CN114198612B - 一种高速公路自动巡查装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种高速公路自动巡查装置，属于高速公路移动监控设备技术的领域。其包括机箱以及安装在机箱上的主动轮、从动轮、驱动机构、第一导向组件、第二导向组件以及图像采集模块，所述机箱底部设置有多个所述主动轮，所述驱动机构与主动轮相连且用于驱动主动轮进行转动，所述从动轮转动设置在机箱底部且朝向路沿或护栏倾斜，所述第一导向组件用于对机箱在有护栏路段移动时进行导向，所述第二导向组件用于对机箱在有路沿路段移动时进行导向，所述图像采集模块用于采集高速公路的路面图像监控数据并发送至管理终端。本申请具有增大移动监控装置的适用范围的效果。

Description

一种高速公路自动巡查装置
技术领域
本申请涉及高速公路移动监控设备技术的领域，尤其是涉及一种高速公路自动巡查装置。
背景技术
高速公路给人们的生活带来了极大的便利，是人们自驾出行的首选。在我国道路交通安全法中明文禁止驾驶机动车在高速公路或者城市快速路上违法占用应急车道以及超速行驶，但是机动车占用快速车道和超速行驶的情况频繁发生，为了方便执法人员查处违规占道、超速行驶的机动车，安装高速公路监控装置十分必要。
授权公告号为CN105206050A的中国发明专利公开了一种高速公路移动监控装置，包括轮毂电机、主动轮、被动轮组件以及监控信号采集单元，以高速公路护栏为轨道，主动轮安装在护栏顶部，被动轮组件与护栏的宽度相适配且安装在护栏侧面，通过轮毂电机驱动主动轮进行转动，进而驱动监控装置沿护栏进行移动，利用监控信号采集单元对高速公路的路面信息进行采集。
针对上述中的相关技术，发明人认为在隧道路段时，高速公路的两旁为路沿而非护栏，移动监控装置利用高速公路护栏为轨道，无法在隧道路段使用，适用范围较小。
发明内容
为了增大移动监控装置的适用范围，本申请提供一种高速公路自动巡查装置。
本申请提供的一种高速公路自动巡查装置采用如下的技术方案：
一种高速公路自动巡查装置，包括机箱以及安装在机箱上的主动轮、从动轮、驱动机构、第一导向组件、第二导向组件以及图像采集模块，所述机箱底部设置有多个所述主动轮，所述驱动机构与主动轮相连且用于驱动主动轮进行转动，所述从动轮转动设置在机箱底部且朝向路沿或护栏倾斜，所述第一导向组件用于对机箱在有护栏路段移动时进行导向，所述第二导向组件用于对机箱在有路沿路段移动时进行导向，所述图像采集模块用于采集高速公路的路面图像监控数据并发送至管理终端。
通过采取上述技术方案，驱动机构驱动主动轮进行转动，从而带动从动轮进行转动以及机箱移动，从动轮朝向路沿或护栏倾斜，使得机箱在移动时始终具有朝向路沿或护栏转向的趋势；在有护栏的路段，通过第一导向组件对机箱进行导向，从而使得机箱始终沿护栏的方向移动并始终紧贴护栏；在有路沿的路段，通过第二导向组件对机箱进行导向，从而使得机箱始终沿路沿的方向移动并始终紧贴路沿；再通过图像采集模块采集高速公路的路面图像监控数据并发送至管理终端；从而在有护栏的路段与无护栏的隧道路段均能使用，增大了高速公路移动监控装置的适用范围。
可选的，所述从动轮上设置有万向轴，所述从动轮通过万向轴转动设置在机箱底部。
通过采取上述技术方案，从动轮通过万向轴安装在机箱的底部，便于对从动轮的方向进行调节。
可选的，所述驱动机构包括驱动电机、主动锥齿轮以及从动锥齿轮，所述驱动电机设置在机箱内且驱动电机的输出轴延伸至机箱外，所述主动锥齿轮同轴线设置在驱动电机的输出轴上，所述从动锥齿轮与主动轮同轴线连接，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合。
通过采取上述技术方案，启动驱动电机，驱动电机的输出轴带动主动锥齿轮进行转动，主动锥齿轮带动从动锥齿轮进行转动，从而带动主动轮进行转动，达到便于驱动机箱进行移动的效果。
可选的，所述第一导向组件包括多节电动伸缩杆、第一支杆、第一缓冲组件以及第一导向轮，所述多节电动伸缩杆设置在机箱顶部且竖直向上延伸，所述第一支杆水平设置在多节电动伸缩杆的顶部，所述第一缓冲组件设置在第一支杆上，所述第一导向轮设置在第一缓冲组件上，所述第一缓冲组件用于对第一导向轮受到的冲击进行缓冲。
通过采取上述技术方案，当机箱在有护栏的路段进行移动时，启动多节电动伸缩杆，将第一导向轮与护栏的凹陷处相正对，通过驱动机构驱动机箱进行移动，在倾斜设置的从动轮的作用下，机箱移动时有朝向护栏转向的趋势，此时第一导向轮与护栏相抵触并沿护栏进行移动，达到对机箱进行导向的效果，使得机箱紧贴护栏进行移动，一定程度上避免机箱移动至高速公路的车道内。
可选的，所述第一缓冲组件包括第一伸缩杆以及第一弹簧，所述第一支杆为中空杆体，所述第一伸缩杆滑动设置在第一支杆内，所述第一弹簧设置在第一支杆内，且所述第一弹簧的一端与第一支杆的内顶壁固定连接、另一端与第一伸缩杆的内顶壁固定连接，所述第一导向轮转动设置在第一伸缩杆上。
通过采取上述技术方案，护栏多根由波纹状钢护栏板拼接而成，在拼接处难免会有起伏，同时护栏本身在使用过程中会遭受撞击等事故，使得护栏并不平整，第一导向轮在移动至起伏处时，受到的冲击力通过第一弹簧减震后传递给机箱，减小了机箱所受到的冲击力。
可选的，所述第二导向组件包括第二支杆、第二缓冲组件以及第二导向轮，所述第二缓冲组件设置在第二支杆上，所述第二导向轮设置在第二缓冲组件上。
通过采取上述技术方案，当机箱在隧道路段进行移动时，在倾斜设置的从动轮的作用下，机箱移动时有朝向隧道内路沿转向的趋势，此时第二导向轮与路沿相抵触并沿路沿进行移动，达到对机箱进行导向的效果，使得机箱紧贴路沿进行移动，一定程度上避免机箱移动至高速公路的车道内。
可选的，所述第二缓冲组件包括第二伸缩杆以及第二弹簧，所述第二支杆中空设置，所述第二弹簧位于第二支杆内，所述第二伸缩杆滑动设置在第二支杆内，所述第二弹簧的一端与第二支杆的内端壁相连接、另一端与第二伸缩杆的端壁相连接，所述第二导向轮转动设置在第二伸缩杆上。
通过采取上述技术方案，路沿由水泥浇筑而成，同时路沿在使用过程中也会受到撞击，路沿表面难免会有起伏，第二导向轮在移动至起伏处时，受到的冲击力通过第二弹簧减震后传递给机箱，减小了机箱所受到的冲击力。
可选的，所述图像采集模块包括摄像头，所述摄像头设置在机箱上，所述摄像头与管理终端无线通信连接。
通过采取上述技术方案，利用摄像头对路面信息进行实时采集并无线传输至管理终端，达到监控、巡视高速路面的效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.驱动机构驱动主动轮进行转动，从而带动从动轮进行转动以及机箱移动，从动轮朝向路沿或护栏倾斜，使得机箱在移动时始终具有朝向路沿或护栏转向的趋势；在有护栏的路段，通过第一导向组件对机箱进行导向，从而使得机箱始终沿护栏的方向移动并始终紧贴护栏；在有路沿的路段，通过第二导向组件对机箱进行导向，从而使得机箱始终沿路沿的方向移动并始终紧贴路沿；再通过图像采集模块采集高速公路的路面图像监控数据并发送至管理终端；从而在有护栏的路段与无护栏的隧道路段均能使用，增大了高速公路移动监控装置的适用范围；
2.第一支杆为中空杆体，第一伸缩杆滑动设置在第一支杆内，第一弹簧设置在第一支杆内，当第一导向轮在护栏上移动并遇到起伏处时，第一导向轮受到的冲击力通过第一弹簧减震后传递给机箱，减小了机箱受到的振动；
3.第二支杆为中空杆体，第二弹簧设置在第二支杆内，第二伸缩杆滑动设置在第二支杆内，当第二导向轮在路沿上移动并移动至起伏处时，第二导向轮受到的冲击力通过第二弹簧减震后传递给机箱，减小了机箱受到的振动。
附图说明
图1是本申请实施例的局部剖视图。
图2是图1中A部放大图。
图3是图1中B部放大图。
图4是图1中C部放大图。
图5是用于展示本申请在有护栏路段的示意图。
图6是用于展示本申请在有路沿路段的示意图。
附图标记说明：
1、机箱；2、主动轮；21、转动轴；3、从动轮；31、万向轴；4、驱动机构；41、驱动电机；42、主动锥齿轮；43、从动锥齿轮；5、第一导向组件；51、多节电动伸缩杆；52、第一支杆；521、第一滑槽；53、第一缓冲组件；531、第一伸缩杆；5311、第一滑块；532、第一弹簧；54、第一导向轮；6、第二导向组件；61、第二支杆；611、第二滑槽；62、第二缓冲组件；621、第二伸缩杆；6211、第二滑块；622、第二弹簧；63、第二导向轮；7、图像采集模块；71、摄像头。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高速公路自动巡查装置，参照图1，一种高速公路自动巡查装置包括机箱1以及安装在机箱1上的主动轮2、从动轮3、驱动机构4、第一导向组件5、第二导向组件6以及图像采集模块7，机箱1为中空矩形箱体，主动轮2与从动轮3均有两个，两个主动轮2正对安装在机箱1的底部，两个从动轮3也正对安装在机箱1的底部，且两个从动轮3朝向路边沿侧倾斜安装；驱动机构4安装在机箱1上且与两个主动轮2相连接，驱动机构4用于驱动主动轮2进行转动。
启动驱动机构4，驱动机构4驱动主动轮2进行转动，主动轮2的转动带动从动轮3进行转动并驱动机箱1进行移动，在移动过程中，由于两个从动轮3朝向路边沿侧倾斜，机箱1在移动过程中会朝向路边沿一侧转向，在移动至有护栏路段时，通过第一导向组件5对机箱1进行导向，使得机箱1紧贴护栏进行移动；在移动至有路沿路段时，通过第二导向组件6对机箱1进行导向，使得机箱1紧贴路沿进行移动。在机箱1移动过程中，通过图像采集模块7对高速公路路面的图像监控数据进行采集并发送至管理终端。
参照图1和图2，机箱1上安装有万向轴31，从动轮3通过万向轴31转动安装在机箱1底部，从动轮3通过万向轴31调节角度，驱动机构4包括驱动电机41、主动锥齿轮42以及从动锥齿轮43，驱动电机41安装在机箱1内端壁内，在机箱1端壁内开设有容纳驱动电机41的容纳空间，驱动电机41的输出轴竖直向下延伸并穿过机箱1，主动锥齿轮42同轴线固定安装在驱动电机41的输出轴上，两个主动轮2之间通过转动轴21相连接，转动轴21转动安装在机箱1上，在转动轴21上同轴线固定安装有从动锥齿轮43，主动锥齿轮42与从动锥齿轮43相啮合。
启动驱动电机41，驱动电机41的输出轴带动主动锥齿轮42进行转动，主动锥齿轮42带动与之啮合的从动锥齿轮43进行转动，进而驱动两个主动轮2进行转动。通过万向轴31调节从动轮3的角度，控制机箱1的转向方向。
参照图1和图3，第一导向组件5包括多节电动伸缩杆51、第一支杆52、第一缓冲组件53以及第一导向轮54，多节电动伸缩杆51竖直安装在机箱1的顶部并竖直向上延伸，第一支杆52水平安装在多节电动伸缩杆51的顶部，第一支杆52有两根且两根第一支杆52相对安装，第一支杆52的长度方向平行于转动轴21的长度方向。第一缓冲组件53安装在第一支杆52上，第一导向轮54安装在第一缓冲组件53上。
参照图1和图3，第一缓冲组件53包括第一伸缩杆531与第一弹簧532，第一伸缩杆531的外径与第一支杆52的内径相同，在第一支杆52内壁上沿第一支杆52的长度方向开设有两条第一滑槽521，在第一伸缩杆531的外壁上与第一滑槽521相对的位置固定连接有第一滑块5311，第一弹簧532安装在第一支杆52内，且第一弹簧532的一端与第一支杆52的内端壁相连接、另一端与第一伸缩杆531的端壁相连接。第一导向轮54转动安装在第一伸缩杆531的末端，且第一导向轮54的轴心线沿竖直方向。
结合图5，当机箱1移动至有护栏的路段时，启动多节电动伸缩杆51，多节电动伸缩杆51伸出至第一支杆52与护栏的凹陷处相正对。通过万向轴31调节从动轮3的角度，使得从动轮3朝向护栏倾斜，倾斜角度小于5°，在机箱1移动时，机箱1始终具有朝向护栏转向的趋势。当机箱1朝向护栏进行转向时，第一导向轮54与护栏相抵触，同时第一导向轮54在护栏上进行转动，限制了机箱1进一步转向，使得机箱1紧贴护栏进行移动。当第一导向轮54在移动至护栏的拼接处时，第一导向轮54受到冲击力，冲击力经过第一弹簧532的减震后传递给机箱1，减小了机箱1的振动。从动轮3的倾斜角度较小，在使得机箱1有转向趋势的同时，减小了车厢侧翻的可能性。同时当机箱1在移动时，由于机箱1始终具有朝向护栏转向的趋势，因此第一弹簧532会持续受到压缩，当第一弹簧532受到压缩后，第一弹簧532具有恢复自由状态的趋势，因此当第一弹簧532压缩至一定程度后，第一弹簧532伸展并将机箱1朝向远离护栏侧推动，进一步减小了机箱1持续朝向护栏侧转向而侧翻的可能性。
参照图1和图4，第二导向组件6包括第二支杆61、第二缓冲组件62以及第二导向轮63，第二支杆61在机箱1的两侧水平安装有多根，第二缓冲组件62在多根第二支杆61上均有安装，第二导向轮63安装在第二缓冲组件62上。
参照图1和图4，第二支杆61为中空管体，第二支杆61在机箱1的两侧均安装有多根，多根第二支杆61均垂直于机箱1的侧箱壁，在第二支杆61内壁上且沿第二支杆61的长度方向开设有第二滑槽611。第二缓冲组件62包括第二伸缩杆621与第二弹簧622，第二伸缩杆621的外径与第二支杆61的内径一致，第二伸缩杆621滑动安装在第二支杆61内，且第二伸缩杆621上与第二滑槽611相对的位置固定连接有第二滑块6211。第二导向轮63转动转动安装在第二伸缩杆621的末端，第二导向轮63的轴心线沿竖直方向。
结合图6，当机箱1移动至隧道路段时，高速公路两侧只有路沿而没有护栏，此时启动多节电动伸缩杆51，多节电动伸缩杆51收回，驱动第一支杆52靠近机箱1，由于从动轮3朝向路沿倾斜，机箱1在移动时具有朝向路沿转向的趋势，此时第一导向轮54与第二导向轮63均与路沿相抵触，同时第一导向轮54与第二导向轮63沿路沿的表面滚动，使得机箱1紧贴路沿进行移动，减小了机箱1移动至车道内影响行车安全的可能性。同时，当机箱1移动至路沿不平整处时，第一导向轮54与第二导向轮63均会受到冲击力，通过第一弹簧532与第二弹簧622进行减震，减小了机箱1受到的振动。
参照图1，图像采集模块7包括摄像头71，摄像头71安装在机箱1内，且摄像头71的镜头延伸至机箱1外并朝向车道。机箱1的两侧均安装有第一导向组件5与第二导向组件6，因此机箱1在高速公路两侧的均能进行移动，当在高速公路的不同侧进行移动时，均将摄像头71安装在机箱1朝向车道的一侧。摄像头71与管理终端无线通信连接，管理终端可以为固定终端，如电脑，管理终端也可以为移动终端，如手机、平板电脑。
本申请实施例一种高速公路自动巡查装置的实施原理为：通过万向轴31调节从动轮3的角度，使得从动轮3与朝向高速公路的路边沿倾斜，机箱1始终具有朝向路边沿移动的趋势；当机箱1在有护栏路段移动时，启动多节电动伸缩杆51，将第一导向轮54与护栏的凹陷处相正对，当机箱1移动时，第一导向轮54与护栏抵触并沿护栏的长度方向移动，使得机箱1紧贴护栏进行移动；当机箱1在隧道路段移动时，第二导向轮63与路沿相抵触并沿路沿进行移动，使得机箱1紧贴路沿进行移动；进而通过摄像头71对路面监控数据进行采集并传输至管理终端。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高速公路自动巡查装置，其特征在于：包括机箱(1)以及安装在机箱(1)上的主动轮(2)、从动轮(3)、驱动机构(4)、第一导向组件(5)、第二导向组件(6)以及图像采集模块(7)，所述机箱(1)底部设置有多个所述主动轮(2)，所述驱动机构(4)与主动轮(2)相连且用于驱动主动轮(2)进行转动，所述从动轮(3)转动设置在机箱(1)底部且朝向路沿或护栏倾斜，所述第一导向组件(5)用于对机箱(1)在有护栏路段移动时进行导向，所述第二导向组件(6)用于对机箱(1)在有路沿路段移动时进行导向，所述图像采集模块(7)用于采集高速公路的路面图像监控数据并发送至管理终端。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路自动巡查装置，其特征在于：所述从动轮(3)上设置有万向轴(31)，所述从动轮(3)通过万向轴(31)转动设置在机箱(1)底部。
3.根据权利要求1所述的一种高速公路自动巡查装置，其特征在于：所述驱动机构(4)包括驱动电机(41)、主动锥齿轮(42)以及从动锥齿轮(43)，所述驱动电机(41)设置在机箱(1)内且驱动电机(41)的输出轴延伸至机箱(1)外，所述主动锥齿轮(42)同轴线设置在驱动电机(41)的输出轴上，所述从动锥齿轮(43)与主动轮(2)同轴线连接，所述主动锥齿轮(42)与从动锥齿轮(43)相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种高速公路自动巡查装置，其特征在于：所述第一导向组件(5)包括多节电动伸缩杆(51)、第一支杆(52)、第一缓冲组件(53)以及第一导向轮(54)，所述多节电动伸缩杆(51)设置在机箱(1)顶部且竖直向上延伸，所述第一支杆(52)水平设置在多节电动伸缩杆(51)的顶部，所述第一缓冲组件(53)设置在第一支杆(52)上，所述第一导向轮(54)设置在第一缓冲组件(53)上，所述第一缓冲组件(53)用于对第一导向轮(54)受到的冲击进行缓冲。
5.根据权利要求4所述的一种高速公路自动巡查装置，其特征在于：所述第一缓冲组件(53)包括第一伸缩杆(531)以及第一弹簧(532)，所述第一支杆(52)为中空杆体，所述第一伸缩杆(531)滑动设置在第一支杆(52)内，所述第一弹簧(532)设置在第一支杆(52)内，且所述第一弹簧(532)的一端与第一支杆(52)的内端壁固定连接、另一端与第一伸缩杆(531)的内端壁固定连接，所述第一导向轮(54)转动设置在第一伸缩杆(531)上。
6.根据权利要求1所述的一种高速公路自动巡查装置，其特征在于：所述第二导向组件(6)包括第二支杆(61)、第二缓冲组件(62)以及第二导向轮(63)，所述第二缓冲组件(62)设置在第二支杆(61)上，所述第二导向轮(63)设置在第二缓冲组件(62)上。
7.根据权利要求6所述的一种高速公路自动巡查装置，其特征在于：所述第二缓冲组件(62)包括第二伸缩杆(621)以及第二弹簧(622)，所述第二支杆(61)中空设置，所述第二弹簧(622)位于第二支杆(61)内，所述第二伸缩杆(621)滑动设置在第二支杆(61)内，所述第二弹簧(622)的一端与第二支杆(61)的内端壁相连接、另一端与第二伸缩杆(621)的端壁相连接，所述第二导向轮(63)转动设置在第二伸缩杆(621)上。
8.根据权利要求1所述的一种高速公路自动巡查装置，其特征在于：所述图像采集模块(7)包括摄像头(71)，所述摄像头(71)设置在机箱(1)上，所述摄像头(71)与管理终端无线通信连接。
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