大型車輛前方路況識別顯示系統(tǒng)

宋百玲，李曉然，王宇碩，張光躍，張定杰

【摘 ?要】隨著社會的發(fā)展，大型車輛在公路交通中占的比重越來越大。由于大型車輛車身尺寸大、視線高，會大大影響后車司機的行車視線，與小型車輛相比，大型車輛造成重大交通事故的概率更大。論文提出一種大型車輛前方路況識別顯示系統(tǒng)，對緊隨的后車進(jìn)行提醒，對提高道路交通安全程度、降低交通事故發(fā)生率具有重要的現(xiàn)實意義。

【Abstract】With the development of the society， the proportion of large vehicles in highway traffic is increasing. Due to the large size and high vision of large vehicles， it will greatly affect the following car driver's line of sight. Large vehicles are more likely to cause major accidents than small ones. This paper proposes a identification and display system of road ahead condition for larges vehicles to remind the following vehicle， which is of great practical significance to improve the road traffic safety and reduce the traffic accident rate.

【關(guān)鍵詞】大型車輛;路況識別;交通安全

【Keywords】large vehicles; identification of road condition; traffic safety

【中圖分類號】TP391 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2020）02-0186-02

1 引言

與小型車輛相比，大型車輛造成重大交通事故的概率更大。在交通狀況日益嚴(yán)峻的趨勢下，降低大型車輛的事故發(fā)生率對交通安全起著至關(guān)重要的作用[1]。

在現(xiàn)有道路條件與機制下的機動車、非機動車、行人三者通常是混合通行的。混合通行對機動車駕駛員的反應(yīng)能力有很大的考驗，反應(yīng)速度慢或無恰當(dāng)信號提示很容易引發(fā)交通事故。因此，對道路上運動的對象進(jìn)行適時的提醒將對交通安全產(chǎn)生積極的效果。大型車輛車身體積大，視線遮擋嚴(yán)重，緊跟其后的車輛無法觀察到大型車輛前方的路況已經(jīng)成為必須解決的問題。

2 產(chǎn)品概述

2.1 技術(shù)概況

小型車輛跟在大型車輛后方行駛時，會導(dǎo)致小型車輛駕駛員無法判斷大型車輛前方的具體狀況，如信號燈的變化、路況的變化等[2]。針對這一情況，市場上并沒有普及預(yù)警裝置。本設(shè)計預(yù)采用前置攝像頭以及前置雷達(dá)傳感器對信號燈和前方道路情況進(jìn)行檢測，采用目標(biāo)挑選算法識別前方目標(biāo)并進(jìn)行有效目標(biāo)的提取，在以單片機為核心的控制裝置中進(jìn)行計算，輸出并顯示在安裝于大型車輛后方的預(yù)警提示裝置中，為后方的小型車輛進(jìn)行預(yù)警，減少超車以及等待信號燈時的事故發(fā)生的概率。

2.2 系統(tǒng)原理

本裝置擬定通過車載毫米波雷達(dá)、車載高清相機實時采集前方路況信息，包括信號燈、前方行車、前方行人、障礙物等信息的采集。運用目標(biāo)挑選算法程序?qū)ψR別的前方目標(biāo)進(jìn)行有效目標(biāo)的提取，控制系統(tǒng)對目標(biāo)挑選程序處理完成后，將信號傳送到大型車輛尾部的預(yù)警顯示裝置，通過繼電器模塊控制車后警示裝置給后車以警示[3]。該裝置工作原理如圖1所示。

3 主要裝置

3.1 攝像裝置

在現(xiàn)有技術(shù)中，攝像頭的安裝結(jié)構(gòu)長度固定，難以根據(jù)需要調(diào)整高度，使用范圍比較小。本設(shè)計攝像裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示。本裝置通過調(diào)整固定在安裝板上的插板在空心筒內(nèi)的位置，并將緊固螺栓穿過空心筒上的第一圓孔擰入相對的螺紋通孔內(nèi)，完成插板與空心筒固定連接的同時實現(xiàn)攝像頭安裝結(jié)構(gòu)長度的調(diào)整，便于根據(jù)需要調(diào)整攝像頭離駕駛室頂部的間距，從而避免駕駛室某個位置遮擋攝像頭，通過將插板上的限位條安插在空心筒的限位槽內(nèi)，實現(xiàn)對插板位置的限定，只需采用一個緊固螺栓即可使得防插板的隨意轉(zhuǎn)動，相比較采用兩個及以上緊固螺栓，減少緊固螺栓的使用量來說能夠更加節(jié)約成本。

3.2 顯示裝置

在現(xiàn)有技術(shù)中，預(yù)警顯示裝置一般為顯示屏，而顯示屏安裝在大型車輛尾部，其表面容易附著灰塵影響顯示效果[4]。同時，顯示屏上的安裝結(jié)構(gòu)位置固定，因大型車輛尾部結(jié)構(gòu)不同，故顯示屏的安裝結(jié)構(gòu)位置固定難以適配不同尾部結(jié)構(gòu)的大型車輛，適用范圍較窄。本設(shè)計車身后部顯示裝置的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中A處結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)如圖4所示。本裝置利用電動推桿驅(qū)動第一毛刷沿著鋼化玻璃表面滑動，實現(xiàn)清理附著在鋼化玻璃上灰塵的目的，避免灰塵附著影響顯示屏的顯示效果。在第一毛刷與第二毛刷相互接觸的過程中，起到相互清理灰塵的作用，通過調(diào)整套筒在螺紋桿上的位置，直至安裝板的位置滿足大型車輛尾部結(jié)構(gòu)的需要，隨后使第一螺母和第二螺母均勻套筒緊密貼合，實現(xiàn)安裝板位置的便捷調(diào)整，便于根據(jù)大型車輛位置結(jié)構(gòu)調(diào)整安裝位置，擴大適用范圍。

4 結(jié)語

本裝置是一種路況信息收集和傳輸?shù)难b置，將大型車輛前方路況信息傳遞給后方小型車輛，避免因大型車輛遮擋后方小型車輛導(dǎo)致后方車輛無法準(zhǔn)確判斷大型車輛前方路況而發(fā)生交通事故，可以在很大程度上減少交通事故和危險駕駛情況的發(fā)生概率，提高行車安全性。

本裝置利用了多傳感器信息采集和信息處理再發(fā)送的技術(shù)，采用雷達(dá)傳感器，高清攝像頭收集路況信息，結(jié)合信號處理、程序設(shè)計、電路設(shè)計與制作、硬件調(diào)試等多學(xué)科知識，結(jié)合多學(xué)科知識有助于解決現(xiàn)實中大型車輛遮擋前方視野進(jìn)而易引發(fā)交通事故的問題。

【參考文獻(xiàn)】

【1】蔣琤琤，吳琰琰.大型車輛行車安全警示系統(tǒng)的設(shè)計研究[J].設(shè)計藝術(shù)研究，2018（01）：82-87.

【2】佚名.三星測試“安全卡車”[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2015（07）：37.

【3】代蘭峰.汽車?yán)走_(dá)信號處理算法研究及DSP實現(xiàn)[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2015.

【4】吳振英，莊樹林.汽車自動識別紅綠燈系統(tǒng)設(shè)計[J].科技通報，2015（07）：214-217.