CN104361768A - 一种智能l形弯道交通警示装置 - Google Patents

Abstract

本发明所述的一种智能L形弯道交通警示装置，由路基检测装置，双面指示灯，太阳能电池组电源供电系统三部分组成。该装置的控制核心采用低成本高集成混合信号控制芯片，充分利用了CPU内部集成的各种模块，系统电路结构简单化、功耗小、可靠性高，并结合蓄电池加太阳能充电的供电方式，很好地解决了野外长期使用的问题。通过在安全距离范围内主动检测道路上车辆通过情况，根据车辆通过信息来控制前方转弯处预警灯的警示信号，以提示对面方向驾驶员注意控制车速和避让，进一步提高车辆驾驶出行的安全系数；同时该装置可以避免以往的太阳能警示灯由于长时间不断闪烁而给驾驶员造成安全意识麻痹的弊端。

Description

一种智能L形弯道交通警示装置

技术领域

本发明属于道路辅助机械领域，是涉及道路交通安全性能方面的基于感应技术的车辆检测装置的技术。 

背景技术

近年来，随着我国公路里程的增加和汽车工业的快速发展，汽车交通安全已经引起了公众越来越多的关注。据美国高速公路交通安全局调查，在高速公路交通事故中，发生在弯道处的交通事故是其他道路的8倍。这是因为弯道路面的复杂性和特殊性，车辆在转弯处未能及时减速而超速过弯，易发生侧滑或相撞，所以弯道是交通事故的多发地段。基于上述背景，本专利提出一种针对公路L形弯道的车辆警示装置。 

通过对现有的各种道路车辆警示装置的特点、性能进行分析,我们发现,超声波、雷达、激光有以下的固有缺陷: 

当监控方向出现多目标时,不能很好的辨识出类别复杂的目标,导致误报、漏报；在道路弯道处不能很好检测到车辆目标,受公路上栏杆影响,也导致误报和漏报；雷达和激光的探测距离达到几十公里以上,但是在200米以内探测效果不好，成本较高、大题小做,并且其系统复杂、体积庞大、造价昂贵；激光的视觉角度几乎为零,方向性强,天气变化鲁棒性差；机器视觉的防撞预警系统的技术要求和硬件要求高,受气候影响较大； 

为了使道路车辆警示装置克服上面各个系统的缺陷,应注意以下几点: 

提高抗干扰能力,减少误报；增加视觉角度,提高监控范围；提高稳定性,减少误报,漏报；增加装置可靠性、灵活性，能够在环境恶劣地区正常工作和适应各种特殊情况；增加报警决策因素,超声波、雷达、激光等系统报警的因素是汽车和危险物距离,应该考虑相对速度、相对加速度、车型大小以及天气因素；形成智能型专家系统,提高报警的实时性、准确性,因为不同的车型和不同的天气对安全距离和安全时间要求不同；形成行业标准，这是 当务之急，因为产品的成功应用离不开行业标准。L形弯道交通警示装置的应用将推动汽车的智能化、信息化，也对无人驾驶技术起到促进作用，从而让我们的行车生活处于安全、舒适、快捷之中。 

通过调查分析，我们得到导致弯道处车辆发生事故的原因主要有以下几种： 

1、由于环境障碍物阻挡，驾驶员无法提前获知对向来车情况，如果有一方驾驶员行驶时未能按规则行驶在相应的车道上，在过弯处便易发生交通事故。 

2、弯道行驶要求车速减慢，由于未能提前观察到对向来车，在行驶经过多个弯道后，驾驶员容易放松警惕，不能将车速降至安全过弯车速以内，若此时双方均以较高速度过弯，会因避让不及发生交通事故。 

3、凸面反光镜在天气环境良好的情况下能有效提供弯道会车警示，但是在阴雨天和夜间或镜面模糊、受损时严重影响预警效果。 

4、弯道处拐弯缓冲距离较短，若未能提前预警，驾驶员无法及时有效制动。 

与现有技术相比本发明的有益效果是： 

1.本发明解决了原有光学弯道反光镜只是在晴天或较良好的环境下进行预警距离较短的会车提示的缺陷，通过设计L形弯道车辆警示装置的LED方阵指示灯，保证在全天候为驾驶员可能面对的会车情况提供具有充足反应时间的可靠预警信号。更大程度地提高驾驶员及时避让的可能性，以一种全新的方案保障驾驶员的人身财产安全。 

2.本发明所述的L形弯道车辆警示装置运用电子测控技术，对恶劣环境有强抗干扰性，使其适应性强于依靠驾驶员视觉的光学反光镜。 

3.本发明所述的L形弯道车辆警示装置结构简单，安装方便，寿命长。且成本较低，易于市场化 

4.本发明所述的L形弯道车辆警示装置工作安全可靠，红外测距传感器的输出信号灵敏度高，精度高。 

5.本发明以高集成混合信号控制芯片作为主控单元，通过分析障碍物传感器的信号来确定是否发出信号，整个系统具有简单、实用、高效与稳定的特点，有利于整合到道路测速系统中。 

6.本发明所述的L形弯道车辆警示装置的监测部分可根据不同道路路况进 行改造，改造过程方便简单。 

发明内容

本发明所述的一种智能L形弯道交通警示装置通过设计L形弯道交通警示装置，保证汽车在L形弯转弯处接收到前方弯道遮蔽区域内对面方向来车接近的警示，以提高车辆安全通过率。该装置主要功能是通过在安全距离范围内主动检测道路上车辆通过情况，根据车辆通过信息来控制前方转弯处预警灯的警示信号，以提示对面方向驾驶员注意控制车速和避让，进一步提高车辆驾驶出行的安全系数；同时该装置可以避免以往的太阳能警示灯由于长时间不断闪烁而给驾驶员造成安全意识麻痹的弊端。该警示装置的控制核心采用低成本高集成混合信号控制芯片(C805lF3lO)，充分利用了CPU内部集成的A/D转换模块、比较器模块、PCA捕捉模块等，系统电路结构简单化、功耗小、可靠性高，并结合蓄电池加太阳能充电的供电方式，很好地解决了野外长期使用的问题。 

工作原理 

在安装红外测距传感器之前，先测量公路的宽度d1，之后设置红外测距传感器的阈值为五分之二d1，记为d0。 

(1)对于同一侧同一车道出现一辆车的情况 

如果该车进入监测范围，那么如果外侧车道的子监测元件A按先A1后A2的顺序,检测到的距离d小于d0时，说明靠近该传感器的车道内有车辆即将经过L形弯，此时，当外侧车道的子监测控件A按先A1后A2的顺序,A传感器的测量值为1，此时与该公路中心线相平行的钢板上与A对应的指示灯a灯亮起。之后a,b灯之间的三个矩形指示灯由a到b依次循环亮起，时刻提醒另一侧车道的驾驶员车正在接近弯道处。当外侧车道的子监测控件B按先B1后B2的顺序,检测到的距离d小于d0时，B的测量值为1，该钢板上的指示灯中与B对应的b灯亮起，此时a灯不熄灭，两盏灯亮起。a,b之间的三个矩形灯熄灭。之后b,c灯之间的三个矩形指示灯由b到c依次循环亮起，当外侧车道的子监测控件C按先C1后C2的顺序,检测到的距离d小于d0时，C的测量值为1，该钢板上的指示灯中与之对应的c灯亮起。此时三盏灯全部亮 起,随后箭头指示灯g亮起，b，c之间的三个矩形灯熄灭。此时说明汽车马上进入转弯状态。如果红外测距传感器子监测元件的监测数字顺序为先2后1，则测量值增加量为0，无效。当被检测的车通过弯道之后，与之相离的路段上的三个红外测距传感器的测量值全部减1，当三个传感器的测量值全部为0时，指示灯全部熄灭，系统初始化，同时为下一次监测做准备。L形弯道的另一侧车道的工作原理与之相同，在此就不在赘述。通过这种方式提醒L形弯道另一侧的驾驶员前方有车及车距路口的大致距离，使驾驶员采取减速或变道或停车等待等操作，从而顺利通过L形弯。具体情况参照图1，图2，图3。当A车B车处于如图一所示的路况时，A车所观察到的指示灯情况如图2所示，B车所观察到的指示灯情况如图3所示。 

(2)对于同一侧同一车道出现两辆及以上辆车的情况 

如果同一车道上同方向行驶有两辆及以上辆车时，除上述原理之外，还需要注意的是： 

①该系统具有计数功能，红外测距传感器每成功检测到一辆车，红外测距传感器的测量值加1，数值可以累加。 

②会出现当一辆车通过弯道之后，会出现三个指示灯全不熄灭的情况，说明有一车在转弯处；当中熄灭一个或两个指示灯时，说明有车即将接近转弯处，此时驾驶员也要多加小心。 

附图说明

图1为本发明所述的一种智能L形弯道交通警示装置的路况布置图； 

图2为本发明所述的一种智能L形弯道交通警示装置的图1中A车所看到的指示灯工作图； 

图3为本发明所述的一种智能L形弯道交通警示装置的图1中B车所看到的指示灯工作图； 

图4为本发明所述的一种智能L形弯道交通警示装置的双面指示灯结构图。 

其中 

1.红外测距传感器A； 9指示灯a 

2.红外测距传感器B；   10.指示灯b； 

3.红外测距传感器C；   11.指示灯c； 

4.红外测距传感器D；   12.指示灯d； 

5.红外测距传感器E；   13.指示灯e； 

6.红外测距传感器F；   14.指示灯f； 

7.双面指示灯；      15.箭头指示灯g； 

8.1汽车A；          16.箭头指示灯h； 

8.2汽车B；          17太阳能电池板。 

具体实施方式

本发明通过采用如下技术方案实现的：智能L形弯道交通警示装置由路基检测装置，双面指示灯，太阳能电池组电源供电系统三部分组成。 

路基检测装置。 

本发明所述的一种智能L形弯道交通警示装置的路基检测装置由六个子监测组件(分别编号：A,B,C,D,E,F)组成。每个子监控组件由两个红外测距传感器组成，如子监测组件A由两个红外测距传感器A1，A2组成。将A1和A2间隔300mm按数字较小的传感器更接近来车方向，并排安装在固定支架的水平高度上。控制传感器安装高度为600mm，由A1，A2和支架组成一个子监测组件A。这6个子监测组件具体排布方式参见图1。 

(二)双面指示灯。 

本发明所述的一种智能L形弯道交通警示装置的双面指示灯结构如图3所示：将指示灯安装在L形弯的相互垂直的两条公路的中心线的交点上，其高度使得双向驾驶员均能清晰地看到。以防止大型车辆挡住灯光。在相互垂直的两个平面钢板内分别嵌入式安装三盏LED黄色方阵灯和一个箭头指示灯，每两个指示灯之间安装三个矩形指示灯。可以指示出与该面相平行的马路来车一侧是否有车以及车距离路口的大致距离指示灯的上方安装太阳能电池板，用来收集太阳能，为系统持续供电。 

(三)太阳能电池组电源供电系统。 

太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池(组)以及逆 变器组成，该系统与现有的太阳能电池组电源供电系统原理相同，只是安装的位置不同。 

Claims (4)

1.一种智能L形弯道交通警示装置，它包括路基装置，双面指示灯，用于装置供电的太阳能蓄电池组以及相应的电控部分；其特征如在于：所述路基装置等间距安装在车辆向弯道处行驶时所在的车道同侧；所述双面指示灯安装在弯道处两条相垂直的马路的中线交点处；太阳能与电池组给系统进行供电，电控部分内存入事先编号的程序，实现该装置的功能。

2.根据权利要求1所述的智能L形弯道交通警示装置的路基装置，其特征在于：每个测距传感装置包括两个等高并排安装的测距传感器，通过两个传感器接受到信号的先后顺序判断其所测车道的来车方向。

3.根据权利要求1所述的智能L形弯道交通警示装置的双面指示灯，其特征在于：通过逐个亮起的指示灯表达将对面方向车辆至弯道处的距离信息，各指示灯中间安装可循环亮起矩形灯带显示来车方向，箭头指示灯可以与矩形指示灯进行衔接。

4.根据权利要求1所述的智能L形弯道交通警示装置的电控部分，其特征在于：通过测距传感装置的测量值增减情况，达到记数被检测路段各区间的瞬时车辆存在数目，从而控制双面指示灯。