[发明专利]基于车辆行驶状态检测的隧道行车安全预警系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于车辆行驶状态检测的隧道行车安全预警系统，该系统的车辆位置信息采集子系统安装在隧道内，用于采集对应的两个检测点处前、后车通的时间信息；车辆状态数据处理子系统根据该时间信息计算前、后车的车速、车速差和车间距并进行行车安全程度判断，然后将前、后车的车速、车速差、车间距及行车安全程度判断结果发送给行车安全预警子系统；行车安全预警子系统用于发布前、后车的车速、车速差和车间距并进行预警。本发明可实现隧道行车的速度安全警示、距离安全警示，可有效增强驾驶员对隧道内驾驶环境信息的获取能力，提升隧道交通的可靠性与安全性，进而减少甚至避免隧道交通事故的发生。

技术领域

本发明属于交通行车安全预警系统技术领域，涉及一种隧道行车安全预警系统及方法。

背景技术

如今有关提升隧道交通安全的措施主要为区间测速，摄像头违章拍照等。现有的安全保障方式存在如下缺陷：无法及时获知隧道中车辆车速是否超速；后车跟驰距离是否小于安全车距；前、后车辆相对车速差是否合理；且无法对违章车辆进行安全预警等。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种基于车辆行驶状态检测的隧道行车安全预警系统，该系统能够实时测量隧道内车辆行驶速度及前车与后车之间的车间距，并可对超速行驶车辆及车间距过小的跟驰车辆进行安全预警。

为了解决上述技术问题，本发明的基于车辆行驶状态检测的隧道行车安全预警系统包括车辆位置信息采集子系统、车辆状态数据处理子系统、行车安全预警子系统；所述车辆位置信息采集子系统安装在隧道内，用于采集对应的两个检测点处前、后车通过的时间信息；车辆状态数据处理子系统根据该时间信息计算前、后车的车速、车速差和车间距并将其分别与预设速度限值和安全车间距比较进行行车安全程度判断，然后将前、后车的车速、车速差、车间距及行车安全程度判断结果发送给行车安全预警子系统；行车安全预警子系统用于发布前、后车的车速、车速差和车间距，并且当前、后车超速、车间距过小或两车车速差过大时进行预警；所述的车辆位置检测传感器包括安装座和两个传感器组件；传感器组件包括传感器模块、T字节、连杆轴、直齿轮、液压控制系统、齿条活塞液压缸；安装座的固定底板隧道顶部固定连接，液压控制系统固定在固定底板上；传感器模块通过T字节与连杆轴固定连接，连杆轴安装于安装座的U型底座上，并与直齿轮同轴连接；直齿轮与固定在U型底座上的齿条活塞液压缸的活塞杆啮合；液压控制系统通过两根油管分别与齿条活塞液压缸的两个油口连接；两个传感器模块呈90°夹角，并且两传感器模块中心线在同一平面内。

所述的车辆位置信息采集子系统包括车辆位置检测传感器，滤波器，放大器，模数转换器和单片机；车辆位置检测传感器采集前、后车经过两个检测点时的通行信息并将其通过滤波器、放大器和模数转换器传输给单片机，由单片机提取出前、后车通过两个检测点时对应的时间信息。

两个传感器模块分别对两个检测点车辆通行信息进行采集。可通过远程遥控装置启动液压控制系统实现齿条活塞液压缸内油量调节，进而通过直齿轮的转动带动连杆轴的转动，当连杆轴转动时带动与其配合的T字节及传感器模块绕连杆轴转动，以实现对两个传感器模块检测点偏差的纠正。

所述的车辆状态数据处理子系统包括数据接收模块、数据处理模块、无线数据发射模块；数据接收模块用于接收车辆位置信息采集子系统中单片机所采集到前后两车通过两个检测点的时间信息；数据处理模块根据该时间信息计算前后两车车的车速、车速差和车间距，并将其与预设速度限值和安全车间距进行行车安全程度判断；无线数据发射模块将前后两车的车速、车速差和车间距，以及行车安全程度判断结果发送给行车安全预警子系统。

所述的行车安全预警子系统由无线数据接收装置和报警设备组成；无线数据接收装置接收车辆状态数据处理子系统的前后两车的车速、车速差和车间距，以及行车安全程度判断结果，在前后两车超速、车间距过小、车速差过大时进行预警。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种采用上述基于车辆行驶状态检测的隧道行车安全预警系统进行预警的方法，该方法包括下述步骤：