[发明专利]一种高速公路隧道停车定位检测和联动报警装置及方法

权利要求书

1.一种高速公路隧道停车定位检测和联动报警装置，其特征在于：包括：

停车定位检测装置：用于通过检测周围环境因车辆行驶经过而产生的光照度变化，判断车辆相对该停车定位检测装置的位置和行驶状态，向终端计算机发送数据，并接收终端计算机发布的控制信号点亮或熄灭警示灯；

终端计算机：通过ZigBee设备与隧道内多个停车定位检测装置无线通信，用于接收和分析所有停车定位检测装置发送的数据，判断车辆在隧道内的位置和行驶状态，并向停车定位检测装置发布控制命令，控制可变情报板发布警示信息；

ZigBee设备：用于接收停车定位检测装置发送的数据并传输给终端计算机；

可变情报板：用于接收并显示终端计算机发布的警示信息；

所述的停车定位检测装置还进一步包括：

警示灯：根据处理器模块发出的控制信号点亮或熄灭；

双元可见光照度检测电路：用于检测周围环境因车辆行驶经过而产生的光照度变化，并转换成电压信号；

处理器模块：用于将电压信号转换成数据，分析数据并判断车辆相对停车定位检测装置的位置和行驶状态，同时向ZigBee设备发送数据，并根据接收的控制命令点亮或熄灭警示灯。

2.根据权利要求1所述的高速公路隧道停车定位检测和联动报警装置，其特征在于：所述的可见光照度检测电路进一步包括光敏电阻、电阻、电容和运算放大器，其中，第一光敏电阻与第二光敏电阻组成串联电路，该串联电路的一端连接电源管理模块，另一端接地；第一光敏电阻和第二光敏电阻的连接点处连接第一电阻一端、第二电阻一端，第一电阻的另一端连接运算放大器的同相输入端和第一电容的一端，第一电容的另一端接地；第二电阻的另一端连接第二电容一端、第三电阻一端和运算放大器的反相输入端，第三电阻的另一端、第二电容的另一端同时连接运算放大器的输出端。

3.根据权利要求1所述的高速公路隧道停车定位检测和联动报警装置，其特征在于：所述的处理器模块通过DIO接口连接警示灯，用于处理器模块接收终端计算机发布的控制命令后被点亮，警示过路车辆。

4.采用权利要求1所述的高速公路隧道停车定位检测和联动报警装置对高速公路隧道进行停车定位检测和联动报警的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、停车定位检测装置通电后自检及初始化，隧道内多个停车定位检测装置和ZigBee设备组网形成一个无线通信网络；

步骤2、停车定位检测装置使用双元可见光照度检测电路利用两个相同规格的光敏电阻分别检测被菲涅尔透镜分隔成左、右两个检测区域的可见光照射强度，当有车辆行驶经过时，车辆将顺序通过两个检测区域，两个光敏电阻因被车灯照射到的光照强度不同，从而形成电阻值的差异，致使在两个光敏电阻间的电压信号产生波动，并通过处理器模块将电压信号转换成数据，处理器模块通过分析数据的数值变化判断电压信号波动的完整性，当电压信号的波动方式为从稳定状态向下运行到波谷、再从波谷向上运行到波峰、再从波峰返回至稳定状态时，车辆正常行驶经过该停车定位检测装置，当电压信号未完成上述的波动方式时，车辆停车在该停车定位检测装置，当电压信号没有波动时，没有车辆经过该停车定位检测装置；

步骤3、停车定位检测装置通过ZigBee设备将电压信号转换的数据和判断结果发送到终端计算机，终端计算机对数据和结果进行存储；

步骤4、终端计算机系统接收隧道内所有无线通信网络内的停车定位检测装置发送的数据并分析车辆在整个隧道内行驶的过程，根据每个停车定位检测装置发送的数据及采集时间还原电压波动信号的变化，当车辆在隧道内正常行驶时沿途的停车定位检测装置将会按顺序逐一产生电压波动信号；当车辆在隧道内因故障或其他原因而停车时，在车辆停车前经过的停车定位检测装置仍将产生电压波动信号，在车辆停车位置附近的停车定位检测装置将产生不完整的电压波动信号，在车辆未经过的停车定位检测装置则不会产生电压波动信号，终端计算机可根据产生电压波动信号的完整性及连贯性判断车辆所在位置及行驶状态；

步骤5、终端计算机向距离停车位置最近的停车定位检测装置及与行车方向相反至一个停车视距内的所有停车定位检测装置发送控制命令，停车定位检测装置接收到控制命令后点亮警示灯至终端计算机发送新的控制命令，同时终端计算机向隧道口的可变情报板发布警示信息，可变情报板显示警示信息提醒进入隧道车辆注意减速慢行，规避前方隧道内故障车辆。