CN115938107A - 一种智能交通安全行驶视觉警示***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能交通安全行驶视觉警示***，包括若干车距监测警示设备，车距监测警示设备用于监测同一车道的车辆并对外广播响应信号；当检测到有车辆存在时，车距监测警示设备确定当前本设备与同一车道的后方最近响应设备之间的车距危险等级，并根据车距危险等级控制灯光模组进行对应的灯光变化，灯光模组被配置为向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光。本发明有益效果在于当前后车车距小于安全车距时，前车对应的车距监测警示设备向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光，前车经过时变化的灯光可照射在前车的后半部分车体并反射，最终使后车的驾驶员可以看到变化的灯光，提醒后车驾驶员保持与前车的安全车距。

Description

一种智能交通安全行驶视觉警示***和方法

技术领域

本发明涉及道路交通安全领域，具体涉及一种智能交通安全行驶视觉警示***和方法。

背景技术

申请人的在先申请（申请号：2021113097467）中提出了一种智能交通安全行驶视觉警示***，包括若干安装在路边的、按预设距离间隔分布的车距监测提示设备；当检测到有车辆存在时，车距监测提示设备对外广播包括车辆存在信息、位置编号在内的响应信号；车距监测提示设备还接收其他车距监测提示设备发送的响应信号，根据预设时间内接收到的各响应信号和预存的安全车距数据确定当前与本车距监测提示设备在同一车道的前方最近响应设备和后方最近响应设备之间的车距危险等级，并根据车距危险等级进行对应的灯光提示。该专利申请的技术效果是当前后车车距小于安全车距时，前后车中间区域的路边的车距监测提示设备会进行灯光提示，后车驾驶员可根据不同颜色的灯光闪烁确定自身车辆与前车的车距，当车距改变时，后车驾驶员也可以根据颜色变化得到反馈。

但是该在先申请的专利无法有效提示出现疲劳驾驶的驾驶员，其主要原因是当驾驶员出现疲劳驾驶状态时虽然可能一直保持视线朝向前方，但是此时已无法集中注意力，虽然当驾驶员的车辆与前方车辆车距小于安全车距时路边的车距监测提示设备会进行灯光闪烁，但是闪烁的灯光只会出现在驾驶员视野的周边区域，而此时的大脑状态无法对视野周边区域的规律闪烁灯光作出有效反应。

发明内容

为避免背景技术的不足之处，本发明提供一种智能交通安全行驶视觉警示***和方法，可实时且醒目的方式警示后车与前车的安全车距，特别是针对出现疲劳驾驶的驾驶员。

本发明提出的一种智能交通安全行驶视觉警示***，包括若干安装在路边且沿道路方向按预设距离间隔分布的车距监测警示设备，车距监测警示设备用于监测同一车道的车辆并可在满足预设条件时启动灯光模组，灯光模组被配置为向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光；当检测到有车辆存在时，车距监测警示设备对外广播包括车辆存在信息、位置编号在内的响应信号并接收其他车距监测警示设备发送的响应信号；当检测到有车辆存在时，车距监测警示设备根据预设时间内接收到的各响应信号和预存的安全车距数据确定当前本车距监测警示设备与同一车道的后方最近响应设备之间的车距危险等级，并根据车距危险等级控制灯光模组进行对应的灯光变化；响应设备即为发送响应信号的车距监测警示设备。

进一步的，还包括数据平台和信号收发网关，数据平台用于获取车距监测警示设备所在区域的行驶安全因数并可根据行驶安全因数计算实时的安全车距数据；信号收发网关用于通过移动网络与数据平台连接获取实时的安全车距数据或行驶安全因数并发送给车距监测警示设备；车距监测警示设备可直接获取安全车距数据或根据接收到的行驶安全因数计算间接获取安全车距数据。

进一步的，还包括环境数据采集装置，环境数据采集装置安装在车距监测警示设备所在区域，用于采集所在区域的各类行驶安全因数并发送给数据平台或车距监测警示设备。

进一步的，行驶安全因数包括车距监测警示设备所在区域的最高行驶速度、路面湿滑指数、能见度的至少一种。

本发明还提出的一种智能交通安全行驶视觉警示方法，应用于车距监测警示设备，包括：

确定本监测设备检测到车辆存在；

获取其他监测设备检测到车辆存在时发送的响应信号，位于同一车道的各监测设备沿道路方向按预设距离间隔分布；

根据各响应信号确定与本监测设备在同一车道的后方最近响应设备，响应设备即为发送响应信号的监测设备；

确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离；

根据预存的安全车距数据确定设备距离对应的车距危险等级；

启动灯光模组并输出与车距危险等级对应的灯光变化控制信息；灯光模组被配置为向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光。

进一步的，响应信号包括位置编号，各监测设备的位置编号沿道路方向呈规律性变化；根据各响应信号确定与本监测设备在同一车道的后方最近响应设备的步骤包括：

根据各响应信号中的位置编号确定与本监测设备在同一车道的响应设备；

根据本监测设备的位置编号与同一车道响应设备的位置编号的比较结果确定后方最近响应设备。

优选的，确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离的步骤包括：

确定本监测设备与后方最近响应设备之间的位置编号差异；

根据位置编号差异、预设的设备单位间距和距离计算公式计算并确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离。

优选的，位置编号包括距离数据，距离数据代表监测设备与基准监测设备之间的距离；确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离的步骤包括：

确定本监测设备与后方最近响应设备的距离数据；

根据本监测设备与后方最近响应设备之间的距离数据差值确定两者之间的设备距离。

本发明还提出的一种车距监测警示设备，包括用于存储程序的存储器和用于执行程序的处理器，程序被处理器执行时实现如上任意一项方法所述的步骤。

本发明有益效果在于当***中的某个车距监测警示设备检测到有车辆存在时且该车距监测警示设备与后方最近响应设备的车距小于安全车距时，该车距监测警示设备向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光，变化的灯光可照射在经过的前车的后半部分车体并反射，最终使后车的驾驶员可以直观、明显的看到变化的灯光，提醒后车驾驶员保持与前车的安全车距。

附图说明

图1是实施例1智能交通安全行驶视觉警示***的场景示意图。

图2是实施例1智能交通安全行驶视觉警示***的***组成示意图。

图3是实施例2智能交通安全行驶视觉警示方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1，参照附图1-2，一种智能交通安全行驶视觉警示***，包括若干安装在路边且沿道路方向按预设距离间隔分布的车距监测警示设备101，车距监测警示设备101用于监测同一车道的车辆并可在满足预设条件时启动灯光模组，灯光模组被配置为向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光；

当检测到有车辆存在时，车距监测警示设备101对外广播包括车辆存在信息、位置编号在内的响应信号并接收其他车距监测警示设备101发送的响应信号；检测车辆存在的方式有很多种，比如超声波、激光等测距类传感器，或压力检测类传感器，或视频检测类传感器，本实施例优选采用超声波测距传感器作为检测车辆的设备，成本较低且对场景安装要求更低；本***中，位置编号主要用于区别监测设备安装位置，其可以是监测设备自身的设备编号或设备ID，也可以是独立于设备编号或设备ID的一段专用编号；当检测到有车辆存在时，车距监测警示设备101根据预设时间内接收到的各响应信号和预存的安全车距数据，确定当前本车距监测警示设备101与同一车道的后方最近响应设备之间的车距危险等级，并根据车距危险等级控制灯光模组进行对应的灯光变化；本实施例中，响应设备即为发送响应信号的车距监测警示设备101。

假设本实施例***应用在如图1场景，高速公路的右车道上有前后两辆行驶中的车辆，右车道边上有一排车距监测警示设备101，每个车距监测警示设备101间隔15米，在某个时刻，位置编号为4（x+5）-3的车距监测警示设备101检测到前车，位置编号为4（x+1）-3的车距监测警示设备101检测到后车，两个车距监测警示设备101都对外广播了响应信号。此时该两个车距监测警示设备101根据响应信号中的位置编号确定当前与本车距监测警示设备101在同一车道的后方最近响应设备，显然，前述两个车距监测警示设备101中仅有位置编号为4（x+5）-3的车距监测警示设备101确定有后方最近响应设备，而位置编号为4（x+1）-3的车距监测警示设备101没有后方最近响应设备；进一步的，位置编号为4（x+5）-3的车距监测警示设备101根据自身设备的位置编号和检测到后车的车距监测警示设备101的位置编号计算出两个设备之间的设备距离，也即前后车的车距大概在60米左右。

假设该路段的安全车距为120米，前后车车距已只有安全车距的一半，车距危险等级已经处于危险级别，故而该位置编号为4（x+5）-3的车距监测警示设备101启动灯光模组并根据车距危险等级控制灯光模组进行对应的灯光变化，本实施例中，优选照射红蓝爆闪灯光，由于灯光模组被配置为向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光，故而前车经过灯光照射区域时，前车的后半部分车体会反射来自灯光模组的红蓝爆闪灯光，而反射的红蓝爆闪灯光最终会进入后车驾驶员的视野内，使驾驶员看见前车反射的红蓝爆闪灯光。选用红蓝爆闪灯光是因为通常红蓝爆闪灯光用于警务事务，当驾驶员处于疲劳状态时，驾驶员视野内出现红蓝爆闪灯可有效起到警示以及提神作用。

本实施例***中，安全车距设定为120米，但是实际上安全车距并不是一个固定值，学过驾驶的人员都知道，根据当时路段的天气情况、能见度情况、路面湿滑情况，安全车距会受到较大影响，为了使本实施例***能适用于各种情况的道路，本实施例***还包括数据平台103和信号收发网关102，数据平台103用于获取车距监测警示设备101所在区域的行驶安全因数并根据行驶安全因数计算实时的安全车距数据；信号收发网关102用于通过移动网络获取数据平台103的实时的安全车距数据并发送给车距监测警示设备101，车距监测警示设备101最终就可以根据实时的安全车距数据计算当前道路条件下的不同级别的车距危险等级；本实施例中，安全车距数据可以由数据平台103综合各行驶安全因数计算，也可以由车距监测警示设备101接收数据平台103发送的各行驶安全因数然后再进行计算；行驶安全因数包括车距监测警示设备101所在区域的最高行驶速度、路面湿滑指数、能见度。

数据平台103所获取各行驶安全因数存在一定滞后性，比如说车距监测警示设备101所在区域突然下了一小段时间的暴雨就停止了，那么数据平台103不一定可能及时获取该所在区域的突变情况，就有可能无法将天气改变后的安全车距数据发送给车距监测警示设备101；为了避免这种情况，本实施例还包括环境数据采集装置，环境数据采集装置安装在车距监测警示设备101所在区域，用于采集所在区域的各类行驶安全因数并发送给数据平台或车距监测警示设备101。

需要知道的是，本实施例***通常应用在道路畅通的场景下，当发生交通事故等情况导致道路堵塞或行驶缓慢时，本实施例***中的连续多个车距监测警示设备101持续检测到车辆，则可以判断当前道路发生交通问题，会自动暂停灯光闪烁功能。

实施例2，参照附图3，一种智能交通安全行驶视觉警示方法，本实施例方法可应用于实施例1中的车距监测警示设备，包括：

S201确定本监测设备检测到车辆存在。

S202获取其他监测设备检测到车辆存在时发送的响应信号，响应信号包括位置编号，用于同一车道的各监测设备沿车道方向按预设距离间隔分布且各监测设备的位置编号沿道路方向呈规律性变化;本实施例中位置编号可以是监测设备自身的设备编号或设备ID，也可以是另外的用于区别监测设备安装位置的专用编号。

S202根据各响应信号中的位置编号确定与本监测设备在同一车道的响应设备，响应设备即为发送响应信号的监测设备；本步骤的目的是确定同一车道的响应设备，如果不是同一车道，则前后车的车距就无法计算；确定同一车道的方法可以通过比较位置编号进行，比较方法有两种：第一种是位置编号中本来就定义设置好了车道编号，比如1xxx这样，首位数字就代表车道，那么响应设备的位置编号中的车道编号与本监测设备的相同，则可以确定为同一车道；第二种是根据呈规律性变化的位置编号确定，比如图1中的位置编号，通过计算可确定符合某种相同规律的位置编号即为同一车道。

S203根据本监测设备的位置编号与同一车道响应设备的位置编号的比较结果确定后方最近响应设备；本步骤的目的是确定后方最近响应设备，只有确定了后方最近响应设备才能继续计算前后车的车距。

S204确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离；本步骤中，本监测设备和后方最近响应设备之间的设备距离也即该两个响应设备所检测到的前后车之间车距；设备距离的计算方法有两种：第一种方法是先确定本监测设备和后方最近响应设备之间的位置编号差异，然后通过位置编号差异、预设的设备单位间距以及距离计算公式计算设备距离，这种方法需要监测设备在安装时按照预设的设备单位间距；第二种方法是先确定本监测设备和后方最近响应设备的距离数据，然后通过该两个响应设备之间的距离数据计算差值也即设备距离，这种方法需要监测设备在安装时输入距离数据，距离数据代表监测设备与基准监测设备之间的距离。

S205根据预存的安全车距数据确定设备距离对应的车距危险等级；本步骤中将上步骤计算出的设备距离进一步与预存的安全车距数据进行比较，确定该设备距离所对应的车距危险等级，车距危险等级分为危险级别和较危险级别，可自定义车距危险等级各级别对应的安全车距，比如假设预存的安全车距数据为120米，则小于120米且大于等于60米的车距可设为较危险级别的车距危险等级，小于60米的车距可设为危险级别的车距危险等级；

S206启动灯光模组并输出与车距危险等级对应的灯光变化控制信息；本步骤中，确定好前后车的车距危险等级后，即可以通过照射红蓝爆闪灯光，向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射红蓝爆闪灯光，红蓝爆闪灯光照射到到前车的后半部分再进入后车驾驶员的视野内，进而达到警示后车驾驶员的效果。

通过本实施例方法可确定监测设备的前后方车辆的大概车距，并可对车距在危险范围内的后车驾驶员进行灯光警示，以提醒后车驾驶员当前存在与前车车距过小的情况，特别适用于处于疲劳状态的驾驶员。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作出形式和细节上的各种变化。

Claims (9)

1.一种智能交通安全行驶视觉警示***，其特征在于：包括若干安装在路边且沿道路方向按预设距离间隔分布的车距监测警示设备，所述车距监测警示设备用于监测同一车道的车辆并可在满足预设条件时启动灯光模组，所述灯光模组被配置为向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光；

当检测到有车辆存在时，所述车距监测警示设备对外广播包括车辆存在信息、位置编号在内的响应信号并接收其他车距监测警示设备发送的响应信号，同时所述车距监测警示设备根据预设时间内接收到的各所述响应信号和预存的安全车距数据确定当前本车距监测警示设备与同一车道的后方最近响应设备之间的车距危险等级，并根据车距危险等级控制灯光模组进行对应的灯光变化；所述响应设备即为发送响应信号的车距监测警示设备。

2.根据权利要求1所述的一种智能交通安全行驶视觉警示***，其特征在于：还包括数据平台和信号收发网关，所述数据平台用于获取车距监测警示设备所在区域的行驶安全因数并可根据行驶安全因数计算实时的安全车距数据；所述信号收发网关用于通过移动网络与所述数据平台连接获取实时的安全车距数据或行驶安全因数并发送给所述车距监测警示设备；所述车距监测警示设备可直接获取安全车距数据或根据接收到的行驶安全因数计算间接获取安全车距数据。

3.根据权利要求2所述的一种智能交通安全行驶视觉警示***，其特征在于：还包括环境数据采集装置，所述环境数据采集装置安装在所述车距监测警示设备所在区域，用于采集所在区域的各类行驶安全因数并发送给所述数据平台或所述车距监测警示设备。

4.根据权利要求3所述的一种智能交通安全行驶视觉警示***，其特征在于：所述行驶安全因数包括车距监测警示设备所在区域的最高行驶速度、路面湿滑指数、能见度的至少一种。

5.一种智能交通安全行驶视觉警示方法，应用于车距监测警示设备，其特征在于，包括：

确定本监测设备检测到车辆存在；

获取其他监测设备检测到车辆存在时发送的响应信号，位于同一车道的各监测设备沿道路方向按预设距离间隔分布；

根据各所述响应信号确定与本监测设备在同一车道的后方最近响应设备，所述响应设备即为发送响应信号的监测设备；

确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离；

根据预存的安全车距数据确定所述设备距离对应的车距危险等级；

启动灯光模组并输出与车距危险等级对应的灯光变化控制信息；所述灯光模组被配置为向车道前方且在车辆高度范围内的区域照射变化的灯光。

6.根据权利要求5所述的一种智能交通安全行驶视觉警示方法，其中，所述响应信号包括位置编号，各监测设备的位置编号沿道路方向呈规律性变化；所述根据各所述响应信号确定与本监测设备在同一车道的后方最近响应设备的步骤包括：

根据各所述响应信号中的位置编号确定与本监测设备在同一车道的响应设备；

根据本监测设备的位置编号与同一车道响应设备的位置编号的比较结果确定后方最近响应设备。

7.根据权利要求6所述的一种智能交通安全行驶视觉警示方法，其中，所述确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离的步骤包括：

确定本监测设备与后方最近响应设备之间的位置编号差异；

根据位置编号差异、预设的设备单位间距和距离计算公式计算并确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离。

8.根据权利要求6所述的一种智能交通安全行驶视觉警示方法，其中，所述位置编号包括距离数据，所述距离数据代表监测设备与基准监测设备之间的距离；所述确定本监测设备与后方最近响应设备之间的设备距离的步骤包括：

确定本监测设备与后方最近响应设备的距离数据；

根据本监测设备与后方最近响应设备之间的距离数据差值确定两者之间的设备距离。

9.一种车距监测警示设备，包括用于存储程序的存储器和用于执行所述程序的处理器，其特征在于：所述程序被处理器执行时实现权利要求5-8任意一项所述方法的步骤。

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