一種公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于公路隧道警示器領(lǐng)域，具體涉及一種公路隧道內(nèi)使用的基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的軌道式移動(dòng)指示警示追蹤系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)高速公路/普通公路隧道內(nèi)使用的超速或違規(guī)示警系統(tǒng)基本上是靜態(tài)的固定式警示牌，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中這種靜態(tài)的指示警示牌無(wú)法針對(duì)個(gè)別違規(guī)或超速的機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行針對(duì)性的警示。同時(shí)，根據(jù)人眼的視覺(jué)生理特性，人對(duì)靜態(tài)的物體注意程度比移動(dòng)的動(dòng)態(tài)物體注意程度低，在車流量大或者復(fù)雜路況下，有些機(jī)動(dòng)車駕駛員注意力很有可能集中在道路上移動(dòng)的物體上而忽視這些靜態(tài)警示信息。這使得隧道內(nèi)警示設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用效果不佳，無(wú)法有效的降低隧道內(nèi)的交通事故發(fā)生。
[0003]同時(shí)，由于隧道內(nèi)的攝像警示提示裝置基本都是固定的，在事故發(fā)生時(shí)，往往距離事故點(diǎn)有一定的距離，而且這些攝像頭或者警示器無(wú)法移動(dòng)至事故點(diǎn)進(jìn)行具體攝像和語(yǔ)音指導(dǎo)，這就影響了在第一時(shí)間對(duì)事故原因類型的判斷，和對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)機(jī)動(dòng)車駕駛員的指揮疏導(dǎo)，降低了事故處理的效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，解決普通靜態(tài)隧道內(nèi)警示裝置針對(duì)性低的問(wèn)題。
[0005]為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]包括:設(shè)置于隧道頂部的軌道，軌道上分段安裝有若干可移動(dòng)軌道式警示器。
[0007]所述隧道頂部設(shè)置有兩條結(jié)構(gòu)相同的軌道。
[0008]所述警示器包括:控制模塊，控制模塊上連接有無(wú)線傳輸模塊、顯示模塊、無(wú)刷直流軌道電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊。
[0009]所述控制模塊為數(shù)字信號(hào)處理芯片MSP430。
[0010]所述控制模塊上連接有窄波測(cè)速雷達(dá)以及用于進(jìn)行警示的語(yǔ)音警示器。
[0011 ] 所述控制模塊上以USB方式連接有攝像頭。
[0012]所述顯示模塊為L(zhǎng)ED紅藍(lán)光示警燈，LED紅藍(lán)警示燈由TPS92661芯片驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)組成。
[0013]所述無(wú)線傳輸模塊由芯片CC2530和芯片CC2591組成，芯片CC2530和芯片CC2591通過(guò)SPI方式與芯片MSP430連接。
[0014]所述窄波測(cè)速雷達(dá)輸出信號(hào)與芯片MSP430通過(guò)串口 RS232方式連接；所述驅(qū)動(dòng)模塊為芯片C2000，芯片C2000和MSP430通過(guò)I2C總線方式相連。
[0015]所述語(yǔ)音警示器通過(guò)C5000系列DSP芯片和AIC23音頻解碼器組成。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0016]本實(shí)用新型通過(guò)在軌道頂部設(shè)置若干可移動(dòng)軌道式警示器，解決了普通靜態(tài)隧道內(nèi)警示裝置針對(duì)性低的問(wèn)題，并且針對(duì)性的警示隧道內(nèi)超速和違規(guī)駕駛發(fā)出及時(shí)而明確的聲光警示，從而降低隧道內(nèi)交通事故的發(fā)生。同時(shí)，在隧道內(nèi)交通事故發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)的移動(dòng)至事故點(diǎn)，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照反饋，并對(duì)事故中和附近的機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行聲光提不O
[0017]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型在主信號(hào)處理芯片的控制下，通過(guò)窄波測(cè)速儀和直流無(wú)刷軌道電機(jī)，在隧道內(nèi)自動(dòng)對(duì)違規(guī)行駛的機(jī)動(dòng)車輛和行人進(jìn)針對(duì)性的行追蹤式提醒和警示，實(shí)時(shí)的對(duì)隧道內(nèi)的違規(guī)情況進(jìn)行拍照記錄，在出現(xiàn)緊急事件和交通事故時(shí)，能通過(guò)手動(dòng)控制，及時(shí)的移動(dòng)至事故點(diǎn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照和語(yǔ)音提示。對(duì)隧道內(nèi)的情況通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳送給隧道監(jiān)控中心。
[0018]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所采用的器件經(jīng)濟(jì)，可靠性高，安裝簡(jiǎn)單方便，對(duì)現(xiàn)有公路隧道的監(jiān)控警示效果有提升作用。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0020]圖2是本實(shí)用新型公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0021]圖3是本實(shí)用新型公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)警示器原理圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊圖；
[0023]圖5是攝像頭與MSP430的USB接口電路圖；
[0024]圖6是本實(shí)用新型中CC2530和MSP430的SPI接口電路圖；
[0025]圖7是本實(shí)用新型中MSP430和C2000的I2C接口電路圖；
[0026]圖8 是本實(shí)用新型中 MSP430 和 C5009 通過(guò)Enhanced Host Port Interface (EHPI)方式連接圖；
[0027]圖9是本實(shí)用新型中AIC23音頻芯片的片外電路和其與C5009 DSP芯片的I2C接口電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。
[0029]如圖1、2所述，本實(shí)用新型一種公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)包括:在隧道內(nèi)隧道壁上離地3米處雙向架設(shè)兩路軌道1，每條軌道I上根據(jù)隧道長(zhǎng)度，分段安裝有若干可移動(dòng)軌道式警示器2。
[0030]如圖3所示，所述警示器2包括:控制模塊2-1，控制模塊2-1上連接有無(wú)線傳輸模塊2-8、顯示模塊2-2、無(wú)刷直流軌道電機(jī)2-3及其驅(qū)動(dòng)模塊2-4，所述控制模塊2_1為數(shù)字信號(hào)處理芯片MSP430，所述顯示模塊2-2為L(zhǎng)ED紅藍(lán)光示警燈，LED紅藍(lán)警示燈由TPS92661芯片驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)組成，所述無(wú)線傳輸模塊2-1由芯片CC2530和芯片CC2591組成，芯片CC2530和芯片CC2591通過(guò)SPI方式與芯片MSP430連接。
[0031]進(jìn)一步的，所述控制模塊2-1上連接有窄波測(cè)速雷達(dá)2-5、用于進(jìn)行警示的語(yǔ)音警示器2-6、以及攝像頭2-7，如圖5所示，所述控制模塊2-1上以USB方式連接有攝像頭2_7 ；所述窄波測(cè)速雷達(dá)2-5輸出信號(hào)與芯片MSP430通過(guò)串口 RS232方式連接；所述驅(qū)動(dòng)模塊
2-4為芯片C2000，芯片C2000和MSP430通過(guò)I2C總線方式相連。所述語(yǔ)音警示器2_6通過(guò)C5000系列DSP芯片和AIC23音頻解碼器組成，其連接方式如圖8、9所示。
[0032]本實(shí)用新型的原理及工作過(guò)程:
[0033]信號(hào)處理芯片MSP430作為警示器的核心器件和無(wú)線傳輸模塊，并通過(guò)CC2530中的ZNP方式控制CC2530傳輸和接受無(wú)線信號(hào)，同時(shí)，它通過(guò)其內(nèi)部的H)控制算法實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)警示器進(jìn)行移動(dòng)，根據(jù)窄波雷達(dá)的信號(hào)在必要時(shí)，控制聲光警示燈發(fā)出警示信號(hào)。
[0034]所述警示器的電機(jī)和聲光警示裝置和窄波測(cè)速雷達(dá)的輸入端與蓄電池12V電壓源相連，電源模塊的3.3V電壓輸出端與信號(hào)處理芯片MSP430，無(wú)線模塊CC2530+CC2591，和攝像頭相連。所述的無(wú)線模塊通信模塊CC2530+CC2591和MSP430通過(guò)SPI方式連接，具體如圖6所示，。所述的窄波測(cè)速雷達(dá)型號(hào)為川速微波CSR-1H型。如圖4所示，所述的直流無(wú)刷電機(jī)由德州儀器的C2000和驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，圖7為MSP430和C2000的I2C接口電路圖。
[0035]本實(shí)用新型中包括若干個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可移動(dòng)聲光警示裝置，每個(gè)警示裝置上均設(shè)置有CC253+CC2591增強(qiáng)ZigBee (基于IEEE 802.15.4無(wú)線通信協(xié)議)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊(設(shè)置為Router模式)，這些模塊通過(guò)ZigBee的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Mesh Network)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)，并可將無(wú)線信號(hào)傳送給隧道內(nèi)的協(xié)調(diào)器，由協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)通過(guò)有線方式發(fā)送給隧道管控中心。
[0036]隧道警示設(shè)備運(yùn)行時(shí)，在自動(dòng)模式下，由主芯片MSP430通過(guò)窄波雷達(dá)和攝像頭實(shí)時(shí)圖像信息判斷是否有機(jī)動(dòng)車超速或違規(guī)行駛的情況，在判斷確實(shí)違規(guī)后進(jìn)行跟蹤，并針對(duì)性的進(jìn)行警示和拍照，同時(shí)通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通知下一段的下一個(gè)設(shè)備進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，繼續(xù)監(jiān)控違規(guī)車輛并給與警示，直至違規(guī)車輛減速或者恢復(fù)正常行駛狀態(tài)。設(shè)備回到待命位置。
[0037]當(dāng)隧道控制中心的操作員需要通過(guò)移動(dòng)設(shè)備對(duì)隧道內(nèi)具體的位置進(jìn)行觀察，警示時(shí)，操作員可以通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)出控制信號(hào)，將自動(dòng)模式下的警示設(shè)備切換到手動(dòng)模式，手動(dòng)模型下，操作員可以對(duì)隧道內(nèi)每一段上的每個(gè)警示器進(jìn)行單獨(dú)操作，這樣操作員可以移動(dòng)警示器至隧道內(nèi)的任意位置。
[0038]在軟件上，主芯片基于輪詢機(jī)制建立的片內(nèi)嵌入式系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)硬件有添加時(shí)，只需要在輪詢機(jī)制中創(chuàng)建新的響應(yīng)事件(Event)和處理機(jī)制，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)嵌的系統(tǒng)是TI的ZigBee堆棧Z_stack，主芯片通過(guò)ZNP方式與無(wú)線芯片CC2530+CC2591模塊進(jìn)行溝通。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括:設(shè)置于隧道頂部的軌道(1)，軌道(I)上分段安裝有若干可移動(dòng)軌道式警示器(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述隧道頂部設(shè)置有兩條結(jié)構(gòu)相同的軌道(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述警示器(2)包括:控制模塊(2-1)，控制模塊(2-1)上連接有無(wú)線傳輸模塊(2-8)、顯示模塊(2-2)、無(wú)刷直流軌道電機(jī)(2-3)及其驅(qū)動(dòng)模塊(2-4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(2-1)為數(shù)字信號(hào)處理芯片MSP430。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(2-1)上連接有窄波測(cè)速雷達(dá)(2-5)以及用于進(jìn)行警示的語(yǔ)音警示器(2-6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊(2-1)上以USB方式連接有攝像頭(2-7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊(2-2)為L(zhǎng)ED紅藍(lán)光示警燈，LED紅藍(lán)警示燈由TPS92661芯片驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線傳輸模塊(2-1)由芯片CC2530和芯片CC2591組成，芯片CC2530和芯片CC2591通過(guò)SPI方式與芯片MSP430連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述窄波測(cè)速雷達(dá)(2-5)輸出信號(hào)與芯片MSP430通過(guò)串口 RS232方式連接；所述驅(qū)動(dòng)模塊(2-4)為芯片C2000，芯片C2000和MSP430通過(guò)I2C總線方式相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述語(yǔ)音警示器(2-6)通過(guò)C5000系列DSP芯片和AIC23音頻解碼器組成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種公路隧道內(nèi)移動(dòng)式跟蹤指示警示追蹤系統(tǒng)，包括：設(shè)置于隧道頂部的軌道，軌道上分段安裝有若干可移動(dòng)軌道式警示器。解決了普通靜態(tài)隧道內(nèi)警示裝置針對(duì)性低的問(wèn)題，并且針對(duì)性的警示隧道內(nèi)超速和違規(guī)駕駛發(fā)出及時(shí)而明確的聲光警示，從而降低隧道內(nèi)交通事故的發(fā)生。同時(shí)，在隧道內(nèi)交通事故發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)的移動(dòng)至事故點(diǎn)，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照反饋，并對(duì)事故中和附近的機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行聲光提示。
【IPC分類】G08G1-0955, G08G1-09
【公開(kāi)號(hào)】CN204537451
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520190391
【發(fā)明人】趙毅, 王萍, 張懿璞, 崔夢(mèng)丹
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日