一种递进式智能传导感应轮廓标及其智能系统

技术领域

本发明属于交通安全设施领域，特别涉及一种高速公路轮廓标及其智能系统。

背景技术

高速公路轮廓标安装于护栏上，用于提醒、引导驾驶员，主要采用被动发光式三角形轮廓标，依托光源反射，提醒驾驶员注意道路界限轮廓。目前，高速公路中也有应用部分主动发光式轮廓标志，单该类轮廓标仅仅解决亮度不足的问题，多为单一、独立安装，很难形成连续、动态的视线诱导性，效果较差。

对于山区高速公路而言，公路路段线性指标差异较大，小半径路段多，纵坡大，且容易出现团雾、大雾等天气，该类路段视距效果不佳，尤其是在弯道路段，由于离心力的作用产生下车辆出现偏移的惯性，导致驾驶员对车辆所处位置，与公路护栏之间的距离产生错觉和误判，容易偏离行驶方向，引发安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种种增强视线诱导效果，提前预警，降低行车风险的递进式智能传导感应轮廓标及其智能系统。

本发明的技术方案是：一种递进式智能传导感应轮廓标，包括纵长的底板，所述底板上设有太阳能供电板，该太阳能供电板上间隔设置一排灯珠；所述太阳能供电板外侧设有一圈透光面板；所述沿底板边缘设有与底板大小相适应的一圈反光片；所述透光面板沿反光片的内圈设置，且与反光片内圈贴合；所述底板上设有微波感应雷达模块；所述底板一侧设有单片机。

具体地，所述底板两端分别设有连接板，连接板上设有用于固定紧固螺栓的螺孔

具体地，所述底板上设有若干个第一通孔；所述太阳能供电板上设有与底板上的孔相配合使用的第二通孔；通过铆钉将太阳能供电板固定在底板上。

一种递进式智能传导感应轮廓标的智能系统，包括单片机和微波感应雷达模块；所述轮廓标安装于护栏上，多个轮廓标上分别包括单片机和微波感应雷达模块；

所述单片机实现智能诱导控制，即实现灯珠全智能自动化唤醒和休眠无需人工干预；

所述微波感应雷达模块即红外距离传感器，能够检测车辆与护栏之间的间距，当间距小于安全距离时，则灯珠自动启动，并通过单片机的嵌入式系统，将小于安全距离的处理信号发送至相邻的单片机的控制系统，收到处理信号的单片机提前将所在的轮廓标的灯珠启动，主动发光，并且将小于安全距离的处理信号依次发送至相邻的单片机的控制系统，以此类推，在车辆行驶前方提前依次启动灯珠；待车辆驾离通过或回归至正常行驶后，红外距离传感器检测间距已超过安全界限值时，此前以亮起的轮廓标的灯珠将依次熄灭，回归到普通状态，降低电能消耗，以保持持续、稳定的供电效果。

具体地，所述单片机通过距离传感器实时自动判断车辆与护栏间距，由单片机实时解析距离数据，当单片机监测到距离过近时，触发设备响应，感应式轮廓标递进式主动发光，形成可视光诱导路侧轮廓。

具体地，所述车辆与护栏的间距可提前预置，在单片机内设置相应的距离阈值，根据设定的阈值，自动触发轮廓标亮起。

具体地，所述单片机全天候实时待机响应，当行车车辆与护栏间距低于设置的阈值时触发系统工作，多个感应轮廓标在车辆通过时通过内置的嵌入式系统相互通信，各个轮廓标在车辆行驶前方依次点亮，行车一条可视光轮廓；迫使驾驶员自行调整与护栏的间距，使车辆在动态安全行驶距离范围内行驶。

具体地，所述由太阳能电池供电，为灯珠主动发光提供电能。

具体地，所述多个轮廓标之前的信号传输采用无线4G或有线传输。

具体地，所述单片机通过IO口发送开关信号指令来控制灯珠的亮灭。

与现有技术比较，本发明的有益效果是：

1、采用反光带及灯珠，即主动式和被动式发光相结合的方式为驾驶员行车时增强视线诱导的效果，产生警示作用；

2、单片机实现全智能自动化唤醒和休眠；采用太阳能供电，在休眠状态下，降低电能消耗，以保持持续、稳定的供电效果；

3、轮廓标内置红外距离传感器能够检测行驶车辆与护栏之间的间距，当间距小于安全距离时，则灯珠自动启动；提醒司乘人员安全驾驶；并通过内部的单片机嵌入式程序，将处理信号发送至相邻的同类轮廓标的控制系统，提前依次主动发光，能够有效增强视线诱导效果，提前预警，降低行车风险。

4、待车辆驾离通过或回归至正常行驶后，红外距离传感器检测间距已超过安全界限值时，此前以亮起的轮廓标将依次熄灭，回归到休眠状态；

5、本智能系统无需人工干预，全自动自适应运行，所有功能开关及分时段运行可调，可极大提高公路运营能力，有效降低行车事故发生率特别适用山区、弯道、隧道、桥梁等容易聚雾及危险路段。

6、可通过内嵌式系统预置间距，具有自动可调车辆与护栏的距离功能，设置合适的距离阈值，满足不同场景的使用需求，根据设定的阈值，自动触发轮廓标亮起；

7、系统不以硬性限速方式使驾驶员主观控制车速，而且能够实时提示驾驶员始终保持行驶车辆与护栏之间的安全行驶距离。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明具体使用示意图；

图4是本发明的安装示意图；

图5是本智能系统的架构图；

图中：1-反光片；2-灯珠；3-太阳能供电板；4-透光面板；5-微波感应雷达模块；6-底板；7-单片机；8-第一通孔；9-第二通孔；10-铆钉；11-轮廓标；12-波形护栏板；13-连接板；14-螺孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，一种递进式智能传导感应轮廓标，包括底板6，底板6是纵长的，为长条状，底板6为铝合金底板6，底板6上设有太阳能供电板3，底板6上设有若干个第一通孔8；太阳能供电板3上设有与底板6上的孔相配合使用的第二通孔9；通过铆钉10依次穿过第二通孔9和第一通孔8将太阳能供电板3固定在底板6上；该太阳能供电板3上间隔设置一排灯珠2，灯珠2为LED灯珠2；太阳能供电板3外侧设有一圈透光面板4；沿底板6边缘设有与底板6大小相适应的一圈反光片1；透光面板4沿反光片1的内圈设置，且与反光片1内圈贴合；底板6上设有微波感应雷达模块5，该微波感应雷达模块5位于相邻的两个灯珠2之间；底板6一侧设有单片机7。

上述结构微波感应雷达模块5位于底板6的中间位置，设置在中间考虑的是既能够判断车辆靠近、又能够判断车辆驶离，靠近亮起、驶离后熄灭，微波雷达通过程序可以设置一个阈值，比如0.3m范围内才显示警报，所以不需要特别设置在底板的某一侧，中间的话测量更为均匀，而且执行效率更高，即靠近和驶离相对间距是一样的。

底板6两端分别设有连接板13，连接板13上设有用于固定紧固螺栓的螺孔14，用于与护栏连接。

如图3-5所示，一种递进式智能传导感应轮廓标的智能系统，包括单片机和微波感应雷达模块；轮廓标安装于护栏上，多个轮廓标上分别包括单片机和微波感应雷达模块；

单片机实现智能诱导控制，即实现灯珠全智能自动化唤醒和休眠无需人工干预；

微波感应雷达模块即红外距离传感器，能够检测车辆与护栏之间的间距，当间距小于安全距离时，则灯珠自动启动，并通过单片机的嵌入式系统，将小于安全距离的处理信号发送至相邻的单片机的控制系统，收到处理信号的单片机提前将所在的轮廓标的灯珠启动，主动发光，单片机通过IO口发送开关信号指令来控制灯珠的亮灭；并且将小于安全距离的处理信号依次发送至相邻的单片机的控制系统，以此类推，在车辆行驶前方提前依次启动灯珠；待车辆驾离通过或回归至正常行驶后，红外距离传感器检测间距已超过安全界限值时，此前以亮起的轮廓标的灯珠将依次熄灭，回归到普通状态，降低电能消耗，以保持持续、稳定的供电效果。

本系统信号的传输采用无线4G，或者有线传输。

轮廓标安装在护栏上有两种布设方式：

①间断布设方案：轮廓标主要是提醒作用，相邻轮廓标之间设有一定的间距，根据公路设计速度采取不同的间距（一般可采用8m-30m），并通过适当调整间距，以确保通行车辆高速运行时，视觉上仍产生连续、带状的效果）。当最近一块轮廓标检测距离达到阈值后，通过无线/有线信号，快速有效的传递至下一块或者多块轮廓标上。

②连续布设：采取连续布设方案，根据最近一处的轮廓标上的微波雷达检测到的车速，自动匹配亮灯策略，例如车速越快，则起亮的轮廓标灯的间距越大，车速越低，起亮的轮廓标灯间距越密。（策略逻辑：车速越快则系统匹配点亮轮廓标的间距越大，既能确保以形成连续的视觉警示效果，又有效降低了电能消耗）。

轮廓标内置一处单片机实现智能诱导控制，该单片机系统以高可靠性实现全智能自动化唤醒和休眠无需人工干预，可极大提高公路运营能力，有效降低行车事故发生率特别适用山区、弯道、隧道、桥梁等容易聚雾及危险路段。

1、全覆盖智能自动化技术

该系统无需人工干预，全自动自适应运行，所有功能开关及分时段运行可调。图3箭头方向为车辆行驶方向，当行驶车辆进入特殊路段检测范围时，系统通过距离传感器实时自动判断车辆与护栏间距。系统实时解析距离数据，当系统监测到距离过近时，触发设备响应，感应式轮廓标递进式主动发光，形成可视光诱导路侧轮廓，提醒司乘人员安全驾驶。

2、接触距离可调模式

系统可通过软件预置间距，具有自动可调车辆与护栏的接触距离功能，设置合适的距离阈值，满足不同场景的使用需求。根据设定的阈值，自动触发轮廓标亮起。

根据车速和标线与中分带的宽度来设定阈值。

①中分带硬路肩宽度和建筑界限宽度为0.25+0.25m（此距离为一般安全距离），本次设定高速80-120km/h时，检测距离为0.5m；

②80-60km/h时，中分带硬路肩宽度为0.25~0.3m，建筑界限宽度可能为0m，建议检测阈值设定为0.3m；

③60km/h以下的为低速行驶，可设定距离为行车道边缘标线宽度即可，为0.1~0.15m。

3、先进的轨迹追踪模式

系统全天候实时待机响应，当行车车辆与护栏间距低于设置的阈值时触发系统工作，每组感应轮廓标在车辆通过时通过内置的嵌入式系统相互通信，各个轮廓标在车辆行驶前方依次点亮，行车一条可视光轮廓。迫使驾驶员自行调整与护栏的间距，使车辆在黄灯安全带内行驶，与护栏保持在黄灯所确定的动态安全行驶距离范围，系统不以硬性限速方式使驾驶员主观控制车速。而且能够实时提示驾驶员始终保持车与护栏之间的安全行驶距离。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。