[发明专利]山区公路弯道信息识别和行车安全预警的方法及系统

权利要求书

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VK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。