基于公路的弯道来车预警装置的制作方法

本发明涉及交通安全预警，具体地，涉及基于公路的弯道来车预警装置。

背景技术：

1、随着我国经济发展，道路交通建设不断完善，但人们在享受着交通便利的同时，也受到了各种交通安全问题的困扰，特别是针对山区的弯道会车，由于道路较窄和山间的天气原因，很容易引发事故，因此针对山间公路设计弯道来车预警装置是十分必要的。现阶段，针对山间公路的弯道预警装置几乎都只是针对来往车辆进行预警，而未考虑其他现实问题，一是弯道预警装置安装在山体中，易受到山体上滚石的撞击，造成预警装置损坏，但现有的弯道预警装置缺乏针对落石的防护结构；二是山体上的大大小小滚石易对路过的车辆进行撞击，造成人员伤亡和财产损失，但现有的弯道预警装置缺乏针对落石的预警结构；三是山区大多是双行道，道路较窄，车辆会偏向于靠近道路中间行驶，但是对于山间公路来说，路面上容易出现石头等其他杂物，如果驾驶员未发现这些石头或者发现时间过晚，都容易造成车辆打滑等其他交通事故，但现有的弯道预警装置缺乏针对路面障碍物的预警结构。

技术实现思路

1、为解决现有弯道来车预警装置缺乏对路面障碍物和山体两侧落石的预警功能，同时缺乏对预警装置本身的防护功能，本发明提供了基于公路的弯道来车预警装置，所述装置包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、监测组件、预警组件、第一防护组件、第二防护组件、控制器和安装板，所述第三摄像头、所述预警组件、所述第一防护组件、所述第二防护组件和所述控制器均安装在所述安装板上；所述第一摄像头用于采集弯道一个入口处的第一车辆信息并上传至所述控制器，所述第二摄像头用于采集弯道另一个入口处的第二车辆信息并上传至所述控制器，所述控制器基于所述第一车辆信息和所述第二车辆信息判断弯道两个入口处是否有车辆，若判断出弯道两个入口处均有车辆，所述控制器控制所述预警组件进行会车预警；所述第三摄像头用于采集弯道路面处的障碍物信息得到第一信息并上传至所述控制器，所述控制器基于所述第一信息判断弯道路面上是否有障碍物，若判断出弯道路面出现障碍物，所述控制器控制所述预警组件进行障碍物预警；所述监测组件用于采集路面两侧山体的落石信息得到第二信息并上传至所述控制器，所述控制器基于所述第二信息判断山体是否存在落石风险，若判断出存在落石风险，所述控制器控制所述预警组件进行落石预警并控制所述第一防护组件开启防护或者控制所述第二防护组件开启防护。

2、发明原理：本发明通过弯道两个入口处的第一摄像头和第二摄像头来采集车辆信息并上传至控制器，控制器通过对车辆信息进行处理后判断弯道两个入口处是否有来车，当判断出弯道两个入口处均有车辆时，控制器控制预警组件进行会车预警。通过第三摄像头来监测弯道的路面信息并上传至控制器，因为是山间公路，所以在公路上易出现落石等其他障碍物，当判断出弯道路面出现障碍物时，控制器控制预警组件进行障碍物预警。通过监测组件来采集两侧山体的落石信息并上传至控制器，同样对于山间公路而言，会有落石存在，而落石对预警装置和来往的车辆都是潜在的危险，因此需要对落石进行监测，当发现存在落石风险时，控制器控制预警组件进行预警同时控制第一防护组件或者第二防护组件进行防护，第一防护组件用于保护预警组件、第三摄像头和控制器免受小石块的冲击，第二防护组件用于保护预警组件、第三摄像头和控制器免受大石块的冲击。本发明不仅能实现弯道来车预警，同时也能对路面上的障碍物和山体两侧的落石进行预警，而且对预警装置进行防护，使预警装置免受山体两侧落石的冲击。

3、优选的，所述监测组件包括若干图像处理器和若干图像采集器，所述图像采集器用于对路面两侧山体上的石块进行实时图像采集并将采集到的多个时刻下的图像信息上传至所述图像处理器；所述图像处理器用于基于所述图像信息获取t1时刻下石块对应图像中的第一坐标点和t2时刻下石块对应图像中的第二坐标点，t1>t2，计算所述第一坐标点和所述第二坐标点的第一距离并与预设距离阈值进行比较，当所述第一距离大于所述预设距离阈值，所述图像处理器将对应的石块标记为风险石块并控制图像采集器采集所述风险石块的特征信息并上传至所述控制器，所述控制器基于所述风险石块的特征信息获取所述风险石块裸露在地表外的部分石块的第一体积信息，当所述第一体积信息位于第一预设范围内时，所述控制器控制所述预警组件进行预警并控制所述第一防护组件开启防护；当所述第一体积信息超过所述第一预设范围时，所述控制器控制所述预警组件进行预警并控制所述第二防护组件开启防护。

4、其中，监测组件包括图像处理器和图像采集器，图像处理器对路面两侧山体上的石块进行实时图像采集得到多个时刻下的图像信息，图像处理器对采集到的多个图像信息进行处理，获取两个时刻下同一石块对应图像中的第一坐标点和第二坐标点，并计算第一坐标点和第二坐标点间的距离，因为石块由松动到滑落有一个过程，当第一坐标点和第二坐标点间的距离大于预设距离阈值时，说明石块发生松动存在滑落的风险，此时对存在滑落风险的石块标记为风险石块并控制图像采集器采集风险石块的特征信息，控制器再基于采集到的风险石块的特征信息来判断风险石块裸露在地表部分的第一体积，由于石块有可能完全裸露在地表也有可能部分裸露在地表，对于部分裸露在地表的石块，当石块裸露在地表部分的体积小于一半时几乎不发生滑落，因此可以根据裸露在地表部分的第一体积来大概估算石块的整体体积范围，所以当第一体积信息位于第一预设范围时，说明风险石块体积较小，此时控制预警组件进行预警和控制第一防护组件进行防护；当第一体积信息超过第一预设范围时，说明风险石块体积较大，此时控制预警组件进行预警和控制第二防护组件进行防护。

5、优选的，所述第一防护组件包括第一气泵、第二气泵、第一伸缩杆、第二伸缩杆和防护网，所述防护网一侧顶部与所述第一伸缩杆内侧顶部连接，所述防护网一侧底部与所述第一伸缩杆内侧底部连接，所述防护网另一侧顶部与所述第二伸缩杆内侧顶部连接，所述防护网另一侧底部与所述第二伸缩杆内侧底部连接，所述第一气泵顶部与所述第一伸缩杆底部连接，所述第二气泵顶部与所述第二伸缩杆底部连接，所述第一气泵底部和所述第二气泵底部均与所述安装板滑动连接。

6、其中，控制器控制第一防护组件开启防护时，首先控制第一气泵和第二气泵工作，第一气泵带动第一伸缩杆伸长至预设长度第二气泵带动第二伸缩杆伸长至预设长度，从而达到展开防护网的效果，防护网再对安装板上的组件进行防护，使安装板上的组件免受体积较小石块的冲击，当第一防护组件完成防护或者需要收回时，控制器控制第一气泵工作带动第一伸缩杆缩短至初始长度，控制第二气泵工作带动第二伸缩杆缩短至初始长度，达到收回防护网的效果。

7、优选的，所述装置还包括第一支架、第二支架、第三气泵、第四气泵、第三伸缩杆和第四伸缩杆，所述第一支架和所述第二支架均与所述安装板连接，所述第一支架位于所述第一气泵下方，所述第二支架位于所述第二气泵下方，所述第三气泵底部与所述第一支架的上表面连接，所述第三气泵顶部与所述第三伸缩杆底部连接，所述第三伸缩杆顶部与所述第一气泵的下表面连接，所述第四气泵底部与所述第二支架的上表面连接，所述第四气泵顶部与所述第四伸缩杆底部连接，所述第四伸缩杆顶部与所述第二气泵的下表面连接。

8、其中，当防护网完成防护时，需要及时清理防护网上的石块，因此通过第一支架对第三气泵起到固定安装的作用，通过第二支架对第四气泵起到固定安装的作用，第三气泵工作带动第三伸缩杆伸长至预设长度（或者第四气泵工作带动第四伸缩杆伸长至预设长度），第三伸缩杆伸缩推动防护网一侧升高，在重力的作用下，防护网上的石块从较低的另一侧滚出，从而达到清理石块的效果，当清理完成时，第三气泵工作带动第三伸缩杆缩短至初始长度（或者第四气泵工作带动第四伸缩杆缩短至初始长度），使防护网整体置于同一高度。

9、优选的，所述装置还包括第一振动器和第二振动器，所述第一振动器与所述第一伸缩杆连接，所述第二振动器与所述第二伸缩杆连接。

10、其中，在清理防护网上的石块时，如果仅靠重力作用来清理石块，清理效果可能不是很好，因此在防护网的两侧分别安装第一振动器和第二振动器，在第三气泵或者第四气泵工作的时候，同时开启第一振动器和第二振动器，通过震动和重力作用来清理防护网上的石块，清理效果更好。

11、优选的，所述装置还包括第一落石收纳箱和第二落石收纳箱，所述第一落石收纳箱与所述安装板一侧转动连接，所述第二落石收纳箱与所述安装板另一侧转动连接，所述第一落石收纳箱和所述第二落石收纳箱底部均安装有若干滚轮。

12、其中，通过设置第一落石收纳箱和第二落石收纳箱对防护网上清理下来的石块进行收集，第一落石收纳箱和第二落石收纳箱分别与安装板两侧转动连接，同时在第一落石收纳箱和第二落石收纳箱内部均安装有若干滚轮，方便第一落石收纳箱和第二落石收纳箱转动，当不需要清理防护网上的石块时，将第一落石收纳箱和第二落石收纳箱嵌入安装板两侧的山体中，不会对车辆的通行造成影响。

13、优选的，所述第一落石收纳箱和所述第二落石收纳箱底部均安装有重量传感器，所述重量传感器用于采集所述第一落石收纳箱内石块的第一重量信息和所述第二落石收纳箱内石块的第二重量信息并上传至所述控制器，所述控制器基于所述第一重量信息和所述第二重量信息判断所述第一落石收纳箱内的石块和所述第二落石收纳箱内的石块是否超重，若所述第一落石收纳箱内的石块和所述第二落石收纳箱内的石块均超重，所述控制器发出清理信号至预设终端。

14、其中，在第一落石收纳箱和第二落石收纳箱底部均安装有重量传感器，重量传感器是用于采集两个落石收纳箱内石块的重量信息并上传至控制器，当两个落石收纳箱的石块均超重时，控制器则发出清理信号到预设终端，通知护路或者相关人员对落石收纳箱内的石块进行及时清理。

15、优选的，所述第二防护组件包括第一挡板、第二挡板、第三挡板、第三支架、第四支架、第一转轴、第二转轴、第一磁铁、第二磁铁、第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一挡板一侧通过所述第一转轴与所述安装板一侧连接，所述第二挡板一侧通过所述第二转轴与所述安装板另一侧连接，所述第一磁铁和所述第二磁铁分别固定在所述安装板两侧的山体上，所述第一电磁铁安装在所述第一挡板背面，所述第二电磁铁安装在所述第二挡板背面，所述第一挡板上设有与所述第一落石收纳箱相匹配的第一开孔，所述第二挡板上设有与所述第二落石收纳箱匹配的第二开孔，所述第三挡板安装在所述第一防护组件上方且与所述安装板顶部转动连接，所述第三支架和所述第四支架与所述安装板连接，所述第三挡板通过所述第三支架和所述第四支架进行限位。

16、其中，控制器控制第二防护组件开启防护时，由于第一挡板和第二挡板是通过电磁铁与两侧山体上的磁铁进行固定，因此首先对第一挡板和第二挡板背面的电磁铁进行断电使电磁铁丧失磁性，再控制第一转轴、第二转轴进行转动带动第一挡板和第二挡板转动，同时控制第三挡板转动并通过第三支架和第四支架对第三挡板进行限位，这样第一挡板、第二挡板和第三挡板之间就形成了一个庇护结构，不仅可以对安装板上的预警装置进行防护，同时还起到为过往车辆提供一个临时的庇护场所，因为控制器基于落石信息控制预警组件进行预警存在时间上的滞后性，起初山体只是发生体积较小石块的滑落，发出的预警信号可能就是通知车辆减速慢行通过落石地带，但是山体上石块滑落情况复杂，极有可能在车辆行驶的过程中发生体积较大石块的滑落，此时再继续行驶，就会存在较大的安全风险，因此通过第一挡板、第二挡板和第三挡板之间形成一个临时的庇护结构，来保护车辆免受体积较大石块的冲击，避免和减少人员伤亡和财产损失。

17、优选的，所述装置还包括第一舵机和第二舵机，所述第一舵机和所述第二舵机均固定在地面上，所述第一舵机顶部与所述第一转轴底部连接，所述第二舵机顶部与所述第二转轴底部连接。

18、其中，控制器通过控制第一舵机工作来带动第一转轴进行转动，通过控制第二舵机工作来带动第二转轴进行转动。

19、优选的，所述预警组件包括声光报警器和语音报警器。

20、其中，通过声光报警器和语音报警器进行双重预警效果更好，如果单纯只是采用声光报警器，在天气不好或者驾驶员视野受限的情况下，很可能察觉不到预警信息，此时通过语音报警器进行预警，预警效果会更好。

21、本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

22、本发明不仅能实现对弯道来车进行预警的功能，同时还实现了对弯道路面障碍物进行预警和山体两侧落石进行预警的功能，还通过第一防护组件和第二防护组件对预警装置进行防护，使预警装置免受山体落石的冲击，提高预警装置的使用寿命。