一种高速公路路侧安全预警装置的制作方法

本实用新型涉及安全预警设备领域，具体的说，是涉及一种高速公路路侧安全预警装置。

背景技术：

随着我国高速公路建设的快速推进，全国高速公路总里程已突破13万公里，基本构建了完善的全国高速公路网。高速公路作为现代化经济建设的附属基础设施，对区域产业结构调整、改善民生条件、以及横向经济联合等发挥出越来越重要的促进作用。然而，现有的交通安全形势并不乐观，交通安全问题日益突出，尤其是在雾区、山区和上下坡路段等特殊区域，高速公路往往具有事故高发性、事故持续性和事故多样性的问题，对高速公路行车安全的有效预警，成为了建设安全、高效、绿色高速公路的前提保障。

目前，高速公路中广泛使用的安全设施包括标志、标线和护栏等，主要依靠文字、符号、路面线条、路面箭头、轮廓标及波形钢护栏板等元素实现对高速行驶车辆和司乘人员的安全诱导与保护。但是，现阶段使用的交通安全设施大多属于被动式的安全预警与防护，缺乏与车辆的实时交互性，当车辆的驾驶行为出现异常时无法及时检测并提前发出安全预警信息。因此，需要一种低成本、低功耗、高效率和易安装的安全预警装置来对高速公路中车辆驾驶行为进行检测并提前预警。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种高速公路路侧安全预警装置，本实用新型能够有效的检测高速公路上车辆的危险驾驶行为，及时发出安全预警信息并实现相邻装置之间的联动预警，形成较佳的动态预警效果，保障行车安全。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高速公路路侧安全预警装置，包括核心数据处理器、语音报警模块、LED报警模块、红外对管检测模块、无线通信模块和太阳能供电模块，所述核心数据处理模块安装于高速公路土路肩波形梁护栏柱的顶端，所述核心数据处理器分别与语音报警模块、LED报警模块和红外对管检测模块连接，相邻的核心数据处理器之间通过无线通信模块进行预警信息的交互，核心数据处理器一方面对红外对管检测模块测量的车辆与土路肩之间的侧向距离信息进行处理，当车辆离土路肩的侧向距离小于安全距离，即车辆驶出行车道进入硬路肩时，触发预警，及时发出灯光预警信息，另一方面对接收到的红外对管检测模块的脉冲检测信号进行计数，当车辆在硬路肩临停时，完成对高速公路临时停车事件的判定，进而进行声光预警信息的发布。

进一步的，所述安全预警装置的安装间距可按照公路等级进行设定，一般情况下，本装置的安装间距等于各相邻波形梁护栏柱之间的距离。

进一步的，所述核心数据处理器采用STC89C52RC-40I-LQFP44贴装单片机，核心数据处理器对红外对管检测模块检测到的侧向距离信息进行处理，同时对接收到的红外对管检测模块的脉冲检测信号进行计数，实现对高速公路临时停车事件的判定。当发生临停事件时，核心数据处理器控制LED报警模块和语音报警模块进行声光报警，发出安全预警信息，与此同时，核心数据处理器通过无线通信模块向相邻的预警装置分发预警信息，带动通信覆盖范围内的其他预警装置进行预警，形成较好的动态预警效果。

进一步的，所述红外对管检测模块采用E3F-5DN15L对射型红外光电对管，能够实时检测行驶车辆与土路肩的侧向距离，及时判断出危险驾驶行为。

进一步的，所述的语音报警模块采用Risym ISD1820语音模块，该模块中存储有声音报警信息，所述声音报警信息为提前录制的安全吿警语音信息。

进一步的，所述的LED报警模块采用红色爆闪LED灯，所述的LED灯亮度大，视觉效果明显，报警效果好。

进一步的，所述无线通信模块采用SI4432无线收发模块，所述核心数据处理器通过所述无线通信模块与其他预警装置进行通信，当一个预警装置检测到高危行车事件时，该预警装置通过无线通信模块将高危行车事件消息分发至两侧通信覆盖范围内的其他预警装置，无线通信模块的通信半径根据高危行车事件消息内容动态调整。

进一步的，所述太阳能供电模块采用5V/1A超轻超薄太阳能板，所述太阳能供电模块上还配有5V充电锂电池，该模块为整个装置供电，节能环保、经济实用，便于安装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型通过检测道路车辆运行情况，能够实时地、准确地检测出车辆与土路肩的侧向距离，当检测到车辆驶出行车道进入硬路肩时，通过声光报警及时通知驾驶人员调整驾驶行为，实现车-路-人三者之间的信息有机交互，保障行车安全；

2)由于成本较低，本装置可安装于多个相邻土路肩波形梁护栏柱的顶端，通过相邻预警装置之间的相互配合，可实现较佳的动态预警效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型的连接关系图；

图2为本实用新型的工作流程图；

其中：101-核心数据处理器、102-红外对管检测模块、103-无线通信模块、104-语音报警模块、105-LED报警模块、106-太阳能供电模块。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下述实施例为本申请的一种较佳的实施方式，如图1所示，本实用新型安装在高速公路土路肩波形梁护栏柱的顶端，包括STC89C52RC核心数据处理器101，核心数据处理器101 连接有用于对车辆与道路边缘的侧向距离进行检测的红外对管检测模块102，红外对管检测模块102采用E3F-5DN15L对射型红外光电对管，所述的核心数据处理器101连接有用于声音安全提示的语音报警模块104，所述语音报警模块104采用Risym ISD1820语音模块，语音报警模块104内存储有语音报警信息，所述语音报警信息为提前录制的安全告警语音信息。所述核心数据处理器101还连接有用于灯光爆闪安全提示的LED报警模块105，LED报警模块105采用红色爆闪LED灯，所述的LED灯亮度大，视觉效果明显，报警效果好，核心数据处理器101连接有用于装置之间互相通信的无线通信模块103，无线通信模块103采用 SI4432无线收发模块，核心数据处理器101还连接有太阳能供电模块106，该太阳能供电模块106还配有5V充电锂电池。

参见图1，本实用新型的红外对管检测模块102、无线通信模块103、语音报警模块104、 LED报警模块105分别与核心数据处理器101的信号输入输出I/O口相连，并采用5V太阳能供电模块对装置进行供电。

如图2所示，本实用新型的工作流程如下：

本实用新型用于实时检测高速公路车辆与道路边缘侧向距离，一旦出现危险驾驶的情况，可及时产生声光报警信息，并在相邻装置之间形成动态的预警效果。本实用新型安装在高速公路土路肩波形梁护栏柱的顶端，由太阳能供电模块106对装置进行供电。该装置接通太阳能供电模块106时，装置进行系统初始化，启动红外对管检测模块102，实时检测车辆与道路边缘之间的侧向距离；

检测过程中核心数据处理器101实时接收红外对管检测模块102采集的侧向距离值，当采集的侧向距离值处于安全状态时，则持续进行传感器数据的采集工作；

检测过程中发生行驶车辆与道路边缘之间的侧向距离较近情况，即车辆驶出行车道进入硬路肩时，核心数据处理器101控制LED报警模块105进行爆闪预警，及时将危情通知给驾驶人员。同时，核心数据处理器101将产生的距离报警信息通过无线通信模块103分发至两侧通信覆盖范围内的其他路侧安全预警装置，灯光爆闪安全提示预警状态向两侧流水扩散。无线通信模块103广播分发距离报警信息时的通信半径由最大停车视距确定，按照公路等级不同，通信半径可选择210米或者160米等。

核心数据处理器对红外对管检测模块检测到的脉冲信号进行计数，当检测到车辆在路侧临时停车的危险事件时，核心数据处理器101控制LED报警模块105进行爆闪预警，并且核心数据处理器101控制语音报警模块104播放提前录制的安全告警语音信息，提醒驾驶员尽快驶离；同时，核心数据处理器101将产生的临停报警信息通过无线通信模块103分发至两侧通信覆盖范围内的其他安全预警装置，两侧的其他安全预警装置的核心数据处理器101接收到该临停报警信息时，控制LED报警模块105流水闪烁。无线通信模块103分发临停报警信息时的通信半径由最大会车视距确定，即约等于2倍停车视距，按照公路等级不同，通信半径可选择420米或者320米等，此外，临停报警信息的优先级高于距离报警信息。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。