CN2826562Y - 用于智能电子预警***的预警单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于智能电子预警***的预警单元，其包括中央处理器和用于感测车辆行驶的异常状态信息的速度变化传感器、用于提示本车司机和其他车辆的提示模块、用于与外界进行信息传输交换的收发模块及用于存储信息的存储器，其中所述速度变化传感器、提示模块、收发模块及存储器分别与中央处理器连接并受其控制。本实用新型用于智能电子预警***的预警单元通过设置一速度变化传感器自动感测车辆行驶的异常状态信息，并在超过预设阈值时通过中央处理器控制提示模块自动预警，并控制收发模块将预警信息与智能电子预警***的其他部分进行数据交换以实现及时预警、报警的功能。

Description

用于智能电子预警***的预警单元

技术领域

本实用新型属于电子信息和车辆道路交通安全设施领域，涉及一种道路车辆行车过程的安全电子预警装置及***，尤其涉及一种用于高速公路行车安全的智能电子预警***的预警单元。

背景技术

随各国经济的不断发展，高速公路的里程数和在高速公路上行驶的车辆数目都在急剧增加。车辆碰撞、车辆突发故障、车辆抢劫或者车辆违规驾驶等危及行车安全的问题也日益突出；在高速公路，因雨雪雾等恶劣天气造成的几十乃至上百车辆连续追尾事故时有发生；目前，为减少或者避免因恶劣天气和不良路况对人民生命和财产可能造成的危害，高速公路管理机关通常采用关闭公路的做法，但同时也给人们出行带来诸多的不便。

中国第03113328.2号专利揭示了一种现有的高速公路安全即时预警方法及***，其由子***组成网络，子***内的节点含有信号开关和报警装置，在高速公路护栏一侧沿线分布。当某节点接收到事故信号后，立即通过网络进行信息传输，使报警装置发出报警信号。因此当高速公路某处突发事故时，只要此处有人通过就近的信号开关发出事故信号，高速公路护栏安全即时预警***立即作出响应，不仅监控中心可以及时反应事故地点等信息，而且事故地点之后一定距离的沿途报警装置即时报警。提醒司机立即减速慢行。

然而，此种现有预警方法及***必须通过人为触发分布在高速公路沿线的信号开关和报警装置，才能实现一定范围的预警功能，但由于车辆事故往往瞬时发生，其对其他正在行驶车辆安全预警的实时性明显显得不够及时，而且对发生重大撞车、翻车事故缺乏车辆自动报警能力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于智能电子预警***的预警单元，其可配合智能电子预警***解决现有预警方法及***需人为触发，预警、报警不够及时的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：提供一种用于智能电子预警***的预警单元，其包括中央处理器和用于感测车辆行驶的异常状态信息的速度变化传感器、用于提示本车司机和其他车辆的提示模块、用于与外界进行信息传输交换的收发模块及用于存储信息的存储器，其中所述速度变化传感器、提示模块、收发模块及存储器分别与中央处理器连接并受其控制。

所述预警单元还包括与中央处理器连接用于设定速度变化传感器的预警阈值的调整旋钮。

所述预警单元还包括与中央处理器连接用于人工启动发送求助信号的求助开关。

所述求助开关包括车辆缺油、爆胎等故障求助开关、遇到劫匪或突发性疾病发作急救开关和用于恢复正常非报警状态复位开关。

所述提示模块包括语音提示和灯光提示，语音提示包含语音控制线路和扬声器，灯光提示包含前后车灯和车上警示灯。

所述速度变化传感器包括依次连接的信号发生器、触发电路、信号调理电路、A/D转换电路。

所述信号发生器包括热敏开关、导电针组、加热电阻丝、水银珠、具密封空腔的玻璃壳体、电阻丝固定柱及电阻电极，其中电阻电极和导电针组引出所述触发电路，热敏开关通过电阻丝固定柱倒立地固定在玻璃壳体上，热敏开关的随温度变化伸缩的热敏片连接电阻电极和加热电阻丝，热敏开关的热敏片上面有开关触点，水银珠可自由滑动的收容在玻璃壳体的密封空腔内。

所述信号发生器的玻璃壳体还包括一用于制作完成时将密封空腔抽成真空的抽气气嘴。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型用于智能电子预警***的预警单元通过设置一速度变化传感器自动感测车辆行驶的异常状态信息，并在超过预设阈值时通过中央处理器控制提示模块自动预警，并控制收发模块将预警信息与智能电子预警***的其他部分进行数据交换以实现及时预警、报警的功能。

附图说明

图1是配备有本实用新型用于智能电子预警***的预警单元的智能电子预警***的示意图；

图2是本实用新型用于智能电子预警***的预警单元的原理示意图；

图3是图2中速度变化传感器的信号传递示意图；

图4a、4b、4c、4d分别是图3中信号发生器的剖面示意图、信号发生器的热敏开关示意图、信号发生器沿图4a中M-M方向的展开示意图、车辆下坡时信号发生器的剖面示意图；

图5是配备有本实用新型用于智能电子预警***的预警单元的智能电子预警***的电子警示牌子***的示意图；

图6是配备有本实用新型用于智能电子预警***的预警单元的智能电子预警***的预警控制子***的示意图；

图7是配备有本实用新型用于智能电子预警***的预警单元的智能电子预警***的报警中心的示意图；

图8是配备有本实用新型用于智能电子预警***的预警单元的智能电子预警***应用于高速公路路段的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，配备有本实用新型用于智能电子预警***的预警单元的智能电子预警***包括多个预警单元20、电子警告牌子***40、预警控制子***50和报警中心60。在车辆行驶出现撞车、急超速或急减速等状态异常时，通过预警单元20检测车辆在不同路段的行驶状态，预警控制子***50将撞车信息通过电子警告牌子***40提醒后续或远处车辆注意减速或绕道行驶；报警中心60则采取救助措施，尽可能减少事故带来的不良影响。

请一并参阅图2，本实用新型的预警单元20设置于车辆内，其包括中央处理器CPU21和分别与CPU21连接的速度变化传感器22、测距仪23、调整旋钮24和求助开关25、语音提示26、灯光提示27、收发模块28及存储器29。其中速度变化传感器22和测距仪23用于感测车辆行驶的异常状态信息，调整旋钮24用于调节预警单元20报警的阈值，求助开关25用于人工启动发送求助信号(本实施例包括车辆缺油、爆胎等故障求助开关K1、遇到劫匪或突发性疾病发作急救开关K2和复位开关K3)，语音提示26包含语音控制线路和扬声器，灯光提示27包含前后车灯和车上警示灯，收发模块28用于预警单元20与电子警告牌子***40、预警控制子***50和报警中心60之间的信息交换，存储器29用于存储车辆经过电子警告牌、预警控制子***的编号等信。可以理解，当语音提示26或者灯光提示27启动持续一段时间后，按下复位开关K3可恢复正常非报警状态。

请一并参阅图3，上述速度变化传感器20包括依次连接的信号发生器300、触发电路301、实现信号调理、A/D转换等功能的其它电路302，信号最后输入预警单元20的CPU21。

请一并参阅图4a至图4d，本实施例的信号发生器300包括热敏开关a、导电针组b包括b1、b2、...、b18、抽气气嘴c、加热电阻丝d、水银珠e、密封空腔f、碗型玻璃壳体g、电阻丝固定柱31、电阻电极32、33以及由电阻电极32、33和导电针组b引出来的触发电路301。其中热敏开关a通过电阻丝固定柱31倒立地固定在碗型玻璃壳体g上，金属片a1连接电阻电极32、33和加热电阻丝d，热敏片a2上面有开关触点a3，其常温下为常开，当温度降低到一定程度，a1、a2收缩，使a3连通，若此时有电流通过，可以通过加热电阻丝d对速度变化传感器20加热，保持玻璃壳体g恒定在一定的温度范围内，保证水银珠e自由滑动而不收外界气候的影响。玻璃壳体g密封空腔内可与水银珠e接触的导线B3、...、B17以及与导电针b1、b2连接的导线(图未示)作成环状，在底部用导电针b1、b2连接至玻璃壳体g外。可以理解，为防止玻璃壳体g内金属导线氧化，本实施例的速度变化传感器20在制作完成时通过抽气气嘴c将空腔f空气抽成真空。

可以理解，车辆在平坦的路段，速度波动微小时，水银珠e导通导电针b18、导线B17和导电针b18，若车辆如图4a箭头方向向右行驶，突然加速或被后面撞车，在短时间内可能会瞬时导通b13、B13、B14和b14，玻璃壳体外侧线路即时将该信号输入给预警单元20的CPU21，其通过软件判别车辆当前的行驶工况。当车辆如图4d箭头方向在下坡路段正常行驶时，水银珠e与B13、B14接触，保持b13、B13、B14和b14的导通状态，但可通过预警单元20软件设置判别当前的车辆行驶状态与上述在平坦路段的突然超速或被后撞情况不同。若此时，车辆突然刹车或撞车，处于急减速状态，水银珠e滑动移动至e1位置，瞬时与B7、B8接触，导通b7、B7、B7和b8状态，玻璃壳体g外侧线路迅速将该信号输入给预警单元20的CPU21，其通过软件判别车辆此时刻的急减速状态。当出现翻车事故时，水银珠e与导通导电针b1、b1对应的导线保持连接。传感器软件判别根据信号输入情况识别车辆当时所处的行驶状态。传感器软件判别依据可以来源于车辆行驶工况的实验数据或者仿真数据，上述数据要求能够经受实际的检验。

请一并参阅图5，上述电子警告牌子***40设置在高速公路两侧或中间，其包括中央处理器CPU41和分别与CPU41连接的可见光传感器42、湿度传感器43、超声波传感器44、灯光语音文字图像警示45、导航灯46、收发模块47、网络有线电路及设备48和存储器48。电子警示牌子***40每隔一段距离(如1-2公里)安装在高速公路两侧或中间，其上的可见度传感器42定时地检测可见光线的强度并传递给CPU41，由CPU41控制导航灯46的开关；湿度传感器43也不定时地检测空气湿度来判断天气状况，而超声波传感器44负责采集车流量信息，CPU41根据可见光线的强度、天气情况和车流量情况在灯光语音文字图像警示45上给出不同的提示信息，同时在雨雪雾等恶劣天气车辆密集时，电子警示牌子***40可通过预警单元20告知司机，警惕不良天气带来的危险情况。

请一并参阅图6，上述预警控制子***50包括高性能电子计算机51(或工作站)、网络数据库***52、网络有线电路及设备53、收发模块54和数码摄像机55。预警控制子***50安装在高速公路入口和出口处。车辆进入高速公路入口时，预警控制子***50的收发模块54感知有车辆，电子计算机51控制数码摄像机55对车辆进行拍照和编号，将该车的信息为车辆建档，存到网络数据库***52，并将编号发给车载的预警单元20作为车辆识别的唯一标志；车辆到达高速公路出口时，收发模块54读取车辆预警单元20存储器的编号，并将相应的数据存贮到网络数据库***52中。可以理解，预警控制子***50通过网络有线电路及设备53与报警中心60和电子警告牌子***40通讯，预警控制子***50通过软件自检可以巡回检测各电子警告牌子***40是否处于正常工作状态。

请一并参阅图7，上述报警中心60包括电子计算机61(或工作站)、网络数据库***62、显示***63、网络有线电路及设备65和收发模块64。预警控制子***50将预警单元20的撞车等信号通过网络有线电路及设备65传送至报警中心60后，报警中心60的电子计算机61可以调用预警控制子***50网络数据库52中该车的相关信息，直观在显示***63上显示，再考虑采取相应的援救措施；网络数据库***62可存贮该车的处理情况，而收发模块64可以接收普通电话的报警信号，可以巡回遥测各个预警控制子***50是否工作正常。

请一并参阅图8，配备有本实用新型用于智能电子预警***的预警单元的智能电子预警***应用于高速公路路段时，具体如下所述：

当装有预警单元的车辆CarX72开始进入高速公路的某引路时，可以在该引路的路口见到一块电子警示牌DLx401，司机根据DLx401提示的内容决定是否进入高速公路。若司机决定并进入高速公路，在引路一侧装有预警控制子***CS501，CS501记录下该车辆的车牌号码和照片；在CS501和电子警示牌Dli-1402之间，司机可以通过Dli-1402提示的内容了解车辆行驶前方，电子警示牌Dli-1402之后的Dli403、Dli+1404、甚至更远处高速公路路段的交通路面状况。

当车辆CarX72经过电子警示牌Dli-1402时，该车的预警单元20通过收发模块28与该电子警示牌Dli-1402建立连接关系，电子警示牌Dli-1402随时获取车辆的代号和位置坐标，CarX72的预警单元20通过Dli-1402与车辆CarA78、车辆CarB79的预警单元建立连接关系。同时，Dli-1402超声波传感器44感应有车辆通过，计数器加1，该子***软件根据可见光线的强度和车流量情况在灯光语音文字图像警示45上给出不同的提示信息；而可见度传感器42也定时地检测可见光线的强度并传递给CPU41，由CPU41控制导航灯46的开关，在黑夜、雨雪雾等恶劣天气能见度较低时，导航灯46的开启，对后续车辆CarC77行进起着导航的作用。

电子警示牌Dli-1402通过计算车辆CarX72的速度，判断CarX72的行驶状态；当CarX72出现超速、低速或者停车状态时，通过语音线路对其进行警告；若长时间违章，则将该车辆的违章信息通过网络，传递到报警中心60，由报警中心CPU61存贮到网络数据库***62中，作为日后处罚的依据。而当CarX72与CarA78间距离到一定程度，CarX72与CarA78的预警单元根据两车趋近的趋势，也会提示司机注意追尾或后撞。

当车辆CarX72发生撞车或翻车事故时，速度变化传感器22的水银珠e急速滑动，预警单元20的CPU21自动判断出撞车信号，立即驱动该车辆的灯光和语音报警器27、26报警；并将撞车信号经过收发模块28，发射给Dli-1401和后续几百米距离的车辆，近处收到信息的车辆CarA78给该车驾驶员语音提示和灯光提示；而后面的电子警示牌Dli-1402和DLx401等一些电子警示牌，给出相应的提示，远处的CarC77和CarX72通过电子警示牌获知前面出现事故，从而能够实现近距离快速预警功能和较远处提示功能，而前方的电子警示牌Dli403、车辆CarD791收发模块收到信息，但软件判断是后方发出后，拒绝进一步处理。

当出现爆胎、发动机熄火等车辆故障，或者遇到劫车时，司机可以按下预警单元20的相应键K1、K2，通过CPU21和收发模块28，向电子警示牌发出信号，再由电子警示牌将求助信号传递给报警中心60，由报警中心60组织对求救车辆进行援助。若故障排除，险情解除，司机可以按下复位键K3恢复预警单元20正常的工作功能。

当车辆CarX72前进经过电子警示牌Dli403时，电子警示牌Dli-1402解除对该车的连接关系，而该车的预警单元20即与该电子警示牌Dli403建立新的连接关系，Dli403与先前Dli-1401对该车的作用相同。

可以理解，本实用新型的预警单元和上述电子警告牌子***、预警控制子***和报警中心采用高速率数据无线收发模块，而上述各预警控制子***之间、预警控制子***和报警中心可采用无线或有线网络连接，各设备之间实行双向通讯，保证信号的有效快速传递；各个设备内部信号的检测、处理、控制和不同设备之间的信号接收发送独立进行，并在软件上实现对信号的过滤和筛选，减少和避免噪声或无用信号的接收和传递。

可以理解，上述只是阐述了本实用新型的一个典型的实施例，在不违背本实用新型的实质和精神的前提下，为到达本实用新型的全部或部分功能，本实用新型具体的实施方式和内容可以有所不同。

Claims (8)

1.一种用于智能电子预警***的预警单元，其特征在于，其包括中央处理器和用于感测车辆行驶的异常状态信息的速度变化传感器、用于提示本车司机和其他车辆的提示模块、用于与外界进行信息传输交换的收发模块及用于存储信息的存储器，其中所述速度变化传感器、提示模块、收发模块及存储器分别与中央处理器连接并受其控制。

2.如权利要求1所述的用于智能电子预警***的预警单元，其特征在于：所述预警单元还包括与中央处理器连接用于设定速度变化传感器的预警阈值的调整旋钮。

3.如权利要求1所述的用于智能电子预警***的预警单元，其特征在于：所述预警单元还包括与中央处理器连接用于人工启动发送求助信号的求助开关。

4.如权利要求3所述的用于智能电子预警***的预警单元，其特征在于：所述求助开关包括车辆缺油、爆胎等故障求助开关、遇到劫匪或突发性疾病发作急救开关和用于恢复正常非报警状态复位开关。

5.如权利要求1所述的用于智能电子预警***的预警单元，其特征在于：所述提示模块包括语音提示和灯光提示，语音提示包含语音控制线路和扬声器，灯光提示包含前后车灯和车上警示灯。

6.如权利要求1所述的用于智能电子预警***的预警单元，其特征在于：所述速度变化传感器包括依次连接的信号发生器、触发电路、信号调理电路、A/D转换电路。

7.如权利要求6所述的用于智能电子预警***的预警单元，其特征在于：所述信号发生器包括热敏开关、导电针组、加热电阻丝、水银珠、具密封空腔的玻璃壳体、电阻丝固定柱及电阻电极，其中电阻电极和导电针组引出所述触发电路，热敏开关通过电阻丝固定柱倒立地固定在玻璃壳体上，热敏开关的随温度变化伸缩的热敏片连接电阻电极和加热电阻丝，热敏开关的热敏片上面有开关触点，水银珠可自由滑动的收容在玻璃壳体的密封空腔内。

8.如权利要求7所述的用于智能电子预警***的预警单元，其特征在于：所述信号发生器的玻璃壳体还包括一用于制作完成时将密封空腔抽成真空的抽气气嘴。

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