坡道低速行车预警系统和方法与流程

本发明涉及交通智能化技术领域，具体地涉及一种坡道低速行车预警系统和方法。

背景技术：

在高速公路以“高速、经济、安全、舒适”为理念的指导下，我国高速公路的发展迅速，已经走进了平常百姓的生活中，改变了人们的驾驶观念，改善了人们的生活方式，现在的高速公路不仅仅是经济生活的一部分，已经成为现代生活及文明的一个重要组成部分，然而高速公路给我们的生活带来便利的同时，每年也会因驾驶员超速行驶而发生大量的交通事故，所以在交通监管中，对高速公路上机动车的行驶速度进行监测是非常重要的手段。

高速公路上行车并非速度越慢越安全，最低车速(低于60km/h)的规定是为了保证车辆在高速公路上行驶时，尽可能使前后车辆以同样的车速行驶，减少超车和换车道的次数，以达到减少事故发生的目的。举例而言，如果前车低于最低时速行驶，后车发生追尾概率大大增加。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供一种坡道低速行车预警系统和方法。当车辆的行车速度低于预定值时，发出警示信息，以提示驾驶员注意安全，实现减少事故发生，保障人身和财产安全的目的。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种坡道低速行车预警系统，所述坡道低速行车预警系统包括：

用于检测车辆在待检测路段内的速度的车速检测装置以及用于当车辆的速度低于预定值时发出警示信息的显示报警装置；

其中，所述显示报警装置包括无线接收单元电路、控制器、显示模块以及报警模块；所述控制器分别与所述显示模块和报警模块连接，用于在控制所述显示模块和报警模块的工作状态；

所述无线接收单元电路包括：

无线接收模块，用于接收所述车速检测装置发出的无线信号；

第二信号处理模块，分别与所述控制器和所述无线接收模块连接，用于处理所述无线接收模块接收的无线信号，并将处理完成的无线信号传输给所述控制器。

通过车速检测装置和显示报警装置相互配合，车速检测装置会将其采集得到的速度信息传输给所述显示报警装置，当车辆的行车速度低于预定值时，所述显示报警装置将发出警示信息，以提示该车辆或其他车辆的驾驶人员注意安全，避免发生交通事故。

进一步地，所述车速检测装置用于测量车辆在待检测路段内平均速度。

进一步地，所述车速检测装置包括红外探测单元，所述红外探测单元包括：

一对红外线收发模块组，用于获取车辆经过位移时间信号；

第一信号处理模块，与所述红外线收发模块组连接，用以根据所述位移时间信号计算出该车辆的速度信号，并把该速度信号转换成无线信号；

无线发送模块，与所述第一信号处理模块连接，用于发送所述第一信号处理模块输出的无线信号；

进一步地，所述第一信号处理模块和所述第二信号处理模块均设置为mcu模块。

进一步地，所述第一信号处理模块和所述第二信号处理模块均设置为a/d转换器。

进一步地，所述车速检测装置包括测速雷达，所述测速雷达包括射频单元和信号发射单元；

所述射频单元内设置有用于发射信号的射频源和用于接收信号的接收天线；所述射频单元经a/d转换器连接有主控单元，所述主控单元内设有用于处理信号获取目标速度的数字处理模块；所述信号发射单元与所述数字处理模块连接，用于发送所述数字处理模块处理完成的信号。

进一步地，所述显示报警装置还包括壳体，所述显示模块包括显示屏，所述报警模块包括语音播报器和警示灯；所述壳体用于安装所述警示灯、所述语音播报器以及显示屏；所述警示灯、所述语音播报器以及显示屏部分地嵌入在所述壳体)中；所述壳体的底部设置有支撑杆，所述支撑杆的一端与所述壳体连接，另一端设置有底座。

本发明另一方面提供一种坡道低速行车预警方法，其利用所述的坡道低速行车预警系统检测车辆在待检测路段内的速度，并在车辆的速度低于预定值时发出警示信息。

通过车速检测装置和显示报警装置相互配合，车速检测装置会将其采集得到的速度信息传输给所述显示报警装置，当车辆的行车速度低于预定值时，所述显示报警装置将发出警示信息，以提示该车辆或其他车辆的驾驶人员注意安全，避免发生交通事故。

进一步地，将两个所述红外线收发模块组间隔地置于上坡道路段，以获取车辆经过该路段的位移时间信号，根据所述位移时间信号计算出该车辆的速度信号，将信号处理后通过所述无线发送模块发送给显示警报装置，当车辆速度低于预定值时，所述显示警报装置发出警示信息。

进一步地，所述警示信息至少包括以下内容中的一种：

(a)所述显示模块的显示屏显示的“低速爬坡，注意安全”的文字信息；

(b)所述报警模块的语音播报器发出的“低速爬坡，注意安全”的语音信息；

(c)所述报警模块的警示灯发出的闪烁灯光。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明坡道低速行车预警系统应用状态下的一种实施方式示意图；

图2是本发明显示报警装置一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

100车速检测装置200显示报警装置

210壳体220报警模块

230显示模块240支撑杆

250底座260太阳能板

221语音播报器222警示灯

a前车b后车

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

本发明第一方面提供一种坡道低速行车预警系统。如图1和图2所示，所述坡道低速行车预警系统包括：

用于检测车辆在待检测路段内的速度的车速检测装置100以及用于在车辆的速度低于预定值时发出警示信息的显示报警装置200；

其中，所述显示报警装置200包括无线接收单元电路、控制器、显示模块230以及报警模块220；所述控制器分别与所述显示模块230和报警模块220连接，用于控制所述显示模块230和报警模块220的工作状态；

所述无线接收单元电路包括：

无线接收模块，用于接收所述车速检测装置100发出的无线信号；

第二信号处理模块，分别与所述控制器和所述无线接收模块连接，用于处理所述无线接收模块接收的无线信号，并将处理完成的无线信号传输给所述控制器。

其中，所述控制器可选用plc控制器。

通过车速检测装置100和显示报警装置200相互配合，车速检测装置100会将其采集得到的速度信号传输给所述显示报警装置200，当车辆的行车速度低于预定值(例如60km/h)时，所述显示报警装置200将发出警示信息，以提示该车辆或其他车辆的驾驶人员注意安全，避免发生交通事故。

在一种可选具体实施方式a中，所述车速检测装置100通过采集车辆经过待检测路段s的时间t，计算出车辆在该路段的平均速度v，并将该速度信号传输给所述显示报警装置200的无线接收模块，经过第二信号处理模块处理后传输给所述控制器，当车辆的行车速度小于预定值时，所述控制器控制所述显示报警装置200发出警示信息，以提示该车辆或其他车辆的驾驶人员注意安全，避免发生交通事故。

所述车速检测装置100具体包括红外探测单元，所述红外探测单元包括：

一对红外线收发模块组，用于获取车辆经过位移时间信号；

第一信号处理模块，与所述红外线收发模块组连接，用以根据所述位移时间信号计算出该车辆的速度信号，并把该速度信号转换成无线信号；

无线发送模块，与所述第一信号处理模块连接，用于发送所述第一信号处理模块输出的无线信号。

其中，所述第一信号处理模块和所述第二信号处理模块均选用mcu模块或a/d转换器。所述mcu模块可采用片上系统芯片cc2530，cc2530不仅具有多种不同的运行模式，还具有运行功耗低的优点。

所述无线发送模块和无线接收模块的无线信号可以是rf信号或wifi信号。其中，wifi信号是无线网络信号。可以把所述无线发送模块作为若干个无线网络信号节点与所述无线接收单元单路相连。rf信号是射频信号，可用于点对点通讯，自主协议网络，或基于ieee802.15.4协议及zigbee协议的网络等。wifi信号是基于ieee802.11协议族的无线局域网络信号，可以把所述无线发送单元电路作为zigbee网络或wifi网络中的无线网络节点与其他网络节点连接。

如图2所示，所述显示报警装置200还包括壳体210，所述显示模块包括显示屏，所述报警模块220包括语音播报器和警示灯。其中，所述壳体210用于安装所述警示灯222、所述语音播报器221以及显示屏；所述警示灯222、所述语音播报器221以及显示屏部分地嵌入在所述壳体210中；所述壳体210的底部设置有支撑杆240，所述支撑杆240的一端与所述壳体210连接，另一端设置有底座250。所述显示屏可选用led显示屏或lcd显示屏。

此外，所述显示报警装置200还包括用于提供电能的太阳能板260和蓄电池，所述蓄电池和所述太阳能板260连接，用于储蓄所述太阳能板260产生的电能。

使用时，如图1所示，将两个红外线收发模块组间隔地设置在上坡路段，所述显示报警装置200设置为两个，两个所述显示报警装置200分别位于两个所述红外线收发模块组的前后(参见图1中的双箭头的方位指示)，即，两个所述显示报警装置200将两个所述红外线收发模块组夹在中间。设定两个红外线收发模块组之间的间隔距离为s。两个红外线收发模块组分别接收前车a起始和终点的时间信号后，传输到所述第一信号处理模块，该第一信号处理模块通过定时器定时测量车辆通过两个红外线收发模块组之间路段所花费的时间t，从而计算出该车辆在该路段的平均速度s/t，并将该速度信号以无线信号为载体通过无线发送模块发送给显示报警装置200。具体而言，所述显示报警装置200的无线接收模块接收该无线信号后，将该信号传输给第二信号处理模块，经过第二信号处理模块的处理后，将信号传输给控制器，当前车a的车速低于预定值时，所述控制器控制报警模块220和/或显示模块230发出警示信息。提示前车a和后车b注意安全，当心发生交通事故。

其中，所述警示信息的内容至少包括以下内容中的一种：

(a)显示屏显示的“低速爬坡，注意安全”的文字信息；

(b)语音播报器221发出的“低速爬坡，注意安全”的语音信息；

(c)警示灯222发出的闪烁灯光。

其中，警示灯222包括多个灯头，能发出红色光蓝色光。

优选地，当前车a的车速低于预定值时，显示屏显示“低速爬坡，注意安全”的文字信息，同时语音播报器221发出的“低速爬坡，注意安全”的语音信息，同时警示灯222发出的闪烁灯光。

在本发明的另一种具体实施方式b中，所述车速检测装置100包括测速雷达。具体而言，所述测速雷达包括射频单元和信号发射单元；所述射频单元内设置有用于发射信号的射频源和用于接收信号的接收天线；所述射频单元经a/d转换器连接有主控单元，所述主控单元内设有用于处理信号获取目标速度的数字处理模块；所述信号发射单元与所述数字处理模块连接，用于发送所述数字处理模块处理完成的信号。

该具体实施方式b中在使用时，将所述测速雷达安置在所述上坡路段。所述显示报警装置200设置为两个，两个所述显示报警装置200分别位于测速雷达的前后，即两个所述显示报警装置200将测速雷达夹在中间。当前车a经过该路段时，所述测速雷达采集到车辆速度信号后，经过数字处理模块的处理，将信号通过信号发射单元发送给显示报警装置200，当车辆的行车速度小于预定值时，所述控制器控制所述显示报警装置200发出警示信息，以提示该车辆或其他车辆的驾驶人员注意安全，避免发生交通事故。

在具体实施方式b中，可以在上坡路段设置多个所述测速雷达，以提高测速的准确性。

需要说明的是，无论是具体实施方式a还是具体实施方式b，显示报警装置200和车速检测装置100的安置均不能妨碍车辆的通行。

另一方面，本发明提供了一种坡道低速行车预警方法，该方法利用所述坡道低速行车预警系统检测车辆在待检测路段内的速度，并在该车辆的速度低于预定值时发出警示信息。

通过车速检测装置100和显示报警装置200相互配合，车速检测装置100会将其采集得到的速度信号传输给所述显示报警装置200，当车辆的行车速度低于预定值时，所述显示报警装置200将发出警示信息，以提示驾驶人员注意安全，避免发生交通事故。

更具体而言，将两个红外线收发模块组间隔地设置在上坡路段，所述显示报警装置200设置为两个，两个所述显示报警装置200分别位于两个所述红外线收发模块组的前后，即，两个所述显示报警装置200将两个所述红外线收发模块组夹在中间。设定两个红外线收发模块组之间的间隔距离为s。两个红外线收发模块组分别接收前车a起始和终点的时间信号后，传输到所述第一信号处理模块，该第一信号处理模块通过定时器定时测量车辆通过两个红外线收发模块组之间路段的花费的时间t，从而计算出该车辆在该路段的平均速度s/t，并将该速度信号以无线信号为载体通过无线发送模块发送给显示报警装置200。具体而言，所述显示报警装置200的无线接收模块接收该无线信号后，将该信号传输给第二信号处理模块，经过第二信号处理模块的处理后，将信号传输给控制器，当前车a的车速低于预定值时，所述控制器控制报警模块220和/或显示模块230发出警示信息。前车a和后车b，注意安全，当心发生交通事故。

进一步具体而言，如图1所示，前方的显示报警装置200用于提示前车a注意安全。后方的显示报警装置200用于提示后车b注意安全。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。