CN106097776A - 一种弯道防碰撞预警系统及其控制方法 - Google Patents

一种弯道防碰撞预警系统及其控制方法 Download PDF

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汪军
卢桂馥
王忠群
刘志军
邹姗
郭梦圆
章勤
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Abstract

本发明揭示了一种弯道防碰撞预警系统,系统在弯道两端的入弯处各设置一个监控预警装置,每个所述监控预警装置包括检测入弯方向车辆的毫米波雷达、向入弯方向显示信息的报警显示屏、主控制单元和无线通信模块,所述毫米波雷达输出信号至主控制单元,所述主控制单元输出报警信号至报警显示屏,所述无线通信模块与主控制单元通信,两个所述监控预警装置的无线通信模块进行通信。本系统能够有效的提高山路弯道行车的安全性,降低事故发生概率。

Description

一种弯道防碰撞预警系统及其控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及智能交通领域,具体涉及一种山区弯道防车辆碰撞的预警装置。
背景技术
[0002]随着人们生活水平的不断提高,出行旅游的次数也越来越多,尤其是一些山区原始生态景点更受青睐。鉴于山区特殊的地理环境,道路弯道多、视线遮挡严重,导致弯道处无法远距离观测到对方来车,另外车道狭窄,大部分驾驶员为了安全,倾向于在道路中间行驶,占用部分逆向车道,给弯道行车安全带来了潜在的隐患。普遍采用的办法是在弯道处增加警示牌。这种常态化的提醒方式,不管有无危险均进行提醒,导致大部分驾驶员对提示信息麻痹,进而忽视,起不到明显的警示效果。另外也有专利提到在车辆上安装雷达或者视频监控模块对前方路况进行检测,也只是检测到弯道路况,无法确定弯道处反向是否有来车,提醒效果同路边指示牌差不多。如果能够有一种智能检测装置,安装在弯道的两端分别对弯道处远距离接近的车辆进行检测并通过无线通信的方式和另外一端的智能检测装置进行通信,并提前通过电子路牌和语音(模拟车辆喇叭)进行提醒,就可以大大避免此类交通事故的发生。
发明内容
[0003]本发明所要解决的技术问题是实现一种能够在山区弯道驾驶时,给予车辆安全提示避免发生碰撞的预警装置。
[0004]为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种弯道防碰撞预警系统,系统在弯道两端的入弯处各设置一个监控预警装置,每个所述监控预警装置包括检测入弯方向车辆的毫米波雷达、向入弯方向显示信息的报警显示屏、主控制单元和无线通信模块,所述毫米波雷达输出信号至主控制单元,所述主控制单元输出报警信号至报警显示屏,所述无线通信模块与主控制单元通信,两个所述监控预警装置的无线通信模块进行通信。
[0005]每个所述监控预警装置设有语音报警模块,所述语音报警模块与主控制单元连接。
[0006]每个所述监控预警装置设有视觉监控系统,所述视觉监控系统输出信号至主控制单元。
[0007]系统在弯道处设有辅助照明装置,所述辅助照明装置包括通信单元、照明单元和控制单元,所述通信单元与两个所述监控预警装置的无线通信模块通信,所述通信单元与控制单元通信,所述控制单元输出开关信号至照明单元。
[0008] 所述辅助照明装置还包括两个路况显示屏,所述路况显示屏悬空固定在弯道处上方,两个路况显示屏分别朝向两个入弯方向,且每个路况显示屏配有具有夜视功能的视频监控模块,所述视频监控模块固定在显示屏旁采集来向入弯方向路况,且采集一个入弯方向路况的视频监控模块输出视频信息至朝向另一个入弯方向的路况显示屏。
[0009]所述毫米波雷达通过CAN总线与主控制单元连接并通过CAN总线将雷达检测结果信息发送给主控制单元,
[0010]所述视觉监控模块也通过CAN总线与主控制单元连接将视觉检测结果信息发送给主控制单元,所述主控制单元将雷达和视觉检测结果信息进行信息融合并发送给主控制单元的控制决策软件模块,所述主控制单元的决策模块的输出结果通过所述无线通信模块发送给另外一端的所述智能监控防撞预警装置,所述智能监控预警装置通过所述主控制模块控制所述报警显示屏和语音报警模块进行提醒,同时控制所述辅助照明装置进行提前照明。所述报警显示屏分别朝向两个入弯方向。
[0011 ]基于所述弯道防碰撞预警系统的控制方法:
[0012] I)系统上电后监控预警装置分别自检并交互故障检测结果;
[0013] 2)如果系统出现故障,则进行故障报警,否则执行3);
[0014] 3)进入弯道车辆的实时监控以及两个监控装置间信息的交互,同时判断两端车辆是否同时进入弯道或者在间隔很短的时间内同时进入弯道,如果是,则执行步骤4),否则执行步骤3);
[0015] 4)主控制单元通过控制LED报警显示屏进行危险预警提醒显示,同时控制语音报警模块发出模拟弯道另一侧驶来车辆的喇叭声进行危险预警提醒。
[0016]如果毫米波雷达探测到车辆超速,则给予报警提示。
[0017]如果毫米波雷达探测到有车辆驶入弯道,则点亮辅助照明装置的照明单元。
[0018]如果毫米波雷达探测到有车辆驶入弯道,则启动路况显示屏和视频监控模块,并在预设额定时间内没有新的车辆驶入弯道,则关闭路况显示屏和视频监控模块。
[0019]本发明具有如下优点:
[0020]本发明车辆检测报警装置分别安装在弯道两端对车辆进行实时监控。有碰撞危险时才报警,克服了路牌固定提醒容易让人麻痹大意的缺陷;
[0021]本发明车辆检测报警装置分别安装在弯道两端对车辆进行实时监控。克服了在车辆上安装视觉系统只识别弯道以及夜晚工况下弯道不易识别的不足;
[0022]本发明通过弯道前方道路上方的电子显示屏对接近弯道的车辆进行视觉提醒,同时通过控制喇叭发出车辆喇叭的声音模拟弯道另一端接近车辆发出的喇叭声音对接近弯道车辆进行提醒,提高了危险提醒的有效性;
[0023]本发明采用视觉视频监控模块和毫米波雷达相结合的方式对车辆进行检测克服了单一传感器的不足。
附图说明
[0024]下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明:
[0025]图1为弯道防碰撞预警系统硬件框图;
[0026]图2为弯道防碰撞预警系统的控制方法流程图;
[0027]图3为弯道防碰撞预警系统场景安装示意图。
具体实施方式
[0028]本系统在山区弯道的两端路边或者道路上方安装车辆检测装置,对车道远方来车的车速和距离进行检测并判断进入弯道的时间,并通过无线通信模块4发送给弯道另一头的检测装置,另一头的检测装置同时也实时检测车道来车,并对来车的车速和距离进行识另IJ,判断进入弯道的时间,如果可能在很短的时间段内两个方向车辆同时进入弯道,则通过弯道处安装在车道上方的LED显示屏进行危险提醒和发出模拟车辆喇叭的声音,提醒弯道另一方的来车,提醒其注意减速慢行和靠右车道行车。
[0029]如图1所示,监控预警装置用于检测弯道前方道路上接近弯道的车辆,两个功能一样,相互之间可以通信,并进行危险预警提醒,包括通过大屏幕电子显示屏和喇叭提醒。监控预警装置包括用于弯道前方接近车辆检测的毫米波雷达2、视觉感知系统、控制单元、无线通信模块4、LED报警显示屏5和语音报警模块6组成。
[0030]毫米波雷达2用于实时检测弯道前方接近车辆的相对距离、速度和方位角度,并通过CAN通信发送给主控制单元I。
[0031]视觉监控系统3用于配合毫米波雷达2进一步识别车辆的有效性,并将识别结果通过CAN总线发送给主控制单元I。雷达和视觉的信息融合能够有效提高弯道前方环境感知的准确性和有效性。
[0032]主控制单元I将毫米波雷达2和视觉监控系统3通过CAN总线发送来的信息通过无线通信模块4发送给弯道另一端的监控单元,同时结合弯道另一端监控装置发送来的弯道另外一端探测的信息,进行判断弯道两端车辆是否同时或者在很短的时间内同时进入弯道,如果是,则通过控制LED显示屏显示报警信息对进入弯道的车辆进行危险提醒,同时控制语音报警模块6发出模拟车辆喇叭的声音,提醒弯道另一端有车辆接近。
[0033]车辆检测采用毫米波雷达2和视频监控模块相结合的方式对车道来车进行检测,通过数据融合提高检测的准确信,同时解决夜间视频监控模块车辆检测效果明显下降和受环境因素影响的问题。
[0034]此外,系统在弯道处设有辅助照明装置,辅助照明装置包括通信单元、照明单元和控制单元,通信单元与两个所述监控预警装置的无线通信模块4通信,通信单元与控制单元通信,所述控制单元输出开关信号至照明单元,可以通过检测选择性的提高照明级别。
[0035] 辅助照明装置还包括两个路况显示屏,路况显示屏悬空固定在弯道处上方,两个路况显示屏分别朝向两个入弯方向,且每个路况显示屏配有具有夜视功能的视频监控模块,视频监控模块固定在显示屏旁采集来向入弯方向路况,且采集一个入弯方向路况的视频监控模块输出视频信息至朝向另一个入弯方向的路况显示屏,即每个入弯口均可以通过路况显示屏观察来车方向的入弯口路况图像信息,为了提高设备的使用安全性,可以在视频监控模块和路况显示屏外增设防雨防尘罩,防雨防尘罩可以是深色不透明的,降低强光线对屏幕的影响。
[0036]提醒方式通过车辆道路上方的LED大屏幕进行提醒,没危险时,可以播放广告,有危险时显示危险提醒,并配以动画。同时通过控制大功率喇叭发出模拟弯道另一头来车喇叭的声音,提醒来车要注意减速慢行和靠右车道行车。克服了弯道一端鸣喇叭,另外一端无法听到的问题和对普通语音提醒不敏感的问题,提高了危险提醒的有效性。
[0037]基于上述系统,控制方法如图2所示,包括如下步骤:
[0038] I)系统上电后监控预警装置分别自检并交互故障检测结果;包括雷达系统、视觉监控系统3、无线通信模块4、LED报警显示屏5、和语音报警模块6等各子系统的自检,同时将自检结果发送给监控预警装置,然后执行步骤B;
[0039] 2)如果系统出现故障,则进行故障报警,否则执行C;
[0040] 3)进入弯道车辆的实时监控以及两个监控装置间信息的交互,同时判断两端车辆是否同时进入弯道或者在间隔很短的时间内同时进入弯道。如果是,则执行步骤4,否则执行步骤3 ;
[0041] 4)主控制单元I通过控制LED报警显示屏5进行危险预警提醒显示,同时控制语音报警模块6发出模拟弯道另一侧驶来车辆的喇叭声进行危险预警提醒。
[0042]如果毫米波雷达2探测到车辆超速,则给予报警提示,避免车辆入弯过快,降低发生事故的概率;如果毫米波雷达2探测到有车辆驶入弯道,则点亮辅助照明装置的照明单元,通过照明让驾驶员集中注意,提高弯道口处的照明亮度,也能让驾驶员更加清楚的观察路况,如果毫米波雷达2探测到有车辆驶入弯道,则启动路况显示屏和视频监控模块,并在预设额定时间内没有新的车辆驶入弯道,则关闭路况显示屏和视频监控模块,显示来向视频信息,更加方便驾驶员了解来向路况,通过系统的开关设置,避免视频监控模块和路况显示屏长期工作影响工作寿命。
[0043]上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种弯道防碰撞预警系统,其特征在于:系统在弯道两端的入弯处各设置一个监控预警装置,每个所述监控预警装置包括检测入弯方向车辆的毫米波雷达、向入弯方向显示信息的报警显示屏、主控制单元和无线通信模块,所述毫米波雷达输出信号至主控制单元,所述主控制单元输出报警信号至报警显示屏,所述无线通信模块与主控制单元通信,两个所述监控预警装置的无线通信模块进行通信。
2.根据权利要求1所述的弯道防碰撞预警系统,其特征在于:每个所述监控预警装置设有语音报警模块,所述语音报警模块与主控制单元连接。
3.根据权利要求1或2所述的弯道防碰撞预警系统,其特征在于:每个所述监控预警装置设有视觉监控系统,所述视觉监控系统输出信号至主控制单元。
4.根据权利要求1所述的弯道防碰撞预警系统,其特征在于:系统在弯道处设有辅助照明装置,所述辅助照明装置包括通信单元、照明单元和控制单元,所述通信单元与两个所述监控预警装置的无线通信模块通信,所述通信单元与控制单元通信,所述控制单元输出开关信号至照明单元。
5.根据权利要求4所述的弯道防碰撞预警系统,其特征在于:所述辅助照明装置还包括两个路况显示屏,所述路况显示屏悬空固定在弯道处上方,两个路况显示屏分别朝向两个入弯方向,且每个路况显示屏配有具有夜视功能的视频监控模块,所述视频监控模块固定在显示屏旁采集来向入弯方向路况,且采集一个入弯方向路况的视频监控模块输出视频信息至朝向另一个入弯方向的路况显示屏。
6.根据权利要求5所述的弯道防碰撞预警系统,其特征在于:所述毫米波雷达通过CAN总线与主控制单元连接并通过CAN总线将雷达检测结果信息发送给主控制单元, 所述视觉监控模块也通过CAN总线与主控制单元连接将视觉检测结果信息发送给主控制单元,所述主控制单元将雷达和视觉检测结果信息进行信息融合并发送给主控制单元的控制决策软件模块,所述主控制单元的决策模块的输出结果通过所述无线通信模块发送给另外一端的所述智能监控防撞预警装置,所述智能监控预警装置通过所述主控制模块控制所述报警显示屏和语音报警模块进行提醒,同时控制所述辅助照明装置进行提前照明。所述报警显示屏分别朝向两个入弯方向。
7.基于权利要求1-6中任一项所述弯道防碰撞预警系统的控制方法,其特征在于: 1)系统上电后监控预警装置分别自检并交互故障检测结果; 2)如果系统出现故障,则进行故障报警,否则执行3); 3)进入弯道车辆的实时监控以及两个监控装置间信息的交互,同时判断两端车辆是否同时进入弯道或者在间隔很短的时间内同时进入弯道,如果是,则执行步骤4),否则执行步骤3); 4)主控制单元通过控制LED报警显示屏进行危险预警提醒显示,同时控制语音报警模块发出模拟弯道另一侧驶来车辆的喇叭声进行危险预警提醒。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于:如果毫米波雷达探测到车辆超速,则给予报警提示。
9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于:如果毫米波雷达探测到有车辆驶入弯道,则点亮辅助照明装置的照明单元。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于:如果毫米波雷达探测到有车辆驶入弯道,则启动路况显示屏和视频监控模块,并在预设额定时间内没有新的车辆驶入弯道,则关闭路况显示屏和视频监控模块。
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