一种防撞警示装置的制作方法

1.本发明涉及塔杆防撞领域，尤其涉及一种防撞警示装置。


背景技术：

2.在现有的山区道路通常有很多弯道，在拐弯处有视线盲区，在夜间或汽车司机疲劳驾驶时，容易看不到塔杆或看到塔杆后不能及时停止，导致在弯道和山上的道路时有撞杆塔的情况发生。
3.为减少这些撞杆塔的情况发生，现有的做法通常是采取加高杆塔水泥基础、张贴防撞反光贴纸、在道路旁边立警示告示等措施，这些防范措施虽有一定的效果，但是无法远距离识别，且反光贴纸和警示告示需要在强光线下才可以看到，受反射角度影响，警示范围有限。


技术实现要素：

4.本发明提供一种防撞警示装置，以解决远距离警示的问题。
5.本发明提供了一种防撞警示装置，包括：警示发光模块、主控模块、光伏模块、储能模块和启动开关模块；
6.所述光伏模块用于将太阳能转换为电能；
7.所述主控模块分别与所述光伏模块和所述储能模块电连接，所述主控模块用于控制所述光伏模块转换的电能为所述储能模块进行充电的充电电量；
8.所述主控模块还通过所述启动开关模块与所述警示发光模块电连接；所述主控模块还用于将所述储能模块中存储的电能转换为所述警示发光模块的供电信号，并在所述启动开关模块处于导通状态时，为所述警示发光模块提供所述供电信号，以控制所述警示发光模块的发光状态。
9.可选的，还包括：无线接收模块；
10.所述无线接收模块与无线发射模块通信连接；所述无线发射模块用于检测进入至预设区域内的移动体，并发送移动体检测信号至所述无线接收模块；
11.所述主控模块还与所述无线接收模块通信连接；所述主控模块用于根据所述无线接收模块接收的所述移动体检测信号，控制所述储能模块中存储的电能转换为所述警示发光模块的供电信号；
12.其中，所述无线接收模块与所述无线发射模块之间具有第一间隔距离。
13.可选的，还包括：太阳光感应模块和电动转向模块；
14.所述太阳光感应模块与所述电动转向模块通信连接；所述光伏模块设置于所述电动转向模块上；所述太阳光感应模块用于获取各个方位的太阳光强，并根据各个方位的太阳光强，控制所述电动转向模块带动所述光伏模块运动，以使所述光伏模块的太阳光接收面朝向太阳光强最强的方位。
15.可选的，所述太阳光感应模块包括太阳光感应单元、信号转换单元和电机驱动电
路；所述电动转向模块包括转向螺杆和螺杆电机；所述光伏模块设置于所述转向螺杆上；所述太阳光感应单元设置于所述光伏模块的太阳光接收面一侧；
16.所述太阳光感应单元与所述信号转换单元电连接，所述电信号转换单元与所述电机驱动电路电连接；所述电机驱动电路与所述螺杆电机通信连接；所述信号转换单元用于将太阳光强最强的方位信息转化为电信号；所述电机驱动电路用于根据所述信号转换单元的电信号控制所述螺杆电机，以使所述光伏模块的太阳光接收面朝向太阳光强最强的方位。
17.可选的，所述主控模块还分别与所述太阳光感应模块和电动转向模块电连接；
18.所述主控模块还用于将所述储能模块存储的电能分别转换为所述太阳光感应模块和电动转向模块的供电电能，并分别提供至所述太阳光感应模块和电动转向模块。
19.可选的，所述启动开关模块包括：定时启动开关；
20.所述主控模块通过所述定时启动开关与所述警示发光模块电连接；
21.所述定时启动开关用于在第一预设时间段内处于导通状态，其它时间段内处于关闭状态。
22.可选的，所述启动开关模块包括：光敏启动开关；
23.所述主控模块通过所述光敏启动开关与所述警示发光模块电连接；
24.所述光敏启动开关用于接收外界环境光强，并在所述外界环境光强小于或等于预设光强时处于导通状态，并在所述外界环境光强大于所述预设光强时处于关闭状态。
25.可选的，还包括：箱体；
26.所述主控模块、所述储能模块、所述无线接收模块以及至少部分所述启动模块均设置于所述箱体内；所述光伏模块设置于所述箱体外。
27.可选的，所述箱体包括壳体和壳盖；所述壳体的一侧边缘与所述壳盖的一侧边缘通过弹性件连接。
28.可选的，还包括：保护开关；
29.所述启动开关模块通过所述保护开关与所述警示发光模块电连接；所述保护开关用于在所述警示发光模块接收的供电信号超出预设阈值时断开所述启动开关模块与所述警示发光模块的电连接。
30.本发明实施例的技术方案，通过警示发光模块，可以使得防撞警示装置实现自主发光，使警示内容变得更加醒目、立体，针对较大范围内的过往车辆以及行人够对起到警示宣传作用，提高群众安全意识和防护意识，靠近防撞警示装置的人员可以在夜间看清警示牌,从而防止发生碰撞的情况，大大提高了警示的效果,提高了人员及设备的安全性；通过主控模块的控制将光伏模块转化的电能传输至储能模块，可以检测储能模块的状态，防止储能模块过充电及过放电，利用光伏模块获取防撞警示装置自主发光所需的电能，无需外部电源为储能模块充电，更加节能环保，还降低了人力成本；通过主控模块直接向警示发光模块提供供电信号，供电信号更加稳定，大大提高了警示发光模块的工作效率。
31.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明实施例提供的一种防撞警示装置的结构框图；
34.图2为本发明实施例提供的一种防撞警示装置的正面结构示意图；
35.图3为本发明实施例提供的又一种防撞警示装置的侧面结构示意图；
36.图4为本发明实施例提供的又一种防撞警示装置的局部结构框图
37.图5为本发明实施例提供的一种防撞警示装置的电路示意图；
38.图6为本发明实施例提供的一种定时启动开关模块的电路示意图；
39.图7为本发明实施例提供的一种光敏启动开关模块的电路示意图。
具体实施方式
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
41.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
42.图1为本发明实施例提供的一种防撞警示装置的结构框图。如图1所示，该装置包括：警示发光模块500、主控模块100、光伏模块200、储能模块300和启动开关模块400；主控模块1000分别与光伏模块200和储能模块300电连接，主控模块100还通过启动开关模块400与警示发光模块500电连接。其中，光伏模块200包括太阳能板，光伏模块200用于将太阳能板吸收的太阳能转换为电能；主控模块100用于控制光伏模块200转换的电能为储能模块300进行充电的充电电量；主控模块100还用于将储能模块300中存储的电能转换为警示发光模块500的供电信号，并在启动开关模块400处于导通状态时，为警示发光模块500提供供电信号，以控制警示发光模块500的发光状态，发光状态包括闪烁发光。
43.示例性的，光伏模块200通过主控模块100向储能模块300供电，储能模块300充电，主控模块100可以控制光伏模块200输入至储能模块300的电量。主控模块100可以监测光伏模块200和储能模块300的电压、电流以及储能模块300的电量，当储能模块300的电压和/或电量过高时，主控模块100可以控制光伏模块200停止为储能模块300充电，以免储能模块300的电量过充，可以等储能模块300的电压和/或电量降至一定范围以后控制光伏模块200
继续为储能模块300充电；当储能模块300的电压和/或电量过低时，主控模块100还可以停止为警示发光模块500提供供电信号，以免储能模块300的电量过放。
44.可选的，主控模块可以实时监测储能模块的电压，在储能模块的电压接近饱和电压和/或过放恢复时，由恒流充电改为恒压充电，并且在恒压充电过程中不断减小充电电流，进入浮充阶段。其中，过放恢复是指储能模块过放后，继续为储能模块充电，使过放状态恢复至正常状态。示例性的，在储能模块快充满或过放恢复时，在储能模块充电的最后一个阶段，主控模块以很小的电流进行充电，此时储能模块已经接近饱和，控制充电电压，防止过充。
45.可选的，主控模块还可以实时检测温度，具有高精度温度补偿，消除温度变化对元器件输出信号的影响。
46.示例性的，警示发光模块500包括警示发光板502和警示发光板502上的警示发光器件501，警示发光板502可以是金属材质或非金属材质等不易被损坏的材质，警示发光器件501可以是led等寿命较长的发光器件。在警示发光模块500处于发光状态时，可以提醒路过的行人和/或司机此处有塔杆，注意不要发生碰撞。启动开关模块400可以控制警示发光板502的工作状态，启动开关模块400可以控制警示发光板500的状态，例如可以在夜间和/或晚6点以后使得启动开关模块400为通路，警示发光板500处于发光状态，在白天和/或早6点以后使得启动开关模块400为开路，警示发光板500处于不发光状态，可以节约电能，降低能耗。
47.本发明实施例，通过警示发光模块，可以使得防撞警示装置实现自主发光，使警示内容变得更加醒目、立体，针对较大范围内的过往车辆以及行人够对起到警示宣传作用，提高群众安全意识和防护意识，靠近防撞警示装置的人员可以在夜间看清警示牌,从而防止发生碰撞的情况，大大提高了警示的效果,提高了人员及设备的安全性；通过主控模块的控制将光伏模块转化的电能传输至储能模块，可以检测储能模块的状态，防止储能模块过充电及过放电，利用光伏模块获取防撞警示装置自主发光所需的电能，无需外部电源为储能模块充电，更加节能环保，还降低了人力成本；通过主控模块直接向警示发光模块提供供电信号，供电信号更加稳定，大大提高了警示发光模块的工作效率。
48.可选的，继续参考图1，启动开关模块120包括定时启动开关121；主控模块100通过定时启动开关121与警示发光模块500电连接。其中，定时启动开关121用于在第一预设时间段内处于导通状态，其它时间段内处于关闭状态。
49.示例性的，第一预设时间段可以自定义，例如可以为下午6点至次日上午6点。在下午6点至次日上午6点，定时启动开关121处于导通状态，在下午6点至次日上午6点之外，定时启动开关121处于关闭状态，因此，警示发光模块500于下午6点开始发光，与次日上午6点停止发光。通过定时启动开关121，控制警示发光模块500仅在第一预设时间段内自主发光，可以有效提高警示效果的同时减少防撞警示装置的耗电量，延长使用时间。
50.可选的，继续参考图1，启动开关模块120包括光敏启动开关122；主控模块100通过光敏启动开关122与警示发光模块500电连接。其中，光敏启动开关122用于接收外界环境光强，并在外界环境光强小于或等于预设光强时处于导通状态，并在外界环境光强大于所述预设光强时处于关闭状态。
51.示例性的，当环境光强大于或等于预设光强时，人眼的视线较好，能及时看到塔
杆；当环境光强小于预设光强时，人眼的视线非常受限，容易看不到塔杆，或看到塔杆后无法及时避开。通过光敏启动开关122，可以在夜间时刻周围环境变暗时，和/或，天气不好导致光线较弱时及时控制警示发光模块500自主发光，可有效增强警示发光模块500的警示效果，同时减少防撞警示装置的耗电量，延长使用时间。
52.可选的，继续参考图1，防撞警示装置还包括无线接收模块110；无线接收模块110与无线发射模块(图中未示出)通信连接；无线接收模块110还与主控模块100通信连接。其中，无线接收模块110与无线发射模块之间具有第一间隔距离。
53.示例性的，无线发射模块包括无线发射单元和移动体感应单元，无线发射单元与移动体感应单元通信连接，无线发射模块可用于检测进入至预设区域内的移动体并输出移动体检测信号至无线发射单元，无线发射单元用于将移动体检测信号发送至无线接收模块110。其中，无线接收模块110与无线发射模块可通过无线lora等无线通信技术进行数据交换；移动体感应单元包括红外传感器、雷达等感应器件；预设区域是指感应单元的感应范围。
54.示例性的，在防撞警示装置的前方200米处安装一个无线lora的发射模块(无线发射模块)，模块上具有红外测量功能，当汽车或者路人经过时通过无线lora的发射模块(无线发射模块)把检测信号(移动体检测信号)发送到防撞警示装置的无线接收模块110，无线接收模块110输出检测信号(移动体检测信号)至主控模块100，主控模块100将储能模块300中存储的电能转换为警示发光模块500的供电信号驱动警示发光模块500实现自主智能发光，例如根据检测到的汽车或者路人速度，警示发光模块500可实现不同闪烁频率、不同亮度和不同发光时长的自主智能发光；在主控模块100未接收到无线接收模块110输出的检测信号(移动体检测信号)时，主控模块100不为警示发光模块500输出供电信号警示发光模块500不发光。可以理解的是，上述过程发生在启动开关模块400的导通状态下。通过无线接收模块110，控制警示发光模块500仅在检测到汽车或者路人时自主智能发光，可以有效提高警示效果的同时减少防撞警示装置的耗电量，延长使用时间。
55.可选的，图2为本发明实施例提供的一种防撞警示装置的正面结构示意图，图3为本发明实施例提供的又一种防撞警示装置的侧面结构示意图，结合图2和图3，防撞警示装置还包括箱体600；主控模块100、储能模块300、无线接收模块110以及至少部分启动模块120均设置于箱体600内；光伏模块200设置于箱体600外。
56.示例性的，主控模块100、储能模块300、无线接收模块110均是设置于箱体600内；定时启动开关121也设置于箱体600内，光敏启动开关122需要检测外界环境光强，需要将检测部分设置于箱体600外，而光敏启动开关122的非检测部分可设置于箱体600内；光伏模块200需要吸收太阳能，设置于箱体600的上方；警示发光模块500设置于箱体600下方，使得位于防撞警示装置任意方位的人均可看到警示发光模块500的警示发光。如此，通过箱体600可保护防撞警示装置的部分模块，减少雨水、泥沙、风尘对防撞警示装置的破坏，提高防撞警示装置的使用寿命。可以理解的是，警示发光模块500设置于箱体600外部的其他位置，本发明实施例不做具体限定。
57.可选的，继续参考图2和图3，主控模块100包括主控显示和主控按键；定时启动开关121包括定时显示和定时按键。其中，主控显示单元用于显示光伏模块200和/或储能模块300的电压信息、电流信息和/或电量信息；主控按键用于控制防撞警示装置500的开启与关
闭，和/或，控制主控单元的开启与关闭；定时显示用于显示当前时间以及设定时间；定时按键用于设置第一预设时间段。通过设置主控显示、主控按键、定时显示及定时按键，可设置防撞警示装置的所有工作模式，可以非常直观的的控制整个防撞警示装置的工作状态，并对储能模块起到过充电保护、过放电保护的作用。
58.可选的，继续参考图2和图3，箱体600包括壳体601和壳盖602；壳体601的一侧边缘与壳盖602的一侧边缘通过弹性件610连接。
59.示例性的，壳体601和壳盖602通过合页铰接设置，弹性件610可以是弹簧、弹性绷带等等具有弹性的物质，设置于壳盖602内壁，弹性件610一端与壳体601设置有合页铰链的内部边缘连接，另一端与壳盖602设置有合页铰链的边缘或远离合页铰链的边缘连接。通过在壳体601的一侧边缘与壳盖602的一侧边缘设置弹性件610，可以在壳盖602打开时，利用弹性件610的弹性自动合上壳盖602，保护壳体600内部的模块。
60.示例性的，打开壳盖602后通过操作主控模块100的主控按键，可以启动防撞警示装置，光伏模块200开始通过主控模块100给储能模块300充电，显示屏上可以显示电压和电流等信息；主控模块100可以提供1路12v的供电信号给警示发光模块500，提供1路5v的供电信信号分别给定时启动开关121和光敏启动开关122的控制电路供电，通过给在定时启动开关121的控制电路供电可以设置警示发光模块500的启动和停住时间，通过给光敏启动开关122的控制电路供电可以对环境光线进行判断来启动警示发光模块500。需要说明的是，为简化结构示意图，在图2和图3中未示出模块之间的电连接线。
61.可选的，继续参考图2和图3，储能模块300包括至少一个指示灯，用于指示当前储能模块300的状态，让检修人员了解储能模块300的使用状况，便于维修。
62.可选的，继续参考图1-图3，防撞警示装置还包括太阳光感应模块210和电动转向模块220；太阳光感应模块210与电动转向模块220通信连接；光伏模块200的太阳能板201设置于电动转向模块220上。其中，太阳光感应模块210用于获取各个方位的太阳光强，并根据各个方位的太阳光强，控制电动转向模块220带动光伏模块200运动，以使光伏模块200的太阳光接收面朝向太阳光强最强的方位。
63.示例性的，光伏模块200通过电动转向模块220设置于箱体600上方。在白天，太阳光感应模块210可以追踪太阳光的方向，通过电动转向模块220调整光伏模块200的太阳能板的方向，如此，可使得光伏模块200达到最佳的发电状态。
64.可选的，图4为本发明实施例提供的又一种防撞警示装置的局部结构框图，参考图1-图4，太阳光感应模块210包括太阳光感应单元211、信号转换单元212和电机驱动电路212；电动转向模块220包括转向螺杆222和螺杆电机221；光伏模块200的太阳能板201设置于转向螺杆222上；太阳光感应单元211设置于光伏模块200的太阳光接收面一侧；太阳光感应单元211与信号转换单元121电连接，电信号转换单元212与电机驱动电路213电连接；电机驱动电路213与螺杆电机221通信连接。其中，信号转换单元212用于将太阳光强最强的方位信息转化为电信号；电机驱动电路213用于根据信号转换单元212的电信号控制螺杆电机211，以使光伏模块200的太阳光接收面朝向太阳光强最强的方位。
65.示例性的，转向螺杆222包括但不限于万向螺杆，以转向螺杆222包括万向螺杆为例，转向螺杆222包括4支推杆，通过控制螺杆电机221的正反转来来调整光伏模块200的太阳能板201的角度，从而达到自动追踪太阳光作用。太阳光感应单元211包括多个光敏电阻，
以太阳光感应单元211包括两个光敏电阻为例，可以将两个完全相同的光敏电阻分别放置于太阳能板的东西方向边缘处，电信号转换单元212可以在两个光敏电阻接收到的光强度不相同时通过运放比较电路将方向信号传输至电机驱动电路213，电机驱动电路213根据接收到的方向信号驱动螺杆电机221转动，使得光强度更大的一侧的转向螺杆222的推杆收缩，太阳能板201转向光强度更大的一侧，或者，电机驱动电路213根据接收到的方向信号驱动螺杆电机221转动，使得光强度更小的一侧的转向螺杆222的推杆拉长，太阳能板201转向光强度更大的一侧。
66.可选的，继续参考图1，主控模块100还分别与太阳光感应模块210和电动转向模块220电连接。其中，主控模块100还用于将储能模块300存储的电能分别转换为太阳光感应模块210和电动转向模块220的供电电能，并分别提供至太阳光感应模块210和电动转向模块220。示例性的，主控模块100可以为太阳光感应模块210和电动转向模块220提供5v的供电信号，通过主控模块100供电，供电信号更稳定，可以延长太阳光感应模块210和电动转向模块220的使用寿命。
67.可选的，继续参考图1，防撞警示装置还包括保护开关501；启动开关模块120通过保护开关501与警示发光模块500电连接。其中，保护开关501用于在警示发光模块500接收的供电信号超出预设阈值时断开启动开关模块120与警示发光模块500的电连接。示例性的，保护开关501可在警示发光模块500短路或过载时断开启动开关模块120与警示发光模块500的电连接。通过设置保护开关501能够防止在过压过流时对警示发光模块500造成损坏，使防撞警示装置安全系数更高，大大提高硬件电路的可靠性，降低硬件成本，减少经济损失。
68.可选的，在储能模块充电时可采用串联式pwm充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非pwm高3％-6％，减少电损耗，延长用电时间。
69.可选的，防撞警示装置的各个模块内的控制系统可采用工业级芯片，能在寒冷、高温、潮湿环境运行自如；同时，可使用晶振定时控制，定时控制精确；取消电位器调整控制设定点，而利用e方存储器记录各工作控制点，使设置数字化，消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素。
70.示例性的，图5为本发明实施例提供的一种防撞警示装置的电路示意图，如图5所示，当需要用电时。按动按钮开关k2，此时继电器线圈得电吸合，电路得电工作。当储能模块的电压高于10.8v时稳压二极管d1被击穿导通，三极管q2、q4正偏导通，此时继电器维持自保导通状态。当储能模块的放电电压低于10.8v时，应停止放电，以防过放电损坏储能模块，这一功能由储能模块电压检测电路完成电压采集，通过stc15f204ad与光伏模块电压检测电路、储能模块电压检测电路和三极管配合达到过充、过放的保护作用。当警示发光模快出现过载或者短路情况，q34截止，负载侧两端输出同等电压，达到短路、过载保护、防反接保护，通过stc15f204ad结合三极管、场效应管控制，到达短路、过载保护和防反接保护。
71.示例性的，图6为本发明实施例提供的一种定时启动开关模块的电路示意图。当定时启动开关设定为“自动状态”，计时达到第一预设时间段内的时间时，555芯片控制输出端mr输出接近3v的高电平，继电器线圈中流过电流，常开触点吸合，使led1点亮，指示目前定时启动开关处于导通的状态；计时达到第一预设时间段外的时间时，555芯片控制输出端mr
变为0v，继电器释放，led1熄灭，指示定时启动开关处于断开的状态。可以理解的是，也可以手动操作控制定时启动开关的状态，电路控制输出端子mr分别输出高电平或低电平，控制、指示电路工作过程与设置为“自动状态”时相同。
72.示例性的，图7为本发明实施例提供的一种光敏启动开关模块的电路示意图。在没有光照或光强较小时，光敏电阻阻值较大，它的上端为高电平，q1导通，q2基集获得高电平导通，接触器k1工作，相应开关闭合，警示发光模块发光；在有光照或光强较大时，光敏电阻阻值较小，q1、q2截止，开关断开，警示发光模块不发光；通过滑动变阻器可以调节光敏启动开关的预设光强。
73.应该理解，可以使用上面所示的各种模块，重新相互组合、增加或删除模块。例如，本发明中记载的各模块可以并行地执行也可以顺序地执行也可以有部分执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
74.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。