全文摘要
本实用新型公开了一种车辆闯入预警节点和预警网络，包括无线通信模块，与所述无线通信模块相互连接的毫米波雷达、激光对射传感器、预警装置，所述无线通信模块接收所述毫米波雷达和所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息并驱动所述预警装置预警。本实用新型通过声光等预警装置对接近或闯入施工警戒区域的车辆进行预警，从而有效提醒疲劳驾驶司机与施工人员安全避让；施工人员能够及时获取车辆闯入速度和闯入方向从而更加有效地处理意外情况；车辆闯入预警节点可桥接扩展从而有效满足施工区域警戒范围要求；车辆闯入预警节点采用电池供电，现场无需布置电线，布置灵活。
主设计要求
1.一种车辆闯入预警节点，其特征在于，所述节点包括无线通信模块，与所述无线通信模块相互连接的毫米波雷达、激光对射传感器、预警装置，所述无线通信模块接收所述毫米波雷达和所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息并驱动所述预警装置预警。
设计方案
1.一种车辆闯入预警节点，其特征在于，所述节点包括无线通信模块，与所述无线通信模块相互连接的毫米波雷达、激光对射传感器、预警装置，所述无线通信模块接收所述毫米波雷达和所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息并驱动所述预警装置预警。
2.如权利要求1所述的车辆闯入预警节点，其特征在于，所述预警装置包括警示灯和蜂鸣器。
3.如权利要求2所述的车辆闯入预警节点，其特征在于，所述无线通信模块接收所述毫米波雷达和所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息并驱动所述预警装置预警包括：
所述无线通信模块接收所述毫米波雷达检测到接近施工警戒区域的车辆信息并驱动所述警示灯预警；
所述无线通信模块接收所述激光对射传感器检测到闯入施工警戒区域的车辆信息并驱动所述警示灯和\/或蜂鸣器预警。
4.如权利要求1所述的车辆闯入预警节点，其特征在于，所述毫米波雷达以RS232方式连接至所述无线通信模块，所述激光对射传感器以RS232方式连接至所述无线通信模块。
5.如权利要求2所述的车辆闯入预警节点，其特征在于，所述无线通信模块以无线的方式驱动所述警示灯和\/或所述蜂鸣器预警，以有效提醒疲劳司机与施工人员。
6.如权利要求1所述的车辆闯入预警节点，其特征在于，所述毫米波雷达以调频连续波的方式检测接近施工警戒区的车辆。
7.如权利要求1所述的车辆闯入预警节点，其特征在于，所述预警节点可桥接扩展，以满足施工警戒区域范围要求。
8.如权利要求2所述的车辆闯入预警节点，其特征在于，所述预警节点还包括锂电池供电模块，用于向所述毫米波雷达、所述激光对射传感器、所述警示灯和所述蜂鸣器中的至少一种提供电源供应，从而无需现场布置电线。
9.一种预警网络，其特征在于，所述预警网络包括若干个如权利要求1-8任一所述的车辆闯入预警节点，所述预警节点间采用ZigBee自组网方式构建和扩展。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及物联网预警技术领域；具体涉及一种车辆闯入预警节点和预警网络。
背景技术
目前大多数高速公路在进行改扩建施工过程中没有对道路进行全封闭施工，车辆通行和施工作业同时进行，必然会对车辆的正常通行产生影响。夜间由于高速公路交通量较小，施工对交通干扰相对较小，不易产生交通拥堵，施工设备和材料相对容易运输，同时可以降低能源消耗，减少环境污染，因此，许多项目选择在夜间进行施工。但是夜间由于光照强度不足，物体能见度和辨识度较低，驾驶人感知信息的难度较大，获得相关信息能力较弱，加之受到车道宽度变窄、车道转换等施工环境以及大型车比例较高等交通环境的影响，驾驶人容易产生疲劳，极易造成严重的交通事故。虽然高速公路夜间施工通常会布置现场警示牌，给予司机道路施工提醒，对夜间正常驾驶的司机起到预警提示作用，能有效避开施工区域；但对于夜间疲劳驾驶的司机，警示牌很容易被忽略，司机在撞上警示牌后往往继续前行直至撞上施工区域人员与设备才会反应过来，造成巨大的人员伤亡与经济损失。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：
提供一种车辆闯入预警节点和预警网络，对接近或者闯入夜间施工警戒区域的车辆进行声音和灯光警示，以有效警醒和提示司机和施工人员安全避让。
本实用新型为解决上述技术问题的技术方案是：
提供了一种车辆闯入预警节点，其特征在于，所述节点包括无线通信模块，与所述无线通信模块相互连接的毫米波雷达、激光对射传感器、预警装置，所述无线通信模块接收所述毫米波雷达和所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息并驱动所述预警装置预警。
优选地，所述预警装置包括警示灯和蜂鸣器。
优选地，所述无线通信模块接收所述毫米波雷达和所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息并驱动所述预警装置预警包括：所述无线通信模块接收所述毫米波雷达检测到接近施工警戒区域的车辆信息并驱动所述警示灯预警；所述无线通信模块接收所述激光对射传感器检测到闯入施工警戒区域的车辆信息并驱动所述警示灯和\/或蜂鸣器预警。
优选地，所述蜂鸣器的蜂鸣音量为120分贝。
优选地，所述毫米波雷达以RS232方式连接至所述无线通信模块，所述激光对射传感器以RS232方式连接至所述无线通信模块。
优选地，所述无线通信模块以无线的方式驱动所述警示灯和\/或所述蜂鸣器预警，以有效提醒疲劳司机与施工人员。
优选地，所述毫米波雷达以调频连续波的方式检测接近施工警戒区的车辆。
优选地，所述预警节点可桥接扩展，以满足施工警戒区域范围要求。
优选地，所述预警节点还包括锂电池供电模块，用于向所述毫米波雷达、所述激光对射传感器、所述警示灯和所述蜂鸣器中的至少一种提供电源供应，从而无需现场布置电线。
优选地，所述预警节点与所述NB-IoT模块相连接，并将所述车辆预警信息发送到路政施工安全系统，以使所述路政施工安全系统实时监控夜间施工警戒区域详情。
优选地，所述预警节点连接GPS模块，所述GPS模块用于获取所述施工警戒区域的地理位置信息。还提供了一种预警网络，所述预警网络包括若干个所述车辆闯入预警节点，所述预警节点间采用ZigBee自组网方式方便、灵活地构建和扩展。
本实用新型的有益效果是：
1、相比传统道路夜间施工标识牌，本系统增加了警示灯和蜂鸣器等声光预警装置，当车辆接近或闯入施工警戒区域时，车辆闯入预警节点可通过灯光和声音等多种方式有效提醒疲劳驾驶司机与施工人员安全避让。
2、施工人员根据车辆闯入预警节点中的预警装置的预警信息，可以及时获取施工警戒区域车辆闯入速度和闯入方向等信息，使施工人员能更有效的处理意外情况。
3、车辆闯入预警节点的有效探测距离预期可达500米，并可桥接扩展，能有效的满足施工区域警戒范围要求。
4、车辆闯入预警节点和预警网络采用电池供电，节点间采用ZigBee自组网方式构建无线通信网络，方便扩展，并不需要现场布置电线，可灵活布置警戒区域。
附图说明
图1为本实用新型的车辆闯入预警节点结构示意框图。
图2为本实用新型的车辆预警网络结构示意框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示的车辆闯入预警节点，包括无线通信模块、毫米波雷达、激光对射传感器、警示灯和蜂鸣器。所述无线通信模块采用CC2530ZigBee芯片，与所述毫米波雷达、激光对射传感器、警示灯和蜂鸣器通过有线或者无线的方式相互连接通讯。所述毫米波雷达与所述无线通信模块采用RS232总线通讯，所述极光对射传感器与所述无线通信模块也采用RS232总线通讯。所述无线通信模块接收所述毫米波雷达和所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息并驱动所述警示灯和\/或所述蜂鸣器预警。所述警示灯在被驱动并触发后可以发出刺眼的高亮度灯光以警示疲劳驾驶的司机和现场施工人员；所述蜂鸣器在被驱动并触发后发出高分贝的警示音以警示疲劳驾驶的司机和现场施工人员。
优选地，所述警示灯和所述蜂鸣器采用无线方式与所述无线通信模块通讯，可以不受现场线缆限制，不受位置限制，可以将所述警示灯和所述蜂鸣器安置在施工警戒区域附近以及接近施工区域的施工人员能及时感知的位置，以便当车辆接近或闯入施工警戒区域时，车辆闯入节点可通过所述警示灯和所述蜂鸣器等预警装置以声、光等多种方式有效提醒疲劳驾驶司机与施工人员安全避让。
所述无线通信模块通过RS232总线接收来自所述毫米波雷达和所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息，并驱动所述警示灯和\/或蜂鸣器进行预警提示。
所述毫米波雷达采用调频连续波测距方式测量车辆是否驶入，所述毫米波雷达不仅可以检测车辆闯入施工警戒区域的瞬时速度，而且可以检测闯入车辆的行驶方向，从而为驾驶员和施工人员提前预警，以使驾驶员和施工人员有必要的反映时间，为紧急避让争取了宝贵时间。
当所述毫米波雷达检测到车辆加速接近施工警戒区域时，所述毫米波雷达将检测到的信息发送给所述无线通信模块，所述无线通信模块接收到来自所述毫米波雷达检测到的信息后，驱动并触发所述警示灯和\/或蜂鸣器发出预警信号，以提醒疲劳驾驶司机和现场施工人员进行安全避让。如果车辆继续超所述施工警戒区域驶入到警戒边界时，所述激光对射传感器将检测到的车辆闯入信息发送给所述无线通信模块，所述无线通信模块接收来自所述激光对射传感器检测到的车辆闯入信息，驱动并触发所述警示灯和\/或蜂鸣器以更大的功率进行预警，所述蜂鸣器以最高120分贝的音量进行报警警示，以警醒司机和现场施工人员。优选地，所述无线通信模块还可以通过驱动并触发安装在施工区域的广播系统进行车辆闯入信息播报，例如播报车辆闯入速度、闯入方向等信息的语音预警，以便施工人员针对所述语音预警，更加及时、有效地应对意外情况，以使损失降到最低限度。所述无线通信模块向所述广播系统发送控制信号以控制所述广播系统的播报音量、播报语音和播报频次。例如，当闯入施工警戒区域车辆的驶入速度较快、或者驶入方向为施工人员密集区方向，所述无效通信模块向所述广播系统发送的控制信号携带的播报音量为“高音量”、播报语音为“危险，有车辆朝核心区驶入，请紧急避让”、播报频次为“反复播报”。
所述无线通信模块以无线的方式驱动所述警示灯和\/或所述蜂鸣器预警，从而使得预警现场无需布置大量电线，所述警示灯和\/或蜂鸣器方便扩展，从而实现灵活布置警戒区域。
所述车辆闯入预警节点可以桥接扩展，每个节点之间相互连接通讯，从而构建成一个车辆闯入预警网络，从而解决单个预警节点无法满足施工警戒预警范围要求的技术难题。
优选地，所述车辆闯入预警节点还包括锂电池供电模块，用于向所述节点内的设备供电，所述设备包括所述毫米波雷达、所述激光对射传感器、所述警示灯和所述蜂鸣器中的至少一种，从而无需现场布置电线，提高了所述车辆闯入预警节点和节点内各设备的便携性和安装灵活性，不受现场电线连接数量和连接方式限制，灵活性较高。
所述车辆闯入预警节点还可以包括GPS模块和NB-IoT模块，所述GPS模块用于获取所述车辆闯入预警节点的地理位置等信息；NB-IoT模块用于将所有预警信息通过窄带物联网传输到路政施工安全系统平台，以使所述路政施工安全系统平台能够实施监控所述车辆闯入预警节点的夜间施工警戒区域详情，所述警戒区域详情至少包括施工预警区域地理位置信息、车辆闯入时间、车辆闯入速度、车辆闯入方向和施工现场人员伤亡信息中的一种。
如图2所示的车辆预警网络，由若干个所述车辆闯入预警节点采用ZigBee自组网方式构建，车辆预警网络构建方式灵活且可动态扩展，以满足不同施工预警范围要求。车辆闯入预警节点之间相互连接构成车辆预警网络，每个节点中的无线通信模块都可以将获取到的预警信息通过窄带物联网传输到路政施工安全系统平台，从而使得所述路政施工安全系统平台可以对每个节点进行有效监控。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920011921.6
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209486914U
授权时间:20191011
主分类号:G08G 1/16
专利分类号:G08G1/16
范畴分类:40F;
申请人:常州机电职业技术学院
第一申请人:常州机电职业技术学院
申请人地址:213000 江苏省常州市武进区湖塘镇鸣新中路26号
发明人:刘培;曹帅
第一发明人:刘培
当前权利人:常州机电职业技术学院
代理人:孙彬
代理机构:32225
代理机构编号:常州市科谊专利代理事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计