車輛低速行駛預警的隧道燈系統、車輛行駛預警系統和隧道燈控制方法與流程

本發明涉及隧道燈智能控制領域，尤其涉及一種車輛低速行駛預警的隧道燈系統、車輛行駛預警系統和隧道燈控制方法。

背景技術：

現有隧道燈系統的發明多集中于照射角度調節、亮度調節、節能優化、散熱系統優化等方面，未見有將隧道燈與車速檢測系統結合，用于車輛低速行駛預警的相關。

在隧道內，由于光線及視距較差，后車對前車的行駛速度評估能力不足，較隧道外更容易發生追尾事故。一般高速公路最低限速要求是60km/h，車輛低于60km/h的速度行駛將被界定為低速行駛。由于超載等原因，貨車低速行駛的違法行為多見，容易引發后車追尾前車事故，此類事故中前車一般為貨車，車身較高，轎車等小型轎車追尾貨車，小轎車由于前部保險杠及前縱梁等吸能結構位置較低，主要的受力將集中于車頂及A、B柱等非主要吸能結構，造成的車輛變形和人員傷害往往較大。另外由于車輛故障或交通事故造成車輛停駛，后車在無法預估的情況下也容易發生追尾二次事故。這就亟需本領域技術人員解決相應的技術問題。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種車輛低速行駛預警的隧道燈系統、車輛行駛預警系統和隧道燈控制方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種車輛低速行駛預警的隧道燈系統，包括：車速檢測裝置、光源模塊、控制器、無線傳輸模塊、聲音報警裝置；

車速檢測裝置信號發送端連接控制器信號接收端，控制器光源控制端連接光源模塊信號端，控制器無線信號端連接無線傳輸模塊信號交互端，聲音報警裝置信號接收端連接控制器信號發送端。

所述的車輛低速行駛預警的隧道燈系統，優選的，還包括紅外傳感器、隧道左側壁燈帶、隧道右側壁燈帶；

紅外傳感器信號發送端連接控制器信號接收端，控制器左燈帶信號端連接隧道左側壁燈帶控制信號端，控制器右燈帶信號端連接隧道右側壁燈帶控制信號端。

所述的車輛低速行駛預警的隧道燈系統，優選的，還包括地面指示燈，控制器指示信號端連接地面指示燈信號接收端。

本發明還公開一種用于隧道燈系統的車輛行駛預警系統，包括：若干車速檢測裝置3、9安裝在隧道兩側接近地面位置，在隧道左側壁安裝若干隧道左側壁燈帶8，在隧道右側壁安裝若干隧道右側壁燈帶4，通過控制器控制隧道左側壁燈帶和隧道右側壁燈帶工作，在隧道路沿垂直于地面側壁處安裝若干紅外傳感器2、10，在隧道路面靠近路沿處安裝若干地面指示燈1、11，在隧道頂部安裝電纜5，電纜5連接光源模塊7，光源模塊7通過連接柱6安裝在隧道頂部。

本發明還公開一種車輛低速行駛預警隧道燈控制方法，包括如下步驟：

S1，車速檢測裝置進行初始化，通過自檢方式進行信號接收功能測試，如果自檢結果正常則開始工作，執行S2，如果自檢結果不正常，則告知云端服務器進行報警，同時將全部自檢結果通過無線傳輸模塊上傳至云端服務器，云端服務器存儲自檢結果報表；

S2，車速檢測裝置對經過的車輛進行車速檢測，將檢測結果發送到控制器，當車速為安全車速時，控制器控制光源模塊進行正常照射操作，當車速為危險車速時，控制器控制光源模塊進行頻閃報警，控制器通過聲音報警裝置進行聲音報警操作，提醒后車駕駛人員注意前方車輛狀態，或者通過聲音報警裝置發出指示語音，提醒后車駕駛人員變更車道，將安全車速和危險車速信息通過無線傳輸模塊傳輸到云端服務器；

S3，在每個車道安裝紅外傳感器，紅外傳感器接收車輛數量信息，將車輛數量信息傳送到控制器，如果由于交通擁堵，控制器判斷該車道車輛數量超過設定閾值，通過控制器控制地面指示燈進行燈光顯示，指示車輛變道，控制器同時控制光源模塊進行相應的頻閃，如果全部車道的紅外傳感器接收的車輛數量信息，經過控制器判斷之后都超過了設定閾值，則控制器控制光源模塊進行正常照射操作，同時控制器控制地面指示燈關閉。

所述的車輛低速行駛預警隧道燈控制方法，優選的，所述S2包括：

控制器控制照明光源處于正常照明狀態，當車速檢測模塊檢測到隧道內沒有車輛行駛速度低于最低限速時，光源模塊處于正常照明工作狀體，當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于最低限速時，控制器啟動警示紅色光源以1HZ頻率閃爍，且光源模塊閃爍起始位置應至少位于車速檢測裝置后方200m處，以便提供足夠的制動距離供駕駛員躲避；當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于危險速度時，控制器啟動警示紅色光源以2HZ頻率閃爍，并提供聲音報警提示，當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于極危險速度時，提示發生交通事故的可能性較大，控制器通過無線傳輸模塊將信息回傳至云端服務器。鑒于道路及隧道設計不同，交通管理部門可能采取不同的限速標準，控制器控制閾值可根據實際需求自行設置

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

本發明構建一種隧道燈系統，嵌入車速檢測裝置和車道檢測裝置，當檢測到車輛低速行駛時通過改變燈光顏色警示后車駕駛員安全駕駛，并提供在車輛發生交通事故風險時將檢測數據回傳交通管理部門。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明測速電路示意圖；

圖2是本發明測量車道車輛電路示意圖；

圖3是本發明具體實施方式示意圖；

圖4是本發明隧道燈具體示意圖；

圖5是本發明連接柱具體示意圖；

圖6是本發明連接柱另一具體示意圖；

圖7是本發明隧道燈角度示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

如圖1、2所示，本發明提供了一種車輛低速行駛預警的隧道燈系統，包括：車速檢測裝置、光源模塊、控制器、無線傳輸模塊、聲音報警裝置；

車速檢測裝置信號發送端連接控制器信號接收端，控制器光源控制端連接光源模塊信號端，控制器無線信號端連接無線傳輸模塊信號交互端，聲音報警裝置信號接收端連接控制器信號發送端。

所述的車輛低速行駛預警的隧道燈系統，優選的，還包括紅外傳感器、隧道左側壁燈帶、隧道右側壁燈帶；

紅外傳感器信號發送端連接控制器信號接收端，控制器左燈帶信號端連接隧道左側壁燈帶控制信號端，控制器右燈帶信號端連接隧道右側壁燈帶控制信號端。

所述的車輛低速行駛預警的隧道燈系統，優選的，還包括地面指示燈，控制器指示信號端連接地面指示燈信號接收端。

如圖3所示，本發明還公開一種用于隧道燈系統的車輛行駛預警系統，包括：若干車速檢測裝置3、9安裝在隧道兩側接近地面位置，在隧道左側壁安裝若干隧道左側壁燈帶8，在隧道右側壁安裝若干隧道右側壁燈帶4，通過控制器控制隧道左側壁燈帶和隧道右側壁燈帶工作，在隧道路沿垂直于地面側壁處安裝若干紅外傳感器2、10，在隧道路面靠近路沿處安裝若干地面指示燈1、11，在隧道頂部安裝電纜5，電纜5連接光源模塊7，光源模塊7通過連接柱12安裝在隧道頂部。

如圖4所示，所述隧道燈包括：連接柱12、齒條13、齒輪14、燈具框架15、調節桿18；

連接柱12一端固定在隧道頂部，連接柱12另一端連接燈具框架15一端，隧道燈16背板中部與燈具框架15另一端鉸接17，隧道燈16下沿連接調節桿18一端，調節桿18另一端連接齒輪14，齒輪14與連接柱12上的齒條13嚙合。

上述技術方案的有益效果為：通過調節桿在齒條上移動來調節隧道燈的照射角度，從而防止光線照射時對駕駛員造成的炫目情況，而且有保證隧道內部的照明，保證駕駛員安全駕駛。

所述燈具框架15為“U”型結構，在“U”型結構底部固定連接柱12，在“U”型結構兩個端點上的每個端點鉸接17隧道燈16，兩個隧道燈16通過聯動桿20連接，調節桿18和聯動桿20通過聯動軸19連接。

上述技術方案的有益效果為：通過“U”型結構能夠同時控制兩個隧道燈的角度，方便快捷。

所述連接柱12為中空設置，連接柱12的齒條13方向間隔若干齒設置刻度孔，調節桿18到達相應的刻度孔，從而帶動隧道燈16向一定角度傾斜。

上述技術方案的有益效果為：通過設置刻度能夠精確的調整隧道燈的角度，將連接柱設置為中空形狀，既節省材料，又能夠對內部進行改造。

如圖5所示，所述刻度孔在連接柱12內部設置圓形金屬桶21，在圓形金屬桶21中安裝固定齒22，運轉齒輪23，運轉電機24、滑動齒條25，

固定齒22末端安裝滑動齒條25，運轉齒輪23通過運轉電機24帶動，運轉齒輪23與滑動齒條25嚙合，運轉齒輪23和運轉電機24固定在圓形金屬桶21內部，固定齒22在圓形金屬桶21中伸出經過刻度孔后，到達齒條13對應刻度孔相應的兩齒之間。

上述技術方案的有益效果為：在連接柱和圓形金屬桶相連之處設置孔隙，使固定齒能夠從連接柱一側的齒條處穿出，從而防止齒輪走過該齒條標注角度的位置，從而使隧道燈角度調整的更加準確。

如圖6所示，所述齒條13安裝在連接柱12一側，連接柱12另一側為凹槽形狀，該凹槽形狀沿連接柱12形成滑道，穿釘26沿齒輪14軸向穿過齒輪14圓心，穿釘26兩側設置護板27，護板27在連接柱12另一側形成彎曲部28，該彎曲部28套裝在連接柱12另一側，護板27沿滑道往復運行。

上述技術方案的有益效果為：通過護板對齒輪進行夾持固定，從而使齒輪在齒條上運動的更加穩固，而且固定齒、護板以及齒條齒輪形成一個完整的隧道燈調節結構，相互之間相互配合，協同工作。

如圖7所示，所述隧道燈16為拱形，與隧道的斷面弧度相當。

1、可調節角度的隧道燈連接座和連接柱，可調節角度為0°，15°30°45°，60°或者0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°。可以根據隧道的高度將底座傾斜所需角度，使燈光可以集中到車輛的尾部達到駕駛員的辨別以及交通事故發生后對肇事車輛車牌進行處理。

2、包括U型反光面板和LED燈組在內的光源圖2。其中U型反光面板的弧度根據隧道的寬度進行設計的，使LED燈光照射寬度正好為隧道的寬度，或者為一個車道的寬度。

本發明還公開一種車輛低速行駛預警隧道燈控制方法，包括如下步驟：

S1，車速檢測裝置進行初始化，通過自檢方式進行信號接收功能測試，如果自檢結果正常則開始工作，執行S2，如果自檢結果不正常，則告知云端服務器進行報警，同時將全部自檢結果通過無線傳輸模塊上傳至云端服務器，云端服務器存儲自檢結果報表；

S2，車速檢測裝置對經過的車輛進行車速檢測，將檢測結果發送到控制器，當車速為安全車速時，控制器控制光源模塊進行正常照射操作，當車速為危險車速時，控制器控制光源模塊進行頻閃報警，控制器通過聲音報警裝置進行聲音報警操作，提醒后車駕駛人員注意前方車輛狀態，或者通過聲音報警裝置發出指示語音，提醒后車駕駛人員變更車道，將安全車速和危險車速信息通過無線傳輸模塊傳輸到云端服務器；

S3，在每個車道安裝紅外傳感器，紅外傳感器接收車輛數量信息，將車輛數量信息傳送到控制器，如果由于交通擁堵，控制器判斷該車道車輛數量超過設定閾值，通過控制器控制地面指示燈進行燈光顯示，指示車輛變道，控制器同時控制光源模塊進行相應的頻閃，如果全部車道的紅外傳感器接收的車輛數量信息，經過控制器判斷之后都超過了設定閾值，則控制器控制光源模塊進行正常照射操作，同時控制器控制地面指示燈關閉。

所述的車輛低速行駛預警隧道燈控制方法，優選的，所述S2包括：

控制器控制照明光源處于正常照明狀態，當車速檢測模塊檢測到隧道內沒有車輛行駛速度低于最低限速時，光源模塊處于正常照明工作狀體，當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于最低限速時，控制器啟動警示紅色光源以1HZ頻率閃爍，且光源模塊閃爍起始位置應至少位于車速檢測裝置后方200m處，以便提供足夠的制動距離供駕駛員躲避；當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于危險速度時，控制器啟動警示紅色光源以2HZ頻率閃爍，并提供聲音報警提示，當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于極危險速度時，提示發生交通事故的可能性較大，控制器通過無線傳輸模塊將信息回傳至云端服務器。鑒于道路及隧道設計不同，交通管理部門可能采取不同的限速標準，控制器控制閾值可根據實際需求自行設置

一、車速檢測裝置

用于向路面發出電磁波或超聲波并根據路面反射的反射波中產生的多普勒效應檢測車輛的行進速度，可根據隧道長度按需添加模塊數量。沿隧道間隔200米安裝一個車速檢測裝置。

二、光源模塊

光源模塊包括照明用白色光源與警示用紅色光源。白色光源始終處于正常照明狀態，紅色光源根據控制器信號輸入工作。

三、控制器

根據車速檢測裝置信號輸入，分段控制光源顏色及閃爍頻率。根據車速檢測裝置和紅外傳感器信號輸入，控制側壁燈帶工作。

控制器控制照明光源處于正常照明狀態，當車速檢測模塊檢測到隧道內沒有車輛行駛速度低于60km/h時，警示光源處于非工作狀體，當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于60km/h時，控制器啟動警示紅色光源以1HZ頻率閃爍，且警示光源閃爍起始位置應至少位于車速檢測裝置后方200m處，以便提供足夠的制動距離供駕駛員躲避。當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于20km/h時，控制器啟動警示紅色光源以2HZ頻率閃爍，并提供聲音報警提示，當車速檢測模塊檢測到隧道內有車輛行駛速度低于5km/h時，提示發生交通事故的可能性較大，控制器將信息回傳至交通管理部門，便于交通事故快速處置。鑒于道路及隧道設計不同，交通管理部門可能采取不同的限速標準，控制器控制閾值可根據實際需求自行設置

三車道或者四車道狀態下，在每一個車道頂部的位置安裝紅外傳感器，通過紅外傳感器判斷該車道是否有車輛。

四、聲音報警裝置

提供聲音報警

五、無線傳輸模塊

當檢測到隧道內有車輛行駛速度低于5km/h時，將事故預警信息回傳至交通管理部門。

所述紅外傳感器2、10包括：左側紅外傳感器10、右側紅外傳感器2

所述地面指示燈1、11包括：左側地面指示燈11、右側地面指示燈1

所述車速檢測裝置3、9包括：左側車速檢測裝置9、右側車速檢測裝置3

隧道左、右側壁燈帶

對于兩車道隧道，控制器根據車速檢測裝置和隧道壁紅外傳感器輸入，判斷低速行駛車輛所處的車道，并控制相應側壁燈帶點亮，提示駕駛員風險車道位置。若左、右兩車道均存在低速行駛車輛，則左、右兩側壁燈帶同時點亮，提示駕駛員及時制動降低車速。對于三車道或四車道隧道，可在隧道頂部安裝頂壁燈帶。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。