[发明专利]一种公路超声波车辆定位及风险预警系统及方法

权利要求书

1.公路超声波车辆定位及风险预警系统，其特征在于，包括超声波定位预警一体机(1)和边缘基站(2)；

所述超声波定位预警一体机(1)间隔部署安装在公路路侧护栏或立柱上，包括超声波阵列收发探头(101)、震动传感器(102)、LED灯组(104)、单片机(107)、通讯模块(103)、语音模块(105)、电源模块(106)、外壳(108)、安装底座(109)；其中，

所述一体机超声波阵列收发探头(101)包括超声波发射模块(1011)、超声波接收模块(1012)、温度补偿模块(1013)、数据采集模块(1014)和数据传输模块(1015)；其中：所述一体机超声波发射模块(1011)用于以一定频率发射超声波，超声波发射方向垂直于车辆行驶方向；所述一体机超声波接收模块(1012)用于接收反射回来的超声波，当发射出去的超声波遇到车辆或其他物体后，会反射回来被超声波接收模块接收；所述一体机超声波温度补偿模块(1013)用于测量环境温度并根据温度高低进行补偿，消除或减小因为环境温度变化而带来的超声波检测误差；所述一体机超声波数据采集模块(1014)用于接收和存储经温度补偿之后的超声波发射和接收数据；所述一体机超声波数据传输模块(1015)用于向单片机发送超声波采集数据，并接收单片机的指令；

所述一体机震动传感器(102)用于采集设备的震动数据并判断震动等级，按照震动的频率范围将震动划分为多个等级，代表不同的震动程度，当触发特定的震动等级后，会将震动数据传送至单片机(107)，并接收单片机(107)的指令；

所述一体机通讯模块(103)用于超声波定位预警一体机(1)和边缘基站(2)间的通讯传输；

所述一体机LED灯组(104)朝向驾驶员来车方向，用于发布安全预警和行车诱导信息；

所述一体机语音模块(105)支持播报存储语音文件和实时语音，用于播报警笛或人声等警示音，提高驾驶员注意力，引导驾驶员安全驾驶；

所述一体机电源模块(106)用于连接供电系统并为超声波定位预警一体机(1)供电；

所述一体机单片机(107)连接超声波阵列收发探头(101)、震动传感器(102)、LED灯组(104)、通讯模块(103)和语音模块(105)，用于对各模块进行数据交互、数据处理和决策控制；

所述一体机外壳(108)用于保护超声波定位预警一体机(1)的电子装置；

所述一体机安装底座(109)用于安装和固定超声波定位预警一体机(1)于护栏或立柱上；

所述边缘基站部署安装在公路路侧抱杆机箱或机柜中，边缘基站连接多个超声波定位预警一体机(1)；边缘基站(2)包括数据采集模块(202)、数据存储模块203)、计算单元(207)、决策单元(204)、控制单元(205)、通讯模块(201)、电源模块(206)和外壳(208)；其中，

所述基站数据采集模块(202)用于采集多个超声波定位预警一体机(1)的数据；

所述基站存储模块(203)用于储存多个超声波定位预警一体机(1)的数据；

所述基站计算单元(207)用于融合和处理所接收的超声波定位预警一体机(1)的数据，分析车辆定位和车辆行驶轨迹，并判别公路交通状态；

所述基站决策单元(204)根据当前判别的公路交通状态生成应该采取的风险预警策略；

所述基站控制单元(205)根据当前生成的风险预警策略，发送控制指令至超声波定位预警一体机(1)，控制LED灯组发光模式和语音播报内容；

所述基站通讯模块(201)用于边缘基站(2)和超声波定位预警一体机(1)间的通讯传输，以及两个或多个边缘基站(2)之前的通讯传输；

所述基站电源模块(206)用于连接供电系统并为边缘基站(2)供电；

所述基站外壳(208)用于保护边缘基站(2)的电子装置。