CN112164246B - 防止交叉行驶的机动车与非机动车碰撞的预警方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止交叉行驶的机动车与非机动车碰撞的预警方法及装置，包括机动车通过检测器、非机动车通过检测器、处理器、第一警报器和第二警报器；机动车通过检测器用于检测机动车通过，并记录对应时刻；非机动车通过检测器用于检测非机动车通过，并记录对应时刻；处理器接收机动车通过检测器及非机动车通过检测器的信息，并分别计算机动车及非机动车通过交叉路口的时间范围；当检测到一个机动车通过检测点，则当检测到至少一辆非机动车通过检测点，且两者时间范围重叠，第一警报器及第二警报器分别发出警报。本发明通过向可能在交叉路口碰撞的机动车与非机动车分别发出警报，降低两者在交叉路口发生交通冲突事故的概率。

Description

防止交叉行驶的机动车与非机动车碰撞的预警方法及装置
技术领域
本发明涉及一种交通安全警报装置，具体是属于一种防止交叉行驶的机动车与非机动车碰撞的预警方法及装置。
背景技术
在停车场出入口、建筑物出入口及小区出入口等交叉路口，极易发生机动车与非机动车发生碰撞事故，究其原因是相互冲突双发存在视觉盲区及视距问题，相互看不到对方或者忽视对方。现有技术并未提出相关的解决方案。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种防止交叉行驶的机动车与非机动车碰撞的预警方法及装置，向可能在交叉路口碰撞的机动车与非机动车分别发出警报，降低机动车与非机动车在交叉路口发生交通冲突事故的概率。
技术方案：本发明提出一种防止交叉行驶的机动车与非机动车在交叉路口碰撞的预警方法：
在机动车道路距路口Le处检测向交叉路口行驶的机动车，并记录机动车通过机动车检测点时刻Te0；其中
Le＝t0×vemax+vemax 2/2ae
其中t0为机动车及非机动车驾驶员的刹车反应时间，单位为s；vemax为机动车最高限速，单位为m/s；ae为机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2；
在非机动车道路距路口Le处检测向交叉路口行驶的非机动车，并记录非机动车通过非机动车检测点时刻Teb0；其中
Leb＝t0×vebmax+vebmax 2/2aeb
其中vebmax为非机动车最高限速，单位为m/s；aeb为非机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2；
机动车通过交叉路口的时刻Te∈[Temin，Temax]；
其中Temin是该机动车通过交叉路口的最快时刻，Temax是该机动车通过交叉路口的最慢时刻；
Temin＝Te0+Le/ve0
Temax＝Te0+t0+ve0/ae
其中，ve0为机动车初始速度，单位为m/s；
非机动车通过交叉路口的时刻Teb∈[Tebmin，Tebmax]；
其中Tebmin是该非机动车通过交叉路口的最快时刻，Tebmax是该非机动车通过交叉路口的最慢时刻；
Tebmin＝Teb0+Leb/veb0
Tebmax＝Teb0+t0+veb0/aeb
其中，veb0为非机动车初始速度，单位为m/s；
当检测到一个机动车通过检测点，则当检测到至少一辆非机动车通过检测点，且
Figure BDA0002658293870000021
时，分别在机动车道路以及非机动车道路发出警报。
进一步，所述机动车初始速度ve0通过在机动车检测点处测速得到或者令ve0＝vemax；
所述非机动车初始速度veb0通过在非机动车检测点处测速得到或者令veb0＝vebmax。
一种防止交叉行驶的机动车与非机动车在交叉路口碰撞的装置，包括机动车通过检测器、非机动车通过检测器、处理器、第一警报器和第二警报器；
所述机动车通过检测器设置在机动车道路上，用于检测机动车通过，并记录机动车通过机动车检测点时刻Te0；所述机动车检测器距离路口的距离Le＝t0×vemax+vemax 2/2ae；其中t0为机动车及非机动车驾驶员的刹车反应时间，单位为s；vemax为机动车最高限速，单位为m/s；ae为机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2；
所述非机动车通过检测器设置在非机动车道路上，用于检测非机动车通过，并记录非机动车通过非机动车检测点时刻Te0；所述非机动车检测器距离路口的距离Leb＝t0×vebmax+vebmax 2/2aeb；其中vebmax为非机动车最高限速，单位为m/s；aeb为非机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2；
所述处理器接收机动车通过检测器及非机动车通过检测器的信息，并计算机动车通过交叉路口的时间范围[Temin，Temax]；
其中Temin是该机动车通过交叉路口的最快时刻，Temax是该机动车通过交叉路口的最慢时刻；
Temin＝Te0+Le/ve0
Temax＝Te0+t0+ve0/ae
其中，ve0为机动车初始速度，单位为m/s；
以及计算非机动车通过交叉路口时间范围[Tebmin，Tebmax]；
其中Tebmin是该非机动车通过交叉路口的最快时刻，Tebmax是该非机动车通过交叉路口的最慢时刻；
Tebmin＝Teb0+Leb/veb0
Tebmax＝Teb0+t0+veb0/aeb
其中，veb0为非机动车初始速度，单位为m/s；
所述第一警报器设置在机动车道路上；所述第二警报器设置在非机动车道路上；
当检测到一个机动车通过检测点，则当检测到至少一辆非机动车通过检测点，且
Figure BDA0002658293870000031
时，同时向第一警报器和第二警报器发出开启信号，使第一警报器及第二警报器分别发出警报。
进一步，还包括机动车测速器和非机动车测速器；所述机动车测速器设置在机动车道路上，且距离路口的距离为Le；所述非机动车测速器设置在非机动车道路上，且距离路口的距离为Leb。
进一步，还包括太阳能电池；所述太阳能电池用于机动车通过检测器、非机动车通过检测器、处理器、第一警报器、第二警报器、机动车测速器和非机动车测速器的供电。
有益效果：本发明机动车通过检测器和非机动车通过检测器，预判机动车通过路口的时间范围，以及非机动车通过路口的时间范围。当两个时间范围重叠，则代表碰撞风险极高；使第一警报器向机动车发出警报，以及第二警报器向非机动车发出警报；同时机动车通过检测器的位置保证了机动车在收到警报后，能够及时在路口处停下；非动车通过检测器的位置保证了非机动车在收到警报后，能够及时在路口处停下。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为本发明的机动车测速器及非机动车测速器的测量原理图。
具体实施方式
如图1，本实施例中，本发明的应用场景为建筑物出入口或小区出入口的交叉路口。本发明的防止交叉行驶的机动车与非机动车在交叉路口碰撞的装置，包括机动车通过检测器1、非机动车通过检测器2、处理器、第一警报器3和第二警报器4。
所述机动车通过检测器1设置在机动车道路上，用于检测机动车通过，并记录机动车通过机动车检测点时刻Te0；所述机动车检测器距离路口的距离Le＝t0×vemax+vemax 2/2ae；
其中t0为机动车及非机动车驾驶员的刹车反应时间，单位为s，本实施例取为2.5s；vemax为机动车最高限速，单位为m/s，本实施例取为10km/h，换算为2.78m/s；ae为机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2，本实施例取为5m/s2；
代入后得到Le＝7.7m。机动车通过检测器1的位置保证了机动车在收到警报后，能够及时在路口处停下。
所述非机动车通过检测器2设置在非机动车道路上，用于检测非机动车通过，并记录非机动车通过非机动车检测点时刻Te0；所述非机动车检测器距离路口的距离Leb＝t0×vebmax+vebmax 2/2aeb；
其中vebmax为非机动车最高限速，单位为m/s，本实施例取为20km/h，换算为5.56m/s；aeb为非机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2，本实施例取为5m/s2；
代入后得到Leb＝17m。非机动车通过检测器2的位置保证了非机动车在收到警报后，能够及时在路口处停下。
所述处理器接收机动车通过检测器1及非机动车通过检测器2的信息，并计算机动车通过交叉路口的时间范围[Temin，Temax]；
其中Temin是该机动车通过交叉路口的最快时刻，也就是机动车匀速通过路口状态下；Temax是该机动车通过交叉路口的最慢时刻，也就是机动车在经过检测点时发现碰撞危险并刹车状态下；
Temin＝Te0+Le/ve0
Temax＝Te0+t0+ve0/ae
其中，ve0为机动车初始速度，单位为m/s；ve0可通过机动车测速器5测得；所述机动车测速器5设置在机动车道路上，且距离路口的距离为Le；
假设Te0时刻，测得一辆机动车以2.78m/s的速度通过，则Te的区间[Temin，Temax]为Te0+2.6s至Te0+3.1s之间；
以及计算非机动车通过交叉路口时间范围[Tebmin，Tebmax]；
其中Tebmin是该非机动车通过交叉路口的最快时刻，也就是非机动车匀速通过路口状态下；Tebmax是该非机动车通过交叉路口的最慢时刻，也就是非机动车在经过检测点时发现碰撞危险并刹车状态下；
Tebmin＝Teb0+Leb/veb0
Tebmax＝Teb0+t0+veb0/aeb
其中，veb0为非机动车初始速度，单位为m/s；veb0可通过非机动车测速器6测得；所述非机动车测速器6设置在非机动车道路上，且距离路口的距离为Leb；
假设Teb0时刻，测得一辆非机动车以5.56m/s的速度通过，则Teb的区间[Tebmin，Tebmax]为Te0+3.1s至Te0+3.6s之间；
所述第一警报器3设置在机动车道路上；所述第二警报器4设置在非机动车道路上；
当检测到一个机动车通过检测点，则当检测到至少一辆非机动车通过检测点，且
Figure BDA0002658293870000051
时，代表碰撞风险极高；则同时向第一警报器3和第二警报器4发出开启信号，使第一警报器3向机动车发出警报，以及第二警报器4向非机动车发出警报。
具体的，机动车测速器5及非机动车测速器6采用微波检测器。微波检测器采用侧向安装方式，测取截面上下一定距离的平均速度，作为截面速度。
微波检测器安装高度H主要考虑不被其他物体遮挡，同时考虑侧向安装柱子与所测车道内侧边缘之间的距离L1，所要检测车道宽度L，微波的倾角θ以及E面波瓣宽度α。微波检测器测量原理图见图2。根据计算图式以及一般电动自行车道路宽度以及出入口道路宽度，L1取0～1m，通过计算安装高度H，其值为5m，即可满足要求。
进一步，本发明还包括太阳能电池7；所述太阳能电池7用于机动车通过检测器1、非机动车通过检测器2、处理器、第一警报器3、第二警报器4、机动车测速器5和非机动车测速器6的供电。

Claims (5)

1.一种防止交叉行驶的机动车与非机动车在交叉路口碰撞的预警方法，其特征在于：
在机动车道路距路口Le处检测向交叉路口行驶的机动车，并记录机动车通过机动车检测点时刻Te0；其中
Le＝t0×vemax+vemax 2/2ae
其中t0为机动车及非机动车驾驶员的刹车反应时间，单位为s；vemax为机动车最高限速，单位为m/s；ae为机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2；
在非机动车道路距路口Le处检测向交叉路口行驶的非机动车，并记录非机动车通过非机动车检测点时刻Teb0；其中
Leb＝t0×vebmax+vebmax 2/2aeb
其中vebmax为非机动车最高限速，单位为m/s；aeb为非机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2；
机动车通过交叉路口的时刻Te∈[Temin，Temax]；
其中Temin是该机动车通过交叉路口的最快时刻，Temax是该机动车通过交叉路口的最慢时刻；
Temin＝Te0+Le/ve0
Temax＝Te0+t0+ve0/ae
其中，ve0为机动车初始速度，单位为m/s；
非机动车通过交叉路口的时刻Teb∈[Tebmin，Tebmax]；
其中Tebmin是该非机动车通过交叉路口的最快时刻，Tebmax是该非机动车通过交叉路口的最慢时刻；
Tebmin＝Teb0+Leb/veb0
Tebmax＝Teb0+t0+veb0/aeb
其中，veb0为非机动车初始速度，单位为m/s；
当检测到一个机动车通过检测点，则当检测到至少一辆非机动车通过检测点，且
Figure FDA0002658293860000011
时，分别在机动车道路以及非机动车道路发出警报。
2.根据权利要求1所述的防止交叉行驶的机动车与非机动车在交叉路口碰撞的预警方法，其特征在于：所述机动车初始速度ve0通过在机动车检测点处测速得到或者令ve0＝vemax；
所述非机动车初始速度veb0通过在非机动车检测点处测速得到或者令veb0＝vebmax。
3.一种防止交叉行驶的机动车与非机动车在交叉路口碰撞的装置，其特征在于：包括机动车通过检测器、非机动车通过检测器、处理器、第一警报器和第二警报器；
所述机动车通过检测器设置在机动车道路上，用于检测机动车通过，并记录机动车通过机动车检测点时刻Te0；所述机动车检测器距离路口的距离Le＝t0×vemax+vemax 2/2ae；其中t0为机动车及非机动车驾驶员的刹车反应时间，单位为s；vemax为机动车最高限速，单位为m/s；ae为机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2；
所述非机动车通过检测器设置在非机动车道路上，用于检测非机动车通过，并记录非机动车通过非机动车检测点时刻Te0；所述非机动车检测器距离路口的距离Leb＝t0×vebmax+vebmax 2/2aeb；其中vebmax为非机动车最高限速，单位为m/s；aeb为非机动车在刹车操作时的减速度，单位为m/s2；
所述处理器接收机动车通过检测器及非机动车通过检测器的信息，并计算机动车通过交叉路口的时间范围[Temin，Temax]；
其中Temin是该机动车通过交叉路口的最快时刻，Temax是该机动车通过交叉路口的最慢时刻；
Temin＝Te0+Le/ve0
Temax＝Te0+t0+ve0/ae
其中，ve0为机动车初始速度，单位为m/s；
以及计算非机动车通过交叉路口的时间范围[Tebmin，Tebmax]；
其中Tebmin是该非机动车通过交叉路口的最快时刻，Tebmax是该非机动车通过交叉路口的最慢时刻；
Tebmin＝Teb0+Leb/veb0
Tebmax＝Teb0+t0+veb0/aeb
其中，veb0为非机动车初始速度，单位为m/s；
所述第一警报器设置在机动车道路上；所述第二警报器设置在非机动车道路上；
当检测到一个机动车通过检测点，则当检测到至少一辆非机动车通过检测点，且
Figure FDA0002658293860000031
时，同时向第一警报器和第二警报器发出开启信号，使第一警报器及第二警报器分别发出警报。
4.根据权利要求3 所述的防止交叉行驶的机动车与非机动车在交叉路口碰撞的装置，其特征在于：还包括机动车测速器和非机动车测速器；所述机动车测速器设置在机动车道路上，且距离路口的距离为Le；所述非机动车测速器设置在非机动车道路上，且距离路口的距离为Leb。
5.根据权利要求3 所述的防止交叉行驶的机动车与非机动车在交叉路口碰撞的装置，其特征在于：还包括太阳能电池；所述太阳能电池用于机动车通过检测器、非机动车通过检测器、处理器、第一警报器、第二警报器、机动车测速器和非机动车测速器的供电。
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