CN109901168A - 一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统及方法 - Google Patents

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高射
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Abstract

本发明一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统及方法，该系统包括设置在护栏上的导轨，导轨上设置有雷达和限位开关。该方法通过雷达检测发射信号与接收信号之间的时间差来计算车辆与雷达安装点之间的距离，并通过比较雷达检测到相邻几次距离值来判断车辆是否处于停止状态。雷达正常运行情况下，雷达检测到的距离值是不断变化的，如果有车辆停在高速公路上，则检测到的值应该是不变或者相差很小的。通过比较雷达测得的距离值，如果距离值相等或者差值在很小的范围内，则认为有静止存在的车辆。在确定有静止车辆的情况下，安装在护栏上的雷达沿着护栏上的导轨在规定区域内移动，当检测到新的距离值满足判别车道要求时，判断出静止车辆停在哪个车道。

Description

一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统及方法
技术领域
本发明属于探测技术领域，具体涉及一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统及方法。
背景技术
行驶在高速公路上的车辆经常因意外或故障出现停止在路边的情况，影响后面车辆的正常驾驶。如果是在雨雾天等能见度低的情况下，更有着严重的安全隐患。目前现有技术中，还没有更好的解决此问题的方法。
发明内容
针对现在高速公路上因意外停车造成对后面正常行驶车辆的安全隐患，本发明提供一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统及方法，可以检测到高速公路上是否有停止的车辆，停止在哪一个车道，通过对后面车辆的引导，可以很好的排除安全隐患，可以对后车起到很好的预警与引导作用。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，包括设置在高速公路任意一侧护栏上的导轨，以及均匀设置在导轨上的若干组限位开关；其中，
每组限位开关均包括第一限位开关和第二限位开关，每组限位开关的第一限位开关和第二限位开关之间的导轨上均设置有一个雷达，且该雷达能够在导轨沿护栏作直线往复运动，当雷达由第一限位开关处运动到第二限位开关处时沿原路返回。
本发明进一步的改进在于，每组限位开关的两个限位开关之间的导轨长20米。
本发明进一步的改进在于，该雷达能够通过检测高速公路上在其探测范围内的目标车辆的距离，做出存在判断与车道判断。
本发明进一步的改进在于，该雷达为微波雷达，发射频率为24GHz，在高速公路任意一侧护栏上每间隔20米安装一个。
本发明进一步的改进在于，该雷达安装在一个由直流电机驱动的小车上，小车在导轨上能够直线运动并带动雷达直线运动。
本发明进一步的改进在于，每个雷达的安装点处还安装有报警器。
一种基于护栏和雷达的车辆存在检测方法，该方法基于上述一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，对高速公路上目标车辆的存在判断时，雷达向四周发射信号后，如果探测范围内有目标车辆存在，则会反射信号，雷达发射信号和接收到反射信号之间有一个时间差，根据这个时间差计算出目标车辆与雷达安装点之间的距离；如果雷达测得的距离在相邻几次内都相等或者差值在预设的范围内，则认为该雷达探测区域内存在停止的目标车辆。
本发明进一步的改进在于，对高速公路上目标车辆车道判断时，首先当该雷达检测到在其探测范围内有车辆存在时，进行车道判断；此时，雷达沿着安装在护栏上的导轨直线运动，并检测在其运动过程中探测到的目标车辆的最小距离，根据这个最小距离和高速公路有几个车道，判断出目标车辆处于哪个车道。
本发明进一步的改进在于，对高速公路上目标车辆的存在判断时，当判断车辆存在，如果车辆停止时间超过设定时间，则报警；如果车辆停止时间不超过设定时间，则不报警。
本发明具有如下有益的技术效果：
本发明提供的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，通过在高速公路任意一侧护栏上设置导轨，在导轨上设置限位开关和雷达，雷达可在导轨上沿护栏作直线运动，且当雷达运动由第一限位开关处运动到第二限位开关处就沿原路返回。该雷达能通过检测高速公路上在其探测范围内的目标车辆的距离，做出存在判断与车道判断。
进一步，雷达为微波雷达，发射频率为24GHz。24GHz的微波雷达可以穿透雨雾，因此在雨雾天等天气较恶劣的情况也能很好的完成检测任务。在高速公路单侧的护栏上每隔20米安装一个，雷达的发射天线面与接收天线面与车辆行驶方向平行。
进一步，雷达的直线运动是由一个小车实现的。雷达安装在一个由直流电机驱动的小车上，直线导轨安装在护栏上，小车在导轨上直线运动并带动雷达直线运动。
进一步，每个雷达安装点处还安装有报警器，当雷达判断车辆存在，而且存在时间超过设定时间，则报警器抱紧，警示过往车辆有停止车辆存在；如果存在时间不超过设定时间，则不报警。
本发明提供的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测方法，其中，车辆存在判断的原理是：雷达向四周发射信号后，如果探测范围内有目标车辆存在，则会反射信号，雷达发射信号和接收到反射信号之间有一个时间差，根据这个时间差可以计算出目标车辆与雷达安装点之间的距离。如果雷达测得的距离在相邻几次内都相等或者差值在一个很小的范围内，则认为该雷达探测区域内存在停止的目标车辆。
车道判断的原理是：当该雷达检测到在其探测范围内有车辆存在时，进行车道判断。雷达沿着安装在护栏上的导轨直线运动，并检测在其运动过程中探测到的目标车辆的最小距离，根据这个最小距离和高速公路有几个车道，判断出目标车辆处于哪个车道。例如，对于三车道高速公路，当检测到的最小距离小于等于3.75米，则认为该静止车辆处于离雷达最近的第一车道；当检测到的最小距离在3.75米与7.5米之间，则认为该静止车辆处于第二车道；当检测到的最小距离在7.5米与11.25米之间，则认为该静止车辆处于第三车道。
附图说明
图1为本发明基于护栏和雷达的车辆存在检测方法的工作流程图；
图2为本发明基于护栏和雷达的车辆存在检测系统的安装示意图。
附图标记说明：
1-导轨，2-第一限位开关，3-第二限位开关，4-雷达。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
如图2所示，本发明提供的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，包括设置在高速公路任意一侧护栏上的导轨1，以及均匀设置在导轨1上的若干组限位开关；其中，每组限位开关均包括第一限位开关2和第二限位开关3，每组限位开关的第一限位开关2和第二限位开关3之间的导轨1上均设置有一个雷达4，且该雷达4能够在导轨1沿护栏作直线往复运动，当雷达4由第一限位开关2处运动到第二限位开关处3时沿原路返回。
其中，本发明的雷达能通过检测高速公路上在其探测范围内的目标车辆的距离，做出存在判断与车道判断。所述雷达为微波雷达，发射频率为24GHz。24GHz的微波雷达可以穿透雨雾，因此在雨雾天等天气较恶劣的情况也能很好的完成检测任务。在高速公路单侧的护栏上每隔20米安装一个，雷达的发射天线面与接收天线面与车辆行驶方向平行。该雷达安装在一个由直流电机驱动的小车上，小车在导轨上能够直线运动并带动雷达直线运动。
如图1所示，本发明提供的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测方法，包括以下内容：
车辆存在判断的原理是：雷达向四周发射信号后，如果探测范围内有目标车辆存在，则会反射信号，雷达发射信号和接收到反射信号之间有一个时间差，根据这个时间差可以计算出目标车辆与雷达安装点之间的距离。比较雷达测得的连续几次的距离值，如果雷达测得的距离值在相邻几次内都相等或者差值在预设的范围内，则认为该雷达探测区域内存在停止的目标车辆。本发明拟采用比较五次雷达连续测得的距离值，如果当前测得距离值等于上一次采的距离值，则计数加1，再次进行距离检测；如果不等于，则判断这两次测得距离值的绝对值是否小于等于1(这个值可以调节)，如果是，则计数加1，再次进行距离检测，如果不等于则计数清零重新进行距离检测。当计数值等于5时，则判断有车辆存在，接下来就进行目标静止车辆所在车道的判断。
车道判断的原理是：当该雷达检测到在其探测范围内有车辆存在时，进行车道判断。雷达沿着安装在护栏上的导轨直线运动，并检测在其运动过程中探测到的目标车辆的最小距离，根据这个最小距离和高速公路有几个车道，判断出目标车辆处于哪个车道。具体过程如下：当判断有车辆存在后，雷达从第一限位开关处沿着护栏上的导轨向第二限位开关处直线运动。在移动过程中不断检测目标车辆的距离，这时由于高速公路上可能仍有车辆经过，所以至少也需要连续两次检测到的距离相等或者绝对值相差在很小的范围内，则才可以判断为检测到的这个距离是静止车辆而非运动车辆的。当雷达由第一开关处运动到第二开关处后，沿原路返回，这两个直线运动过程检测到的最小值应该是相等的。如果不相等，则需要重新检测一次。由于雷达是安装在高速公路边的护栏上，雷达发射天线面与接收天线面与车辆行驶方向垂直，所以可以根据雷达从第一限位开关处直线运动到第二开关处过程中检测到的最小距离来判断目标静止车辆所在的车道。拿三车道高速公路来说，标准高速公路的车道宽是3.75米，所以当检测到的最小距离小于等于3.75米，则认为该静止车辆处于离雷达最近的第一车道；当检测到的最小距离在3.75米与7.5米之间，则认为该静止车辆处于第二车道；当检测到的最小距离在7.5米与11.25米之间，则认为该静止车辆处于第三车道。对于三车道高速公路，路宽为11.25米，所以雷达检测到的大于11.25的距离本发明都不认为是高速路上车辆的有效距离，予以舍弃。
每个雷达安装点处还安装有报警器，当雷达判断车辆存在，而且存在时间超过1分钟时，则报警器抱紧，警示过往车辆有停止车辆存在；如果存在时间不超过1分钟，则不报警。
雷达的直线运动是由一个小车实现的。雷达安装在一个由直流电机驱动的小车上，直线导轨安装在护栏上，小车在导轨上直线运动并带动雷达直线运动。

Claims (9)

1.一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，其特征在于，包括设置在高速公路任意一侧护栏上的导轨(1)，以及均匀设置在导轨(1)上的若干组限位开关；其中，
每组限位开关均包括第一限位开关(2)和第二限位开关(3)，每组限位开关的第一限位开关(2)和第二限位开关(3)之间的导轨(1)上均设置有一个雷达(4)，且该雷达(4)能够在导轨(1)沿护栏作直线往复运动，当雷达(4)由第一限位开关(2)处运动到第二限位开关处(3)时沿原路返回。
2.根据权利要求1所述的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，其特征在于，每组限位开关的两个限位开关之间的导轨(1)长20米。
3.根据权利要求1所述的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，其特征在于，该雷达(4)能够通过检测高速公路上在其探测范围内的目标车辆的距离，做出存在判断与车道判断。
4.根据权利要求1所述的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，其特征在于，该雷达(4)为微波雷达，发射频率为24GHz，在高速公路任意一侧护栏上每间隔20米安装一个。
5.根据权利要求1所述的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，其特征在于，该雷达(4)安装在一个由直流电机驱动的小车上，小车在导轨上能够直线运动并带动雷达直线运动。
6.根据权利要求1所述的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，其特征在于，每个雷达(4)的安装点处还安装有报警器。
7.一种基于护栏和雷达的车辆存在检测方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至5中任一项所述的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测系统，对高速公路上目标车辆的存在判断时，雷达(4)向四周发射信号后，如果探测范围内有目标车辆存在，则会反射信号，雷达(4)发射信号和接收到反射信号之间有一个时间差，根据这个时间差计算出目标车辆与雷达(4)安装点之间的距离；如果雷达(4)测得的距离在相邻几次内都相等或者差值在预设的范围内，则认为该雷达探测区域内存在停止的目标车辆。
8.根据权利要求7所述的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测方法，其特征在于，对高速公路上目标车辆车道判断时，首先当该雷达(4)检测到在其探测范围内有车辆存在时，进行车道判断；此时，雷达(4)沿着安装在护栏上的导轨(1)直线运动，并检测在其运动过程中探测到的目标车辆的最小距离，根据这个最小距离和高速公路有几个车道，判断出目标车辆处于哪个车道。
9.根据权利要求8所述的一种基于护栏和雷达的车辆存在检测方法，其特征在于，对高速公路上目标车辆的存在判断时，当判断车辆存在，如果车辆停止时间超过设定时间，则报警；如果车辆停止时间不超过设定时间，则不报警。
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