CN114987333A - 一种移动式智慧车用三角警示牌 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及交通安全警示设备技术领域，具体为一种移动式智慧车用三角警示牌，包括投影机构，所述投影机构转动安装在投影底座的内部，所述投影底座的底部固定安装在舵机的输出轴上，所述投影底座的一侧固定安装有连动杆，所述连动杆的末端转动安装在投影机构的底部，所述舵机固定安装在支撑杆的内部，所述支撑杆固定安装在支撑槽上，所述支撑槽固定安装在两个横梁上。本发明具有两种提示方式，当马路一侧具备波形护栏时，可以将该装置的挂臂安装在波形护栏上，将小车移动到指定位置后进行投影提示，当马路一侧不具备波形护栏时，可以通过小车在路面行驶到一定距离后，开始进行投影提示，多种工作方式给使用者多种选择。
Description
技术领域
本发明涉及交通安全警示设备技术领域，具体为一种移动式智慧车用三角警示牌。
背景技术
当机动车在行驶过程中因发生事故或故障而无法驶离路面时，按照规定驾驶人员应当在车辆后方100-150m处摆放三角警示牌，警示后方车辆避免出现二次事故。但是目前国内的传统车用三角警示牌仅配备单一的静态反光设备，对其他车辆的警示作用存在很大的局限性。同时，当外界存在暴雨、大风等恶劣天气状况下传统的三角警示牌稳定性和警示作用将会受到严重影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动式智慧车用三角警示牌，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种移动式智慧车用三角警示牌，包括投影机构，所述投影机构转动安装在投影底座的内部，所述投影底座的底部固定安装在舵机的输出轴上，所述投影底座的一侧固定安装有连动杆，所述连动杆的末端转动安装在投影机构的底部，所述舵机固定安装在支撑杆的内部，所述支撑杆固定安装在支撑槽上，所述支撑槽固定安装在两个横梁上，所述横梁固定安装在小车的内部，所述支撑槽上还安装有挂臂。
优选的，所述投影机构包括前置盖，所述前置盖通过螺纹配合在投影仪外壳的一端，所述投影仪外壳的内部靠近前置盖的一侧调节有凸透镜，所述投影仪外壳的内部还安装有灯片光源模块，所述投影仪外壳的末端固定安装有后盖。
优选的，所述连动杆由一个舵机和两个连杆组成，两个所述连杆首尾转动连接，其中一个连杆的侧壁与舵机的输出轴固定安装，所述舵机固定安装在投影底座上，另外一个连杆的末端转动安装在投影仪外壳的侧壁。
优选的，所述支撑槽包括两个方筒，两个所述方筒之间固定安装有转轴，两个所述方筒的顶部均开设有开口，所述方筒的顶部固定安装有上盖。
优选的，所述上盖的内部固定安装有螺母，所述上盖从上到下贯穿有螺栓，所述螺栓与螺母螺纹安装，且螺栓的末端贯穿开口并延伸至方筒的内部。
优选的，所述小车的内部固定安装有四个马达，四个所述马达均与小车的滚轮传动连接。
优选的，所述挂臂套接在支撑槽的方筒内，所述挂臂通过螺栓与支撑槽的方筒固定连接，所述挂臂的中间部位转动安装有支撑轮，所述挂臂的底端转动安装有两个相同的槽轮。
优选的，所述小车的内部设置有用于安装电池及电源组件和树莓派微型电脑等控制系统组件的内腔。
一种用于移动式智慧车用三角警示牌的车道识别方法，所述识别方法包括读取视频、灰度处理、滤波处理、边缘检测、roi区域检测、透视映射变换、车道线方程拟合以及图像输出，方法内容如下：
第一步，读取视频，通过opencv库函数读取摄像头传输的图像，以矩阵的形式作为输入变量；
第二步，灰度处理，由于车道线通常使用白色或黄色，而道路面通常使用灰色，将车道线与道路的边缘处突变值增加，便于后续处理；
第三步，滤波处理，通过滤波操作来减少图像信息的噪点，减少后续处理中噪点对边缘检测的影响；
第四步，边缘检测，采用opencv库中的canny函数进行边缘检测，提取车道线与道路之间的边缘信息；
第五步，roi区域检测，通过正确的选取感兴趣的区域(roi)来去除其他环境因素对车道线识别的影响；
第六步，透视映射变换，将摄像头直接获取的透视图转换为俯视图；
第七步，车道线方程拟合，对各个车道线的像素点分别进行多项式拟合，得出俯视图条件下的曲线方程，并将得到的曲线方程转换为透视图下的曲线方程；
第八步，图像输出，将曲线方程与原图像进行融合，输出得到最终图像。
进一步地，所述第一步中的摄像头安装在小车上。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明具有两种提示方式，当马路一侧具备波形护栏时，可以将该装置的挂臂安装在波形护栏上，将小车移动到指定位置后进行投影提示；当马路一侧不具备波形护栏时，可以通过小车在路面行驶到一定距离后，开始进行投影提示，多种工作方式给使用者多种选择。
本发明通过投影方式将警示、提示信息反馈给其他驾驶员，可以防止由于外部因素导致提示不醒目、不清晰的情况，从而减小了警示的局限性，进一步保证了驾驶人员的安全。
附图说明
图1为本发明道路识别投影机械结构整体结构示意图；
图2为本发明道路识别投影机械结构爆炸图；
图3为本发明挂臂结构示意图；
图4为本发明工作原理流程图；
图5为本发明车道识别方法流程图。
图中：1、前置盖；2、凸透镜；3、投影仪外壳；4、灯片光源模块；5、后盖；6、投影底座；7、舵机；8、连动杆；9、挂臂；10、支撑轮；11、槽轮；12、支撑杆；13、支撑槽；1301、转轴；1302、上盖；1303、螺母；1304、螺栓；14、横梁；15、小车；16、马达。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种移动式智慧车用三角警示牌，包括投影机构，投影机构转动安装在投影底座6的内部，投影底座6的底部固定安装在舵机7的输出轴上，投影底座6的一侧固定安装有连动杆8，连动杆8的末端转动安装在投影机构的底部，舵机7固定安装在支撑杆12的内部，支撑杆12固定安装在支撑槽13上，支撑槽13固定安装在两个横梁14上，横梁14固定安装在小车15的内部，支撑槽13上还安装有挂臂9。
本实施例中，投影机构包括前置盖1，前置盖1通过螺纹配合在投影仪外壳3的一端，投影仪外壳3的内部靠近前置盖1的一侧调节有凸透镜2，投影仪外壳3的内部还安装有灯片光源模块4，投影仪外壳3的末端固定安装有后盖5。
本实施例中，连动杆8由一个舵机和两个连杆组成，两个连杆首尾转动连接，其中一个连杆的侧壁与舵机的输出轴固定安装，舵机固定安装在投影底座6上，另外一个连杆的末端转动安装在投影仪外壳3的侧壁。
本实施例中，支撑槽13包括两个方筒，两个方筒之间固定安装有转轴1301，两个方筒的顶部均开设有开口，方筒的顶部固定安装有上盖1302。
本实施例中，上盖1302的内部固定安装有螺母1303，上盖1302从上到下贯穿有螺栓1304，螺栓1304与螺母1303螺纹安装，且螺栓1304的末端贯穿开口并延伸至方筒的内部。
本实施例中，小车15的内部固定安装有四个马达16，四个马达16均与小车15的滚轮传动连接。
本实施例中，挂臂9套接在支撑槽13的方筒内，挂臂9通过螺栓1304与支撑槽13的方筒固定连接，挂臂9的中间部位转动安装有支撑轮10，挂臂9的底端转动安装有两个相同的槽轮11。
本实施例中，小车15的内部设置有用于安装电池及电源组件和树莓派微型电脑等控制系统组件的内腔。
关于工作方式：
方式一：车辆在高速公路上因意外发生事故时，驾驶人将本装置从车内取出，观察路测是否有波形护栏，若路侧有波形护栏，则驾驶人将挂臂9安装到支撑槽13内，在车辆中的人员撤离至路侧后，将装置安放在护栏上并选择护栏模式，之后装置将自行移动至150m后并观察是否到达指定位置，到达指定位置时，装置将调整投影机构的角度并对道路进行识别，识别完成后在相应事故的道路上投影以警示后方来车。
方式二：若路侧没有波形护栏，则驾驶人可选择路面模式并将装置直接放于事故车道后，然后尽快撤离至路侧，装置会识别道路两侧车道线以确定车辆移动方向，当装置移动至指定位置，即事故车辆后方150m处时，打开投影机构在前方投影出警示符号警示来车。
关于道路识别：
在选择地面模式时，本装置首先会通过摄像头识别被放置车道的车道线，通过控制程序控制装置沿车道线方向前进至事故车后方，即车道线上游150m处，在到达指定位置后，根据控制系统内初始化设定好的参数，将投影仪角度调整至合适的位置，将三角警示标志正确地投影在地面上。
在选择护栏模式时，将本装置安装在护栏后，控制系统根据摄像头拍摄的图像识别出车道数以及事故车所在的车道，并根据事故车所在的车道将投影仪角度调整至合适的位置，完成上述工作后，控制系统向运动系统传递信号并让装置沿护栏移动至车道上游150m处，到达指定位置后完成投影操作。
车道线识别程序选择了opencv和Python的开发环境，运用图像识别的方式识别车道线，具体的，通过提供一种移动式智慧车用三角警示牌的车道识别方法来识别车道，识别方法包括读取视频、灰度处理、滤波处理、边缘检测、roi区域检测、透视映射变换、车道线方程拟合以及图像输出，方法内容如下：
第一步，读取视频，通过opencv库函数读取摄像头传输的图像，以矩阵的形式作为输入变量；
第二步，灰度处理，由于车道线通常使用白色或黄色，而道路面通常使用灰色，将车道线与道路的边缘处突变值增加，便于后续处理；
第三步，滤波处理，通过滤波操作来减少图像信息的噪点，减少后续处理中噪点对边缘检测的影响；
第四步，边缘检测，采用opencv库中的canny函数进行边缘检测，提取车道线与道路之间的边缘信息；
第五步，roi区域检测，通过正确的选取感兴趣的区域roi来去除其他环境因素对车道线识别的影响；
第六步，透视映射变换，将摄像头直接获取的透视图转换为俯视图；
第七步，车道线方程拟合，对各个车道线的像素点分别进行多项式拟合，得出俯视图条件下的曲线方程，并将得到的曲线方程转换为透视图下的曲线方程；
第八步，图像输出，将曲线方程与原图像进行融合，输出得到最终图像。
进一步地，第一步中的摄像头安装在小车15上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种移动式智慧车用三角警示牌，其特征在于：包括投影机构，所述投影机构转动安装在投影底座(6)的内部，所述投影底座(6)的底部固定安装在舵机(7)的输出轴上，所述投影底座(6)的一侧固定安装有连动杆(8)，所述连动杆(8)的末端转动安装在投影机构的底部，所述舵机(7)固定安装在支撑杆(12)的内部，所述支撑杆(12)固定安装在支撑槽(13)上，所述支撑槽(13)固定安装在两个横梁(14)上，所述横梁(14)固定安装在小车(15)的内部，所述支撑槽(13)上还安装有挂臂(9)。
2.根据权利要求1所述的一种移动式智慧车用三角警示牌，其特征在于：所述投影机构包括前置盖(1)，所述前置盖(1)通过螺纹配合在投影仪外壳(3)的一端，所述投影仪外壳(3)的内部靠近前置盖(1)的一侧调节有凸透镜(2)，所述投影仪外壳(3)的内部还安装有灯片光源模块(4)，所述投影仪外壳(3)的末端固定安装有后盖(5)。
3.根据权利要求1所述的一种移动式智慧车用三角警示牌，其特征在于：所述连动杆(8)由一个舵机和两个连杆组成，两个所述连杆首尾转动连接，其中一个连杆的侧壁与舵机的输出轴固定安装，所述舵机固定安装在投影底座(6)上，另外一个连杆的末端转动安装在投影仪外壳(3)的侧壁。
4.根据权利要求1所述的一种移动式智慧车用三角警示牌，其特征在于：所述支撑槽(13)包括两个方筒，两个所述方筒之间固定安装有转轴(1301)，两个所述方筒的顶部均开设有开口，所述方筒的顶部固定安装有上盖(1302)。
5.根据权利要求4所述的一种移动式智慧车用三角警示牌，其特征在于：所述上盖(1302)的内部固定安装有螺母(1303)，所述上盖(1302)从上到下贯穿有螺栓(1304)，所述螺栓(1304)与螺母(1303)螺纹安装，且螺栓(1304)的末端贯穿开口并延伸至方筒的内部。
6.根据权利要求1所述的一种移动式智慧车用三角警示牌，其特征在于：所述小车(15)的内部固定安装有四个马达(16)，四个所述马达(16)均与小车(15)的滚轮传动连接。
7.根据权利要求1所述的一种移动式智慧车用三角警示牌，其特征在于：所述挂臂(9)套接在支撑槽(13)的方筒内，所述挂臂(9)通过螺栓(1304)与支撑槽(13)的方筒固定连接，所述挂臂(9)的中间部位转动安装有支撑轮(10)，所述挂臂(9)的底端转动安装有两个相同的槽轮(11)。
8.根据权利要求1所述的一种移动式智慧车用三角警示牌，其特征在于：所述小车(15)的内部设置有用于安装电池及电源组件和树莓派微型电脑等控制系统组件的内腔。
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