申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2021-11-24

公开（公告）日：2024-05-28

公开（公告）号：CN114312561B

主分类号：B60Q7/00

分类号：B60Q7/00;G09F19/18;G09F19/22;H01S3/00;H01S3/10;G06N3/084

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.28#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：一种基于故障车辆与后方车辆距离关系的可变激光束立体机动车用三角警告牌涉及安全警示技术领域，本发明包括立体三角外壳、两个毫米波雷达、两个激光发射器、控制器、决策模块、供给各仪器能源的电池组和支架。本发明利用毫米波雷达检测后方车辆与警示牌的实测距离，后方车辆的速度及其在车道内的位置，故障车辆与警示牌的实测距离以及故障车辆在车道内的位置；决策模块通过分析采集的数据，计算出后方车辆的制动距离，根据后方车辆制动距离与两个实测距离的关系，按照相应的算法做出相应决策。发布模块根据决策信息，发射对应大小的三角形警示光束，本发明打破了机动车用三角警告牌始终处于静态的局限性，提升了机动车用三角警告牌的警示效果。

主权项：1.一种应用基于故障车辆与后方车辆距离关系的可变激光束立体机动车用三角警告牌的方法，该三角警告牌包括：数据采集模块、决策模块，发布模块和支撑模块；其中：所述数据采集模块，用于实时采集机动车用三角警告牌后方车辆的车速、位置、距离以及故障车辆的距离，位置，并将上述数据传输到决策模块中；所述决策模块，用于接收数据采集模块收集到的数据，并计算出后方车辆的制动距离以及不同情况下，利用相应的算法确定所发射的三角警示光束的大小；所述发布模块：用于根据决策模块的计算结果，调整激光发射器所发射的三角警示光束的大小，控制激光发射器向故障车和后方车辆发射三角警示光束；所述支撑模块，用于供给各模块工作所需的能量及实体支撑；其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：布设立体机动车用三角警告牌，数据采集模块采集故障车和后方车辆的数据，检测后方车辆的车速，机动车用三角警告牌与后方车辆之间的实测距离以及机动车用三角警告牌与故障车之间的实测距离，故障车辆和后方车辆在车道内的位置；S2：根据S1中采集到的基本数据，决策模块计算出后方车辆制动距离以及根据警示牌与后方车辆之间的实测距离，后方车辆的制动距离以及警示牌与故障车之间的实测距离，判断后方车辆在行驶和制动过程中可能出现的情况，并根据各个情况所对应的算法，确定激光发射器所发射的三角形警示光束覆盖的大小；S3：根据S2中决策模块所判断的后方车辆在行驶和制动过程中可能出现的情况以及根据相应算法确定的各个情况下三角形警示光束的大小，发布模块中的控制器控制激光发射器发射匹配各个情况所需大小的三角形警示光束，并投射在后方车辆前、故障车辆处或相邻车道，使后方车辆驾驶员、故障车辆附近人员以及相邻车道驾驶员受到提醒并做出相应的驾驶选择；布设立体机动车用三角警告牌，采集故障车和后方车辆的数据，具体为：朝向后方车辆的毫米波雷达采集后方车辆的车速，后方车辆与机动车用三角警告牌之间的实际距离，后方车辆在车道内的位置；朝向故障车辆的毫米波雷达采集机动车用三角警告牌与故障车之间的实际距离，故障车辆在车道内的位置；后方车辆在行驶和制动过程中可能出现的情况分为三种：第一种：后方车辆制动距离机动车用三角警告牌与后方第一辆车的实测距离第二种：机动车用三角警告牌与后方第一辆车的实测距离≤后方车辆制动距离两个毫米波雷达所测得的实测距离之和第三种：后方车辆制动距离≥两个毫米波雷达所测得实测距离之和根据S2中决策模块所判断的后方车辆在行驶和制动过程中可能出现的情况以及根据相应算法确定的各个情况下三角形警示光束的大小，发布模块中的激光发射器发射匹配各个情况所需大小的三角形警示光束，并投射在后方车辆前、故障车辆处和相邻车道，使后方车辆驾驶员、故障车辆附近人员以及相邻车道驾驶员受到提醒并做出相应的驾驶选择；具体为：发布模块接收到决策模块所发出的信息后，发布模块内的控制器控制激光发射器发射匹配各个情况所需大小的三角形警示光束，并投射在后方车辆前、故障车辆处或相邻车道；机动车用三角警告牌内激光发射器形成的三角形警示光束的边长在同一车道内最大为3m，根据警示牌与后方车辆之间的实际距离，后方车辆的制动距离以及警示牌与故障车之间的实际距离，两个毫米波雷达所测得的实测距离之和的关系，机动车用三角警告牌内激光发射器形成的三角形警示光束的边长也在变化；后方车辆制动距离L由下式获得： 式中：V为后方车辆速度；为轮胎与路面之间的附着系数，附着系数与路面种类、路面表面状况、轮胎花纹和轮胎气压、车速，取值在0.3-1之间；i为道路纵坡度，上坡为正，下坡为负；当制动距离L机动车用三角警告牌与后方第一辆车的实测距离S1时，朝向后方第一辆车的激光发射器所发射的三角警示光束的边长计算公式： 式中：S1为立体机动车用三角警告牌与后方第一辆车之间的实测距离；L为后方第一辆车制动距离；M1为朝向后方第一辆车的激光发射器所发射的三角警示光束的边长；当立体机动车用三角警告牌与后方第一辆车的实测距离S1≤制动距离L两个毫米波雷达所测得的实测距离之和S时，朝向后方第一辆车的激光发射器发射最大的边长为3m的三角警示光束；朝向故障车辆的激光发射器按照公式计算激光发射器所发射的三角警示光束的大小；面朝故障车辆的激光发射器所发射的三角警示光束的边长计算公式： 式中：S1为机动车用三角警告牌与后方第一辆车之间的实测距离；S2为机动车用三角警告牌与故障车辆之间的实测距离；L为后方第一辆车的制动距离；M2面朝故障车辆的激光发射器所发射的三角警示光束的边长；当制动距离L≥两个毫米波雷达所测得的实测距离之和S时，此时后方车辆必然会与故障车辆发生追尾碰撞；此时，朝向后方车辆的激光发射器发射边长为3m的三角警示光束，来提醒后方车辆驾驶员迅速采取制动措施，减小碰撞程度；朝向故障车辆的激光发射器，根据两个毫米波雷达检测到的后方车辆的车速和在车道内的位置以及故障车辆在车道内停留的位置，立体机动车用三角警告牌内的决策模块通过分析车速、制动距离、后方车辆的位置和故障车辆位置，来判断后方第一辆车与故障车辆发生追尾碰撞后，故障车辆往相邻不同车道移动的情况，从而发布模块控制朝向故障车辆的激光发射器发射大小为包裹住故障车所在车道和被撞后故障车移动到的相邻车道的三角形警示光束，警示故障车辆处的人员迅速撤离，提示相邻车道的车辆采取避让保护性操作。

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百度查询： 北京工业大学 一种基于故障车辆与后方车辆距离关系的可变激光束立体机动车用三角警告牌

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