一种公路低能见度安全行车辅助方法及装置与流程

1.本发明涉及到道路交通控制系统领域，具体涉及到一种公路低能见度安全行车辅助方法及装置。


背景技术：

2.高速公路、封闭式快速道路是国家重要的基础设施，高速公路的安全、高效运行非常重要。在公路，尤其是高速公路上，偶发的雾天是一种对高速公路行车安全有重要影响的一种天气现象。雾天导致能见度降低，极易发生连环追尾情况，造成严重的人员与经济损失。在雾天完全封闭高速公路的话也将带来严重得经济损失。
3.根据相关法规，能见度小于200米时，开启雾灯、近光灯、示廓灯和前后位灯，车速不得超过每小时60公里，与同车道前车保持100米以上的距离，能见度小于100米时，车速不得超过每小时40公里，与同车道前车保持50米以上的距离，能见度小于50米时，车速不得超过每小时20公里，并从最近的出口尽快驶离高速公路。雾天主要发生的事故主要由于，在能见度降低时，车辆无法保持安全的速度和距离，导致发生追尾事故，甚至导致连环追尾。因此，如何提高能见度较低情况下得行车安全对高速公路等快速道路的安全运行具有至关重要的作用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种公路低能见度安全行车辅助方法及装置，通过密集的地灯信号，引导车辆在无法看到前车的情况下，与前车保持安全距离，实现提高低能见度下的行车安全。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种公路低能见度安全行车辅助方法，包括以下步骤：
7.s1、在道路上沿行进方向均匀铺设若干个地灯模块；所有所述地灯模块在能见度低于设定值情况下，发出第一颜色光亮；
8.s2、任意一个所述地灯模块检测到有车辆通过后变为第二颜色光亮；
9.s3、发出第二颜色光亮的所述地灯模块在延时t0后，且在此期间无其它车辆通过，则返回第一颜色光亮，若有其它车辆通过，则重新计算延时。
10.所述地灯模块通过接收道路两侧的区段控制装置数据获取道路的能见度值和延时t0值，所述区段控制装置通过其携带的能见度检测仪检测道路的能见度值，并匹配出与能见度值对应的安全车距、最高限速，计算出地灯的延时t0值。
11.所述地灯模块通过其自身携带的能见度检测仪检测道路的能见度值，并匹配出与能见度值对应的安全车距、最高限速，计算出地灯的延时t0值。
12.步骤s3具体包括，发出第二颜色光亮的所述地灯模块在延时t1后，发出第三颜色光亮，发出第三颜色光亮的所述地灯模块在延时t2后，返回第一颜色光亮，且t0＝t1+t2。
13.任意一个所述地灯模块变为第二颜色光亮的同时，发出一个表示车辆已通过的
pass信号，检测到车辆通过的所述地灯模块在t0时间内未接收到前方共a个所述地灯模块发出的全部pass信号，则保持为第二颜色光亮不变且闪烁。
14.若任意一个所述地灯模块持续检测到有车，则发出车辆停留信号，该所述地灯模块后方的共n个所述地灯模块保持第二颜色光亮不变且闪烁。
15.第n个所述地灯模块的后方的共j个所述地灯模块保持第三颜色光亮不变。
16.所述地灯模块接受能见度值信息，并根据所述能见度值信息自动调整灯的亮度等级，能见度越高时，所述地灯模块的亮度越低。
17.包括沿道路行进方向均匀铺设的若干个地灯模块和设于道路两侧的区段控制装置；所述区段控制装置用于检测道路区段能见度值，匹配与所述能见度值对应的安全车距和最高限速，计算出地灯的延时t0值，并将数据发送给所述地灯模块；任意一个所述地灯模块检测到车辆通过后由第一颜色光亮变为第二颜色光亮，在延时t0后，且在此期间无其它车辆通过，返回第一颜色光亮，若有其它车辆通过，则重新计算延时。
18.所述地灯模块包括控制电路模块一以及与所述控制电路模块一电连接的彩色led模块、无线通讯模块一、车辆探测模块和电源模块一；所述区段控制装置包括控制电路模块二以及与所述控制电路模块二电连接的能见度检测仪、无线通讯模块二和电源模块二。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.提供了一种行车辅助装置及方法，当区段道路上没有车辆时，所有地灯模块均为绿色，当有车辆通过后变为红色，在雾天能见度较低情况下，驾驶员通过观察地灯颜色判断车距，当驾驶员看到前方地灯模块为绿色光亮时，则表示可以正常行驶，当驾驶员看到前方地灯模块为红色光亮时，则表示前方不远处有车辆，需要减速刹车，从而在雾天对车辆进行指引，使前后车辆保持在安全车距。
附图说明
21.图1为本发明行车辅助方法的总体流程图；
22.图2为本发明车辆停留情况下的流程图；
23.图3为本发明地灯模块的示意图；
24.图4为本发明区段控制装置的示意图；
25.图5为本发明行车辅助方法的实施例示意图；
26.图中：1、电路模块一；2、彩色led模块；3、电路模块一；4、车辆探测模块；5、电源模块一；6、电路模块二；7、能见度检测仪；8、无线通讯模块二；9、电源模块二。
具体实施方式
27.下面将结合本发明中的附图，对本发明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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前方”、“后方”等指示的方位或位置关系定义为道路车辆行进方向的前方和后方，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理
解为对本发明的限制。
29.如图1所示，一种公路低能见度安全行车辅助方法，包括以下步骤：
30.s1、在区段道路上沿行进方向均匀铺设若干个地灯模块，两个相邻的地灯模块间隔为固定值，比如15米；所有所述地灯模块在能见度低于设定值情况下，发出第一颜色光亮，比如绿色；
31.s2、任意一个所述地灯模块检测到有车辆通过后变为第二颜色光亮，比如红色；
32.s3、发出第二颜色光亮的所述地灯模块在延时t0后，且在此期间无其它车辆通过，则返回第一颜色光亮，若有其它车辆通过，则重新计算延时。
33.上述方案中，当区段道路上没有车辆时，所有地灯模块均为绿色，当有车辆通过后变为红色，在雾天能见度较低情况下，驾驶员由于前方视线受阻，可以通过观察地灯颜色判断车距，当驾驶员看到前方地灯模块为绿色光亮时，则表示可以正常行驶，当驾驶员看到前方地灯模块为红色光亮时，则表示前方不远处有车辆，需要减速刹车。从而在雾天对车辆进行指引，使前后车辆保持在安全车距。
34.具体的，地灯模块通过接收道路两侧的区段控制装置数据获取道路的能见度值和延时t0值，区段控制装置通过其携带的能见度检测仪检测道路的能见度值，并匹配出对应的安全车距和最高限速，计算出地灯的延时t0值。
35.作为并列方案，区段控制装置可以直接接收指挥中心的指令，修改对应的安全车距和最高限速，修改地灯的延时t0值。
36.作为并列方案，地灯模块也能直接通过自身携带的能见度检测仪检测道路的能见度值，并匹配出与能见度值对应的安全车距、最高限速，计算出地灯的延时t0值。
37.一个具体的例子为，当区段控制装置检测到能见度小于200米时，车速不得超过每小时60公里，与同车道前车保持100米以上的距离；检测到能见度小于100米时，车速不得超过每小时40公里，与同车道前车保持50米以上的距离；检测到能见度小于50米时，车速不得超过每小时20公里，并从最近的出口尽快驶离高速公路。
38.t0为安全车距和最高限速的相关函数，比如t0＝安全车距/最高限速，则当能见度小于200米时，为了保证安全车距100米，使t0＞6s即可，比如8s；当能见度小于100米时，为了保证安全车距50米，t0＞4.5s即可，比如6.5s。
39.步骤s3具体包括，发出红色光亮的地灯模块在延时t1后，发出黄色光亮，发出黄色光亮的地灯模块在延时t2后，返回绿色光亮，且t0＝t1+t2。通过设置黄色光亮，使车辆具有减速缓冲段，通过减速保持在安全距离，避免急刹车，那么延时t1后，需要使车辆已行进安全距离以上，比如，当能见度小于200米时，需t1＝6s，则t2＝地灯间隔/最大限速＝0.9s，t0＝6+0.9＝6.9s，比如，当能见度小于100米时，需t2＝4.5s，则t2＝地灯间隔/最大限速＝1.35s，t0＝4.5+1.35＝5.85s。
40.图5示出了上述方案的一个典型的例子，背景为双车道道路，上面为一车道，下面为二车道，圆形彩色的表示为地灯模块，颜色表示其发出的光亮；其中一车道中，2号车正常行驶，其前方是绿色的地灯模块，表示它可以保持现有速度正常行驶；它经过的地灯模块变成红色，后方代表远处的、较早经过的地灯，已经变成黄色，再早的已经变为绿色。1号车正常行驶，它前方的地灯也是绿色；但是假设它加速，使车距减少，就会接近黄色地灯，则它需要减速增加车距，如果到红色的地灯模块表示车距过近，必须立即大力刹车。
41.此外，考虑车辆停在道路上的特殊情况，分为两种，一是车辆停在了两个地灯模块之间，前后两个地灯模块均检测不到车辆，第二，车辆停在了地灯模块的上方，地灯持续检测到有车辆。
42.针对第一种情况，如图2所示，任意一个所述地灯模块变为第二颜色光亮的同时，发出一个表示车辆已通过的pass信号，第二颜色光亮的所述地灯模块在t0时间内未接收到前方a(a＝1、2、3、
……
)个所述地灯模块发出的全部pass信号，则保持为红色光亮不变且闪烁，从而对后面的车辆提醒，前方一定距离内由车辆停止，需要立即刹车。
43.针对第二种情况，若任意一个地灯模块持续检测到有车，则发出车辆停留信号，该地灯模块后方的共n(n＝1、2、3、
……
)个所述地灯模块保持红色光亮不变且闪烁；第n个地灯模块的后方的共j(j＝1、2、3、
……
)个地灯模块保持黄色光亮不变。当驾驶员看到有地灯模块为黄色时，进行减速，当看到地灯模块为红色且闪烁时，表示前方有车辆停止，需立即刹车。
44.图5示出了上述方案的一个典型的例子，其中二车道中，可以看到3.4号车由于前方某原因停止，其停在地灯模块之上，引起后面n个地灯模块持续红色亮起并闪烁，提示前方有车辆停止，必须马上减速到缓行速度，随时准备停车。
45.进一步的，地灯模块接受能见度值信息，并根据所述能见度值信息自动调整灯的亮度等级，能见度越高时，所述地灯模块的亮度越低，从而节省耗电量。
46.另一方面，如图3和图4所示，本发明还提供一种公路低能见度安全行车辅助装置，包括沿道路行进方向均匀铺设的若干个地灯模块和设于道路两侧的区段控制装置；所述区段控制装置用于检测道路区段能见度值，匹配与所述能见度值对应的安全车距和最高限速，计算出地灯的延时t0值，并将数据发送给所述地灯模块；任意一个所述地灯模块检测到车辆通过后由第一颜色光亮变为第二颜色光亮，在延时t0后，且在此期间无其它车辆通过，返回第一颜色光亮，若有其它车辆通过，则重新计算延时。
47.所述地灯模块包括控制电路模块一1以及与所述控制电路模块一1电连接的彩色led模块2、无线通讯模块一3、车辆探测模块4和电源模块一5；所述区段控制装置包括控制电路模块二6以及与所述控制电路模块二6电连接的能见度检测仪7、无线通讯模块二8和电源模块二9。
48.具体的，电源模块一5和电源模块二9包括移动电池和太阳能板，以增加续航；无线通讯模块二8为4g/5g无线路由器，以接收指挥中心的指令，并将数据发送到地灯模块；车辆探测模块4采用地磁或者毫米波雷达等手段探测是否有车辆经过。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种公路低能见度安全行车辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、在道路上沿行进方向均匀铺设若干个地灯模块；所有所述地灯模块在能见度低于设定值情况下，发出第一颜色光亮；s2、任意一个所述地灯模块检测到有车辆通过后变为第二颜色光亮；s3、发出第二颜色光亮的所述地灯模块在延时t0后，且在此期间无其它车辆通过，则返回第一颜色光亮，若有其它车辆通过，则重新计算延时。2.根据权利要求1所述的一种公路低能见度安全行车辅助方法，其特征在于，所述地灯模块通过接收道路两侧的区段控制装置的数据获取道路的能见度值和延时t0值，所述区段控制装置通过其携带的能见度检测仪检测道路的能见度值，并匹配出与能见度值对应的安全车距、最高限速，计算出延时t0值。3.根据权利要求1所述的一种公路低能见度安全行车辅助方法，其特征在于，所述地灯模块通过其自身携带的能见度检测仪检测道路的能见度值，并匹配出与能见度值对应的安全车距、最高限速，计算出延时t0值。4.根据权利要求1所述的一种公路低能见度安全行车辅助方法，其特征在于，步骤s3具体包括，发出第二颜色光亮的所述地灯模块在延时t1后，发出第三颜色光亮，发出第三颜色光亮的所述地灯模块在延时t2后，返回第一颜色光亮，且t0＝t1+t2。5.根据权利要求1所述的一种公路低能见度安全行车辅助方法，其特征在于，任意一个所述地灯模块变为第二颜色光亮的同时，发出一个表示车辆已通过的pass信号，第二颜色光亮的所述地灯模块在t0时间内未接收到前方共a个所述地灯模块发出的全部pass信号，则保持为第二颜色光亮不变且闪烁。6.根据权利要求1所述的一种公路低能见度安全行车辅助方法，其特征在于，若任意一个所述地灯模块持续检测到有车，则发出车辆停留信号，该所述地灯模块后方的共n个所述地灯模块保持第二颜色光亮不变且闪烁。7.根据权利要求6所述的一种公路低能见度安全行车辅助方法，其特征在于，第n个所述地灯模块的后方的共j个所述地灯模块保持第三颜色光亮不变。8.根据权利要求1所述的一种公路低能见度安全行车辅助方法，其特征在于，所述地灯模块接受能见度值信息，并根据所述能见度值信息自动调整灯的亮度等级，能见度越高时，所述地灯模块的亮度越低。9.一种公路低能见度安全行车辅助装置，其特征在于，包括区段控制装置，设于道路两侧，用于检测道路区段能见度值或者接收指挥中心的能见度值信息，匹配与所述能见度值对应的安全车距和最高限速，计算出地灯的延时t0值，并将数据发送给所述地灯模块；若干个地灯模块，沿道路行进方向均匀铺设，任意一个所述地灯模块检测到车辆通过后由第一颜色光亮变为第二颜色光亮，在延时t0后，且在此期间无其它车辆通过，返回第一颜色光亮，若有其它车辆通过，则重新计算延时。10.根据权利要求9所述的一种公路低能见度安全行车辅助装置，其特征在于，所述地灯模块包括控制电路模块一以及与所述控制电路模块一电连接的彩色led模块、无线通讯模块一、车辆探测模块和电源模块一；所述区段控制装置包括控制电路模块二以及与所述控制电路模块二电连接的能见度检测仪、无线通讯模块二和电源模块二。

技术总结
本发明公开一种公路低能见度安全行车辅助方法及装置，包括以下步骤：S1、在道路上沿行进方向均匀铺设若干个地灯模块；所有所述地灯模块在能见度低于设定值情况下，发出第一颜色光亮；S2、任意一个所述地灯模块检测到有车辆通过后变为第二颜色光亮；S3、发出第二颜色光亮的所述地灯模块在延时t0后，且在此期间无其它车辆通过，则返回第一颜色光亮，若有其它车辆通过，则重新计算延时；本发明通过密集的地灯信号，引导车辆在无法看到前车得情况下，与前车保持安全距离，实现提高低能见度下的行车安全。安全。安全。


技术研发人员：肖婷婷
受保护的技术使用者：武汉东猿信息技术有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/8/1