CN107054209A - 前车前方不可见路况多功能提示系统及超车预警提示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种前车前方不可见路况多功能提示系统，包括：图像采集器，其设置在车辆前端，用于采集车辆前方图像；显示屏，其设置在车辆后方，将图像采集器获取的图像进行显示；距离探测传感器，其设置在左右两侧的车体上，在每一侧的车体上多个距离探测传感器从车头至车尾沿长度方向排列；控制开关，其设置在车体内，以将提示系统开启或关闭。本发明还提供了一种超车预警提示方法。本发明可以给大型车后方跟车提供前方道路的实时信息，减少交通事故的发生，给行人以更多的安全保障的同时还可以避免大型车后方跟车因视角问题造成不必要的违章。
Description
技术领域
本发明属于道路安全驾驶技术领域，特别涉及一种前车前方不可见路况的多功能提示系统。
背景技术
目前，随着城市化的加快，大型公交车辆在城市道路中的数量也随之增加。给我们带来出行便利的同时，也会带来一些负面影响。由于尺寸关系，大型公交车普遍会遮挡后方的视野，使后方车辆(尤其是小型车辆)和行人无法了解公交车前方的路况。经常使后方车辆或行人判断失误，轻者造成误闯红灯的情况，严重还会由于盲区的存在而引起交通事故，造成生命和财产的损失。
普遍的公交车在车尾部有大面积的后挡风玻璃，通常由贴纸广告覆盖，也有安装的LED显示器但仅能显示广告的文字等信息，造成一些安全隐患的同时也没能充分利用空间。
发明内容
本发明的目的是解决大车后方车辆视线被遮挡易发生事故的缺陷，提供了一种前车前方不可见路况的多功能提示系统。
本发明的另一个目的是解决大车后方车辆盲目超车易造成的交通事故的缺陷，提供了一种超车预警提示方法。
本发明提供的技术方案为：
一种前车前方不可见路况的多功能提示系统，包括：
图像采集器，其设置在车辆前端，用于采集车辆前方图像；
显示屏，其设置在车辆后方，将图像采集器获取的图像进行显示；
距离探测传感器，其设置在左右两侧的车体上，在每一侧的车体上多个距离探测传感器从车头至车尾沿长度方向排列；
控制开关，其设置在车体内，以将提示系统开启或关闭。
优选的是，所述图像采集器外侧设置有透明防护罩。
优选的是，所述防护罩采用有机玻璃材质制成。
优选的是，所述图像采集器能够绕水平轴线旋转，并且图像采集器轴线的方向与车辆前进方向的夹角在±5°范围之内。
优选的是，相邻两个距离探测传感器150之间的距离相等。
优选的是，其特征在于，相邻两个距离探测传感器之间的距离为5-10cm。
一种超车预警提示方法，包括如下步骤：
获取左侧车道上车辆相对与本车辆的前进速度v，和左侧车辆的车尾距离本车车尾的距离h；
当判断出并且满足v＞0，h＞2时，则在显示屏显示可以从左侧超车，否则显示禁止从左侧超车；
获取右侧车道上的车辆相对与本车辆的前进速度v0，和右侧车辆的车尾距离本车车尾的距离h0；
当判断出5h+2v＞0并且满足v＞0，h＞4时，则在显示屏显示可以从右侧超车，否则显示禁止从右侧超车。
一种超车预警提示方法，包括如下步骤：
获取后车车速前车车速以及后车宽度w0；
计算t＝tc+tadj时刻，后车右前角点的横向位移
其中，y0(t)为后车质心横线位移；tadj为后车以横向加速超车前车速的调整时间；
后车与前车的安全预警条件为：
x0(t)＜x1(t)-l1-w0sinθ(t)
其中，x1(t)为前车纵向位移，θ(t)为方向角，l1为前车长度；
将上式简化后得到最终预警条件
Sr(0)＝x1(0)-l1-x0(0)；
在满足上式条件时，控制器发出可以超车的信号到显示屏上来提示后车此时可以进行超车；否则提示禁止超车。
优选的是，所述后车以横向加速超车前车速的调整时间tadj为2秒。
本发明的有益效果是：本发明可以给大型车后方跟车提供前方道路的实时信息，减少交通事故的发生，给行人以更多的安全保障的同时还可以避免大型车后方跟车因视角问题造成不必要的违章。
附图说明
图1为本发明所述的前车前方不可见路况的多功能提示系统总体结构示意图。
图2为本发明所述的探测左侧车辆速度和距离的示意图。
图3为本发明所述的图像采集器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供了一种前车前方不可见路况的多功能提示系统，安装于公交车、货车等大型车辆上，包括图像采集器110、显示屏120以及控制器130。控制器130分别与图像采集器110和显示屏120连接，控制器130设置在车内。
所述图像采集器110安装在车辆的前方，用于采集车辆前方图像。所述图像采集器110采用高清摄像头。图像采集器110外安装有透明的防护罩111，用于对图像采集器110进行保护，防止下雨时雨水对图像采集器110造成损坏，也避免路面飞溅的沙石对图像采集器110造成敲打撞击。
如图3所示，所述图像采集器110安装在云台上，式图像采集器110能够绕水平轴线旋转，并且由驱动电机带动能够调节俯仰角度，并且控制图像采集器110轴线的方向与车辆前进方向的夹角在±5°范围内。
显示屏120安装在车辆的后方，在显示屏上能够实时显示图像采集器110采集的图像，供后方的车辆驾驶员观看，以便能够了解前车前方道路的情况，尤其是前方路口红绿灯状况。同时，控制器130能够对图像采集器110采集的图像进行分析，判断前方是否有车辆以及前方是否处于红灯状态，并用文字显示在显示屏120上，对后方车辆驾驶员进行进一步的提醒。
在车内还安装有控制开关140，其与控制器130连接，能够控制整个系统的开启或关闭，在车辆进入山区道路或其他复杂道路时，由驾驶员开启；在不需要的时候可关闭，减少能耗。
在车辆的左右两侧的车体上，从车头至车尾沿长度方向设置有一排距离探测传感器150，相邻两个距离探测传感器150之间的距离相等。作为一种优选的，相邻两个距离探测传感器150之间的距离为5-10cm。
使用位于车体两侧的距离探测传感器150能够测量出左右两侧的车辆距离本车辆的距离，同时还能够测量出左右两侧的车辆相对与本车辆的前进速度。如图3所示，例如在本车辆的左侧车道上有一辆行驶中的车辆，通过位于本车辆左侧的一排距离探测传感器150能够测量出左侧车道上车辆距离本车辆的距离H。同时，还能测量出左侧车道上车辆相对与本车辆的前进速度。某一时刻，左侧车辆位于A位置，一段时间后，左侧车辆行驶到了B位置，此时，能够探测到左侧车辆的距离探测传感器150的位置也发生的变化，根据两个位置时最前端两个能够探测到左侧车辆的探测传感器150之间的距离，除以时间就能够得到左侧车道上车辆相对与本车辆的前进速度v。此外，通过距离探测传感器150还能够获取左侧车辆的车尾距离本车车尾的距离h。
在获取了左侧车道上车辆相对与本车辆的前进速度v，和左侧车辆的车尾距离本车车尾的距离h两个参数后，控制器130会对这两个参数进行处理，然后提醒后方车辆是否适合从左侧超车。
当控制器130判断出并且满足v＞0，h＞2时，则在显示屏120显示可以从左侧超车，否则显示禁止从左侧超车。
同样的，通过距离探测传感器150能够获取右侧车道上的车辆相对与本车辆的前进速度v0，和右侧车辆的车尾距离本车车尾的距离h0，控制器130会对这两个参数进行处理，然后提醒后方车辆是否适合从右侧超车。
当控制器130判断出5h+2v＞0并且满足v＞0，h＞4时，则在显示屏120显示可以从右侧超车，否则显示禁止从右侧超车。
通过提醒后方车辆，是否可以进行超车，从而有效的避免后方车辆在超越本车时，因视野被挡、盲目超车而造成交通事故。
本发明还提供了一种超车预警方法，目的是对超越前车时对与前车发生碰撞风险进行预警。
后车在t＝0时刻开始实施超车行为，后车以横向加速超车前车速的调整时间为为tadj，后车与前车车发生碰撞的类型为车辆斜向碰撞或车辆追尾碰撞，假定前车在原车道上保持匀速行驶，即满足条件前车横向加速度和纵向加速度均为0。当后车以一定横向加速度穿越前车左侧边界线时，后车右前角点前车发生碰撞。后车经过时间tc+tadj后，右前角点刚好经过前车左侧边界线，定义tc+tadj为后车到达碰撞点的时间。
当t＜tadj时，如果后车仍未实施超车行为，易与前车发生追尾碰撞；当在tadj＜t＜tc+tadj时，如果后车实施超车行为，易与前车前车发生斜向碰撞。当t＝tc+tadj时，后车右前角点的横向位移为
其中，y0(t)为后车质心横线位移，x0(t)为后车纵向位移，w0为后车宽度。
分析此情况下车辆间的运动关系，后车与前车的安全预警条件为：
x0(t)＜x1(t)-l1-w0sinθ(t)
其中，x1(t)为前车纵向位移，θ(t)为方向角。l1为前车长度，它是关于超车时间的函数。
上式中的最后一项w0sinθ(t)的引入能确保整个超车过程中后车的右前角点与前车的车尾不发生任何形式的碰撞。鉴于θ(t)和sinθ(t)取得最大值时对应的时间段为t＝tc+tadj，预警条件可简化成
x0(t)＜x1(t)-l0-max(sinθ(t))
令Sr(t)＝x1(t)-l1-x0(t)
当t∈[0，tc+tadj]，只要确保Sr(t)＞0，后车超越前车时就不会发生碰撞，即
在满足上式条件时，控制器130发出可以超车的信号到显示屏120上来提示后车此时可以进行超车。否则提示禁止超车。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种前车前方不可见路况多功能提示系统，其特征在于，包括：
图像采集器，其设置在车辆前端，用于采集车辆前方图像；
显示屏，其设置在车辆后方，将图像采集器获取的图像进行显示；
距离探测传感器，其设置在左右两侧的车体上，在每一侧的车体上多个距离探测传感器从车头至车尾沿长度方向排列；
控制开关，其设置在车体内，以将提示系统开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的前车前方不可见路况多功能提示系统，其特征在于，所述图像采集器外侧设置有透明防护罩。
3.根据权利要求2所述的前车前方不可见路况多功能提示系统，其特征在于，所述防护罩采用有机玻璃材质制成。
4.根据权利要求1所述的前车前方不可见路况多功能提示系统，其特征在于，所述图像采集器能够绕水平轴线旋转，并且图像采集器轴线的方向与车辆前进方向的夹角在±5°范围之内。
5.根据权利要求1所述的前车前方不可见路况多功能提示系统，其特征在于，相邻两个距离探测传感器之间的距离相等。
6.根据权利要求5所述的前车前方不可见路况多功能提示系统，其特征在于，其特征在于，相邻两个距离探测传感器之间的距离为5-10cm。
7.一种超车预警提示方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取左侧车道上车辆相对与本车辆的前进速度v，和左侧车辆的车尾距离本车车尾的距离h；
当判断出并且满足v＞0，h＞2时，则在显示屏显示可以从左侧超车，否则显示禁止从左侧超车；
获取右侧车道上的车辆相对与本车辆的前进速度v0，和右侧车辆的车尾距离本车车尾的距离h0；
当判断出5h+2v＞0并且满足v＞0，h＞4时，则在显示屏显示可以从右侧超车，否则显示禁止从右侧超车。
8.一种超车预警提示方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取后车车速前车车速以及后车宽度w0；
计算t＝tc+tadj时刻，后车右前角点的横向位移
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其中，y0(t)为后车质心横线位移；tadj为后车以横向加速超车前车速的调整时间；
后车与前车的安全预警条件为：
x0(t)＜x1(t)-l1-w0sinθ(t)
其中，x1(t)为前车纵向位移，θ(t)为方向角，l1为前车长度；
将上式简化后得到最终预警条件
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Sr(0)＝x1(0)-l1-x0(0)；
在满足上式条件时，控制器发出可以超车的信号到显示屏上来提示后车此时可以进行超车；否则提示禁止超车。
9.根据权利要求8所述的超车预警提示方法，其特征在于，所述后车以横向加速超车前车速的调整时间tadj为2秒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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