CN108230677A - 基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置 - Google Patents

基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置 Download PDF

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杨志发
曾环经
于卓
李世武
张浩东
孙文财
王琳虹
刘爱民
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Abstract

本发明涉及一种基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置包括传感器检测模块和数据处理模块；所述的传感器检测模块安装在道路上方或路侧，用于采集车辆通过其两个检测点的时间信息；数据处理模块根据该时间信息计算前、后两车的车速、车速差及车间距并进行行车安全程度判断，然后将行车安全程度判断结果发送给控制终端。利用本发明能够实现对车辆运行状态的实时检测并将车辆行车安全程度判断结果传输至控制终端以便采取进一步措施，减少严重交通事故产生概率。

Description

基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置
技术领域
本发明属于汽车主动安全技术领域，涉及一种基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置。
背景技术
如今有关提升道路交通安全的措施主要为区间测速、测速点测速、摄像头违章拍照等。现有交通安全措施存在如下缺陷：无法及时获知通过道路的车辆每一瞬时的车速是否超速；后车跟驰距离是否小于安全车距；前后车辆相对车速差是否合理等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置，该装置能够及时获知道路上的车辆瞬时车速是否超速、后车跟驰距离是否小于安全车距和前后车辆相对车速差是否合理。
为了解决上述技术问题，本发明的基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置包括传感器检测模块和数据处理模块；所述的传感器检测模块安装在道路上方或路侧，用于采集车辆通过其两个检测点的时间信息；数据处理模块根据该时间信息计算前、后两车的车速、车速差及车间距并进行行车安全程度判断，然后将行车安全程度判断结果发送给控制终端；所述的传感器检测模块包括安装座、两个传感器模块及对应的两组远程调节校准组件；安装座通过其固定底板固定在道路上方或路侧；两个传感器模块的中心线在同一平面内并呈90°夹角；远程调节校准组件安装在安装座上并与对应的传感器模块连接，可调节两传感器模块中心线所在平面与水平面的夹角，从而实现两传感器模块检测点偏差的校正。
所述的远程调节校准组件包括T字节、连杆轴、直齿轮、液压控制系统、齿条活塞液压缸；液压控制系统固定在安装座的固定底板上；传感器模块通过T字节与连杆轴固定连接，连杆轴安装于安装座的U型底座上，并与直齿轮同轴连接；直齿轮与固定在U型底座上的齿条活塞液压缸的活塞杆啮合；液压控制系统通过两根油管分别与齿条活塞液压缸的两个油口连接。
两个传感器模块分别用于采集前、后两车通过两个检测点时时间信息。通过远程遥控装置，可启动液压控制系统实现齿条活塞液压缸内油量调节，进而通过活塞杆和直齿轮带动连杆轴转动；当连杆轴转动时带动与其配合的T字节及传感器模块绕连杆轴转动，以实现对两个传感器模块检测点偏差的纠正。
所述的远程调节校准组件还可以采用下述结构：
远程调节校准组件包括减速电机、T字节、连杆轴；减速电机固定在安装座的U型底座上；传感器模块通过T字节与连杆轴固定连接，连杆轴安装于安装座的U型底座上，并与减速电机的输出轴同轴连接。
两个传感器模块分别用于采集前、后两车通过两个检测点时的时间信息。通过远程遥控装置可驱动减速电机运转并通过连杆轴带动与其配合的T字节及传感器模块绕连杆轴转动，以实现对两个传感器模块检测点偏差的纠正。
所述的数据处理模块按照下述方法计算前、后两车的车速、车速差及车间距，并进行行车安全程度判断：
步骤一、设传感器检测模块的第一个检测点处检测到前车时的时间为t1，第一个检测点检测不到前车时的时间为t1’，在第二个检测点处检测到前车时的时间为t2；根据公式(1)计算前车在两个检测点之间时的平均车速v1，根据公式(2)计算前车长度l1；
l1＝v1(t′1-t1) (2)
其中s0为传感器检测模块两检测点之间的距离；
当v1大于车辆在道路上行驶的预设速度限值v0时，则判定前车超速，并将判断结果发送至控制终端；当检测到前车的车身长度l1大于小型汽车车身最大长度设定值l0时，判定前车为非小型汽车，并将判断结果发送至控制终端；
步骤二、设传感器检测模块在第一个检测点处检测到后车时的时间为t3；根据公式(3)计算前车与后车之间的车间距s1；
s1＝(t3-t2)v1+s0-l1 (3)
若当前车辆与前车车间距小于安全车间距d，则判定前车为非小型汽车，并将判断结果发送至控制终端；安全车间距d根据公式(4)计算；
步骤三、按照与计算前车车速相同的方法计算后车车速v2，然后根据公式(5)计算前、后两车的车速差vc；
vc＝v2-v1 (5)
若当前前、后两车车速差vc≧20Km/h，则将判断结果发送至控制终端。
为了克服无法及时获知通过道路的车辆在某一瞬时的车速是否超速,后车跟驰距离是否小于安全车距，前后车辆相对车速差是否合理，本发明提供了一种车辆运行状态检测识别的检测装置，该装置可安装在隧道顶部、道路路侧、横跨式交通信号灯灯杆上方或者交通执法车辆侧方等，以实现在不同环境条件下对车辆运行状态的检测。在一段较长路段上可以分布多个检测装置，检测通过该路段车辆位置、行驶车速、车间距和前后车车速差。检测车辆运行状态的传感器检测模块的位置可以做到远程调节校准。利用本发明能够实现对车辆运行状态的实时检测并将车辆行车安全程度判断结果传输至控制终端以便采取进一步措施，减少严重交通事故产生概率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的总体结构框图；
图2为实施例1的传感器检测模块结构立体图；
图3为实施例2的传感器检测模块结构立体图；
图4为传感器检测模块工作原理图；
图5为数据处理模块工作步骤逻辑流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明的基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置包括传感器检测模块和数据处理模块。所述的传感器检测模块安装在道路上方或路侧，用于采集其两个检测点处前、后车通行的时间信息；数据处理模块根据该时间信息计算前、后车的车速、车速差及车间距并进行行车安全程度判断，然后将行车安全程度判断结果发送给控制终端。
如图2所示，所述的传感器检测模块包括安装座1、两个传感器模块及对应的两组远程调节校准组件。安装座1通过其固定底板1上的四个螺钉13固定在道路上方或路侧；两个传感器模块的中心线在同一平面内并呈90°夹角。远程调节校准组件包括T字节31、连杆轴32、直齿轮33、液压控制系统4、齿条活塞液压缸5；液压控制系统4固定在安装座1的固定底板11上；传感器模块2通过T字节31与连杆轴32固定连接，连杆轴32安装于安装座1的U型底座12上，并与直齿轮33同轴连接；直齿轮33与固定在U型底座12上的齿条活塞液压缸5的活塞杆啮合；液压控制系统4通过两根油管41分别与齿条活塞液压缸5的两个油口连接。通过远程调节校准组件可以调节两传感器模块中心线所在平面与水平面的夹角，从而实现两传感器模块检测点偏差的校正。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于，所述的远程调节校准组件中采用减速电机51代替直齿轮33、液压控制系统4和齿条活塞液压缸5；减速电机51固定在安装座1的U型底座12上；减速电机51的输出轴通过联轴节52与连杆轴32固定连接。通过远程调节校准组件可以调节两传感器模块中心线所在平面与水平面的夹角，从而实现两传感器模块检测点偏差的校正。
如图4、5所示，数据处理模块按照下述方法计算前、后车的车速、车速差及车间距，并进行行车安全程度判断：
步骤一、道路上可以分布多个车辆运行状态检测识别装置；假定前、后两车在两检测点之间匀速行驶，针对任一检测识别装置，设传感器检测模块的第一个检测点处检测到前车时的时间为t1，第一个检测点检测不到前车时的时间为t1’，在第二个检测点处检测到前车时的时间为t2；根据公式(1)计算前车在两个检测点之间时的平均车速v1，根据公式(2)计算前车长度l1；
l1＝v1(t′1-t1) (2)
其中s0为传感器检测模块两检测点之间的距离；
当v1大于车辆在道路上行驶的预设速度限值v0时，则判定前车超速，并将判断结果发送至控制终端；当检测到前车的车身长度l1大于小型汽车车身最大长度设定值l0时，判定前车为非小型汽车，并将判断结果发送至控制终端；
步骤二、设传感器检测模块在第一个检测点处检测到后车时的时间为t3；根据公式(3)计算前车与后车之间的车间距s1；
s1＝(t3-t2)v1+s0-l1 (3)
若当前车辆与前车车间距小于安全车间距d，则判定前车为非小型汽车，并将判断结果发送至控制终端；安全车间距d根据公式(4)计算；
步骤三、按照与计算前车车速相同的方法计算后车车速v2，然后根据公式(5)计算前、后两车的车速差vc；
vc＝v2-v1 (5)
若当前前、后两车车速差vc≧20Km/h，则将判断结果发送至控制终端。
数据处理模块的行车安全程度判断结果可通过有线或无线数据传输方式发送至控制终端。
在较长一段路段上，当前车不断向前行驶，则将经过第二、三传感器检测模块下方，并于后车形成新的一组车辆运行状态的检测与识别组，如布置的传感器检测模块在合理前提下足够密集，则可实时检测到车辆每一瞬时的车速是否超速，后车跟驰距离是否安全，前后车辆相对车速差是否安全。

Claims (4)

1.一种基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置，其特征在于包括传感器检测模块和数据处理模块；所述的传感器检测模块安装在道路上方或路侧，用于采集车辆通过其两个检测点的时间信息；数据处理模块根据该时间信息计算前、后两车的车速、车速差及车间距并进行行车安全程度判断，然后将行车安全程度判断结果发送给控制终端；所述的传感器检测模块包括安装座(1)、两个传感器模块及对应的两组远程调节校准组件；安装座(1)通过其固定底板(1)固定在道路上方或路侧；两个传感器模块的中心线在同一平面内并呈90°夹角；远程调节校准组件安装在安装座(1)上并与对应的传感器模块连接，可调节两传感器模块中心线所在平面与水平面的夹角，从而实现两传感器模块检测点偏差的校正。
2.根据权利要求1所述的基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置，其特征在于所述的远程调节校准组件包括T字节(31)、连杆轴(32)、直齿轮(33)、液压控制系统(4)、齿条活塞液压缸(5)；液压控制系统(4)固定在安装座(1)的固定底板(11)上；传感器模块(2)通过T字节(31)与连杆轴(32)固定连接，连杆轴(32)安装于安装座(1)的U型底座(12)上，并与直齿轮(33)同轴连接；直齿轮(33)与固定在U型底座(12)上的齿条活塞液压缸(5)的活塞杆啮合；液压控制系统(4)通过两根油管(41)分别与齿条活塞液压缸(5)的两个油口连接。
3.根据权利要求1所述的基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置，其特征在于所述的远程调节校准组件包括减速电机(51)、T字节(31)、连杆轴(32)；减速电机(51)固定在安装座(1)的U型底座(12)上；传感器模块(2)通过T字节(31)与连杆轴(32)固定连接，连杆轴(32)安装于安装座(1)的U型底座(12)上，并与减速电机(51)的输出轴同轴连接。
4.根据权利要求1所述的基于位置检测的车辆运行状态检测识别装置，其特征在于所述的数据处理模块按照下述方法计算前、后两车的车速、车速差及车间距，并进行行车安全程度判断：
步骤一、设传感器检测模块的第一个检测点处检测到前车时的时间为t1，第一个检测点检测不到前车时的时间为t1’，在第二个检测点处检测到前车时的时间为t2；根据公式(1)计算前车在两个检测点之间时的平均车速v1，根据公式(2)计算前车长度l1；
l1＝v1(t′1-t1) (2)
其中s0为传感器检测模块两检测点之间的距离；
当v1大于车辆在道路上行驶的预设速度限值v0时，则判定前车超速，并将判断结果发送至控制终端；当检测到前车的车身长度l1大于小型汽车车身最大长度设定值l0时，判定前车为非小型汽车，并将判断结果发送至控制终端；
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s1＝(t3-t2)v1+s0-l1 (3)
若当前车辆与前车车间距小于安全车间距d，则判定前车为非小型汽车，并将判断结果发送至控制终端；安全车间距d根据公式(4)计算；
步骤三、按照与计算前车车速相同的方法计算后车车速v2，然后根据公式(5)计算前、后两车的车速差vc；
vc＝v2-v1 (5)
若当前前、后两车车速差vc≧20Km/h，则将判断结果发送至控制终端。
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