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原文传递山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法及系统

专利名称：	山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法及系统
摘要：	本发明公开了一种山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法及系统，属于道路交通安全技术领域。通过设置的车载无人机对车辆前方的道路进行实时拍摄，基于图像处理技术判断前方弯道路段是否有车辆行驶，并判断车辆行驶方向，根据拟合出的前方弯道路段弯道半径曲线给出实时推荐车速曲线，并判断前方路段是否有急弯；根据采集的数据计算本车与出现车辆的迫车距离、弯道推荐车速和急弯迫车距离，并将出现车辆的行驶方向信息、本车与出现车辆的迫车距离、弯道推荐车速和急弯迫车距离进行实时预警。从而完成对车辆行驶路线上弯道路段信息的识别并及时预警，提高道路交通安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	淮安信息职业技术学院
发明人：	常绿;胡晓明;戴建国;张载梅;颜瑨;索明何;费孝涛;施海凤;刘晓艳;刘朋;刘硕;朱思达
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910570920.X
公开号：	CN110281926A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	柏尚春
分类号：	B60W30/095(2012.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	223005 江苏省淮安市经济技术开发区枚乘路3号
主权项：	1.一种山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法，其特征在于，包括下述步骤： (1)释放并控制车载无人机以预设速度在车辆前方按照车辆规划行驶路线飞行，并拍摄无人机下方的道路实时图像； (2)识别图像中是否存在车辆轮廓特征点，若存在，则根据车辆轮廓特征点位于车道线左侧或右侧，判断拍摄区域内前方路段出现的车辆的行驶方向，并计算本车与出现车辆的迫车距离； (3)同时，根据图像中弯道的车道线，拟合出对应的弯道半径变化曲线，根据弯道半径变化曲线拟合实时推荐车速曲线，并判断拍摄区域的弯道中是否存在急弯，若存在则计算急弯迫车距离； (4)将出现车辆的行驶方向信息、本车与出现车辆的迫车距离、弯道推荐车速和急弯迫车距离进行实时预警。 2.根据权利要求1所述的山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，本车与出现车辆的迫车距离的计算公式为： S1＝V1·t-L 式中，S1为本车与出现车辆的迫车距离，V1为无人机的预设飞行速度，t为无人机飞行时间，L为t时间内本车的行驶距离。 3.根据权利要求1所述的山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，判断拍摄区域是否存在急弯的方法是：采集实时推荐车速曲线中的车速最小值V，将车速最小值V与急弯速度限定阈值K作比较；当V>K时，则判断拍摄区域内没有急弯；当V≤K时，则拍摄区域存在急弯；其中，急弯速度限定阈值K由车辆过急弯时安全车速确定。 4.根据权利要求1或3所述的山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，弯道实时推荐车速的计算公式为：式中，V2为弯道实时推荐车速，b为汽车轮距，R为弯道半径，h为汽车重心高度，g为重力加速度。 5.根据权利要求2所述的山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述急弯迫车距离的计算公式为： S2＝V1·t-L 式中，S2为急弯迫车距离。 6.一种山区公路弯道信息识别和行车安全预警的系统，其特征在于，包括车载无人机和车载处理系统，所述车载无人机上设置有无人机控制系统，该无人机控制系统接收所述车载处理系统命令，控制车载无人机以预设速度在车辆前方按照车辆规划行驶路线飞行，拍摄无人机下方的道路实时图像，并将数据传输给车载处理系统；所述车载处理系统向无人机控制系统发送命令控制无人机释放及回收，接收无人机控制系统的数据，根据道路实时图像识别图像中是否存在车辆轮廓特征点，若存在，则根据车辆轮廓特征点位于车道线左侧或右侧，判断拍摄区域内前方路段出现的车辆的行驶方向，并计算本车与出现车辆的迫车距离；同时，根据图像中弯道的车道线，拟合出对应的弯道半径变化曲线，根据弯道半径变化曲线拟合实时推荐车速曲线，判断拍摄区域的弯道中是否存在急弯，若存在则计算急弯迫车距离；并将出现车辆的行驶方向信息、本车与出现车辆的迫车距离、弯道推荐车速和急弯迫车距离进行实时预警。 7.根据权利要求6所述的山区公路弯道信息识别和行车安全预警的系统，其特征在于，所述无人机控制系统包括机载中心控制模块、实时拍摄模块、推进计时模块和GPS导航模块；所述机载中心控制模块接收所述车载处理系统传输的命令，控制无人机控制系统中各模块工作；并且将接收到的无人机控制系统中各模块的数据传输给车载处理系统；所述实时拍摄模块拍摄无人机下方道路实时图像，并将图像数据传输给机载中心控制模块；所述推进计时模块控制无人机飞行，记录无人机的飞行时间，并将数据传输给机载中心控制模块；所述GPS导航模块根据车辆规划的行驶路线设定无人机工作航线。 8.根据权利要求7所述的山区公路弯道信息识别和行车安全预警的系统，其特征在于，所述无人机控制系统还包括气压传感模块，所述气压传感模块设置在所述车载无人机的机身内，气压传感模块根据预设的气压参数和气压变化调整无人机飞行的高度。 9.根据权利要求7所述的山区公路弯道信息识别和行车安全预警的系统，其特征在于，所述车载处理系统包括车载中心控制模块、弯道半径识别模块、路段车辆判断模块、行车里程记录模块和急弯数据处理模块；其中，所述车载中心控制模块向所述机载中心控制模块发送命令，控制车载无人机释放和回收，接收机载中心控制模块、弯道半径识别模块、路段车辆判断模块和行车里程记录模块传输的数据，并将接收的数据传输给急弯数据处理模块；所述弯道半径识别模块识别图像中弯道的车道线，拟合出对应的弯道半径变化曲线，根据弯道半径变化曲线拟合出实时推荐车速曲线，并根据实时推荐车速曲线最小值判断该拍摄区域是否存在急弯，若存在，则将该处推荐车速传输给车载中心控制模块；所述路段车辆判断模块识别图像中车辆轮廓特征点，若存在，识别图像中弯道的车道线，根据特征点位于车道线左侧或右侧判断该拍摄区域内前方路段出现的车辆的行驶方向，计算本车与出现车辆的迫车距离并将结果传输给车载中心控制模块；所述行车里程记录模块记录无人机开始飞行后的车辆行驶距离，并将数据实时传输给车载中心控制模块；所述急弯数据处理模块根据接收的数据计算急弯迫车距离。 10.根据权利要求9所述的山区公路弯道信息识别和行车安全预警的系统，其特征在于，所述车载处理系统还包括车载预警模块，所述车载预警模块接收车载中心控制模块传输的数据，并将出现车辆的行驶方向信息、本车与出现车辆的迫车距离、弯道推荐车速和急弯迫车距离进行实时预警。
所属类别：	发明专利