电池18为振动传感器14、亮度传感器15、第二处理器16和无线传输模块17供电。本实施例中，振动传感器14采用SW-18010P振动传感器，亮度传感器采用APDS-9900环境亮度传感器。

使用时，当第二处理器16接收振动传感器14和亮度传感器15的信号，将感知到的路况信息发送给主控制终端21。操作人员可利用触控屏，设置执行不同预案，从而在本地模式下利用触控屏操作，改变所述控速感知单元22的LED灯诱导的闪烁频率与占空比、闪烁流速度、全局闪烁、常亮和关闭等，能够以一定频率显示、形成向前跑动的效果，利用人眼的视觉错估特性，产生多频视觉信息，暗示驾驶员行车速度与灯光跑动速度一致，达到控速的目的。

当道路发生追尾事故或者光线变暗时，控速感知单元22通过振动传感器14、亮度传感器15采集的路况信息，经主控制终端21处理后执行相应红色闪烁或者路面照明预案，提示驾驶员安全行驶。当第二处理器16经无线传输模块17接收主控制终端21指令后，控制LED灯11的闪烁频率与占空比、闪烁速度、全局闪烁、常亮和关闭，从而形成协同感知道路路况并快速执行预案，通过红色频闪及时提醒驾驶员注意前方道路，控制车速，降低事故的发生率。

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。

Claims (4)

1.一种协同感知的道路控速与安全预警系统，其特征在于：

包括主控制终端和多个控速感知单元；

所述主控制终端包括箱体、触控屏、第一处理器、4G信号传输模块和主控无线传输模块，所述触控屏和4G信号传输模块设置在箱体的前端，所述第一处理器和主控无线传输模块设置在箱体内部；所述第一处理器、4G信号传输模块和主控无线传输模块外接电源进行供电，所述第一处理器与4G信号传输模块、主控无线传输模块通过数据线进行连接；

所述控速感知单元包括壳体、LED灯、太阳能电池板、振动传感器、亮度传感器、第二处理器、无线传输模块和储能电池，所述LED灯安装于壳体的前端，所述太阳能电池板安装于壳体背面，所述振动传感器、亮度传感器、第二处理器、无线传输模块和储能电池设置于壳体内部；所述太阳能电池板与储能电池连接，所述第二处理器通过数据线与振动传感器、亮度传感器、无线传输模块连接；

所述主控制终端通过无线传输方式与控速感知单元进行通信。

2.根据权利要求1所述的一种协同感知的道路控速与安全预警系统，其特征在于：

所述控速感知单元的壳体后端对称设置有两个卡扣。

3.根据权利要求2所述的一种协同感知的道路控速与安全预警系统，其特征在于：

所述控速感知单元通过卡扣安装于路侧钢护栏上，控速感知单元距离路面的垂直高度为10~25cm，相邻两个控速感知单元沿着行车方向的间隔为10~15米。

4.根据权利要求1所述的一种协同感知的道路控速与安全预警系统，其特征在于：

所述控速感知单元的壳体侧面设置有反光膜。

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