CN113012446B - 一种车辆导流方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆导流方法，所述方法应用于车载终端，其包括：获取无人机投影在受阻车道上的导流标志的坐标；获取车辆的矩阵式大灯中发出的光线照射到导流标志上的目标灯珠；减弱目标灯珠的输出效果，其中，减弱方法：关闭目标灯珠的电源、减弱目标灯珠的亮度、将目标灯珠调节为近光模式中的一种或组合。应用本发明实施例，驾驶员可以更加方便的观察到无人机投影在道路上的导流标志，进而减少了道路上的安全隐患。

Description

一种车辆导流方法

技术领域

本发明涉及交通安全技术领域，具体涉及一种车辆导流方法。

背景技术

我国汽车保有量越来越高，进而在道路上发生的交通事故或者故障的数量也越来越大。通常情况下，发生交通事故或者车辆故障之后，事故车辆的乘员应当在受阻车道的逆行方向上，《道路交通安全法实施条例》第60条规定：“机动车在道路上发生故障或者发生交通事故，妨碍交通又难以移动的，应当按照规定开启危险报警闪光灯并在车后50米至100米处设置警告标志；《道路交通安全法》第68条第1款规定：“机动车在高速公路上发生故障时，应当依照本法第五十二条的有关规定办理；但是，警告标志应当设置在故障车来车方向一百五十米以外”。如果在车辆发生事故，乘员无法下车的情况下，如何在受阻道路上设置提醒标志，如三角牌或者导流雪糕筒等是亟待解决的技术问题。

目前，为了降低后车以及事故成员的安全风险，提高道路安全水平，现有技术中申请号为202010579424.3的发明专利申请公开了一种基于无人机投影的事故路段交通应急疏导方法，所述基于无人机投影的交通应急疏导方法包括：远程人工控制载有投影设备的无人机到达指定地点上空；实时采集路面及无人机投影装置的数据；利用模型及算法对所采集的数据进行分析，得到所需投影图案的大小和形状；在路面上投影出相关图案；不断对所采集的路面数据进行分析，通过算法缓解无人机的抖动。本发明借助无人机与光投影技术，实现了交通事故等突发事件下对路段车辆的智能引导与分流，达到交通应急组织管理的目的。

但是，由于现有技术使用投影的方法进行导流标志的投影显示，在车辆打开远光灯的情况下，车灯照射在图标上，容易导致驾驶员看不清楚投影在地面上的图标，进而导致驾驶员不能根据导流标识操控车辆，进而导致安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有技术中存在的安全隐患的技术问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

第一方面，本发明提供了一种车辆导流方法，应用于车载终端，所述方法包括：

获取无人机投影在受阻车道上的导流标志的坐标；

获取车辆的矩阵式大灯中发出的光线照射到导流标志上的目标灯珠；

减弱目标灯珠的输出效果，其中，减弱方法：关闭目标灯珠的电源、减弱目标灯珠的亮度、将目标灯珠调节为近光模式中的一种或组合。

可选的，所述获取车辆的矩阵式大灯中发出的光线照射到导流标志上的目标灯珠包括：

获取车辆的坐标；

根据车辆坐标以及预设的车辆大灯中各个灯珠的照射角度确定出各个灯珠的照射范围，根据所述照射范围与导流标志的坐标是否重叠确定出照射到导流标志上的目标灯珠。

可选的，所述获取车辆的坐标，包括：

接收无人RTK模块发射的无线电信号，并根据所述无线电信号确定出车辆坐标，其中，所述RTK模块装载于无人机上，或者部署于道路上。

可选的，所述获取车辆的坐标，包括：

接收无人机发送的车辆坐标，且车辆坐标为无人机使用机载雷达测量得到的，其中，所述雷达包括：激光雷达或者超声波雷达中的一种或组合。

可选的，在无人机进行导流标志投影时，所述方法还包括：

所述无人机利用与车灯光色不同的颜色将导流标志投影在受阻车道上。

可选的，所述无人机在地面上的垂直投影位于路肩之外。

可选的，所述无人机为旋翼无人机，或者，

由固定翼无人机投放的旋翼无人机，或者，

由巡航固定翼无人机投放的旋翼无人机。

第二方面，本发明还提供了另一种车辆导流方法，应用于调度中心，所述方法包括：

定位道路上的交通事故坐标；

将交通事故坐标输入到无人机中并向无人机发出导流指令，以使无人机飞行至交通事故坐标设定距离的悬停位置，并将规划的导流标志投影在受阻车道上，其中，所述悬停位置位于受阻车道的逆行方向。

第三方面，本发明还提供了另一种车辆导流方法，应用于无人机，所述方法包括：

接收交通事故坐标以及导流指令；

根据所述导流指令，运动至交通事故坐标；

将车辆导流标志投影到受阻车道上。

第四方面，本发明提供了一种车辆导流系统，所述系统包括：

基于第一方面任一项方法的车载终端；

基于第二方面所述的调度中心；

基于第三方面所述的无人机。

本发明的优点在于：

应用本发明实施例，通过确定测量出导流标志在受阻车道上的坐标，进而减弱照射到该坐标的目标灯珠的输出效果，可以使驾驶员更加醒目的观察到无人机投影的图标，进而使驾驶员不能根据导流标识操控车辆，提高了行车安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的导流标志投影效果示意图；

图2为本发明实施例提供的一种车辆导流方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种车辆导流方法中的车辆坐标探测原理示意图；

图4为本发明实施例提供的一种车辆导流方法中的车辆坐标探测原理的另一种示意图；

图5展为车辆大灯垂直方向上的各个灯珠在车辆前进方向上的照射范围分布示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先对本发明实施例的应用场景进行介绍：当前车辆行驶在高速公路上，或者普通道路上。如果此时，该车辆发生了事故，同时乘员无法下车的情况下，事故监测系统、或者路过车辆报告、或者车辆乘员报告了事故发生地点101。调度中心在获取到事故发生地点101之后，向无人机103发出导流指令；无人机103可以先飞行到事故发生地点101，拍摄事故的具体影像资料，然后将这些影像资料发送给救援车辆，同时进一步校准事故发生地点，并利用预置的图像识别算法识别出受阻车道105。然后以事故发生地点101为起点，向与车流方向相反的方向飞行到距离事故发生地点101设定距离，如100m的位置之后，在空中悬停。图1为本发明实施例提供的导流标志投影效果示意图，如图1所示，无人机使用自身携带的投影镜头将导流标志107投影在受阻车道上，进一步的，导流标志107可以不止一个。

如图1所示，导流标志107排列成弧线阵列，该弧线阵列自车道109之间的车道线上对应于事故发生地点101的A点开始，斜向延伸跨越受阻车道105的宽度范围，延伸到图1所示的受阻车道105与绿化带1011的边界线处的B点。在实际应用中，如果有需要，还可以将弧线阵列的起始点置于车道109的中线位置上对应于事故发生地点的位置，即C点上，或者自事故发生地点101对应于车道109远离受阻车道的车道线上的位置，即D点上，以为救援操作留出足够的空间。

进一步的，为了在为救援操作留出足够的空间的同时，还可以提高车道的通行效率，在救援车辆到达之前，弧线阵列以受阻车道101与车道109之间的车道线上对应事故发生地点的位置，即A点作为起始点；在获取到救援车辆即将到达的信息时，变更导流标识107的投射方式，将弧线阵列的起点改为自车道109的中线位置上的C点，或者将弧线阵列的起点该为车道109远离受阻车道的车道线上对应于事故发生地点101的位置，即D点，进而延伸至图1所示的受阻车道105与绿化带1011的边界线处的B点。需要强调的是，弧线阵列在车流方向上的延伸距离为100m，也可以在普通道路上将延伸距离缩短，或者在跟高标准的公路上将延伸距离延长。

更进一步的，如果一架无人机投影的范围不能完全覆盖上述的延伸距离以及无人机蜂群技术已经发展成熟，则可以由两架或者两架以上的无人机配合，将两架或者两架以上无人机投影出来的导流标志弧形阵列首尾拼接，按照上述弧线阵列的方式分布。如果当前无人机电量即将耗尽，无人机向调度中心发出换班请求，调度中心调度备用无人机接替该无人机，当前无人机在接替的备用无人机就位后，自行返回到服务区。在实际应用中，备用无人机可以由固定翼无人机投放。

在实际应用中，可以使用现有技术中的具有预先雕刻了导流标志的光栅的灯具实现导流标志107的投影。

进一步的，为了避免无人机失效坠落对其他车道上行驶的车辆的影响，车辆在其他车道上行驶导致的气流波动对无人机稳定性的影响，，无人机在垂直方向的投影应当位于路肩1013以外。

更进一步的，发明人在将该系统进行实际测试时候发现，两个高速公路服务区之间的距离大约为50km/h；而多旋翼无人机的飞行速度为35-50km/h，也就是说，如果在两个服务区之间的中点发生了事故，无人机从起飞到完成导流标志投影，最快需要25/50=0.5h，而这0.5小时对于路过事故点的车辆是非常危险的，因此，需要进一步提高无人机的快速反应能力。发明人发现固定翼无人机的飞行速度更快，一般为80-700km/h，可以明显缩短反应时间。因此，可以将多旋翼无人机挂载在固定翼无人机上，由固定翼无人机将多旋翼无人机运输至事故地点投放，一方面可以利用固定翼无人机的高航速，另一方面还可以节约多旋翼无人机从服务区飞行到事故发生地点101之间的航程对航程的无畏消耗，可以使多旋翼无人机悬停更长的时间，也可以减少多旋翼无人机的飞行小时的消耗，延长多旋翼无人机的寿命。

为了进一步的缩短反应时间，可以将固定翼无人机或者多旋翼无人机设置在以两个服务区之间的中点为中点，沿高速公路左右延伸各5-12.5km的范围进行定高定速巡航。相对于无人机从服务区起飞，可以缩短无人机的飞行距离，进而压缩了无人机对于交通事故的反应时间。

第一方面，图2为本发明实施例提供的一种车辆导流方法的流程示意图，如图2所示，该方法优选应用于车载终端，所述方法包括：

S201：获取无人机投影在受阻车道上的导流标志的坐标。

示例性的，无人机可以利用自身携带的定位设备定位出自身的坐标以及高度，并根据每一个导流标志的投影角度，计算出各个导流标志的坐标。然后由无人机将导流标志的坐标发送至车辆。进一步的，为了提高无人机对自身坐标的定位精度，无人机还可以利用预先标定坐标的沿线道路上的标志物校准自身的坐标以及高度。

或者，无人机可以将自身坐标作为坐标原点，然后用自身携带的测距设备测量出车辆以及导流标志的坐标，然后将坐标发送至注册量，以使车辆计算出导流标志相对于车辆的坐标。

或者，导流标志在道路上的坐标可以由车辆上安装的行车记录仪进行拍摄，然后利用单目视觉测距算法测量出导流标志的距离以及相对于车辆中轴线的角度，进而计算出导流标志的坐标。

或者，无人机在计算出导流标志的坐标之后，将该坐标发送至车辆。

无人机可以使用自身携带的RTK（Real - time kinematic，实时动态）相位差分设备向车辆发出无线电信号，或者由部署于道路上的RTK设备向车辆发出无线电信号，车辆上安装的车载智能终端根据接收的无线电信号中携带的差分信息进行自身定位的校准，得到车辆坐标。或者，图3为本发明实施例提供的一种车辆导流方法中的车辆坐标探测原理示意图，如图3所示，无人机使用雷达向车辆发出探测信号，根据探测信号测量得到无人机到车辆的距离L1；根据探测信号的发射角度，进而可以计算出车辆在该时刻的坐标；在设定间隔之后，此时车辆已经前进了L3距离，再次发送探测信号，得到距离L2；进而根据探测信号的发射角度得到车辆在该时刻的坐标。在实际应用中，可以使用激光雷达、毫米波雷达以及超声波雷达中的一种或组合实现车辆坐标的探测。进一步的，图4为本发明实施例提供的一种车辆导流方法中的车辆坐标探测原理的另一种示意图，如图4所示，在无人机103的垂直投影位于路肩以外时，车道线401与车道线402之间为受阻车道；车辆301在垂直于车流方向的截面上，相对于无人机103存在角度为α的偏移，因此，在进行车辆坐标的计算时，应当考虑该角度。类似的，在计算导流标志107的坐标时，也应当考虑该角度，以进一步提高车辆坐标以及导流标志坐标的计算精度。

S202：获取车辆的矩阵式大灯中发出的光线照射到导流标志上的目标灯珠。

图5展为车辆大灯垂直方向上的各个灯珠在车辆前进方向上的照射范围分布示意图，如图5所示，计算出车辆坐标以及导流标志107坐标之后，进而可以确定出车辆到导流标志107的距离L4，进而根据车辆的LED矩阵式大灯的照射角度以及照射的光斑沿车流方向的长度确定出各个灯珠的照射范围；灯珠501的照射范围为503；灯珠511的照射范围为513。然后根据导流标志107的坐标是否位于各个照射范围之内，得出目标灯珠。如图5所示，导流标志107位于照射范围513内，则对应的灯珠511为灯珠矩阵中在垂直方向上的目标灯珠。可以理解的是，各个灯珠的照射范围可以为车辆制造厂预先标定并存储在车辆的中控电脑中的。而且，为了进一步提高测量精度，可以利用车载智能终端中的加速度计测量出车辆当前的前后倾角，进而根据该倾角确定道路的坡度，进而根据道路坡度对照射范围在车流方向上的长度进行修正。

类似的，由于导流标志107是弧形阵列跨域受阻车道，因此，在垂直于车道方向上，也可以按照与上述方法相近的方法确定出灯珠矩阵中在水平方向上的目标灯珠。

S203：减弱目标灯珠的输出效果，其中，减弱方法：关闭目标灯珠的电源、减弱目标灯珠的亮度、将目标灯珠调节为近光模式中的一种或组合。

示例性的，可以关闭目标灯珠，或者还可以调低目标灯珠的输入电流，或者偏转目标灯珠的光过滤片，将目标灯珠调节为近光模式，以避免目标灯珠发出的光束照射在导流标志107上。

可以理解的是，由于大气中存在灰尘颗粒、水蒸气等物质，空气对灯珠输出的光束具有一定的发散作用，因此，可以以目标灯珠为中心，关闭目标灯珠周围的灯珠，在实际应用中，关闭与目标灯珠相邻设置的灯珠即可。同时，由于空气对光束的发散作用，被关闭的灯珠之外的其他灯珠发出的光也会被散射或者折射到导流标志上，但是，散射的光的强度已经明显减弱，并不会导致驾驶员观察不到路面情况，同时也可以方便驾驶员观察导流标志。另外，本发明上述实施例是以一个导流标志为例进行的说明，对于其他的导流标志也是按照上述方法进行处理，本发明实施例在此不再赘述；而且，如果目标灯珠的照射范围内不存在导流标志，则目标灯珠应当恢复到执行本发明实施例之前的照明状态。

进一步的，为了方便驾驶员观察到导流标志，无人机上的图像识别模块可以识别出车辆大灯发射的光束的颜色，进而根据该颜色调节导流标识的颜色，以提高导流标志与大灯发射的光束之间的颜色对比度，更加醒目，方便观察。

需要强调的是，在确定车辆坐标时不使用图像识别算法执行，发明人经过实际试验发现：第一，车辆与无人机之间的距离较远，且夜色会导致摄像头拍摄效果剧烈下降，导致无法稳定且准确的识别出车辆；第二，基于单目镜头图像，使用图像识别算法识别出车辆并加以定位其误差较大，且随着距离的增大误差会非线性增加；如果使用多目镜头，会增加无人机成本以及算法复杂度；第三，光学测距的方法对恶劣天气，如雨雾天气、雾霾天气的稳定性太差。因此，在进行远距离定位时，使用雷达是一个比较好的选择。

另外，本发明实施例中所述的矩阵式大灯，是指若干颗LED沿横向以及纵向排列成平面矩阵形状的车辆大灯，目前，这种大灯已经应用于家用轿车。而对于没有安装矩阵式LED大灯的车辆，可以向这些车辆发送关闭车灯的信号，由无人机利用自身携带的大灯照射到导流后的车道上为车辆提供照明。

第二方面，基于第一方面实施例，本发明还提供了一种车辆导流方法，其特征在于，应用于调度中心，所述方法包括：

定位道路上的交通事故坐标；

将交通事故坐标输入到无人机中并向无人机发出导流指令，以使无人机飞行至交通事故坐标设定距离的悬停位置，并将规划的导流标志投影在受阻车道上，其中，所述悬停位置位于受阻车道的逆行方向。

第三方面，基于第一方面与第二方面实施例，本发明还提供了一种车辆导流方法，其特征在于，应用于无人机，所述方法包括：

接收交通事故坐标以及导流指令；

根据所述导流指令，运动至交通事故坐标；

将车辆导流标志投影到受阻车道上。

第四方面，本发明还提供了一种车辆导流系统，其特征在于，所述系统包括：

基于第一方面所述的车载终端；

基于第二方面所述的调度中心；

基于第三方面所述的无人机。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种车辆导流方法，其特征在于，应用于车载终端，所述方法包括：

获取无人机投影在受阻车道上的导流标志的坐标，在在无人机进行导流标志投影时，所述无人机利用与车灯光色不同的颜色将导流标志投影在受阻车道上；所述无人机在地面上的垂直投影位于路肩之外；

获取车辆的坐标；根据车辆坐标以及预设的车辆大灯中各个灯珠的照射角度确定出各个灯珠的照射范围，根据所述照射范围与导流标志的坐标是否重叠确定出照射到导流标志上的目标灯珠；

减弱目标灯珠的输出效果，其中，减弱方法：关闭目标灯珠的电源、减弱目标灯珠的亮度、将目标灯珠调节为近光模式中的一种或组合。

2.根据权利要求1所述的一种车辆导流方法，其特征在于，所述获取车辆的坐标，包括：

接收无人RTK模块发射的无线电信号，并根据所述无线电信号确定出车辆坐标，其中，所述RTK模块装载于无人机上，或者部署于道路上。

3.根据权利要求1所述的一种车辆导流方法，其特征在于，所述获取车辆的坐标，包括：

接收无人机发送的车辆坐标，且车辆坐标为无人机使用机载雷达测量得到的，其中，所述雷达包括：激光雷达或者超声波雷达中的一种或组合。

4.根据权利要求1所述的一种车辆导流方法，其特征在于，所述无人机为旋翼无人机，或者，

由固定翼无人机投放的旋翼无人机，或者，

由巡航固定翼无人机投放的旋翼无人机。

5.基于权利要求1-4任一项方法的一种车辆导流方法，其特征在于，应用于调度中心，所述方法包括：

定位道路上的交通事故坐标；

将交通事故坐标输入到无人机中并向无人机发出导流指令，以使无人机飞行至交通事故坐标设定距离的悬停位置，并将规划的导流标志投影在受阻车道上，其中，所述悬停位置位于受阻车道的逆行方向。

6.基于权利要求1-4任一项方法的一种车辆导流方法，其特征在于，应用于无人机，所述方法包括：

接收交通事故坐标以及导流指令；

根据所述导流指令，运动至交通事故坐标；

将车辆导流标志投影到受阻车道上。

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