一种基于路面反馈的车道偏离智能预警系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于路面反馈的车道偏离智能预警系统及方法，其方法包括载荷传递单元在有车辆通过时将车辆行驶产生的载荷传递至压力感应单元；压力感应单元根据车辆行驶产生的载荷生成载荷信号；信号处理单元对载荷信号进行分析处理，得到车辆前后轮的偏移距离和车速，并根据偏移距离和车速判断车辆是否偏离车道；信号发射单元在偏离车道时向信号接收单元发送预警信号，信号接收单元接收预警信号并提醒驾驶员车辆偏离车道。本发明专利技术的车道偏离智能预警方法，通过载荷传递单元配合压力感应单元检测车辆在通过路面时导致路面载荷分布不均，从而计算出车轮的位置，进而判断车辆是否出现偏离，并将车轮位置信息发送至信号接收单元提供相关预警。

An intelligent warning system and method for lane departure based on road feedback

【技术实现步骤摘要】
一种基于路面反馈的车道偏离智能预警系统及方法
本专利技术涉及智能交通
，尤其涉及一种基于路面反馈的车道偏离智能预警系统及方法。
技术介绍
随着汽车行业的发展，道路上的车辆越来越多，所以规范行车越来越重要。在道路上行车时，很多驾驶员往往无意识中出现偏离车道，或者开车时走神引起偏离行驶车道，这样很容易引发车辆擦碰导致交通堵塞。现有的车辆在行车安全方面已经做了很大的改进，车辆行车安全系统不断完善，车道偏离预警提示预警已逐渐成为汽车的标配，但现行的车道偏离预警系统普遍基于视频图像识别技术开发，通过识别车行道边线来识别车辆位置，该技术受天气、标线清晰度等影响较大，存在明显的识别误差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于路面反馈的车道偏离智能预警系统及方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于路面反馈的车道偏离智能预警系统，包括载荷传递单元、压力感应单元、信号处理单元、信号发射单元和信号接收单元，所述压力感应单元与所述信号处理单元电连接，所述信号处理单元与所述信号发射单元电连接，所述信号发射单元与所述信号接收单元无线连接。所述载荷传递单元安装在机动车道轮迹带位置处，用于在有车辆通过时，将车辆行驶产生的载荷传递至所述压力感应单元；所述压力感应单元支撑设置在所述载荷传递单元的下方，用于在有车辆通过时根据车辆行驶产生的载荷生成载荷信号；所述信号处理单元用于对所述载荷信号进行分析处理，得到车辆前后轮的偏移距离和车速，并根据所述偏移距离和车速判断车辆是否偏离车道；所述信号发射单元用于在所述偏离车道时向设置在车辆内部的信号接收单元发送预警信号，所述信号接收单元接收所述预警信号并提醒驾驶员车辆偏离车道。本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于路面反馈的车道偏离智能预警系统，通过载荷传递单元配合压力感应单元检测车辆在通过路面时导致路面载荷分布不均，从而计算出车轮的位置，进而判断车辆是否出现偏离，并通过信号发射单元将车轮位置信息发送至信号接收单元，并提供相关预警，提高车辆预警系统的准确性，减少不必要的安全事故。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步：所述载荷传递单元包括至少一个载荷传递板，每个所述载荷传递板为条形肋板状，多个所述载荷传递板沿车道轮迹带等间距排列设置，且所述载荷传递板设置在机动车道路表面层中，所述压力感应装置的数量为所述载荷传递板的两倍，且所述压力感应单元作为支撑件安装在对应的所述载荷传递板两侧支点处，所述压力感应单元位于所述载荷传递板的下方，并将产生的载荷信号传输至信号处理处理单元。上述进一步方案的有益效果是：通过所述载荷传递单元可以加载车辆通过路面时将车辆行驶产生的载荷传递至所述压力感应单元，同时还能承载车辆的重量，避免对所述压力感应单元造成损伤，从而引起检测结果出现偏差，确保检测精度。进一步：所述压力感应单元为压力传感器，且每个所述载荷传递板的两端下方分别对应设置一个所述压力传感器。上述进一步方案的有益效果是：通过所述压力传感器可以将从所述载荷传递单元传递过来的车辆行驶载荷转换为载荷信号，便于后续通过不同部位的载荷信号可以计算得到车辆载荷位置。进一步：所述信号处理单元具体包括：预处理单元，用于对所述载荷信号进行降噪、滤波处理；计算单元，用于根据降噪、滤波处理后的载荷信号计算车辆载荷大小，并根据同一个所述载荷传递板两端对应的车辆载荷大小计算车辆载荷位置，根据相邻两个所述载荷传递板之间的距离和对应的载荷信号之间的时间差计算车速；判断单元，用于相邻两个所述车辆载荷位置计算车辆偏移距离，并在所述车辆偏移距离大于对应车速的预设偏移阈值时判定车辆偏离车道。上述进一步方案的有益效果是：通过对所述载荷信号进行预处理，可以提高信号的准确性和稳定性，通过所述计算单元可以准确的计算出所述车辆载荷位置和车速；通过所述判断单元可以根据所述车辆载荷位置和车速准确的判断车辆是否偏离车道，提高预警的准确性。进一步：所述信号发射单元为无线信号发射器，所述无线信号发射器安装在车辆道路边缘，所述无线信号发射器与所述信号处理单元电连接，所述信号接收单元为无线信号接收器，所述无线信号发射与所述无线信号接收器无线连接，所述无线信号接收器与车辆行车电脑电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述无线信号发射器和无线信号接收器可以在车辆行驶过程中将车辆偏离车道的预警信息动态、及时、准确的传达至驾驶员，提醒驾驶员及时纠正行车方向，提高行车安全性。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种基于路面反馈的车道偏离智能预警方法，包括如下步骤：载荷传递单元在有车辆通过时将车辆行驶产生的载荷传递至压力感应单元；所述压力感应单元支撑设置在所述载荷传递装置的下方，并根据车辆行驶产生的载荷生成载荷信号；信号处理单元对所述载荷信号进行分析处理，得到车辆前后轮的偏移距离和车速，并根据所述偏移距离和车速判断车辆是否偏离车道；信号发射单元在所述偏离车道时向信号接收单元发送预警信号，设置在车辆内部的所述信号接收单元接收所述预警信号并提醒驾驶员车辆偏离车道。本专利技术的基于路面反馈的车道偏离智能预警方法，通过载荷传递单元配合压力感应单元检测车辆在通过路面时导致路面载荷分布不均，从而计算出车轮的位置，进而判断车辆是否出现偏离，并通过信号发射单元将车轮位置信息发送至信号接收单元，并提供相关预警，提高车辆预警系统的准确性，减少不必要的安全事故。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：进一步：所述载荷传递单元包括多个载荷传递板，所述压力感应装置的数量为所述载荷传递板的两倍，且所述压力感应单元作为支撑件安装在对应的所述载荷传递板两侧支点处，所述压力感应单元位于所述载荷传递板的下方，并将产生的载荷信号传输至信号处理处理单元。上述进一步方案的有益效果是：通过所述载荷传递单元可以在车辆通过路面时将车辆行驶产生的载荷传递至所述压力感应单元，同时还能承载车辆的重量，避免对所述压力感应单元造成损伤，从而引起检测结果出现偏差，确保检测精度。进一步：所述压力感应单元为压力传感器，且每个所述载荷传递板的两端下方分别对应设置一个所述压力传感器。上述进一步方案的有益效果是：通过所述压力传感器可以将从所述载荷传递单元传递过来的车辆行驶载荷转换为载荷信号，便于后续通过不同部位的载荷信号可以计算得到车辆载荷位置。进一步：所述信号处理单元对所述载荷信号进行分析处理具体包括：对所述载荷信号进行降噪、滤波处理；根据降噪、滤波处理后的载荷信号计算车辆载荷大小，并根据同一个所述载荷传递板两端对应的车辆载荷大小计算车辆载荷位置；根据相邻两个所述车辆载荷位置计算车辆偏移距离，并在所述车辆偏移距离大于对应车速的预设偏移阈值时判定车辆偏离车道。上述进一步方案的有益效果是：通过对所述载荷信号进行预处理，可以提高信号的准确性和稳定性，通过所述计算单元可以准确的计算出所述车辆载荷位置和车速；通过所述判断单元可以根据所述车辆载荷位置和车速准确的判断车辆是否偏离车道，提高预警的准确性。附图说明图1为本专利技术的基于路面反馈的车道偏离智能预警系统结构示意图；图2为本专利技术的基于路面反馈的车道偏离智能预警系统路面铺设示意图图3为本专利技术的基于路面反馈的车道偏离智能预警系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于路面反馈的车道偏离智能预警系统，其特征在于:包括载荷传递单元(1)、压力感应单元(2)、信号处理单元(3)、信号发射单元(4)和信号接收单元(5)，所述压力感应单元(2)与所述信号处理单元(3)电连接，所述信号处理单元(3)与所述信号发射单元(4)电连接，所述信号发射单元(4)与所述信号接收单元(5)无线连接；所述载荷传递单元(1)安装在机动车道轮迹带位置处，用于在有车辆通过时，将车辆行驶产生的载荷传递至所述压力感应单元(2)；所述压力感应单元(2)支撑设置在所述载荷传递单元(1)的下方，用于在有车辆通过时根据车辆行驶产生的载荷生成载荷信号；所述信号处理单元(3)用于对所述载荷信号进行分析处理，得到车辆前后轮的偏移距离和车速，并根据所述偏移距离和车速判断车辆是否偏离车道；所述信号发射单元(4)用于在所述偏离车道时向设置在车辆内部的信号接收单元(5)发送预警信号，所述信号接收单元(5)接收所述预警信号并提醒驾驶员车辆偏离车道。

【技术特征摘要】
1.一种基于路面反馈的车道偏离智能预警系统，其特征在于:包括载荷传递单元(1)、压力感应单元(2)、信号处理单元(3)、信号发射单元(4)和信号接收单元(5)，所述压力感应单元(2)与所述信号处理单元(3)电连接，所述信号处理单元(3)与所述信号发射单元(4)电连接，所述信号发射单元(4)与所述信号接收单元(5)无线连接；所述载荷传递单元(1)安装在机动车道轮迹带位置处，用于在有车辆通过时，将车辆行驶产生的载荷传递至所述压力感应单元(2)；所述压力感应单元(2)支撑设置在所述载荷传递单元(1)的下方，用于在有车辆通过时根据车辆行驶产生的载荷生成载荷信号；所述信号处理单元(3)用于对所述载荷信号进行分析处理，得到车辆前后轮的偏移距离和车速，并根据所述偏移距离和车速判断车辆是否偏离车道；所述信号发射单元(4)用于在所述偏离车道时向设置在车辆内部的信号接收单元(5)发送预警信号，所述信号接收单元(5)接收所述预警信号并提醒驾驶员车辆偏离车道。2.根据权利要求1所述的基于路面反馈的车道偏离智能预警系统，其特征在于:所述载荷传递单元(1)包括多个载荷传递板，每个所述载荷传递板为条形肋板状，多个所述载荷传递板沿车道轮迹带等间距排列设置，且所述载荷传递板设置在机动车道路表面层中，所述压力感应装置(2)的数量为所述载荷传递板的两倍，且所述压力感应单元(2)作为支撑件安装在对应的所述载荷传递板两侧支点处，所述压力感应单元(2)并位于所述载荷传递板的下方，并将产生的载荷信号传输至所述信号处理处理单元(3)。3.根据权利要求2所述的基于路面反馈的车道偏离智能预警系统，其特征在于:所述压力感应单元(2)为压力传感器，且每个所述载荷传递板的两端下方分别对应设置一个所述压力传感器。4.根据权利要求3所述的基于路面反馈的车道偏离智能预警系统，其特征在于:所述信号处理单元(3)具体包括：预处理单元，用于对所述载荷信号进行降噪、滤波处理；计算单元，用于根据降噪、滤波处理后的载荷信号计算车辆载荷大小，并根据同一个所述载荷传递板两端对应的车辆载荷大小计算车辆载荷位置，根据相邻两个所述载荷传递板之间的距离和对应的载荷信号之间的时间差计算车速；判断单元，用于相邻两个所述车辆载荷位置计算车辆偏移距...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄斌，陈宝玉，黄文龙，饶世雄，席晓波，
申请(专利权)人：武汉市政工程设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42