一种道路施工主动智能防撞预警机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种道路施工主动智能防撞预警机器人，所述机器人设置在道路施工区域的车道内，该所述机器人包括：ARM处理器、高速CAN通讯接口、毫米波雷达车检装置、电机驱动电路、摇摆机构、PWM音频发生器、定向声波报警装置、无线射频扩频电路和远距离报警分机。本发明专利技术的机器人当路过车辆不慎闯入警戒区域，通过雷达测速，利用定向声波报警，提醒车主行车安全，并同时通过声光报警分机及报警手环通知施工人员有安全警报；其电路抗干扰性、抗电涌性好；本发明专利技术可区分车道进行监测，只负责施工车道的范围，正常车道不触发报警，以防止打扰正常行驶的司机，还可以提供多重安全保护。还可以提供多重安全保护。还可以提供多重安全保护。

【技术实现步骤摘要】
一种道路施工主动智能防撞预警机器人


[0001]本专利技术涉及道路智能设备
，特别是一种道路施工主动智能防撞预警机器人。

技术介绍

[0002]现有道路施工时，一般采用充气的假人进行提醒过往司机，其提醒准确率低，且无法直接多过往车辆进行准确的监测，以进行定向的提醒，更无法直接对工人进行提醒。
[0003]因此，研制新型的道路施工主动智能防撞预警机器人是智能化交通的一个重要课题。
[0004]现有技术中，有适应于各种行业的机器人，但还没有专门用于道路施工主动智能防撞预警机器人，在道路施工区域中存在噪声、电磁波、电压不稳导致电涌等会导致普通的机器人的电路结构难以直接用于道路施工主动智能防撞预警机器人，因此，如何设计适应于道路施工环境的机器人的电路结构也是一项重要的挑战。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述现有技术中的缺陷，提出了如下技术方案。
[0006]一种道路施工主动智能防撞预警机器人，所述机器人设置在道路施工区域的车道内，该所述机器人包括：ARM处理器、高速CAN通讯接口、毫米波雷达车检装置、电机驱动电路、摇摆机构、PWM音频发生器、定向声波报警装置、无线射频扩频电路和远距离报警分机；所述毫米波雷达车检装置通过所述高速CAN通讯接口与所述ARM处理器连接，所述毫米波雷达车检装置实时扫描道路施工的区域内的车道，并将扫描信号通过所述高速CAN通讯接口发送至所述ARM处理器，所述ARM处理器基于所述扫描信号判断车道来车时产生报警信号；所述ARM处理器基于所述报警信号产生电机驱动信号发送至所述电机驱动电路，所述电机驱动电路基于电机驱动信号驱动摇摆机构进行摇摆，所述摇摆机构上安装有提醒旗帜；所述ARM处理器基于所述报警信号产生音频信号发送至所述PWM音频发生器，所述PWM音频发生器基于所述音频信号驱动定向声波报警装置向车道的来车发送定向声音报警；所述远距离报警分机设置在工人在道路施工的区域内，所述ARM处理器基于所述报警信号产生提示信号，并将所述提示信号通过所述无线射频扩频电路发送至所述远距离报警分机，所述远距离报警分机接收到所述提示信号向工人发出声光提示。
[0007]更进一步地，所述ARM处理器基于所述扫描信号判断车道来车时产生报警信号的操作为：所述毫米波雷达车检装置中的雷达传感器以每60毫秒为周期进行扫描并通过所述高速CAN通讯接口发送扫描信号给所述ARM处理器，所述ARM处理器基于所述扫描信号解析出：纵向距离高8位DistLongH、横向距离高3位DistLatH、纵向距离低5位DistLongL、横向距
离低8位DistLatL、纵向速度高8位VrelLongH和纵向速度高2位VrelLongL，所述ARM处理器计算车辆车速、车辆纵距和车辆横距：纵距：Obj_DistLong=(DistLongH<<5+DistLongL)*0.2
–
500；横距：Obj_DistLat=(DistLatH<<8+DistLatL)*0.2
‑
204.6；车速：Obj_VrelLong=(VrelLongH<<2+VrelLongL)*0.25
–
128；将所述纵距、横距和车速与对应的纵距阈值、横距阈值和车速阈值相比较，如果符合报警条件，则所述ARM处理器产生报警信号。
[0008]更进一步地，所述车速阈值80公里/小时，所述横距阈值距离150米，纵距阈值宽度2米，在所述车速超过车速阈值或所述横距小于所述横距阈值或所述纵距小于所述纵距阈值时所述ARM处理器产生报警信号。
[0009]更进一步地，所述机器人还包括摄像头，所述摄像头与所述ARM处理器相连接，当所述ARM处理器产生报警信号时，所述摄像头获取相应的车辆视频图像，并将所述视频图像发送至所述ARM处理器，所述ARM处理器基于所述车辆视频图像获取车牌号码。
[0010]更进一步地，所述机器人基于所述车牌号码通过定向声波报警装置向该车辆发送定向声音报警。
[0011]更进一步地，所述机器人基于所述车牌号码获取该车辆的实时位置，通过所述实时位置计算声波发送方向，所述定向声波报警装置基于所述方向向该车辆发送定向声音报警。
[0012]更进一步地，所述机器人还包括GPS定位系统，所述GPS定位系统获取所述机器人实时位置，所述机器人通过网络与监控平台相连接，并将所述实时位置发送至所述监控平台上，在所述监控平台的地图上显示所述机器人的实时位置。
[0013]更进一步地，所述机器人的摄像头还获取周围环境的图像信息并将所述图像信息发送至所述监控平台进行保存。
[0014]更进一步地，所述机器人还包括存储器，当所述ARM处理器产生报警信号时，将触发报警信号的车辆信息存储在存储器中，所述车辆信息包括车牌号码、车速、时间和所在车道；所述机器人并将所述车辆信息通过无线网络发送至监控平台；所述摄像头实时记录来车方向视频的并通过无线网络发送至监控平台，所述监控平台通过实时视频展示来车方向现场情况，并展示当前预警事件信息，还用于查看历史来车方向现场录像及历史预警事件信息。
[0015]更进一步地，位于施工区域的工人佩戴振动预警手环，所述振动预警手环与所述远距离报警分机无线连接，所述远距离报警分机向工人发出声光提示时，向所述振动预警手环发送振动信号，所述振动预警手环基于所述振动信号产生振动以提醒工人立即避让。
[0016]更进一步地，所述ARM处理器的VDD与第一极性电容的正极和第二无极性电容的一端相连后连接至第一电感的一端，所述第一极性电容的负极和第二无极性电容的另一端并联后接地。经过研究发现，所述第一极性电容的大小为1uF、第一电感的大小为10uH时。
[0017]更进一步地，高速CAN通讯接口的具体电路结构为：高速CAN收发器TJA1044的TXD端与所述ARM处理器的PA11端相连接，所述高速CAN收发器TJA1044的RXD端与所述ARM处理器的PA12端相连接，所述高速CAN收发器TJA1044的VDD端通过第三电容接地；所述高速CAN收发器TJA1044的高位端CANH与第四电容的一端、CAN总线ESD保护二极管的第一端、第一电
阻的一端相连后与所述毫米波雷达车检装置的高位输出端连接；所述高速CAN收发器TJA1044的低位端CANL与第五电容的一端、CAN总线ESD保护二极管的第二端、第二电阻的一端相连后与所述毫米波雷达车检装置的低位输出端连接；第四电容的另一端、第五电容的另一端和CAN总线ESD保护二极管并联后接地；第一电阻的另一端和第二电阻的另一端并联后通过第六电容接地。
[0018]更进一步地，所述电机驱动电路的结构为：第三电阻的一端和第四电阻的一端并联后与所述ARM处理器的PB5端相连接，所述第三电阻的另一端连接至第一晶体管的基极，所述第一晶体管的集电极与驱动芯片L298HN的EN A端相连接，所述第四电阻的另一端连接至第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种道路施工主动智能防撞预警机器人，其特征在于：所述机器人设置在道路施工区域的车道内，该所述机器人包括：ARM处理器、高速CAN通讯接口、毫米波雷达车检装置、电机驱动电路、摇摆机构、PWM音频发生器、定向声波报警装置、无线射频扩频电路和远距离报警分机；所述毫米波雷达车检装置通过所述高速CAN通讯接口与所述ARM处理器连接，所述毫米波雷达车检装置实时扫描道路施工的区域内的车道，并将扫描信号通过所述高速CAN通讯接口发送至所述ARM处理器，所述ARM处理器基于所述扫描信号判断车道来车时产生报警信号；所述ARM处理器基于所述报警信号产生电机驱动信号发送至所述电机驱动电路，所述电机驱动电路基于电机驱动信号驱动摇摆机构进行摇摆，所述摇摆机构上安装有提醒旗帜；所述ARM处理器基于所述报警信号产生音频信号发送至所述PWM音频发生器，所述PWM音频发生器基于所述音频信号驱动定向声波报警装置向车道的来车发送定向声音报警；所述远距离报警分机设置在工人在道路施工的区域内，所述ARM处理器基于所述报警信号产生提示信号，并将所述提示信号通过所述无线射频扩频电路发送至所述远距离报警分机，所述远距离报警分机接收到所述提示信号向工人发出声光提示。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述ARM处理器基于所述扫描信号判断车道来车时产生报警信号的操作为：所述毫米波雷达车检装置中的雷达传感器以每60毫秒为周期进行扫描并通过所述高速CAN通讯接口发送扫描信号给所述ARM处理器，所述ARM处理器基于所述扫描信号解析出：纵向距离高8位DistLongH、横向距离高3位DistLatH、纵向距离低5位DistLongL、横向距离低8位DistLatL、纵向速度高8位VrelLongH和纵向速度高2位VrelLongL，所述ARM处理器计算车辆车速、车辆纵距和车辆横距：纵距：Obj_DistLong=(DistLongH<<5+DistLongL)*0.2
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500；横距：Obj_DistLat=(DistLatH<<8+DistLatL)*0.2
‑
204.6；车速：Obj_VrelLong=(VrelLongH<<2+VrelLongL)*0.25
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128...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆树嵩，黄小磊，杨鋆，谢黎，易国龙，
申请(专利权)人：广东新粤交通投资有限公司，
类型：发明
国别省市：