[发明专利]一种用于夜间遇险车辆驶入避险车道的引导装置及方法

权利要求书

1.一种用于夜间遇险车辆驶入避险车道的引导方法，基于用于夜间遇险车辆驶入避险车道的引导装置，其特征在于，所述引导装置包括：感知模块和LED引导标志；其中，所述感知模块包含光照传感器、带通滤波器、单片机、声音传感器和毫米波雷达；

所述感知模块通过T型支架设置于避险通道前的路侧；

所述LED引导标志为多个，分别均匀设置于避险车道前的车道上；

所述声音传感器为2个，分别设置在所述T型支架的两端；

所述光照传感器的输出端连接所述单片机的输入端；所述声音传感器的输出端连接所述单片机的输入端；所述带通滤波器的输入端连接所述声音传感器的输出端，所述带通滤波器的输出端连接所述单片机的输入端；所述毫米波雷达的输出端连接所述单片机的输入端；所述单片机的输出端连接所述LED引导标志的控制端

所述引导方法包括以下步骤：

步骤1，光照传感器采集道路的光照强度，并将所采集的光照信息发送至单片机；

步骤2，当单片机接收到的光照强度超过预设光照阈值时，声音传感器开始采集声音信息，毫米波雷达开始采集过往车辆所处的方向、距离及速度信息；

步骤3，根据所采集的过往车辆的声音信息以及所处的方向、距离及速度信息，取距离毫米波雷达最近的车辆，并计算相对音量；根据所述相对音量，确认是否有车辆出现险情；

步骤4，单片机推算出现险情的车辆在道路中所处的车道，并将车道信息发送至LED引导标志的控制端，LED引导标志的控制端开启处于该车道上的LED引导标志，引导出现险情的车辆顺利驶入避险车道；所述单片机推算出现险情的车辆在道路中所处的车道，具体为：

首先根据两个不同位置的声音传感器所接收到声音的时间不同，确定所述出现险情的车辆的疑似位置；具体为：

以设置于避险通道前的T型支架的支点位置为原点，建立空间二维坐标系，两个声音传感器在所述二维坐标系中的位置分别为A(x₁，y₁)、B(x₂，y₂)，通过以下方程式获得车辆的疑似位置：

r₁²＝(x-x₁)²+(y-y₁)²

r₂²＝(x-x₂)²+(y-y₂)²

c·Δt＝r₁-r₂

其中，车辆的疑似位置坐标为(x，y)，r₁和r₂分别为两个声音传感器所接收到声源的距离，Δt表示一个声音传感器接收到声音信号后到另一个声音传感器所接收到该声音信号所经历的时间，c为声音在空气中的传播速度，取340m/s；

再根据毫米波雷达所采集的车辆位置信息，确认所述出现险情的车辆的精确位置；

最后根据所述出现险情的车辆的精确位置推算出现险情的车辆在道路中所处的车道。

2.根据权利要求1所述的用于夜间遇险车辆驶入避险车道的引导方法，其特征在于，多个所述LED引导标志每隔20米布置一个。

3.根据权利要求1所述的用于夜间遇险车辆驶入避险车道的引导方法，其特征在于，所述带通滤波器用于对声音传感器所采集的声音进行滤波，滤除5-10KHz以外的声音信息。

4.根据权利要求1所述的用于夜间遇险车辆驶入避险车道的引导方法，其特征在于，步骤3中，通过以下公式计算相对音量：

s′＝10s/d

其中，s′为相对音量，s为声音传感器所采集的音量，d为距离毫米波雷达最近的车辆距离毫米波雷达的距离。

5.根据权利要求1所述的用于夜间遇险车辆驶入避险车道的引导方法，其特征在于，步骤3中，当相对音量大于80分贝，且持续时间大于5s时，确认有车辆出现险情。