实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种报警***,以有效增强现有的交通警示牌的安全性,有力地保障故障车辆人员的生命安全。
第一方面,本实用新型实施例提供的一种报警***,包括:安装在用于警示车辆故障的交通警示牌上的地面预警装置和安装在车辆上的报警装置,所述地面预警装置包括传感单元和第一处理器,所述报警装置包括第二处理器和报警单元,所述传感单元与所述第一处理器耦合,所述第一处理器与所述第二处理器耦合,所述第二处理器与所述报警单元耦合。
结合第一方面,本实用新型实施例还提供了第一方面的第一种可能实施方式,其中,所述传感单元包括加速度传感器,所述加速度传感器与所述第一处理器耦合。
结合第一方面的第一种可能实施方式,本实用新型实施例还提供了第一方面的第二种可能实施方式,其中,所述传感单元还包括微波传感器,所述微波传感器与所述第一处理器耦合。
结合第一方面的第二种可能实施方式,本实用新型实施例还提供了第一方面的第三种可能实施方式,其中,所述地面预警装置包括无线发射单元,所述报警装置包括无线接收单元,所述第一处理器与所述无线发射单元耦合,所述无线发射单元与所述无线接收单元耦合,所述无线接收单元与所述第二处理器耦合。
结合第一方面的第三种可能实施方式,本实用新型实施例还提供了第一方面的第四种可能实施方式,其中,所述传感单元还包括信号处理电路,所述加速度传感器与所述信号处理电路耦合,所述信号处理电路与所述第一处理器耦合。
结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式或第二种可能实施方式或第三种可能实施方式或第四种可能实施方式,本实用新型实施例还提供了第一方面的第五种可能实施方式,其中,还包括远程服务器,所述第二处理器与所述远程服务器耦合。
结合第一方面的第五种可能实施方式,本实用新型实施例还提供了第一方面的第六种可能实施方式,其中,所述报警装置包括定位单元和无线通信单元,所述定位单元与所述第二处理器耦合,所述第二处理器与所述无线通信单元耦合,所述无线通信单元与所述远程服务器耦合。
结合第一方面的第六种可能实施方式,本实用新型实施例还提供了第一方面的第七种可能实施方式,其中,所述地面预警装置还包括键盘输入单元,所述键盘输入单元与所述第一处理器耦合。
结合第一方面的第七种可能实施方式,本实用新型实施例还提供了第一方面的第八种可能实施方式,其中,所述地面预警装置还包括显示单元,所述显示单元与所述第一处理器耦合。
结合第一方面的第八种可能实施方式,本实用新型实施例还提供了第一方面的第九种可能实施方式,其中,所述报警单元包括声光报警驱动子单元和声光报警执行子单元,所述第二处理器与所述声光报警驱动子单元耦合,所述声光报警驱动子单元与所述声光报警执行子单元耦合。
本实用新型实施例中,所述交通警示牌上安装的地面预警装置能够在过往车辆使所述地面预警装置采集的数值异常时,控制安装在车辆上的报警装置报警,使故障车辆的维修人员及时避险,克服了传统交通警示三角牌功能和作用的不足,改传统交通警示三角牌被动式防预为本装置的主动式防预,以有效增强现有的交通警示牌的安全性,有力地保障故障车辆人员的生命安全。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示,本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本实用新型的主旨。
图1示出了本实用新型实施例提供的一种报警***的实施例的模块框图;
图2示出了本实用新型实施例提供的地面预警装置的实施例的模块框图;
图3示出了本实用新型实施例提供的车载报警装置的实施例的模块框图;
图4示出了本实用新型实施例提供的交通警示牌使用时的主视结构图;
图5示出了本实用新型实施例提供的交通警示牌使用时的后视结构图;
图6示出了本实用新型实施例提供的交通警示牌未使用时的主视结构图;
图7示出了本实用新型实施例提供的交通警示牌未使用时的后视结构图;
图8示出了本实用新型实施例提供的车载报警装置的主视结构图;
图9示出了本实用新型实施例提供的车载报警装置的仰视结构图;
图10示出了本实用新型实施例提供的车载报警装置的控制盒的内部结构图。
说明书附图标记如下:三角牌本体100,高亮度发光二极管带101,荧光反光膜102,第一螺栓103,弹簧螺栓104,控制箱200,开关面板201,强光照明灯输出口202,汽车应急点火输出口203,充电输入口204,电源205,预警控制板206,机体底座300,灯罩400,控制盒500,第二螺栓501,充电接口502,底座600,压控电源开关601,控制板602,大功率讯响器603,集成电路板604,发光二极管组605,铝质反光杯606,电池盒607,支架608,强磁贴609,地面预警装置701,车载报警装置702,远程服务器703,监控平台704,传感单元801,加速度传感器8011,信号处理电路8012,微波传感器8013,信号调理电路8014,第一处理器802,发光二极管显示单元803,键盘输入单元804,无线发射单元805,第一电源管理单元806,第一电源保护单元807,无线接收单元901,第二处理器902,报警驱动单元903,第一报警执行单元904,第二报警执行单元905,定位单元906,无线通信单元907,第二电源管理单元908,第二电源保护单元909。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
为了减少过往车辆驾驶员未注意到三角牌或注意到了三角牌但已无法避让时,过往车辆就会冲过警示三角牌撞向故障车辆,给故障车辆人员造成极大的危险,本实用新型实施例提供了一种报警***,如图1所示,包括:地面预警装置701和车载报警装置702,所述车载报警装置702安装在车辆上,所述地面预警装置701安装在用于警示车辆故障的交通警示牌上。车辆发生故障时,将所述车载报警装置702安装在车辆上,将所述交通警示牌放置在车辆后方的预设位置处,其中,所述预设位置为车辆后方的一定距离处,例如,在通常道路上,发生故障或者交通事故时,应将交通警示牌设置在车后50米至100米处,高速公路上,为150米以上,若遇雨雾天气,将距离提升到200米。
本实用新型实施例中,所述地面预警装置701用于采集所述交通警示牌的数据信息,判断所采集的数据信息是否符合预设数值范围,若是,发送报警指令至所述车载报警装置702;所述车载报警装置702用于接收所述报警指令后进行报警。
其中,所述地面预警装置701所采集的数据信息可以包括:警示牌被撞倒时的倾斜角度、被撞倒时的速度、加速度或与过往车辆的距离等,其中,与过往车辆的距离可以是与警示牌后方车辆的距离。
如图2所示,所述地面预警装置701包括:传感单元801和第一处理器802,所述传感单元包括加速度采集装置,其中,所述加速度采集装置包括加速度传感器8011和信号处理电路8012,加速度传感器8011是一种能够测量加速力的电子设备,信号处理电路8012为对加速度传感器采集的信号的预处理,可以包括模数转换、信号放大或者滤波等。
本实用新型实施例中,所述加速度传感器8011为微电子机械***(micro-electricalmechanicalsystem,MEMS)加速度传感器,其工作原理是在硅片上安装有微型机械弹簧,通过检测该弹簧的位移而测出物体的加速度,具有体积小,方向性好等特点。所述信号处理电路8012包括:电容-电压转化器、放大器和模数转换器,采用MEMS加速度传感器的工作原理大多采用基于电容测量的原理,所述电容-电压转化器将所述MEMS加速度传感器因为外力导致的电容变化转换为电压信号,在经过放大器将信号放大后,由模数转换器将模拟信号转换为数字信号,输入所述第一处理器,从而完成加速度的测量。
另外,所述信号处理电路8012还可以包括:多路开关和控制器,在数据采集时,实际采样点可以多达几十个甚至上百个,当需要对多个模拟量进行模数变换时,由于模数转换器的价格比较贵,通常不是每个模拟量输入通道都设置一个模数转换器,而是多路输入模拟量共用一个A/D。模数转换器内通常有一个电子开关,它是由数字电子逻辑控制模拟信号通断一种电路,通常由双极型晶体管、结型场效应管或金属氧化物半导体场效应管等类型组成的电子开关,因为,本实用新型实施例中,所述多路开关的选择由所述控制器通过触发电平来控制。
本实用新型实施例中,所述信号处理电路8012的各模块的连接关系可以是:所述加速度传感器8011与所述多路开关连接,所述多路开关、电容-电压转化器、放大器和模数转换器依次连接,所述模数转换器的数字信号输出端与所述第一处理器耦合,所述控制器与所述多路开关的控制端连接。
如图2所示,所述传感单元还包括测距装置,所述测距装置可以是激光测距装置,也可以是超声波测距装置、红外测距装置或其他方式的测距装置,本实用新型实施例中,优先的,所述测距装置为微波测距装置,所述测距装置包括:微波传感器8013和信号调理电路8014,所述微波传感器8013是由发射天线发出微波,此波遇到被测物体时将被吸收或反射,使微波功率发出变化。若利用接收天线,接收到通过被测物体或由被测物体反射回来的微波,并将它转换为电信号,再经过所述信号调理电路8014的放大、滤波等处理后,输入到所述第一处理器802,由所述第一处理器802计算出与被反射物体的距离。
所述信号调理电路8014包括:前级放大器、滤波器和窗口比较器,在实际测量时,有时需要检测输入的模拟信号电压是否进入某一特定的范围,完成这个功能的比较器成为窗口比较器,窗口比较器用来检测输入信号是否位于两个阈值电压之间,当被测量的电压的值超过规定范围时,便发出指示。
另外,所述地面预警装置701还包括:键盘输入单元804、发光二极管显示单元803、无线发射单元805、第一电源管理单元806和第一电源保护单元807,所述键盘输入单元用于更改所述地面预警装置的设定,例如,更改用于根据加速度传感器8011的输出信号判断是否报警的第一预设数值以及用于根据微波传感器8013输出信号判断是否报警的第二预设数值,其中,所述发光二极管显示单元803用于根据第一处理器802的指令显示相应信息,例如,第一预设数值、第二预设数值的大小,当然也可以显示其他的信息。
所述第一电源管理单元806用于管理为所述地面预警装置供电状况,所述第一电源保护单元807用于保护电源的正常工作,例如可以包括过载保护或短路保护的功能。
如图3所示,所述车载报警装置702包括无线接收单元901、第二处理器902、报警驱动单元903、第一报警执行单元904和第二报警执行单元905,所述无线接收单元901用于与所述地面预警装置的无线发射单元配合使用,实现与所述地面预警装置的数据通信。
另外,本实用新型实施例中,所述无线发射单元为zigbee发射器,所述无线接收单元901为zigbee接收器。
另外,还可以包括第二电源管理单元908和第二电源保护单元909,其中,所述第二电源管理单元908用于管理为所述地面预警装置供电状况,所述第二电源保护单元909用于保护电源的正常工作,例如可以包括过载保护或短路保护的功能。
因此,本实用新型实施例中,在通常道路上,发生故障或者交通事故时,司机将警示三角牌摆在车后方的50米至100米处,而在高速公路上,则要摆在车后150米以外的地方,若遇雨雾天气,还需要将摆放距离提升到200米,用于警示过往车辆绕行。
当过往车辆无法绕行而撞击警示三角牌,过往车辆的撞击使警示三角牌发生位移、倾斜或翻倒,所述加速度传感器8011将所承受的冲击力转换为电压信号后输入至所述第一处理器802,其中,输入信号至所述第一处理器802的方式可以是通过I2C总线。
所述第一处理器802根据所获得的所述加速度传感器8011输出的电压信号计算得出此时所述警示三角牌的加速度或角速度的至少一个,判断所述加速度是否超过第一预设数值,其中,所述第一预设数值是一个预设的经验值,当低于第一预设数值时表明所述警示三角牌的移动很小,并未发生被车辆撞击的状况,当高于第一预设数值时,则表明所述警示三角牌被撞,需要报警,因此,所述第一处理器802用于判断所获得的所述加速度信息大于第一预设数值时,发出报警指令至所述车载报警装置,以指示所述车载报警装置报警。
其中,所述报警指令由所述无线发射单元输入所述无线接收单元901,再输入所述第二处理器902后,经过所述第二处理器902的处理后,发送控制指令至所述报警驱动单元903,报警驱动单元903控制所述第一报警执行单元304和第二报警执行单元905开启,本实用新型实施例中,所述第一报警执行单元904用于产生语音报警,例如是大功率讯响器,所述第二报警执行单元905用于产生警示光报警,例如是高亮度发光二极管组,所述第一报警执行单元904和第二报警执行单元905产生声光报警,通知故障人员及时避险。
另外,为了避免过往车辆撞上警示牌时,虽然报警装置发出报警,但是,由于车辆故障人员来不及避险,而酿成事故,本实用新型实施例还提供可以通过微波传感器进一步提高事故预警的效果,具体的实施方式为:
当过往车辆进入警示牌的预设范围内时,所述微波传感器发出的微波信号经过往车辆反射后由所述微波传感器采集,所述微波传感器将所采集的反射微波信号经过后期电路的放大、整形、滤波和比较后得到的电平输入到所述第一处理器802,所述第一处理器802判断获得的电平是否大于预设的一个数值,若是,则表示周围车辆与所述警示牌的距离过小,即所述距离信息小于第二预设数值,则发送报警指令至所述车载报警装置,以使所述车载报警装置报警。
本实用新型实施例中,可以通过微波传感器和第一处理器802来分析所述交通警示牌与过往车辆的距离,通过判断所述距离的大小来实现过往车辆与交通警示牌距离过近时报警,也可以通过判断微波传感器采集的由周围车辆反射回的反射微波信号的强大来判断过往车辆与交通警示牌距离是否过近,在此不做限定。
因此,本实用新型实施例中,能够在车辆过于靠近警示牌时,自动报警,提醒附近人员及时避险,增强了本装置的可靠性。
本实用新型实施例中,可以根据实际使用情况,自由组合基于加速度传感器的报警和基于微波传感器的报警,例如,先进行基于微波传感器的报警,在发生报警状况时,再开启基于加速度传感器的报警,即在微波传感器采集的信息未被地面预警装置判定为险情发生之前,所述加速度传感器一直处于关闭状态或者间隔一段时间工作的状态,当所述交通警示牌的周围进入过往车辆,即微波传感器采集的信息被地面预警装置判定为险情发生时,所述加速度传感器打开,持续采集交通警示牌的加速度,因此,能够有效降低地面预警装置的功耗。当然,也可以是,所述加速度传感器和所述微波传感器持续开启。
另外,本实用新型实施例中,如图1所述,所述报警***还包括远程服务器703和监控平台704,所述车载报警装置与所述远程服务器耦合,所述远程服务器与所述监控平台耦合,如图3所示,所述车载报警装置还包括:无线通信单元907和定位单元906,所述无线通信单元907和定位单元906均与所述第二处理器902耦合,本实用新型实施例中,所述远程服务器可以是车辆GPS监控服务器,所述监控平台可以是从所述远程服务器获取监控数据的客户端GIS监控平台。
当车辆故障人员将交通警示牌放置在地上,并启动时,所述地面预警装置发送定位指令至所述报警装置的第二处理器902,所述第二处理器902控制所述定位单元906获取所述车辆的位置信息,其中,获取车辆的位置信息的方式可以是:所述定位单元906为GPS信号接收处理单元,用于将接收到的GPS数据通过串口发送至第二处理器902,由第二处理器902计算获得车辆的位置信息,也可以是,所述定位单元906为GPS定位模块,能够定位获得车辆的位置信息,将所述位置信息发送至所述第二处理器902。
所述第二处理器902将车辆的位置信息通过无线通信模块发送至远程服务器,其中,无线通信模块可以是无线GPRS通信模块,具体的实施方式可以是,所述第二处理器902将车辆的位置信息、故障车辆的车牌以及时间等信息,通过串口发送至无线通信模块,再通过GPRS网络发送至互联网公共数据网,再由接入互联网的远程服务器接收、处理和储存,其中,所述远程服务器可以是GPS监控服务器,所述远程服务器还可以将故障车辆的位置信息以车牌信息发送至车辆维修站、保险公司等客户端GIS监控平台。
因此,维修站以及保险公司等客户端的工作人员能够根据车载报警装置的发送的位置信息获得故障车辆的精确位置,另外,本实用新型实施例,能够在警示牌被摆出后,才将故障车辆的位置信息发送至监控服务器,而一般情况下,警示牌被摆出表示车辆发生了故障,因此,与现有技术的工作人员主动报告故障相比,能够自动将故障车辆的位置信息发送至监控服务器,大大提高故障车辆信息的准确性和及时性,削除了故障车辆与后台联系的瓶颈,为故障车辆及时救援赢得了时间,也为车辆及人员安全提供了一份保障,另外,与现有技术的通过安装在车辆上的传感器根据车辆的行使状态或车内气压或者车辆其他状况来判断是否发生故障,若是,通过互联网发送至远程服务器相比,本实用新型实施例提供了一种事前预警***,避免由于车辆位置在远程服务器后台是动态的,而无法捕捉准确的地理信息,造成了远程服务器后台与事故车辆的联系瓶颈。
本实用新型实施例中,如图4、图5、图6和图7所示,所述交通警示牌包括三角牌本体100、控制箱200和机体底座300,所述控制箱200的底边安装在所述机体底座300上,所述三角牌本体100可折叠的安装在所述控制箱200上,例如,所述三角牌本体100包括三个杆体,分别命名为第一杆体、第二杆体和第三杆体,所述第一杆体安装在沿所述控制箱200长度方向的所述控制箱200的一侧边,所述第二杆体的一端与所述第一杆体的一端转动连接,所述第一杆体的另一端与所述第三杆体的一端转动连接,所述第二杆体的另一端与所述第三杆体的另一端锁扣连接。
如图6和图7所示,所述三角牌本体100未使用时,所述第一杆体、所述第二杆体和所述第三杆体层叠位于所述控制箱200的侧边。
如图6所示,图1和图2中所述的地面预警装置安装在所述控制箱200内的预警控制板206上,所述预警控制板206为一块集成电路板,集成有所述地面预警装置内的各模块,所述第一杆体上、所述第二杆体上和所述第三杆体上均设有用于警示过往车辆的高亮度发光二极管带101,所述第一杆体上、所述第二杆体上和所述第三杆体上均敷设有荧光反光膜102,其中,荧光反光膜102为具有荧光效果的荧光反光材料构成,所述发光二极管带为由多个发光二极管组成的带状结构。
本实用新型实施例中,所述第一杆体和所述第二杆体以及所述第三杆体的连接方式均通过第一螺栓103连接,即第一杆体与第二杆体的接触端点通过第一螺栓103与所述控制箱200连接,所述第一杆体和所述第三杆体的接触端通过第一螺栓103与所述控制箱200连接,所述第二杆体和所述第三杆体之间通过弹簧螺栓104连接。
另外,所述控制箱200上设有开关面板201,所述控制箱200的沿长度方向的一端设有汽车应急点火输出口203和电源205,所述电源205位于所述控制箱200内,所述汽车应急点火输出口203设置在控制箱200上,所述汽车应急点火输出口203与所述电源205电连接,用于为汽车提供应急点火所需的电压。
所述控制箱上还设有充电输入口204,所述充电输入口204与所述电源205电连接,所述控制箱200的沿长度方向的另一端设有强光照明灯输出口202,所述强光照明灯输出口202内设有强光照明灯,所述强光照明灯与所述电源205电连接,其中,所述充电输入口用于外接充电电源为所述电源205充电。
本实用新型实施例中,三角牌本体100的三条边由机械强度较高的工程塑料和透明有机材料构成,机体底座200由钢材制成,用于为地面装置配重和提供支撑。
本实用新型实施例中,如图8、图9和图10所示,所述车载报警装置包括灯罩400、控制盒500和底座600,所述控制盒500安装在所述底座600上,所述灯罩400和所述控制盒500螺纹连接。
其中,所述灯罩400和所述控制盒500的连接方式可以是:所述控制盒500为两端开口的圆柱体,所述控制盒500的一开口端通过第二螺栓501安装在所述底座600上,所述控制盒500的另一开口端设有内螺纹,所述灯罩400为一端开口的圆柱体,所述灯罩400的开口端设有外螺纹,所述灯罩400的外螺纹与所述控制盒500的内螺纹连接。
所述底座600上安装有控制板602、大功率讯响器603、电池盒607、集成电路板604和发光二极管组605,所述集成电路板604内集成有GPS单元和GPRS单元,所述电池盒607内设有用于为所述车载报警装置内的各用电负载供电的电源,所述控制板602集成有第二处理器302,所述底座600的垂直底面的平面设置有支架608,所述支架608用于支撑所述发光二极管组605,其中,所述发光二极管组605可以是包括一个平台,所述平台安装在所述支架608上,所述平台上设有多个高亮度的发光二极管,组成发光二极管组605。所述发光二极管组605上安装有铝质反光杯606。所述灯罩400和所述控制盒500构成的腔体罩住安装在所述底座600上的控制板602、电池盒607、GPS单元、GPRS单元、发光二极管组605、大功率讯响器603、铝质反光杯606和支架608,其中,所述电池盒607内的电池可以为18650系列充电电池。
其中,所述GPS单元为图3中的定位单元,GPRS单元为图3中的无线通信单元。所述大功率讯响器603为第一报警执行单元,发光二极管组605为第二报警执行单元。
所述底座600的背离控制盒500的一面上安装有压控电源开关601和强磁贴609,当将底座600放置在车辆顶部时,所述强磁贴609将所述车载报警装置固定,所述压控电源开关601受外力而打开所述车载报警装置的各模块,使所述车载报警装置能启动并开启定位功能。
另外,所述灯罩400由橘黄色半透明亚力克制成,控制盒500和底座600由工程塑料制成,控制盒500上安装充电接口502。
因此,当车辆发生故障时,将警示三角牌打开,把三角牌的两条边通过锁扣固定住,通过开关面板打开地面预警装置,摆放在车辆后方的正确位置,将车载报警装置放在故障车辆顶部。之后的报警的过程,可以参考前述实施例,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。