山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及偏离道路预警方法技术

本发明专利技术公开了一种山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及偏离道路预警方法，通过该防撞栏在山区弯道线形变化剧烈且视距不良的情况下，可以对双向两车道内车辆进行实时监控，监控所有车辆的动态位置变化，进而对可能发生的危险情况进行预警，包括提示对向车道车辆运行情况、预警车道偏离危险，通过声光系统进行提示预警；本发明专利技术能够全方位系统地对弯道内可能出现的主要交通危险进行提前预警，从而减少事故的发生，同时将主动预警与被动防撞设施一体化设计，行车安全得到双重保障。

【技术实现步骤摘要】
山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及偏离道路预警方法
本专利技术属于山区弯道内车辆运行实时监测
，具体涉及一种山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及偏离道路预警方法。
技术介绍
我国幅员辽阔，西部地形以丘陵、高地为主，山区道路较多，特别是低等级双车道道路。山区道路由于地形因素而导致弯道较多，且在山体的影响下，弯道区域路线线形方向变化剧烈且视距不良存在盲区。在山区弯道中，驾驶员往往不能正确判断路线情况、车辆位置、车速影响以及对向来车情况，导致交通事故率居高不下。在山区弯道中设置的防撞护栏虽然可以进行被动防护，但发生交通事故时也会造成重大损失，不能主动预防事故发生。目前弯道内危险提示的技术主要有以下三种：通过传统标识标线和凸透镜来提示车辆前方路况以及消除部分盲区；通过弯道进出口预埋传感器(光电传感器、地磁感应器、车辆视频识别摄像头等)来采集弯道内车辆数据并通过显示屏提示进入弯道的车辆；通过车路协同技术在车辆和道路内安装电子设备来提示驾驶员弯道内路况。但是这些技术都有较大的技术缺陷：1.标识标线和凸透镜为传统静态提示装置，不能应对路况变化且受光线、天气影响大；2.进出口传感器监测弯道内车辆数量并通过显示屏显示的技术，仅能提示对向来车情况，不能实时监测车辆偏离路线、车速过快等危险情况，且驾驶员在驶入弯道前看路外显示屏易分散注意力造成危险，同时此类设备需要分体安装不能一体化。3.车路协同技术需要每辆车辆和每个弯道都加装电子设备，在目前情况下成本很高且不易实现。综上所述，山区弯道交通安全问题突出，能综合实时监测弯道内车辆运行情况并预警的一体化设备亟待被提出。【
技术实现思路
】本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种山区双车道弯道主动预警式防撞护栏及偏离道路预警方法。该装置能实时采集弯道内车辆位置、速度信息，通过护栏内光声提示，使弯道内驾驶员在偏离正常行驶道路时，能够接收到报警信号，了解到自己车辆行驶轨迹的安全性，及时转回至正常轨道。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，包括外侧防撞护栏和内侧防撞护栏；外侧防撞护栏包括沿道路设置的外侧立柱，相邻外侧立柱之间的距离相等均为d，所有的外侧立柱共同固定连接有外侧钢梁板，外侧钢梁板一端的地面上固定设置有外侧主机和外侧蓄电池，二者通过外侧电力传输线连通；每根外侧立柱上固定安装有外侧高频激光测距仪和外侧喇叭，每个外侧高频激光测距仪与外侧主机通过外侧输入数据总线连通，每个外侧喇叭与外侧主机通过外侧输出数据总线连通；内侧防撞护栏包括沿道路设置的内侧立柱，相邻内侧立柱之间的距离相等均为d，所有的内侧立柱共同固定连接有内侧钢梁板，内侧钢梁板一端的地面上固定设置有内侧主机和内侧蓄电池，二者通过内侧电力传输线连通；每根内侧立柱上固定安装有内侧高频激光测距仪和内侧喇叭，每个内侧高频激光测距仪与内侧主机通过内侧输入数据总线连通，每个内侧喇叭与内侧主机通过内侧输出数据总线连通；d≥3。本专利技术的进一步改进在于：优选的，外侧钢梁板为波纹板，其中部的内凹处固定嵌入有外侧嵌入式LED灯带；外侧嵌入式LED灯带通过外侧输出数据总线和外侧主机连通；内侧钢梁板为波纹板，其中部的内凹处固定嵌入有内侧嵌入式LED灯带；内侧嵌入式LED灯带通过内侧输出数据总线和内侧主机连通。优选的，每一个外侧立柱和外侧钢梁板通过外侧缓冲连接块固定连接；每一个内侧立柱和内侧钢梁板通过内侧缓冲连接块固定连接。优选的，外侧钢梁板的斜上方，沿外侧钢梁板的长度方向固定设置有的外侧带状太阳能板，外侧钢梁板和外侧带状太阳能板之间通过外侧太阳能板支架固定连接；外侧带状太阳能板通过外侧电力传输线和外侧蓄电池连通；内侧钢梁板的斜上方，沿内侧钢梁板的长度方向固定设置有的内侧带状太阳能板，内侧钢梁板和内侧带状太阳能板之间通过内侧太阳能板支架固定连接；内侧带状太阳能板通过内侧电力传输线和内侧蓄电池连通。优选的，外侧高频激光测距仪安装在每根外侧立柱顶部距地面0.6m的位置；内侧高频激光测距仪安装在每根内侧立柱顶部距地面0.6m的位置；相邻的外侧立柱之间的距离为5m；相邻的内侧立柱之间的距离为5m。优选的，外侧主机通过外侧双向通信线连通有外侧无线路由器；内侧主机通过内侧双向通信线连通有内侧无线路由器。一种基于上述述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏的偏离道路预警方法，针对在弯道外侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：步骤1.1，车辆行驶至某一个外侧高频激光测距仪前时，外侧高频激光测距仪测量车辆与其之间的距离，将该距离通过外侧输入数据总线传送至外侧主机；步骤1.2，外侧主机根据上一阶段车辆与外侧高频激光测距仪之间的距离，预测车辆在下一阶段是否会偏离车道；步骤1.3，当预测下一阶段车辆会偏离车道时，外侧主机将信息通过外侧输出数据总线传输至外侧喇叭，外侧喇叭发出提示声；针对在弯道内侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：步骤2.1，车辆行驶至某一个内侧高频激光测距仪前时，内侧高频激光测距仪测量车辆与其之间的距离，将该距离通过内侧输入数据总线传送至内侧主机；步骤2.2，内侧主机根据上一阶段车辆与内侧高频激光测距仪之间的距离，预测车辆在下一阶段是否会偏离车道；步骤2.3，当预测下一阶段车辆会偏离车道时，内侧主机将信息通过内侧输出数据总线传输至内侧喇叭，内侧喇叭发出提示声。优选的，外侧钢梁板沿长度方向固定设置有外侧嵌入式LED灯带，内侧钢梁板沿长度方向固定设置有内侧嵌入式LED灯带；外侧嵌入式LED灯带通过外侧输出数据总线和外侧主机连通；内侧嵌入式LED灯带通过内侧输出数据总线和内侧主机连通；步骤1.3中，当预测下一阶段车辆会偏离车道时，外侧主机将信息传送至外侧嵌入式LED灯带，外侧嵌入式LED灯带闪烁视警；步骤2.3中，当预测下一阶段车辆会偏离车道时，内侧主机将信息传送至内侧嵌入式LED灯带，内侧嵌入式LED灯带闪烁视警。优选的，外侧主机连通有外侧无线路由器，内侧主机连通有内侧无线路由器；当预测外侧车道有车辆会偏离车道时，外侧主机通过外侧无线路由器将预警信号传递至内侧无线路由器，内侧无线路由器将预警信号传递至内侧主机，内侧主机重复步骤2.3，提示内侧道路行驶的车辆；当预测内侧车道有车辆会偏离车道时，内侧主机通过内侧无线路由器将预警信号传递至外侧无线路由器，外侧无线路由器将预警信号传递至外侧主机，外侧主机重复步骤1.3，提示外侧道路行驶的车辆。优选的，步骤1.2中判断车辆是否会偏离外侧车道的过程，包括以下步骤，(1)设定车辆经过弯道的第一个外侧高频激光测距仪为第k-2个，则车辆依次经过第k-2个、第k-1个、第k个和第k+1外侧高频激光测距仪；(2)每一个外侧高频激光测距仪在弯道处对应有一个径向方向；当车辆行驶至当前外侧高频激光测距仪的径向方向的直线时，通过外侧高频激光测距仪测定出车辆与该外侧高频激光测距仪的垂直距离；设定第k-2个、第k-1个和第k个外侧高频激光测距仪测定的垂直距离分别为hk-2、hk-1和hk；(3)通过相邻的外侧高频激光测距仪之间的距离d，计算出第k-1个外侧高频激光测距仪处的转向角度θk-1，计算公式如下式所示：式中，Δ为修正角，是一个极小的量，则式可简写为：(4)设定车辆在第k+1个外侧高频激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，包括外侧防撞护栏和内侧防撞护栏；外侧防撞护栏包括沿道路设置的外侧立柱(9)，相邻外侧立柱(9)之间的距离相等均为d，所有的外侧立柱(9)共同固定连接有外侧钢梁板(2)，外侧钢梁板(2)一端的地面上固定设置有外侧主机(6)和外侧蓄电池(7)，二者通过外侧电力传输线(15)连通；每根外侧立柱(9)上固定安装有外侧高频激光测距仪(10)和外侧喇叭(8)，每个外侧高频激光测距仪(10)与外侧主机(6)通过外侧输入数据总线(13)连通，每个外侧喇叭(8)与外侧主机(6)通过外侧输出数据总线(14)连通；外侧主机(6)通过外侧双向通信线(12)连通有外侧无线路由器(5)；内侧防撞护栏包括沿道路设置的内侧立柱(24)，相邻内侧立柱(24)之间的距离相等均为d，所有的内侧立柱(24)共同固定连接有内侧钢梁板(17)，内侧钢梁板(17)一端的地面上固定设置有内侧主机(21)和内侧蓄电池(22)，二者通过内侧电力传输线(30)连通；每根内侧立柱(24)上固定安装有内侧高频激光测距仪(25)和内侧喇叭(23)，每个内侧高频激光测距仪(25)与内侧主机(21)通过内侧输入数据总线(28)连通，每个内侧喇叭(23)与内侧主机(21)通过内侧输出数据总线(29)连通；内侧主机(21)通过内侧双向通信线(27)连通有内侧无线路由器(20)；d≥3。...

【技术特征摘要】
1.山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，包括外侧防撞护栏和内侧防撞护栏；外侧防撞护栏包括沿道路设置的外侧立柱(9)，相邻外侧立柱(9)之间的距离相等均为d，所有的外侧立柱(9)共同固定连接有外侧钢梁板(2)，外侧钢梁板(2)一端的地面上固定设置有外侧主机(6)和外侧蓄电池(7)，二者通过外侧电力传输线(15)连通；每根外侧立柱(9)上固定安装有外侧高频激光测距仪(10)和外侧喇叭(8)，每个外侧高频激光测距仪(10)与外侧主机(6)通过外侧输入数据总线(13)连通，每个外侧喇叭(8)与外侧主机(6)通过外侧输出数据总线(14)连通；外侧主机(6)通过外侧双向通信线(12)连通有外侧无线路由器(5)；内侧防撞护栏包括沿道路设置的内侧立柱(24)，相邻内侧立柱(24)之间的距离相等均为d，所有的内侧立柱(24)共同固定连接有内侧钢梁板(17)，内侧钢梁板(17)一端的地面上固定设置有内侧主机(21)和内侧蓄电池(22)，二者通过内侧电力传输线(30)连通；每根内侧立柱(24)上固定安装有内侧高频激光测距仪(25)和内侧喇叭(23)，每个内侧高频激光测距仪(25)与内侧主机(21)通过内侧输入数据总线(28)连通，每个内侧喇叭(23)与内侧主机(21)通过内侧输出数据总线(29)连通；内侧主机(21)通过内侧双向通信线(27)连通有内侧无线路由器(20)；d≥3。2.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，外侧钢梁板(2)为波纹板，其中部的内凹处固定嵌入有外侧嵌入式LED灯带(1)；外侧嵌入式LED灯带(1)通过外侧输出数据总线(14)和外侧主机(6)连通；内侧钢梁板(17)为波纹板，其中部的内凹处固定嵌入有内侧嵌入式LED灯带(16)；内侧嵌入式LED灯带(16)通过内侧输出数据总线(29)和内侧主机(21)连通。3.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，每一个外侧立柱(9)和外侧钢梁板(2)通过外侧缓冲连接块(11)固定连接；每一个内侧立柱(24)和内侧钢梁板(17)通过内侧缓冲连接块(26)固定连接。4.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，外侧钢梁板(2)的斜上方，沿外侧钢梁板(2)的长度方向固定设置有的外侧带状太阳能板(3)，外侧钢梁板(2)和外侧带状太阳能板(3)之间通过外侧太阳能板支架(4)固定连接；外侧带状太阳能板(3)通过外侧电力传输线(15)和外侧蓄电池(7)连通；内侧钢梁板(17)的斜上方，沿内侧钢梁板(17)的长度方向固定设置有的内侧带状太阳能板(18)，内侧钢梁板(17)和内侧带状太阳能板(18)之间通过内侧太阳能板支架(19)固定连接；内侧带状太阳能板(18)通过内侧电力传输线(30)和内侧蓄电池(22)连通。5.根据权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏，其特征在于，外侧高频激光测距仪(10)安装在每根外侧立柱(9)顶部距地面0.6m的位置；内侧高频激光测距仪(25)安装在每根内侧立柱(24)顶部距地面0.6m的位置；相邻的外侧立柱(9)之间的距离为5m；相邻的内侧立柱(24)之间的距离为5m。6.一种基于权利要求1所述的山区双车道弯道主动预警式防撞护栏的偏离道路预警方法，其特征在于，针对在弯道外侧行驶的车辆，预警包括以下步骤：步骤1.1，车辆行驶至某一个外侧高频激光测距仪(10)前时，外侧高频激光测距仪(10)测量车辆与其之间的距离，将该距离通过外侧输入数据总线(13)传送至外侧主机(6)；步骤1.2，外侧主机(6)根据上一阶段车辆与外侧高频激光测距仪(10)之间的距离，预测车辆在下一阶段是否会偏离车道；步骤1.3，当预测下一阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：管进超，毛松纯，王文真，滕敏，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61