一种道路施工主动智能防撞预警机器人

摘要

本发明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。

权利要求

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；

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。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，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。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，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，并将所述车辆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。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，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。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于：所述机器人基于所述车牌号码获取该车辆的实时位置，通过所述车辆的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声波发送方向向该车辆发送定向声音报警。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，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的实时位置，所述机器人通过网络与监控平台相连接，并将所述机器人的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。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述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。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于，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；并且所述机器人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的视频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，所述监控平台还用于查看历史来车方向现场录像及历史预警事件信息。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，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。

说明书

一种道路施工主动智能防撞预警机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及道路智能设备技术领域，特别是一种道路施工主动智能防撞预警机器人。

背景技术

[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。

发明内容

[0005] 本发明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；

[0007] 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；

[0008] 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；

[0009] 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；

[0010] 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。

[0011] 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：

[0012] 纵距：Obj_DistLong=(DistLongH<<5+DistLongL)*0.2–500；

[0013] 横距：Obj_DistLat=(DistLatH<<8+DistLatL)*0.2‑204.6；

[0014] 车速：Obj_VrelLong=(VrelLongH<<2+VrelLongL)*0.25–128；

[0015] 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。

[0016] 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。

[0017] 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。

[0018] 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。

[0019] 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。

[0020] 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。

[0021] 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。

[0022] 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。

[0023] 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。

[0024] 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。

[0025] 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。

[0026] 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
至第二晶体管的基极，所述第二晶体管的集电极与驱动芯片L298HN的EN B端相连接，所述
第一晶体管、第二晶体管的发射极接地，所述驱动芯片L298HN的OUT1、OUT2端分别接第一电
机的两端，所述驱动芯片L298HN的OUT3、OUT4端分别接第二电机的两端，第五电阻的一端接
5V电源，第五电阻的另一端与驱动芯片L298HN的EN A端相连接，第六电阻的一端接5V电源，
第六电阻的另一端与驱动芯片L298HN的EN B端相连接。

[0027] 更进一步地，无线射频扩频电路采用射频芯片，所述射频芯片的NSS、MOSI、MISO、SCK端分别与ARM处理器的PA4、PA7、PA6、PA5端相连接，所述射频芯片的DIO0、DIO1、DIO2、
DIO3、DIO4、DIO5分别通过一个电阻与ARM处理器的相应接口相连接，以实现数据的扩频通
讯。

[0028] 更进一步地，PWM音频发生器的第七电阻的一端与所述ARM处理器的PA15端相连接，第七电阻的另一端与第七电容的一端并联后连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端
与第八电容的一端并联后连接第九电阻的一端，第九电阻的另一端与第十电阻的一端并联
后连接第九电容后输出，第七、八电容的另一端、第十电阻的另一端接地，施密特触发逆变
器的A端与所述ARM处理器的PB8端相连接。

[0029] 本发明的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。本发明的机器人部署在施工
区域200米范围内，当有车辆触发报警时，通过摇旗、闪烁报警灯警示路过施工区域车辆注
意安全，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；本发明的机器人的
电路结构适应于野外露天的高速功能施工环境，抗干扰性、抗电涌性好；本发明可区分车道
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；本
发明的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；本发明的机器人
可以同时记录来车车速信息，并结合视频录像，以方便事后追溯取证，并同时通过定位技
术，精确定位防撞主机所处的位置，以方便管理设备，还具备可感知设备故障采集功能，方
便设备运维管理；本发明创造性的研制了振动预警手环，佩戴在施工工人身上，防止因工人
疏忽没有注意到声音、灯光警报而发生事故，即本申请可以提供多重安全保护。

附图说明

[0030] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

[0031] 图1是根据本发明的实施例的一种道路施工主动智能防撞预警机器人的结构图。

[0032] 图2是根据本发明的实施例的道路施工主动智能防撞预警机器人的ARM处理器的电路结构图。

[0033] 图3是根据本发明的实施例的道路施工主动智能防撞预警机器人的高速CAN通讯接口的电路结构图。

[0034] 图4是根据本发明的实施例的道路施工主动智能防撞预警机器人的电机驱动电路的电路结构图。

[0035] 图5是根据本发明的实施例的道路施工主动智能防撞预警机器人的无线射频扩频电路的电路结构图。

[0036] 图6是根据本发明的实施例的道路施工主动智能防撞预警机器人的PWM音频发生器的电路结构图。

[0037] 图7是根据本发明的实施例的道路施工主动智能防撞预警机器人的黄蓝爆闪的电路结构图。

[0038] 图8是根据本发明的实施例的道路施工主动智能防撞预警机器人的GPS系统的电路结构图。

具体实施方式

[0039] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了
便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

[0040] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

[0041] 图1示出了本发明的一种道路施工主动智能防撞预警机器人，适用于普通公路和高速公路等施工场合，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；

[0042] 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；

[0043] 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；

[0044] 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；

[0045] 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。

[0046] 本发明的机器人部署在施工区域200米范围内，当有车辆触发报警时，通过摇旗、闪烁报警灯警示路过施工区域车辆注意安全，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，这是本发明的重要发明点之一。

[0047] 在一个实施例中，由于机器人的工作环境为施工现场，环境较为恶劣，为提供了稳定的电源，使得机器人的控制系统可以抵抗振动、电磁辐射的干扰，如图2所示，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，机器人的抗电磁干扰性能最佳，这
是本申请的另一个重要发明点。

[0048] 在一个实施例中，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：

[0049] 纵距：Obj_DistLong=(DistLongH<<5+DistLongL)*0.2–500；

[0050] 横距：Obj_DistLat=(DistLatH<<8+DistLatL)*0.2‑204.6；

[0051] 车速：Obj_VrelLong=(VrelLongH<<2+VrelLongL)*0.25–128；

[0052] 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。优选地，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。

[0053] 本发明的速度阈值等可设置，雷达传感器（即毫米波雷达车检装置）始终扫描前方车辆、以每60毫秒为周期不断发送扫描测量值给内嵌控制器（即ARM处理器），控制器采集雷
达传感器器的检测原始数据，通过内嵌程序，计算来车的距离，车速，所在横向宽度(车道)
范围，是否符合报警条件，其雷达测速要求准确率可达到95以上，本发明可区分车道进行监
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，这是本发
明的重要发明点之一。

[0054] 本发明中，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，因此，所述高速CAN通讯接口的性能极为重要，其直接关系到所述毫米波雷达车检装
置采集的数据能否实时的传送至ARM处理器进行处理，因此，本发明设计了高速CAN通讯接
口的具体电路结构，如图3所示，其时延为0.3‑2ms，满足了实际需要。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。这样设计的电路结构，
数据传输时延极小，且抗电压波动能力强，满足了施工现场的需求，这是本发明的另一个重
要发明点。

[0055] 在一个实施例中，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，以对过往车辆的司机进行提醒，使得司机避开施工车道，
为实现机器人的双臂摇摆，如图4所示，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晶体管的基极，所述第二晶体管的集电极与驱动芯片L298HN的EN B
端相连接，所述第一晶体管、第二晶体管的发射极接地，所述驱动芯片L298HN的OUT1、OUT2
端分别接第一电机的两端，所述驱动芯片L298HN的OUT3、OUT4端分别接第二电机的两端，第
五电阻的一端接5V电源，第五电阻的另一端与驱动芯片L298HN的EN A端相连接，第六电阻
的一端接5V电源，第六电阻的另一端与驱动芯片L298HN的EN B端相连接。本发明的电机驱
动电路可以抵抗大电涌，防止电路烧坏或损坏电机，这是本发明的另一个重要发明点。

[0056] 在一个实施例中，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。由于本发明的机器人是用于道路施工区域，无线射频扩频电路
的要求信噪比较高，从而能准确的发出报警信号，无线射频扩频电路采用射频芯片，如图5
所示，所述射频芯片的NSS、MOSI、MISO、SCK端分别与ARM处理器的PA4、PA7、PA6、PA5端相连
接，所述射频芯片的DIO0、DIO1、DIO2、DIO3、DIO4、DIO5分别通过一个电阻与ARM处理器的相
应接口相连接，以实现数据的扩频通讯，这是本发明的另一个重要发明点。

[0057] 在一个实施例中，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。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，具体地，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。

[0058] 在一个实施例中，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；为了实现定向声音报警的功能，本发明设计了具体的电路结构，如图6
所示，PWM音频发生器的第七电阻的一端与所述ARM处理器的PA15端相连接，第七电阻的另
一端与第七电容的一端并联后连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端与第八电容的一端
并联后连接第九电阻的一端，第九电阻的另一端与第十电阻的一端并联后连接第九电容后
输出，第七、八电容的另一端、第十电阻的另一端接地，施密特触发逆变器的A端与所述ARM
处理器的PB8端相连接。从而实现了基于图像及车速定向的向进入施工区域的车辆进行报
警，该稳定的定向声音报警功能，使得声音报警仅对进入施工区域的车辆其作用，不影响其
他司机的驾驶，这是本发明的另一个重要发明点。

[0059] 在一个实施例中，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，声光提示为黄蓝爆闪，其控制电路如图7所示，其实现了稳定的黄蓝爆闪提示，这是本发
明的另一个重要发明点。

[0060] 在一个实施例中，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。

[0061] 本发明中，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，GPS定位系统如图8所示，其实现了稳定的系统定位信号的采集，这是本发明的另一
个重要发明点。

[0062] 在一个实施例中，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。

[0063] 在一个实施例中，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。

[0064] 本发明的机器人可以同时记录来车车速信息，并结合视频录像，以方便事后追溯取证，并同时通过定位技术，精确定位防撞主机所处的位置，以方便管理设备，还具备可感
知设备故障采集功能，方便设备运维管理。这是本发明的另一个重要发明点。

[0065] 在一个实施例，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。本发明创造性的研制了振动预警手环，佩戴在施工工人身上，防止因工人疏忽没有注意
到声音、灯光警报而发生事故，即本申请可以提供多重安全保护，这是本发明的另一个重要
发明点。

[0066] 最后所应说明的是：以上实施例仅以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发
明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应
涵盖在本发明的权利要求范围当中。