交通网关口安全监控装置的制作方法

本实用新型涉及一种交通网关口安全监控装置，特别是指一种用以防止车辆误闯禁止通行的交通网关口，或者是防止高度超过交通网关口高度限制车辆通行的种交通网关口安全监控装置。

背景技术：

由于社会经济发展，人民对于快速便捷交通的需求日益增加，因此造成市区车流数量不断增加，而道路事故的发生频率也不断提高。

一般市区最容易发生交通事故的地点为各种交通交通网关口的位置，例如：平交道、隧道口、桥梁涵洞、道路交会口等。车辆通过交通网关口时，往往会疏忽注意路况，导致发生危险，例如误闯平交道发生碰撞，或者是误闯入禁止通行的隧道、地下道等。此外，许多交通网关口有高度限制，如果车辆高度超过限制，且驾驶未注意而误闯入交通网关口，将容易产生碰撞，导致交通网关口及车辆受损。

为防止上述危险情形产生，往往会在交通网关口设置监控装置及警示装置，以监控交通网关口的安全。然而，现有的交通网关口使用的监控装置多数为利用摄影机拍摄交通网关口的影像，将影像传回控制中心后，再由控制中心的监控人员进行监控，因此必须耗费大量人力于道路网关口的监控作业，且容易因人员疏忽而产生疏漏。

此外，现有的道路网关口，除了部分的平交道有设置活动式栅栏以外，多数的交通网关口仅只有设置简单的警示标志或信号，并无法有效提醒驾驶人注意，因此无法有效防止驾驶人误闯交通网关口。

由于以上原因造成现有的交通网关口安全监控装置无法达到有效监控交通网关口安全的目的。故，如何藉由结构设计的改良，来改善现有交通网关口安全监控装置的缺点，以克服上述的缺失，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

技术实现要素：

本实用新型主要目的在于提供一种通过光学扫描扫描方式主动检测通过交通网关口的车辆，且能够于交通网关口禁止通行，或者车辆高度超出限制情形下主动发出警示信息，并拦阻车辆继续前进的交通网关口安全监控装置。

本实用新型实施例提供一种交通网关口安全监控装置，用以安装于一道路的交通网关口处，以监控通过所述交通网关口的车辆，其中包括：一架体，所述架体设置于所述道路的交通网关口的上方，所述架体上安装有至少一光学扫描装置，至少一所述光学扫描装置和所述道路的一车道相互对应，用以检测从所述车道接近所述交通网关口的车辆；至少一所述光学扫描装置具有至少一光电传感器，至少一所述光电传感器能够发射出至少一检测光线，并通过所述检测光线碰触到所述车辆时产生的回波量测所述车辆相对于所述光电传感器的距离；一控制单元，所述控制单元电连接至少一所述光学扫描装置，且连接一警示装置及一通讯单元，并通过所述通讯单元和一控制中心连接；所述控制单元通过所述光学扫描装置检测所述车辆相对于所述交通网关口的距离，并将所述车辆相对于所述交通网关口距离的信息传送至所述控制中心，所述控制中心于所述交通网关口禁止通行状态下，且当所述车辆靠近所述交通网关口的距离到达一警示距离时，通过所述控制单元启动所述警示装置发出一警示信息，以警告所述车辆停止前进。

本实用新型一优选实施例中，其中所述控制单元通过所述光学扫描装置量测所述车辆的高度，且于所述车辆的高度高于所述交通网关口的高度限制时，通过所述警示装置发出一警示信息，以警告所述车辆停止前进。

本实用新型一优选实施例中，其中还包括一拦截装置，所述拦截装置设置于所述道路靠近所述交通网关口的位置，所述控制单元电连接所述拦截装置，所述控制中心能够发出一拦截信号，以通过所述控制单元控制所述拦截装置启动，以拦阻所述车辆通过所述交通网关口。

本实用新型一优选实施例中，其中所述拦截装置为一闸门装置。

本实用新型一优选实施例中，其中所述控制单元进一步连接一摄像装置，通过所述摄像装置撷取通过所述车道的车辆的影像。

本实用新型一优选实施例中，其中至少一所述光电传感器具有一发射组件及一接收组件，所述发射组件用以发出所述检测光线，所述接收组件用以接收所述检测光线碰触到所述车辆后产生的所述回波。

本实用新型一优选实施例中，其中所述光电传感器的所述发射组件为激光二极管。

本实用新型一优选实施例中，其中所述光学扫描装置的至少一所述光电传感器的数量大于一个，且多个所述光电传感器分别被以不同的角度设置于一基座上，且多个所述光电传感器分别朝向不同的角度位置发射出多个所述检测光线。

本实用新型一优选实施例中，其中所述光学扫描装置安装于一转轴上，所述转轴连接一驱动马达，以带动所述光学扫描装置旋转。

本实用新型一优选实施例中，其中至少一所述光电传感器为一光学雷达装置。

本实用新型的交通网关口安全监控装置采用光电传感器作为检测车辆距离及高度的传感器，因此具有结构简单，可靠性佳，不易故障的优点。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制者。

附图说明

图1为本实用新型交通网关口安全监控装置设置于一平交道的具体实施例的构造示意图。

图2为本实用新型第一实施例的交通网关口安全监控装置的系统方块图。

图3为本实用新型第一实施例所使用的光学扫描装置的立体构造示意图。

图4为本实用新型使用的光电传感器的检测原理的动作示意图。

图5为本实用新型第一实施例用以检测车辆高度及距离方法的动作示意图。

图6为本实用新型第二实施例所使用的光学扫描装置的立体构造示意图。

图7为本实用新型第三实施例所使用的光学扫描装置的立体构造示意图。

图8为本实用新型第四实施例所使用光学雷达装置的立体构造示意图。

具体实施方式

〔第一实施例〕

如图1至图3所示，本实用新型提供一种安装于道路和平交道、隧道口、桥梁涵洞等交会处的交通网关口安全监控装置，用以于交通网关口禁止通行状态下，或者是车辆高度超出交通网关口高度限制的情形下，阻止车辆通过交通网关口。

如图1所示，本实用新型的监控装置1主要通过一架体10将至少一光学扫描装置20架设于一道路60的交通网关口的上方，通过光学扫描装置20 检测靠近交通网关口的车辆，同时本实用新型的交通网关口安全监控装置还具有一警示装置30及一拦截装置40，用以于交通网关口禁止通行状态下，或者接近车辆62的高度高于限制高度时，发出警示信息警告车辆62停止前进，并进一步拦阻车辆继续前进，以维护车辆62及交通网关口的安全。

如图1所示，该实施例中，架体10设置于道路60接近交通网关口的位置，该实施例中，架体10具有一横梁11，所述横梁11横跨于道路60的车道61上方。所述光学扫描装置20设置于架体10的横梁11上，且位于相对应的车道61的上方。同时横梁11上还设置有一摄像装置26，用以记录通过交通网关口的车辆的影像。该实施例中，所述交通网关口为一平交道70，且所述道路60具有多个车道，且于架体10上对应每一个车道61的位置分别设置一光学扫描装置20及摄像装置26，用以监控每一个车道61的车辆。

如图2所示，为本实用新型采用的监控装置1的系统架构，其中所述监控装置1包括至少一所述光学扫描装置20、一控制单元22、及一通讯单元 23，其中光学扫描装置20具有至少一光电传感器21。如图2、图3及图4 所示，该实施例中，光学扫描装置20具有一光电传感器21，且该实施例中，所述光电传感器21为一激光测距装置，其具有一发射组件211及一接收组件 212。其中所述发射组件211为一激光二极管，如图4所示，所述发射组件211能够产生一检测光线L1，所述检测光线L1碰触到车辆62时，能够产生一回波L2，所述接收组件212能够接收所述回波L2。光电传感器21还具有一计算电路(图中未示)，所述计算电路能够通过脉冲法或相位差法的方式，经由发射组件211发出的检测光线L1和接收组件接收到的回波L2计算出车辆62相对于光电传感器的距离。

本实用新型第一实施例中，光学扫描装置20具有一个光电传感器21，所述光电传感器21安装于一基座24上，基座24上进一步设置一透明的保护壳25，所述光电传感器21包覆于保护壳25内部，因此使得光电传感器21 受保护壳25保护，避免受到雨水浸蚀，且保有检测的功能。

如图2所示，所述控制单元22电连接所述光学扫描装置20，且电连接所述通讯单元23所述控制单元22还能够经由所述通讯单元23连接一控制中心50。同时，所述控制单元22还进一步连接一警示装置30、一拦截装置40 及一摄像装置。该实施例中，所述警示装置30包括有警示灯号及播放器，用以通过灯号信息及音响信号发出警示信号，以警示车辆停止前进。所述拦截装置40为一栅栏装置，其具有一能够上下摆动的拦截栅门41，当所述控制单元要阻止车辆前进时，控制单元22能够控制拦截装置40启动，使拦截栅门41拦阻在车辆的行进路线上，以阻止车辆继续前进。

本实用新型的控制单元22能够通过够光学扫描装置20检测从车道61 靠近的车辆的距离，同时量测车辆62的高度。如图5所示，为本实用新型发出的检测光线L1接触到车辆62后，能够通过检测光线L1的回波量测出车辆62和光学扫描装置20之间的直线距离L。由于检测光线L1相对于水平线的夹角θ为已知，因此控制单元22便能够通过三角函数原理计算出车辆62 相较于光学扫描装置20的水平距离D，以及车辆62的顶端相较于光学扫描装置20的垂直距离h1。且由于光学扫描装置20安装于架体10上的高度H 也为已知数据，因此通过光学扫描装置的高度H减去车辆62顶端相较于光学扫描装置20的垂直距离h1，便能够计算出车辆高度h2。

所述控制单元22通过通讯单元23和控制中心50连接，所述控制中心 50能够于交通网关口禁止通行状态下(例如：平交道火车通过时，地下道淹水封闭等状况)，发出一警戒命令给控制单元22，接着当光学扫描装置20 检测到车辆62靠近交通网关口，且接近到一警示距离时，控制单元22便通过警示装置30发出一警示信号，以警告车辆62停止前进。同时，控制单元 22还能购进一步控制拦截装置40启动，以阻止车辆继续前进，避免发生危险。

同时，控制单元22持续通过光学扫描装置20检测通过交通网关的车辆 62的高度，当车辆62高度超过交通网关口的高度限制时，控制单元22也会通过警示装置30发出警示信号，以警告车辆停止前进，且控制拦截装置40 启动，以拦阻车辆继续前进，避免过高的车辆通过致使交通网关口或车辆受损。

本实用新型的监控装置1通过上述方式，能够于交通网关口禁止通行，或者是车辆62高度超过交通网关口的高度限制时警示并拦阻车辆通过交通网关口，以避免发生危险。此外，本实用新型的监控装置1也能够用以检测通过交通网关口的车辆数量，以及车辆的行进速度，并将上述车流量及车速的信息传送至控制中心50，以供控制中心监控交通网关口的车流量及车速。

〔第二实施例〕

如图6所示，为本实用新型第二实施例采用的光学扫描装置20的构造，该实施例中，光学扫描装置20具有多个光电传感器21a，且每一个光电传感器21a分别以不同角度安装于基座24上，因此使得光学扫描装置20能够通过多个光电传感器21a以不同角度发射出多道检测光线。

第二实施例的光学扫描装置20由于具有多个不同角度的光电传感器21，因此使其检测范围更为广泛，同时还能够通过多个光电传感器21a发出的检测光线同时扫描车辆，因此更容易得到车辆的车速、车辆高度的信息，且使量测数据更为精准。

〔第三实施例〕

如图7所示，为本实用新型第三实施例采用的光学扫描装置20的构造，第三实施例采用的光电传感器21b设置于一转轴27上，所述转轴27和一驱动马达28连接，通过驱动马达28及转轴27，能够带动光电传感器21旋转，以改变光电传感器21b发出的检测光线的角度。第三实施例的光电传感器21b 能够旋转改变角度，因此使其具有更为广泛的检测范围。

〔第四实施例〕

如图8所示，为本实用新型第四实施例的光学扫描装置20的构造，本实用新型第四实施例中，利用一光学雷达装置21c(又称为光达，Lidar)作为光学扫描装置20的光电传感器，光学雷达装置21c具装置于一转轴27c上，且通过转轴连接于驱动马达28c，且光学雷达装置21cc具有发射组件211c 以及接收组件212c，以及一用以改变检测光线路径的导光构件29。光学雷达装置21c能够以激光束对周遭环境进行三度空间扫描，并通过扫描光束辨识周遭环境的对象。

该实施例中，光学扫描装置20采用光学雷达装置21c作为光电传感器，由于光学雷达装置21c具有能够快速描绘周围3D空间模型的能力，因此能够更详细地检测到接近交通网关口的车辆的外观尺寸，且当有多辆车辆同时接近时也能够分辨出来，因此增加了监控的能力。

〔实施例的可能功效〕

综上所述，本实用新型的有益效果主要如下：

1、本实用新型的交通网关口安全监控装置采用光电传感器21作为检测车辆距离及高度的传感器，因此具有结构简单，可靠性佳，不易故障的优点。

2、本实用新型的交通网关口安全装置能够自动化地操作，并自主完成车辆检测及警示、拦截的作业，操作上节省人力且不易失误。

3、本实用新型能够主动检测通过交通网关口的车辆，并且主动判断车辆通过网关口时是否可能发生危险，并发出警示信号，因此能够有效达到防止意外事故发生的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的保护范围内。