一种车载终端、路由节点及高速公路安全预警系统技术方案

本实用新型专利技术具体涉及一种车载终端、路由节点和高速公路安全预警系统，该车载终端，安装在高速公路行驶的车辆中，包括：第一处理器、第一无线射频模块、摄像头、陀螺仪传感器、语音播报模块和显示器，其中，所述第一无线射频模块、摄像头、陀螺仪传感器、语音播报模块和显示器分别与所述第一处理器电连接；所述第一无线射频模块与高速公路沿线的路由节点无线连接。通过本实用新型专利技术的技术方案，能实现对高速公路上交通事故的实时监控。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及道路安全
，具体涉及一种车载终端、路由节点及高速公路安全预警系统。
技术介绍
随着当代高速公路不断发展及汽车数量剧增，高速公路的交通安全已成为一个亟需解决的社会安全问题。目前高速公路上安装了各种各样的监控设备，例如：安装在高速公路上的视频监控(电子眼)系统和安装在车内的行车记录仪。但高速公路的交通安全监控和预警远不成熟，各种各样的交通事故及其次生灾害时有发生。当发生交通事故时，人们希望根据事故点的相关信息，能及时地反馈给后方车辆和高速公路管理中心，以减少二次事故的发生率，提高高速公路畅通率。后方车辆可以根据前方车辆发送的信息采取相应的措施，比如：绕道行驶、减速慢行或避让等措施。高速公路管理中心可以根据事故点的信息及时作出相应的处理，比如：通知事故点附近的应急车辆实时救援、疏导交通等，以利于快速的恢复高速路的畅通。而现有的监控系统并不具备安全预警的功能，类似的解决方法，是在汽车装载的GPS导航系统上获取事故点信息，但缺乏实时性。现有技术普遍在高速公路上装上电子眼视频监控系统，实现了将数据传输至高速公路管理中心，但是电子眼所拍摄的内容只是违章，过境的情况，且由于电子眼是固定位置安装的，故无法拍摄随机发生的事故现场图像，且电子眼也无法将事故有关信息发送给沿途车辆；车内装载的GPS导航系统虽然具有定位功能，却不能显示事故发生现场情况；而行车记录仪只能记录事 发现场的视频图片，无法对事故点的相关信息反馈给后方驾驶员和高速公路管理中心，当高速公路上发生交通事故时，非事故点的驾驶员无法得知事故点的信息，从而难以做出相应的措施，导致二次事故发生的概率较高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车载终端、路由节点及高速公路安全预警系统，实现对高速公路上交通事故的实时监控。为实现以上目的，本技术采用如下技术方案：一种车载终端，安装在高速公路行驶的车辆中，包括：第一处理器、第一无线射频模块、摄像头、陀螺仪传感器、语音播报模块和显示器，其中，所述第一无线射频模块、摄像头、陀螺仪传感器、语音播报模块和显示器分别与所述第一处理器电连接；所述第一无线射频模块与高速公路沿线的路由节点无线连接。优选地，所述车载终端，还包括氧气传感器和热释电红外传感器，其中，所述氧气传感器和热释电红外传感器分别与所述第一处理器电连接。优选地，所述车载终端，还包括分别与所述第一处理器电连接的存储器和按键组，其中，所述按键组包括多个按键，当任一按键被按下时，所述第一处理器将摄像头采集的事故图像信息及所述按键对应的事故类型信息通过所述第一无线射频模块发送给路由节点；其中所述事故图像信息包括当前车辆的事故图像信息和前方其他车辆的事故图像信息。优选地，所述第一处理器采用STM32系列单片机，共有64个引脚；所述第一无线射频模块的芯片型号为nRF24L01，共有20个引脚；所述显示器采用人机交互显示器HMI_LCD，所述陀螺仪传感器采用芯片MPU6050，其中，所述STM32系列单片机的3号引脚通过电容C31接地，4号引脚通过电容C34接地，5号引脚通过电容C36接地，6号引脚通过电容C39接地，3号和4号引脚之间连接有晶振Y2，5号和6号引脚之间并联有晶振Y4和电阻R27，8号引脚与芯片nRF24L01的6号引脚相连，9号引脚与芯片nRF24L01的5号引脚相连，10号引脚与芯片nRF24L01的4号引脚相连，11号引脚与芯片nRF24L01的3号引脚相连，12号引脚与18号、31号、47号和63号引脚相连，13号引脚与19号、32号、48号和64号引脚相连，14号引脚与芯片nRF24L01的2号引脚相连，15号引脚与芯片nRF24L01的1号引脚相连，16号引脚与所述氧气传感器的输出端连接，20号引脚通过按键SW-1接地，通过电阻R29外接5V直流电压，21号引脚通过按键SW-2接地，通过电阻R30外接5V直流电压，22号引脚通过按键SW-3接地，通过电阻R31外接5V直流电压，23号引脚通过按键SW-4接地，通过电阻R32外接5V直流电压，29号引脚与HMI_LCD的RXT引脚连接，30号引脚与HMI_LCD的TXD引脚连接，31号引脚与HMI_LCD的GND引脚相连并接地，32引脚外接3.3V直流电压，31号引脚和32号引脚之间并联有电容C43和电容C44，24号～28号引脚，34号～40号引脚，55号～59号引脚分别与所述摄像头连接，50号～53号引脚分别与所述存储器连接，54号引脚与所述热释电红外传感器的输出端连接，60号引脚与BOOT模式端口的3号引脚连接，61号引脚与所述陀螺仪传感器芯片MPU6050的SCL引脚连接，62号引脚与所述陀螺仪传感器芯片MPU6050的SDA引脚连接；其余引脚空置。其中，BOOT模式端口的1号引脚和2号引脚相连，并外接3.3V直流电压，5号和6号引脚接地，4号引脚与STM32系列单片机的28号引脚相连。优选地，所述第一无线射频模块的芯片nRF24L01的7号引脚通过并联的电容C41和C40外接3.3V的直流电压，8号引脚接地，9号引脚通过串联的电容C30和电容C37外接天线，10号引脚通过串联的电容C29和电容C37外接天线，9号引脚与10号引脚之间并联有电阻R26和晶振Y1，11号引脚 分别通过并联的电容C32和电容C33接地，通过串联的电感L4、L5、L6和电容C38外接天线，12号引脚通过串联的电感L5、L6和电容C38外接天线，13号引脚通过串联的电感L6和电容C38外接天线，14号、17号、20号引脚接地，15号引脚和18号引脚相连，16号引脚通过电阻R28接地，19号引脚通过电容C42外接3.3V的直流电压。一种路由节点，安装在高速公路沿线，与上述的车载终端无线连接，与高速公路管理中心无线连接和/或通过光纤电连接，其特征在于，包括：第二处理器、第二无线射频模块、电压转换电路和太阳能供电电路，其中，所述第二无线射频模块与所述第二处理器电连接；所述电压转换电路的输入端与所述太阳能供电电路电连接，输出端分别与所述第二无线射频模块和第二处理器电连接。优选地，所述太阳能供电电路包括：太阳能电池板、放大子电路、滤波子电路、电池保护子电路和蓄电池，其中，所述太阳能电池板依次与所述放大子电路、滤波子电路和电池保护子电路电连接，所述电池保护子电路的输出端与所述蓄电池电连接；所述蓄电池与所述电压转换电路的输入端电连接。优选地，所述路由节点，还包括分别与所述第二处理器电连接的步进电机和多个光感应传感器，其中，所述步进电机的输出端与所述太阳能电池板电连接，所述光感应传感器均匀等距地设置在所述太阳能电池板两侧，与水平地面成45度仰角，所述光感应传感器检测太阳光强度变化并发送给所述第二处理器，所述第二处理器控制所述步进电机的转动速度和转动方向。优选地，所述放大子电路包括NPN型三极管Q1和Q2，其中，三极管Q2的发射极接地，基极分别通过电阻R4与太阳能电池板的正极连接，通过电阻R4与稳压二极管D1的阳极连接，通过电阻R8接地，集电极分别与三极管Q1的基极连接，并通过电阻R5与稳压二极管D1的阴极连接；三极管 Q1的发射极接地，集电极与光电二极管D2的阴极连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载终端，安装在高速公路行驶的车辆中，其特征在于，包括：第一处理器、第一无线射频模块、摄像头、陀螺仪传感器、语音播报模块和显示器，其中，所述第一无线射频模块、摄像头、陀螺仪传感器、语音播报模块和显示器分别与所述第一处理器电连接；所述第一无线射频模块与高速公路沿线的路由节点无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种车载终端，安装在高速公路行驶的车辆中，其特征在于，包括：第一处理器、第一无线射频模块、摄像头、陀螺仪传感器、语音播报模块和显示器，其中，所述第一无线射频模块、摄像头、陀螺仪传感器、语音播报模块和显示器分别与所述第一处理器电连接；所述第一无线射频模块与高速公路沿线的路由节点无线连接。2.根据权利要求1所述的车载终端，其特征在于，还包括氧气传感器和热释电红外传感器，其中，所述氧气传感器和热释电红外传感器分别与所述第一处理器电连接。3.根据权利要求2所述的车载终端，其特征在于，还包括分别与所述第一处理器电连接的存储器和按键组，其中，所述按键组包括多个按键，当任一按键被按下时，所述第一处理器将摄像头采集的事故图像信息及所述按键对应的事故类型信息通过所述第一无线射频模块发送给路由节点；其中所述事故图像信息包括当前车辆的事故图像信息和前方其他车辆的事故图像信息。4.根据权利要求3所述的车载终端，其特征在于，所述第一处理器采用STM32系列单片机，共有64个引脚；所述第一无线射频模块的芯片型号为nRF24L01，共有20个引脚；所述显示器采用人机交互显示器HMI_LCD，所述陀螺仪传感器采用芯片MPU6050，其中，所述STM32系列单片机的3号引脚通过电容C31接地，4号引脚通过电容C34接地，5号引脚通过电容C36接地，6号引脚通过电容C39接地，3号和4号引脚之间连接有晶振Y2，5号和6号引脚之间并联有晶振Y4和电阻R27，8号引脚与芯片nRF24L01的6号引脚相连，9号引脚与芯片nRF24L01的5号引脚相连，10号引脚与芯片nRF24L01的4号引脚相连，11号引脚与 芯片nRF24L01的3号引脚相连，12号引脚与18号、31号、47号和63号引脚相连，13号引脚与19号、32号、48号和64号引脚相连，14号引脚与芯片nRF24L01的2号引脚相连，15号引脚与芯片nRF24L01的1号引脚相连，16号引脚与所述氧气传感器的输出端连接，20号引脚通过按键SW-1接地，通过电阻R29外接5V直流电压，21号引脚通过按键SW-2接地，通过电阻R30外接5V直流电压，22号引脚通过按键SW-3接地，通过电阻R31外接5V直流电压，23号引脚通过按键SW-4接地，通过电阻R32外接5V直流电压，29号引脚与HMI_LCD的RXT引脚连接，30号引脚与HMI_LCD的TXD引脚连接，31号引脚与HMI_LCD的GND引脚相连并接地，32引脚外接3.3V直流电压，31号引脚和32号引脚之间并联有电容C43和电容C44，24号～28号引脚，34号～40号引脚，55号～59号引脚分别与所述摄像头连接，50号～53号引脚分别与所述存储器连接，54号引脚与所述热释电红外传感器的输出端连接，60号引脚与BOOT模式端口的3号引脚连接，61号引脚与所述陀螺仪传感器芯片MPU6050的SCL引脚连接，62号引脚与所述陀螺仪传感器芯片MPU6050的SDA引脚连接；其余引脚空置；其中，BOOT模式端口的1号引脚和2号引脚相连，并外接3.3V直流电压，5号和6号引脚接地，4号引脚与STM32系列单片机的28号引脚相连。5.根据权利要求4所述的车载终端，其特征在于，所述第一无线射频模块的芯片nRF24L01的7号引脚通过并联的电容C41和C40外接3.3V的直流电压，8...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹淑宽，廖惜春，陈佳凡，许一凡，郑美琪，徐智鹏，黄晓煌，陈子锋，
申请(专利权)人：曹淑宽，廖惜春，陈佳凡，
类型：新型
国别省市：广东;44