一种车辆通行高度检测预警系统及其预警方法

1.本发明涉及一种车辆通行高度检测技术，尤其是涉及一种使用于车辆通行高度检测中的车辆通行高度检测预警系统及其预警方法。


背景技术：

2.随着社会经济及道路桥梁建设的不断发展，交通运输车辆也越来越多，桥梁涵洞等等有高度限高相关建设场景也越来越多，而桥梁涵洞等这些限高场地所面临的一个问题就是对运输车辆的高度限制，甚至是对公交车的高度限制，而这些安全防范到位点的话，会加装限高栏，司机大意撞上限高栏，受损的现象可能还稍微较轻；而有的则是没有加装限高栏，仅仅是采用限高提示牌的形式进行提前限高牌文字告警，而这更容易带来司机大意疏忽限高牌提示的安全隐患问题，则可能造成的问题就是直接与桥洞等建筑发生碰撞，这时所造成的超高受损现象就更严重了。
3.不管上述什么因素造成的易发生超高现象的大型卡车和公交车，在经过上述受高度限制的桥洞等建筑时，都可能会引发或多或少的安全交通损失，特别是现在交通变化发展快速，很多驾驶员对交通道路本身不够熟悉，更多的依赖导航指示导向，而导航指示导向本身不具有高度限高识别提示功能，容易引发通过一些桥洞或者限高栏时发生碰撞，甚至削顶等重大交通事故。因此急需一种系统方法来避免此类事故的再次发生。目前的现有技术只是通过检测进行预警提示作用，而本发明很好将整个预警系统与车辆连接在一起，不仅能够起到检测预警作用，而且在关键时刻还能进行紧急制动，从而避免了事故的发生。


技术实现要素：

4.本发明为解决现有车辆通行容易受到有高度限制的桥洞等建筑限高时，由于没有更好的提前对驾驶员提供限高预警，导致驾驶员无法准确判断自己所驾驶的车辆是否满足安全通过的限高要求，而造成的与这些限高的桥洞等建筑发生碰撞而造成的限高交通事故等现状而提供的一种能够更好的为驾驶员提供对所需要行驶通过有高度限制的桥洞等建筑限高前，提供提前预警判断并及时告警驾驶员做出正确驾驶判断处理，关键时执行紧急制动，实现安全通过限高路段的车辆通行高度检测预警系统及其预警方法。
5.本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种车辆通行高度检测预警系统，其特征在于：包括车载ecu处理模块、距离监测模块、预警提示模块、制动器模块和安装在车辆上的激光雷达，激光雷达用于实时测量车辆与桥洞或限高栏杆的距离和角度，并将测量结果传递给车载ecu模块；车载ecu处理模块用于接收来自激光雷达的监测传输数据，并计算得到车辆顶部和桥洞最下端的距离，并传递给距离监测模块，距离监测模块用于将计算出来的计算结果阈值距离比较，并在判断为超高时，发出预警信息至预警提示模块；预警提示模块用于接收与响应预警信号，并根据预警信息发出制动信号至制动器模块；制动器模块用于响应制动信号，并实施车辆制动；车载ecu处理模块、距离监测模块、预警提示模块和制动器模块相互通过can总线相互通讯连接。通过车载ecu处理模块、距离监测模块、
预警提示模块、制动器模块和激光雷达进行实时对需要行驶通过的桥洞进行监测判断预警处理，并通过制动器模块考虑是否执行对车辆的紧急制动，能够更好的为驾驶员提供对所需要行驶通过有高度限制的桥洞等建筑限高前，提供提前预警判断并及时告警驾驶员做出正确驾驶判断处理，关键时执行紧急制动，实现安全通过限高路段。
6.作为优选，所述的激光雷达布置设于车辆前端，并通过三角测距法测得车辆前端与桥洞最下沿的距离和角度，距离监测模块根据监测公式：h＝sinθ
×
l-h1进行实时监测，其中监测公式中的h为垂直方向上车辆顶部距离桥洞最下沿的距离；θ为以路面为水平线时，车辆前端激光雷达位置处与桥洞最下沿的角度；l是车辆前端激光雷达位置处与桥洞最下沿的直线距离；h1是激光雷达位置处距离车辆顶部的距离。三角测距法更全面有效的获得安全测量通过数据，为车辆安全行驶提供更好监测保障。
7.作为优选，所述的激光雷达在测量数据过程中同时计算得到以路面为水平线时，车辆前端距离桥洞的水平距离。提高监测安全可靠性与紧急制动安全可靠性，提高车辆行驶主动预警干预安全可靠性。
8.作为优选，所述的距离监测模块根据激光雷达监测得到以路面为水平线时车辆前端距离桥洞的水平距离，将此水平距离与距离监测模块中内置设定存储的紧急制动安全距离阈值做比较，当水平距离h2小于紧急制动安全距离阈值dh时，制动器模块强制制动车辆继续行驶，直至车辆停止。提高监测安全可靠性与紧急制动安全可靠性，提高车辆行驶主动预警干预安全可靠性。
9.作为优选，所述的距离监测模块监测获得的距离h大于距离监测模块中内置储存的车辆顶部距离桥洞最下沿的通行高度安全距离阈值dv，车辆正常通过；当距离h小于通行高度安全距离阈值dv时，预警模块发出警示提示音提示驾驶员。提高监测预警处理可靠有效性。
10.本发明另一发明目的在于提供一种车辆通行高度检测预警方法，其特征在于：包括如下检测预警步骤；
11.s1.车辆行驶在道路上时，距前方桥洞的距离达到激光雷达能够测量的范围内时，上述技术方案之一所述的车辆通行高度检测预警系统启动预警工作，此时激光雷达测得车辆前端距离桥洞下沿的直线距离l和角度θ；
12.s2.车载ecu处理模块采用三角测距法，距离监测模块根据所测得的数据进行计算得出垂直方向上车辆顶部距离桥洞最下沿的距离h，并且实时根据激光雷达测得到的数据进行更新，并向其他模块下达控制命令；
13.s3.距离监测模块根据车载ecu处理模块得到的距离h，与提前设置好的通行高度安全距离阈值dv对比，若大于通行高度安全距离阈值则正常通行，预警模块不启动；否则预警提示模块启动，提醒驾驶员有危险；
14.s4.距离监测模块通过监测到的车辆前端距离桥洞的水平距离h2，实时与距离监测模块内部存储设置的紧急制动安全距离阈值dh进行对比；
15.s5.距离监测模块根据激光雷达所测得的水平距离h2，将水平距离与距离监测模块内置存储的紧急制动安全距离阈值dh相比较，当监测比较得到水平距离小于紧急制动安全距离阈值dh，那么制动模块开始紧急制动直至车辆停止。
16.提高车辆行驶高度限制监测预警安全可靠有效性，并在监测比较得到水平距离小
于紧急制动安全距离阈值dh，那么制动模块开始紧急制动直至车辆停止，实现主动性干预车辆限高行驶安全可靠有效性。
17.本发明的有益效果是：通过车载ecu处理模块、距离监测模块、预警提示模块、制动器模块和激光雷达进行实时对需要行驶通过的桥洞进行监测判断预警处理，并通过制动器模块考虑是否执行对车辆的紧急制动，能够更好的为驾驶员提供对所需要行驶通过有高度限制的桥洞等建筑限高前，提供提前预警判断并及时告警驾驶员做出正确驾驶判断处理，关键时执行紧急制动，实现安全通过限高路段。
附图说明：
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
19.图1是本发明车辆通行高度检测预警系统的预警检测原理结构示意图。
20.图2是本发明车辆通行高度检测预警方法的预警方法流程示意图。
具体实施方式
21.实施例1：
22.图1所示的实施例中，一种车辆通行高度检测预警系统，其特征在于：包括车载ecu处理模块、距离监测模块、预警提示模块、制动器模块和安装在车辆上的激光雷达，激光雷达用于实时测量车辆与桥洞或限高栏杆的距离和角度，并将测量结果传递给车载ecu模块；车载ecu处理模块用于接收来自激光雷达的监测传输数据，并计算得到车辆顶部和桥洞最下端的距离，并传递给距离监测模块，距离监测模块用于将计算出来的计算结果阈值距离比较，并在判断为超高时，发出预警信息至预警提示模块；预警提示模块用于接收与响应预警信号，并根据预警信息发出制动信号至制动器模块；制动器模块用于响应制动信号，并实施车辆制动；车载ecu处理模块、距离监测模块、预警提示模块和制动器模块相互通过can总线相互通讯连接。
23.激光雷达安装布置设于车辆前端，并通过三角测距法测得车辆前端与桥洞最下沿的距离和角度，距离监测模块接收到三角测距法测得车辆顶部和桥洞最下端的距离数据信息，再根据监测公式：h＝sinθ
×
l-h1进行实时监测，其中监测公式中的h为垂直方向上车辆顶部距离桥洞最下沿的距离；θ为以路面为水平线时，车辆前端激光雷达位置处与桥洞最下沿的角度；l是车辆前端激光雷达位置处与桥洞最下沿的直线距离；h1是激光雷达位置处距离车辆顶部的距离。激光雷达在测量数据过程中同时计算得到以路面为水平线时，车辆前端距离桥洞的水平距离。距离监测模块根据激光雷达监测得到以路面为水平线时车辆前端距离桥洞的水平距离，将此水平距离与距离监测模块中内置设定存储的紧急制动安全距离阈值做比较，当水平距离h2小于紧急制动安全距离阈值dh时，制动器模块强制制动车辆继续行驶，直至车辆停止。距离监测模块监测获得的距离h大于距离监测模块中内置储存的车辆顶部距离桥洞最下沿的通行高度安全距离阈值dv，车辆正常通过；当距离h小于通行高度安全距离阈值dv时，预警模块发出警示提示音提示驾驶员。为了提高理解与识别度，采用h2、dh和dv等符号分别对应指示上述数据信息。
24.实施例2：
25.图2所示的实施例中，一种车辆通行高度检测预警方法，包括如下检测预警步骤：
26.s1.车辆行驶在道路上时，距前方桥洞的距离达到激光雷达能够测量的范围内时，实施例1所述的车辆通行高度检测预警系统启动预警工作，此时激光雷达测得车辆前端距离桥洞下沿的直线距离l和角度θ；
27.s2.车载ecu处理模块采用三角测距法，距离监测模块根据所测得的数据进行计算得出垂直方向上车辆顶部距离桥洞最下沿的距离h，并且实时根据激光雷达测得到的数据进行更新，并向其他模块下达控制命令；
28.s3.距离监测模块根据车载ecu处理模块得到的距离h，与提前设置好的通行高度安全距离阈值dv对比，若大于通行高度安全距离阈值dv则正常通行，预警模块不启动；否则预警提示模块启动，提醒驾驶员有危险；
29.s4.距离监测模块通过监测到的车辆前端距离桥洞的水平距离h2，实时与距离监测模块内部存储设置的紧急制动安全距离阈值dh进行对比；
30.s5.距离监测模块根据激光雷达所测得的水平距离h2，将水平距离与距离监测模块内置存储的紧急制动安全距离阈值dh相比较，当监测比较得到水平距离小于紧急制动安全距离阈值dh，那么制动模块开始紧急制动直至车辆停止。
31.以上内容和结构描述了本发明产品的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。