车辆低速行驶预警的隧道灯系统、车辆行驶预警系统和隧道灯控制方法

摘要

本发明提出了一种车辆低速行驶预警的隧道灯系统、车辆行驶预警系统和隧道灯控制方法，包括：车速检测装置信号发送端连接控制器信号接收端，控制器光源控制端连接光源模块信号端，控制器无线信号端连接无线传输模块信号交互端，声音报警装置信号接收端连接控制器信号发送端。红外传感器信号发送端连接控制器信号接收端，控制器左灯带信号端连接隧道左侧壁灯带控制信号端，控制器右灯带信号端连接隧道右侧壁灯带控制信号端。本发明构建一种隧道灯系统，嵌入车速检测装置和车道检测装置，当检测到车辆低速行驶时通过改变灯光颜色警示后车驾驶员安全驾驶。

说明书

技术领域

本发明涉及隧道灯智能控制领域，尤其涉及一种车辆低速行驶预警的隧道灯系统、车辆行驶预警系统和隧道灯控制方法。

背景技术

现有隧道灯系统的发明多集中于照射角度调节、亮度调节、节能优化、散热系统优化等方面，未见有将隧道灯与车速检测系统结合，用于车辆低速行驶预警的相关。

在隧道内，由于光线及视距较差，后车对前车的行驶速度评估能力不足，较隧道外更容易发生追尾事故。一般高速公路最低限速要求是60km/h，车辆低于60km/h的速度行驶将被界定为低速行驶。由于超载等原因，货车低速行驶的违法行为多见，容易引发后车追尾前车事故，此类事故中前车一般为货车，车身较高，轿车等小型轿车追尾货车，小轿车由于前部保险杠及前纵梁等吸能结构位置较低，主要的受力将集中于车顶及A、B柱等非主要吸能结构，造成的车辆变形和人员伤害往往较大。另外由于车辆故障或交通事故造成车辆停驶，后车在无法预估的情况下也容易发生追尾二次事故。这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种车辆低速行驶预警的隧道灯系统、车辆行驶预警系统和隧道灯控制方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种车辆低速行驶预警的隧道灯系统，包括：车速检测装置、光源模块、控制器、无线传输模块、声音报警装置；

车速检测装置信号发送端连接控制器信号接收端，控制器光源控制端连接光源模块信号端，控制器无线信号端连接无线传输模块信号交互端，声音报警装置信号接收端连接控制器信号发送端。

所述的车辆低速行驶预警的隧道灯系统，优选的，还包括红外传感器、隧道左侧壁灯带、隧道右侧壁灯带；

红外传感器信号发送端连接控制器信号接收端，控制器左灯带信号端连接隧道左侧壁灯带控制信号端，控制器右灯带信号端连接隧道右侧壁灯带控制信号端。

所述的车辆低速行驶预警的隧道灯系统，优选的，还包括地面指示灯，控制器指示信号端连接地面指示灯信号接收端。

本发明还公开一种用于隧道灯系统的车辆行驶预警系统，包括：若干车速检测装置3、9安装在隧道两侧接近地面位置，在隧道左侧壁安装若干隧道左侧壁灯带8，在隧道右侧壁安装若干隧道右侧壁灯带4，通过控制器控制隧道左侧壁灯带和隧道右侧壁灯带工作，在隧道路沿垂直于地面侧壁处安装若干红外传感器2、10，在隧道路面靠近路沿处安装若干地面指示灯1、11，在隧道顶部安装电缆5，电缆5连接光源模块7，光源模块7通过连接柱6安装在隧道顶部。

本发明还公开一种车辆低速行驶预警隧道灯控制方法，包括如下步骤：

S1，车速检测装置进行初始化，通过自检方式进行信号接收功能测试，如果自检结果正常则开始工作，执行S2，如果自检结果不正常，则告知云端服务器进行报警，同时将全部自检结果通过无线传输模块上传至云端服务器，云端服务器存储自检结果报表；

S2，车速检测装置对经过的车辆进行车速检测，将检测结果发送到控制器，当车速为安全车速时，控制器控制光源模块进行正常照射操作，当车速为危险车速时，控制器控制光源模块进行频闪报警，控制器通过声音报警装置进行声音报警操作，提醒后车驾驶人员注意前方车辆状态，或者通过声音报警装置发出指示语音，提醒后车驾驶人员变更车道，将安全车速和危险车速信息通过无线传输模块传输到云端服务器；

S3，在每个车道安装红外传感器，红外传感器接收车辆数量信息，将车辆数量信息传送到控制器，如果由于交通拥堵，控制器判断该车道车辆数量超过设定阈值，通过控制器控制地面指示灯进行灯光显示，指示车辆变道，控制器同时控制光源模块进行相应的频闪，如果全部车道的红外传感器接收的车辆数量信息，经过控制器判断之后都超过了设定阈值，则控制器控制光源模块进行正常照射操作，同时控制器控制地面指示灯关闭。

所述的车辆低速行驶预警隧道灯控制方法，优选的，所述S2包括：

控制器控制照明光源处于正常照明状态，当车速检测模块检测到隧道内没有车辆行驶速度低于最低限速时，光源模块处于正常照明工作状体，当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于最低限速时，控制器启动警示红色光源以1HZ频率闪烁，且光源模块闪烁起始位置应至少位于车速检测装置后方200m处，以便提供足够的制动距离供驾驶员躲避；当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于危险速度时，控制器启动警示红色光源以2HZ频率闪烁，并提供声音报警提示，当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于极危险速度时，提示发生交通事故的可能性较大，控制器通过无线传输模块将信息回传至云端服务器。鉴于道路及隧道设计不同，交通管理部门可能采取不同的限速标准，控制器控制阈值可根据实际需求自行设置

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明构建一种隧道灯系统，嵌入车速检测装置和车道检测装置，当检测到车辆低速行驶时通过改变灯光颜色警示后车驾驶员安全驾驶，并提供在车辆发生交通事故风险时将检测数据回传交通管理部门。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明测速电路示意图；

图2是本发明测量车道车辆电路示意图；

图3是本发明具体实施方式示意图；

图4是本发明隧道灯具体示意图；

图5是本发明连接柱具体示意图；

图6是本发明连接柱另一具体示意图；

图7是本发明隧道灯角度示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1、2所示，本发明提供了一种车辆低速行驶预警的隧道灯系统，包括：车速检测装置、光源模块、控制器、无线传输模块、声音报警装置；

车速检测装置信号发送端连接控制器信号接收端，控制器光源控制端连接光源模块信号端，控制器无线信号端连接无线传输模块信号交互端，声音报警装置信号接收端连接控制器信号发送端。

所述的车辆低速行驶预警的隧道灯系统，优选的，还包括红外传感器、隧道左侧壁灯带、隧道右侧壁灯带；

红外传感器信号发送端连接控制器信号接收端，控制器左灯带信号端连接隧道左侧壁灯带控制信号端，控制器右灯带信号端连接隧道右侧壁灯带控制信号端。

所述的车辆低速行驶预警的隧道灯系统，优选的，还包括地面指示灯，控制器指示信号端连接地面指示灯信号接收端。

如图3所示，本发明还公开一种用于隧道灯系统的车辆行驶预警系统，包括：若干车速检测装置3、9安装在隧道两侧接近地面位置，在隧道左侧壁安装若干隧道左侧壁灯带8，在隧道右侧壁安装若干隧道右侧壁灯带4，通过控制器控制隧道左侧壁灯带和隧道右侧壁灯带工作，在隧道路沿垂直于地面侧壁处安装若干红外传感器2、10，在隧道路面靠近路沿处安装若干地面指示灯1、11，在隧道顶部安装电缆5，电缆5连接光源模块7，光源模块7通过连接柱12安装在隧道顶部。

如图4所示，所述隧道灯包括：连接柱12、齿条13、齿轮14、灯具框架15、调节杆18；

连接柱12一端固定在隧道顶部，连接柱12另一端连接灯具框架15一端，隧道灯16背板中部与灯具框架15另一端铰接17，隧道灯16下沿连接调节杆18一端，调节杆18另一端连接齿轮14，齿轮14与连接柱12上的齿条13啮合。

上述技术方案的有益效果为：通过调节杆在齿条上移动来调节隧道灯的照射角度，从而防止光线照射时对驾驶员造成的炫目情况，而且有保证隧道内部的照明，保证驾驶员安全驾驶。

所述灯具框架15为“U”型结构，在“U”型结构底部固定连接柱12，在“U”型结构两个端点上的每个端点铰接17隧道灯16，两个隧道灯16通过联动杆20连接，调节杆18和联动杆20通过联动轴19连接。

上述技术方案的有益效果为：通过“U”型结构能够同时控制两个隧道灯的角度，方便快捷。

所述连接柱12为中空设置，连接柱12的齿条13方向间隔若干齿设置刻度孔，调节杆18到达相应的刻度孔，从而带动隧道灯16向一定角度倾斜。

上述技术方案的有益效果为：通过设置刻度能够精确的调整隧道灯的角度，将连接柱设置为中空形状，既节省材料，又能够对内部进行改造。

如图5所示，所述刻度孔在连接柱12内部设置圆形金属桶21，在圆形金属桶21中安装固定齿22，运转齿轮23，运转电机24、滑动齿条25，

固定齿22末端安装滑动齿条25，运转齿轮23通过运转电机24带动，运转齿轮23与滑动齿条25啮合，运转齿轮23和运转电机24固定在圆形金属桶21内部，固定齿22在圆形金属桶21中伸出经过刻度孔后，到达齿条13对应刻度孔相应的两齿之间。

上述技术方案的有益效果为：在连接柱和圆形金属桶相连之处设置孔隙，使固定齿能够从连接柱一侧的齿条处穿出，从而防止齿轮走过该齿条标注角度的位置，从而使隧道灯角度调整的更加准确。

如图6所示，所述齿条13安装在连接柱12一侧，连接柱12另一侧为凹槽形状，该凹槽形状沿连接柱12形成滑道，穿钉26沿齿轮14轴向穿过齿轮14圆心，穿钉26两侧设置护板27，护板27在连接柱12另一侧形成弯曲部28，该弯曲部28套装在连接柱12另一侧，护板27沿滑道往复运行。

上述技术方案的有益效果为：通过护板对齿轮进行夹持固定，从而使齿轮在齿条上运动的更加稳固，而且固定齿、护板以及齿条齿轮形成一个完整的隧道灯调节结构，相互之间相互配合，协同工作。

如图7所示，所述隧道灯16为拱形，与隧道的断面弧度相当。

1、可调节角度的隧道灯连接座和连接柱，可调节角度为0°，15°30°45°，60°或者0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°。可以根据隧道的高度将底座倾斜所需角度，使灯光可以集中到车辆的尾部达到驾驶员的辨别以及交通事故发生后对肇事车辆车牌进行处理。

2、包括U型反光面板和LED灯组在内的光源图2。其中U型反光面板的弧度根据隧道的宽度进行设计的，使LED灯光照射宽度正好为隧道的宽度，或者为一个车道的宽度。

本发明还公开一种车辆低速行驶预警隧道灯控制方法，包括如下步骤：

S1，车速检测装置进行初始化，通过自检方式进行信号接收功能测试，如果自检结果正常则开始工作，执行S2，如果自检结果不正常，则告知云端服务器进行报警，同时将全部自检结果通过无线传输模块上传至云端服务器，云端服务器存储自检结果报表；

S2，车速检测装置对经过的车辆进行车速检测，将检测结果发送到控制器，当车速为安全车速时，控制器控制光源模块进行正常照射操作，当车速为危险车速时，控制器控制光源模块进行频闪报警，控制器通过声音报警装置进行声音报警操作，提醒后车驾驶人员注意前方车辆状态，或者通过声音报警装置发出指示语音，提醒后车驾驶人员变更车道，将安全车速和危险车速信息通过无线传输模块传输到云端服务器；

S3，在每个车道安装红外传感器，红外传感器接收车辆数量信息，将车辆数量信息传送到控制器，如果由于交通拥堵，控制器判断该车道车辆数量超过设定阈值，通过控制器控制地面指示灯进行灯光显示，指示车辆变道，控制器同时控制光源模块进行相应的频闪，如果全部车道的红外传感器接收的车辆数量信息，经过控制器判断之后都超过了设定阈值，则控制器控制光源模块进行正常照射操作，同时控制器控制地面指示灯关闭。

所述的车辆低速行驶预警隧道灯控制方法，优选的，所述S2包括：

控制器控制照明光源处于正常照明状态，当车速检测模块检测到隧道内没有车辆行驶速度低于最低限速时，光源模块处于正常照明工作状体，当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于最低限速时，控制器启动警示红色光源以1HZ频率闪烁，且光源模块闪烁起始位置应至少位于车速检测装置后方200m处，以便提供足够的制动距离供驾驶员躲避；当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于危险速度时，控制器启动警示红色光源以2HZ频率闪烁，并提供声音报警提示，当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于极危险速度时，提示发生交通事故的可能性较大，控制器通过无线传输模块将信息回传至云端服务器。鉴于道路及隧道设计不同，交通管理部门可能采取不同的限速标准，控制器控制阈值可根据实际需求自行设置

一、车速检测装置

用于向路面发出电磁波或超声波并根据路面反射的反射波中产生的多普勒效应检测车辆的行进速度，可根据隧道长度按需添加模块数量。沿隧道间隔200米安装一个车速检测装置。

二、光源模块

光源模块包括照明用白色光源与警示用红色光源。白色光源始终处于正常照明状态，红色光源根据控制器信号输入工作。

三、控制器

根据车速检测装置信号输入，分段控制光源颜色及闪烁频率。根据车速检测装置和红外传感器信号输入，控制侧壁灯带工作。

控制器控制照明光源处于正常照明状态，当车速检测模块检测到隧道内没有车辆行驶速度低于60km/h时，警示光源处于非工作状体，当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于60km/h时，控制器启动警示红色光源以1HZ频率闪烁，且警示光源闪烁起始位置应至少位于车速检测装置后方200m处，以便提供足够的制动距离供驾驶员躲避。当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于20km/h时，控制器启动警示红色光源以2HZ频率闪烁，并提供声音报警提示，当车速检测模块检测到隧道内有车辆行驶速度低于5km/h时，提示发生交通事故的可能性较大，控制器将信息回传至交通管理部门，便于交通事故快速处置。鉴于道路及隧道设计不同，交通管理部门可能采取不同的限速标准，控制器控制阈值可根据实际需求自行设置

三车道或者四车道状态下，在每一个车道顶部的位置安装红外传感器，通过红外传感器判断该车道是否有车辆。

四、声音报警装置

提供声音报警

五、无线传输模块

当检测到隧道内有车辆行驶速度低于5km/h时，将事故预警信息回传至交通管理部门。

所述红外传感器2、10包括：左侧红外传感器10、右侧红外传感器2

所述地面指示灯1、11包括：左侧地面指示灯11、右侧地面指示灯1

所述车速检测装置3、9包括：左侧车速检测装置9、右侧车速检测装置3

隧道左、右侧壁灯带

对于两车道隧道，控制器根据车速检测装置和隧道壁红外传感器输入，判断低速行驶车辆所处的车道，并控制相应侧壁灯带点亮，提示驾驶员风险车道位置。若左、右两车道均存在低速行驶车辆，则左、右两侧壁灯带同时点亮，提示驾驶员及时制动降低车速。对于三车道或四车道隧道，可在隧道顶部安装顶壁灯带。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。