專利名稱：一種智能化交通隔離系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于公路交通設施技術領域，涉及一種用于隔離車道的可移動式智能化交通隔離系統。
背景技術：
當今社會，在人口密度大的大中型城市，道路的擁塞、堵車問題相當嚴重。尤其是在上、下班高峰期此問題更加凸顯，往往會出現一個方向上的行駛的車輛多，在這一方向上車道數量不夠，就不可避免地產生車輛堵塞問題，而與其相反方向上的車輛較少，相當暢通，這一方向上的車道就顯得相當寬裕。而現有的交通隔離帶一般采用固定式的隔離欄桿、或綠化隔離帶、或水泥路墩，上述隔離帶方式均不能隨交通車輛的多少而變換車道，無法解決上述車道分配不均的問題，無法調節交通流量，不能極大地改善交通質量。
為了改變上述現狀，對移動式、可調式交通隔離帶的研發產品已屢見不鮮，個別移動式、可調式交通隔離帶采用軌道式運動方式，其軌道安裝需破壞路面，施工難度大，并且軌道內堆積沙塵石子后，由于公路上車輛多，清理工作比較危險，一旦清理不及時，故障頻發。其它的移動式、可調式交通隔離帶，雖然不需安裝軌道，但由于移動的過程中均沒有自糾正功能，在多次運動后的累積誤差無法消除，故障率高、實用性差。

發明內容
本發明的為了解決上述移動式、可調式交通隔離帶的缺陷，設計了一種智能化交通隔離系統，本系統通過霍爾元件、導航模塊、視頻監測攝像頭實現自糾正功能，控制運行狀態，消除累積誤差，并實現起點與終點的精確定位，旨在提供一種用于車流密度過大、易堵塞路口和路段設置的智能隔離帶，通過遙控操縱實現隔離護欄的自動調節位移，既實現城市道路潮汐化功能調節，解決目前城市道路高峰期擁擠的問題，同時也能減輕道路管理部門的繁重工作。本發明采用的技術方案是一種智能化交通隔離系統，系統結構中包括遠程控制中心、帶有中央處理器及無線通信模塊的自驅式移動隔離欄，所述的自驅式移動隔離欄的結構中還包括一組帶有行走輪和行走輪驅動機構的移動式底座、借助連接桿連接且設置于底座上的一組移動樁，關鍵在于本系統結構中還包括精準定位機構，該精準定位機構中包括在道路交通標線上設置的一組作為參照基準的帶有磁塊的道釘，在底座內部的左、右兩端對稱設置的一對霍爾元件，基于上述結構，智能化交通隔離系統根據需要調整車道后的精準定位方法步驟中包括
A、遠程控制中心借助傳輸媒介將行走命令控制信號實時發送至中央處理器，中央處理器在將控制信號轉發至行走輪驅動機構，行走輪驅動機構驅動底座按照預設的路線行走；
B、行走到位后，霍爾元件實時對參照道釘進行探測，如果左、右兩個霍爾元件同時檢測到道釘信號，則說明行走的方向和目的位置均正確；如果左側先于右側霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置正確，行走的方向偏右，則跳至步驟C ;如果右側先于左側霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置正確，行走的方向偏左，則跳至步驟D ;如果只有一個霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置不正確，只有左側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁的位置偏向右側，跳至步驟C ;只有右側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁的位置偏向左側，則跳至步驟D ;
C、中央處理器控制行走輪驅動機構將移動樁后退，然后驅動行走輪左旋，調整角度后繼續向前走以檢測道釘，如果角度還有偏差，重復步驟C，直到兩個霍爾元件能同時檢測到道釘為止，跳至步驟E ;
D、中央處理器控制行走輪驅動機構將移動樁后退，然后驅動行走輪右旋，調整角度后繼續向前走以檢測道釘，如果角度還有偏差，重復步驟D，直到兩個霍爾元件能同時檢測到道釘為止，跳至步驟E ;
E、結束。本發明的關鍵在于移動樁的行走過程和到位都實現了智能控制。 移動樁的行走過程中出現較大偏差時，中央處理器可通過視頻信號的檢測結果，與預設路線進行比對計算后，向行走驅動機構發送指令進行自動糾正；出現視頻信號無法檢測的較小偏差時，中央處理器可通過導航模塊的檢測結果，與預設路線進行比對計算后，向行走驅動機構發送指令進行自動糾正。移動樁行走到位后，霍爾元件檢測道釘，這時會出現三個結果1.如果兩個霍爾元件同時檢測道釘，即判定移動樁目的位置正確，不需要調整。2.如果兩個霍爾元件都能檢測到道釘，但是一個先檢測到一個后檢測到，即判定移動樁目的位置正確，方向不正確，左側霍爾元件先檢測到，證明移動樁向右偏；右側霍爾元件先檢測到，證明移動樁向左偏，此時移動樁需要矯正角度，首先移動樁退后一定的距離，然后兩個驅動電機一個向前轉一個向后轉，調整角度后再向前走檢測道釘，如果角度還有偏差，移動樁繼續后退進行調整，直到兩個霍爾元件能同時檢測到道釘為止，此過程可能持續多次。3.如果到位后只有一個霍爾元件檢測到道釘，證明移動樁的目的位置有偏差，只有左側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁的位置偏向右側，只有右側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁的位置偏向左側，此時需要對移動樁進行位置調整，首先移動樁先退回一定的距離，然后靠驅動電機不同方向的轉動使移動樁向左偏或向右偏，然后再向前移動檢測道釘，經過數次調整，兩側霍爾元件都能檢測到道釘后，再進行移動樁的方向判斷和調整。本發明的有益效果是1、移動樁底部設置霍爾元件，道釘中安裝磁鐵，在移動到位后此霍爾元件檢測到道釘并判斷移動樁與道釘的相對位置，將位置信息傳給中央處理器，如果移動樁偏離預設的位置，中央處理器下達糾正信號，移動樁自動糾正到正確位置，霍爾信號不受光源及塵土的干擾，可靠性強；2、導航模塊包括電子羅盤和陀螺儀兩部分，陀螺儀預設好移動樁的行走方向，在移動樁行走過程中如果出現微量的偏差，電子羅盤自動判斷偏差程度，并將信息反饋給中央處理器，中央處理器控制移動樁自動調整補償偏差；3、本隔離帶系統還具有輔助糾正功能，每五個移動樁為一組，在路邊設置一個監測立柱，立柱頂端安裝攝像頭實時監測移動樁的運行狀態，當移動樁運行方向出現較大偏差，偏差程度超出導航模塊的控制范圍時，視頻信號處理中心就會將偏差信息反饋給中央處理器，中央處理器向移動樁發送糾正信號進行自動糾正；4、每臺底座的左、右兩側的滾輪組各由一臺驅動電機驅動，雙電機控制方式能保證隔離帶靈活的前進、后退及轉向控制，根據驅動電機自身的特性和相應的電路控制實現制動剎車，避免了外加制動裝置，減少了設備成本，并保隔離帶能夠瞬時停車；5、在移動樁本體的運動方向兩側均安裝超聲波模塊，在一定范圍內檢測到障礙物時移動樁自動停止，防止撞到過往車輛或人員，6、移動樁本體上設置的關節式機械手臂，與連接桿采用關節式連接，關節處可以旋轉、伸長調節移動樁的間距，應用此結構，隔離帶系統在移動時可以實現分組、分段式移動，或階梯式移動，消除了整體移動的不平穩性；關節處設置霍爾組件與磁鐵，霍爾組件檢測到關節狀態，并將關節狀態信息傳遞給中央處理器。


圖I是本系統的結構示意圖。圖2是移動樁結構示意圖。圖3是底座的結構示意圖。
附圖中，I是移動樁，2是道釘，3是底座，4是連接桿，5是立柱，6是攝像頭，1-1是移動樁本體，1~2是關節式機械手臂，1-3是核心控制盒，1-4是警TjV燈，1-5是超聲波模塊，3-1是導航模塊，3-2是主動輪,3-3是從動輪，3-4是驅動電機，3-5是皮帶,3-6是霍爾兀件。
具體實施例方式一種智能化交通隔離系統，系統結構中包括遠程控制中心、帶有中央處理器及無線通信模塊的自驅式移動隔離欄，所述的自驅式移動隔離欄的結構中還包括一組帶有行走輪和行走輪驅動機構的移動式底座3、借助連接桿4連接且設置于底座3上的一組移動樁1，重要的是本系統結構中還包括精準定位機構，該精準定位機構中包括在道路交通標線上設置的一組作為參照基準的帶有磁塊的道釘2，在底座3內部的左、右兩端對稱設置的一對霍爾元件3-6，基于上述結構，智能化交通隔離系統根據需要調整車道后的精準定位方法步驟中包括
A、遠程控制中心借助傳輸媒介將行走命令控制信號實時發送至中央處理器，中央處理器在將控制信號轉發至行走輪驅動機構，行走輪驅動機構驅動底座3按照預設的路線行走;
B、行走到位后，霍爾元件3-6實時對參照道釘2進行探測，如果左、右兩個霍爾元件同時檢測到道釘信號，則說明行走的方向和目的位置均正確；如果左側先于右側霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置正確，行走的方向偏右，則跳至步驟C ;如果右側先于左側霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置正確，行走的方向偏左，則跳至步驟D ;如果只有一個霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置不正確，只有左側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁I的位置偏向右側，跳至步驟C ;只有右側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁I的位置偏向左側，則跳至步驟D ;
C、中央處理器控制行走輪驅動機構將移動樁后退，然后驅動行走輪左旋，調整角度后繼續向前走以檢測道釘2，如果角度還有偏差，重復步驟C，直到兩個霍爾元件能同時檢測到道釘2為止，跳至步驟E ;
D、中央處理器控制行走輪驅動機構將移動樁I后退，然后驅動行走輪右旋，調整角度后繼續向前走以檢測道釘，如果角度還有偏差，重復步驟D，直到兩個霍爾元件能同時檢測到道釘為止，跳至步驟E ;
E、結束。底座3中設置霍爾元件3-6，道釘2中安裝磁鐵，在移動到位后此霍爾元件3-6檢測到道釘2并判斷移動樁I與道釘2的相對位置，將位置信息傳給中央處理器，如果移動樁I偏離預設的位置，中央處理器下達糾正信號，移動樁I自動糾正到正確位置，霍爾信號不受光源及塵土的干擾，可靠性強。上述精準定位機構中還包括在底座3內部設置的導航模塊3-1，基于上述結構，在移動樁行走過程中，導航模塊3-1實時檢測移動樁I的行走方向并將數據報告給中央處理器，如果移動樁I的行走方向與預設路線出現偏差，中央處理器計算偏差角度和距離，并將計算結果發送給行走驅動機構。在具體實施時，導航模塊3-1包括電子羅盤和陀螺儀，在移動樁I行走過程中如果出現微量的偏差，導航模塊3-1自動判斷偏差程度，并將信息反饋給中央處理器，中央處理器控制移動樁自動調整補償偏差。 所述的系統結構中還包括視頻監測機構，由借助立柱5固定于道路邊的、受視頻信號處理中心控制的攝像頭6構成，視頻信號處理中心借助無線網絡與中央處理器實時通信，攝像頭6實時監測移動樁I的運行狀態，當移動樁I運行方向出現較大偏差，偏差程度超出導航模塊的控制范圍時，視頻信號處理中心就會將偏差信息反饋給中央處理器，中央處理器向行走驅動機構發送糾正信號進行自動糾正。所述的移動樁I的結構中包括固定于底座3上的移動樁本體1-1、設置在移動樁本體1-1上的一對關節式機械手臂1-2及核心控制盒1-3，中央處理器設置于核心控制盒1-3內，連接桿4與關節式機械手臂1-2的末端連接，移動樁本體1-1借助關節式機械手臂1-2、及連接桿4形成一條交通隔離帶結構。所述的移動樁本體1-1上還設置有超聲波模塊1-5，超聲波模塊1-5對障礙物的接近信號進行實時檢測、并將檢測結果發送至中央處理器。所述的核心控制盒中還設置有無線接收模塊，中央處理器借助無線接收模塊與遠程控制中心的無線發射模塊通信。所述的核心控制盒中還設置有手動控制面板，手動控制面板的信號輸出端與中央處理器的信號輸入端連接。所述的行走輪是在底座3下端面左、右兩側分別設置的、由主動輪3-2與從動輪3-3組成的滾輪組，行走輪驅動機構是驅動電機3-4，每個驅動電機3-4的動力輸出軸借助皮帶3-5與主動輪3-2的滾輪軸形成動力傳動。在移動樁本體上的一對關節式機械手臂上分別設置磁鐵、及霍爾組件，各個移動樁本體之間借助信號連接線連接，霍爾組件實時檢測關節式機械手臂的運行狀態信息、并將該信息發送至相鄰的移動樁的中央處理器。移動樁I與連接桿4采用關節式連接，關節處可以旋轉、伸長以調節移動樁I的間距。應用此結構，隔離帶系統在移動時可以實現分組、分段式移動，或階梯式移動，消除了整體移動的不平穩性；關節處設置霍爾組件與磁鐵，霍爾組件檢測到關節狀態，并將關節狀態信息傳遞給中央處理器。所述的移動樁本體1-1的頂端還設置有警示燈1-4。在具體實施時，遠程控制中心可以是遙控器，當使用遙控器對系統發布行走命令時，移動樁I將按照預設的路線行走，行走過程中導航模塊3-1實時檢測移動樁I的行走方向并將數據報告給中央處理器，如果移動樁I的方向出現偏差，中央處理器中的程序就會計算偏差角度和距離，并將計算結果轉化為數據發送給驅動電機3-4進行方向調整。在此過程中，攝像頭6實時檢測移動樁I的位置偏移量，如果偏移量超出導航所能調整的范圍后，視頻檢測系統就會通過無線信號將這一偏移量的數據傳達給中央處理器，中央處理器命令移動樁I進行位置調整，可見，視頻檢測系統避免了多次運動產生的累計誤差。移動樁行走到位后，霍爾元件3-6檢測道釘2，這時會出現三個結果一.如果兩個霍爾元件同時檢測道釘，即判定移動樁位置正確不需要調整。二.如果兩個霍爾元件都能檢測到道釘，但是一個先檢測到一個后檢測到，即判定移動樁位置正確，方向不正確，左側霍爾元件先檢測到證明移動樁向右偏，右 側霍爾元件先檢測到證明移動樁向左偏，此時移動樁需要矯正角度，首先移動樁退后一定的距離，然后兩個驅動電機3-4 —個向前轉一個向后轉，調整角度后再向前走檢測道釘，如果角度還有偏差，移動樁繼續后退進行調整，直到兩個霍爾元件能同時檢測到道釘為止，此過程可能持續多次。三、如果到位后只有一個霍爾元件檢測到道釘，證明移動樁的位置有偏差，只有左側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁的位置偏向右側，只有右側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁的位置偏向左側，此時需要對移動樁進行位置調整，首先移動樁先退回一定的距離，然后靠電機不同方向的轉動使移動樁向左偏或向右偏，然后再向前移動檢測道釘，經過數次調整，兩側霍爾元件都能檢測到道釘后，再進行移動樁的方向判斷和調整。核心控制盒1-3中設置手動控制面板和無線接收模塊，可以通過控制面板手動控制移動樁的前進、后退、左轉、右轉，可以通過遙控控制移動樁的單獨運動或整體聯動。當進行整體聯動時，操作人員使用遙控器對移動樁下達聯動指令，移動樁通過無線接收模塊接收到指令，開始運動。第一個(或第一組)移動樁首先開始向指定位置運動，運動過程中，當相鄰的兩個移動樁速度不一樣或者啟動時間不一樣時，移動樁之間的距離會加大，這時連接欄桿就會拉拽移動樁的關節部位，移動樁的關節如同人的手臂一樣，平時的狀態就像手臂彎曲，一但被拉拽就像手臂向外伸直，這樣就會增加連接欄桿的長度，保證移動樁不會受到拉拽的力量而走偏。當第一個(或第一組)移動樁運動到一定位置，關節處的霍爾組件產生信號并通過連接欄桿內部的信號線傳遞給下一個(或下一組)移動樁，下一個(或下一組)移動樁開始向指定位置運動，整個運動過程就像是大海的波浪一樣一個接一個的運動。在運動過程中，如果有車輛或人員近距離接近移動樁，超聲波產就會生信號傳遞給中央處理器，中央處理器下發命令，移動樁停止運動。
權利要求
1.一種智能化交通隔離系統，系統結構中包括遠程控制中心、帶有中央處理器及無線通信模塊的自驅式移動隔離欄，自驅式移動隔離欄的結構中包括一組帶有行走輪和行走輪驅動機構的移動式底座(3 )、借助連接桿(4)連接且設置于底座(3 )上的一組移動樁(I)，其特征在于本系統結構中還包括精準定位機構，該精準定位機構中包括在道路交通標線上設置的一組作為參照基準的帶有磁塊的道釘(2)，在底座(3)內部的左、右兩端對稱設置的一對霍爾元件(3-6)，基于上述結構，智能化交通隔離系統根據需要調整車道后的精準定位方法步驟中包括 A、遠程控制中心借助傳輸媒介將行走命令控制信號實時發送至中央處理器，中央處理器在將控制信號轉發至行走輪驅動機構，行走輪驅動機構驅動底座(3)按照預設的路線行走; B、行走到位后，霍爾元件(3-6)實時對參照道釘(2)進行探測，如果左、右兩個霍爾元件同時檢測到道釘信號，則說明行走的方向和目的位置均正確；如果左側先于右側霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置正確，行走的方向偏右，則跳至步驟C ;如果右側先于左側霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置正確，行走的方向偏左，則跳至步驟D ;如果只有一個霍爾元件檢測到道釘信號，則說明目的位置不正確，只有左側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁(I)的位置偏向右側，跳至步驟C ;只有右側霍爾元件檢測到道釘說明移動樁(I)的位置偏向左側，則跳至步驟D ; C、中央處理器控制行走輪驅動機構將移動樁后退，然后驅動行走輪左旋，調整角度后繼續向前走以檢測道釘(2)，如果角度還有偏差，重復步驟C，直到兩個霍爾元件能同時檢測到道釘(2)為止，跳至步驟E ; D、中央處理器控制行走輪驅動機構將移動樁(I)后退，然后驅動行走輪右旋，調整角度后繼續向前走以檢測道釘，如果角度還有偏差，重復步驟D，直到兩個霍爾元件能同時檢測到道釘為止，跳至步驟E ; E、結束。
2.根據權利要求I所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于上述精準定位機構中還包括在底座(3)內部設置的導航模塊(3-1)，基于上述結構，在移動樁行走過程中，導航模塊(3-1)實時檢測移動樁(I)的行走方向并將數據報告給中央處理器，如果移動樁(I)的行走方向與預設路線出現偏差，中央處理器計算偏差角度和距離，并將計算結果發送給行走驅動機構。
3.根據權利要求2所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于所述的系統結構中還包括由借助立柱(5)固定于道路邊的、受視頻信號處理中心控制的攝像頭(6)構成的視頻監測機構，視頻信號處理中心借助無線網絡與中央處理器實時通信，攝像頭(6)實時監測移動樁(I)的運行狀態，當移動樁(I)運行方向出現的偏差程度超出導航模塊(3-1)的控制范圍時，視頻信號處理中心就會將偏差信息反饋給中央處理器，中央處理器向行走驅動機構發送糾正信號進行自動糾正。
4.根據權利要求I所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于所述的移動樁(I)的結構中包括固定于底座(3)上的移動樁本體(1-1)、設置在移動樁本體(1-1)上的一對關節式機械手臂(1-2 )及核心控制盒(1-3 )，中央處理器設置于核心控制盒(1-3 )內，連接桿(4 )與關節式機械手臂(1-2)的末端連接，移動樁本體(1-1)借助關節式機械手臂(1-2)、及連接桿(4)形成一條交通隔離帶結構。
5.根據權利要求4所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于所述的移動樁本體(1-1)上還設置有超聲波模塊(1-5)，超聲波模塊(1-5)對障礙物的接近信號進行實時檢測、并將檢測結果發送至中央處理器。
6.根據權利要求3所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于所述的核心控制盒中還設置有無線接收模塊，中央處理器借助無線接收模塊與遠程控制中心及視頻信號處理中心的無線發射模塊通信。
7.根據權利要求I所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于所述的核心控制盒中還設置有手動控制面板，手動控制面板的信號輸出端與中央處理器的信號輸入端連接。
8.根據權利要求I所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于所述的行走輪是在底座(3)下端面左、右兩側分別設置的、由主動輪(3-2)與從動輪(3-3)組成的滾輪組，行走輪驅動機構是驅動電機(3-4)，每個驅動電機(3-4)的動力輸出軸借助皮帶(3-5)與主動輪(3-2)的滾輪軸形成動力傳動。
9.根據權利要求4所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于在移動樁本體上的一對關節式機械手臂上分別設置磁鐵、及霍爾組件，各個移動樁本體之間借助信號連接線連接，霍爾組件實時檢測關節式機械手臂的運行狀態信息、并將該信息發送至相鄰的移動樁的中央處理器。
10.根據權利要求I所述的一種智能化交通隔離系統，其特征在于所述的移動樁本體(1-1)的頂端還設置有警示燈(1-4)。
全文摘要
一種智能化交通隔離系統，系統結構中包括遠程控制中心、帶有中央處理器及無線通信模塊的自驅式移動隔離欄，所述的自驅式移動隔離欄的結構中還包括一組帶有行走輪和行走輪驅動機構的移動式底座、借助連接桿連接且設置于底座上的一組移動樁，關鍵在于本系統結構中還包括精準定位機構，該精準定位機構中包括在道路交通標線上設置的一組作為參照基準的帶有磁塊的道釘，在底座內部的左、右兩端對稱設置的一對霍爾元件，基于上述結構，智能化交通隔離系統根據需要調整車道后能夠精準定位。提供了一種用于易堵塞路口設置的智能隔離帶，實現了隔離護欄的自動調節位移，既實現城市道路潮汐化功能調節，解決目前城市道路高峰期擁擠的問題，同時也能減輕道路管理部門的繁重工作。
文檔編號E01F15/10GK102852102SQ20121037544
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月8日 優先權日2012年10月8日
發明者趙建魁, 張宗強, 谷麟, 陳偉, 郭煥軍, 高海軍, 趙彩平, 閆滿囤 申請人:石家莊優創科技股份有限公司