通过3UCPCI/PXI背板将车道流量、车道车型组成、车道车 辆时间占有率、车道车辆车头时距、车道车辆平均速度等车道交通流参数传送给通信单元， 由通信单元传送给交叉口交通信号控制器。
[0075] 4)指示单元
[0076] 指示单元根据主控单元单片机控制器发送过来的指示信息，通过嵌入在指示单元 中的LED指示灯，通过LED指示灯灯色和指示标志对驾驶员的驾驶操作行为进行提示，具体 工作步骤如下：
[0077]Stepl:当指示单元没有接收到单片机控制器任何指示信息时，LED指示灯处于熄 灭状态，不显示任何指示标志。
[0078]Step2:当指示单元接收到单片机控制器发送过来的"加速通行"指示信息时，LED 指示灯亮绿灯，动画显示加速"扑"指示标志，提示驾驶员加速通行。
[0079]Step3 :当指示单元接收到单片机控制器发送过来的"减速停车"指示信息时，LED 指示灯亮红色，动画显示减速"私#指示标志，提示驾驶员减速停车。
[0080]Step4:当指示单元接收到单片机控制器发送过来的"保持车速、通过路口"指示信 息时，LED指示灯亮绿灯，动画显示通行"一"指示标志，提示驾驶员通过交叉口。
[0081]Step5 :当指示单元接收到单片机控制器发送过来的"安全停车"指示信息时，LED 指示灯亮红色，动画显示停车"一"指示标志，提示驾驶员制动停车。
[0082] 5)电源单元
[0083] 电源单元由高容量充电锂电池组和微型电压调整器组成，主要为路面引导装置各 功能单元提供直流稳压电源。当高容量充电锂电池组电量不足时，可以通过充电接口，与路 侧供电设备或电源连接进行充电，无须封闭道路施工。
【主权项】
1. 一种规避交叉口困境区的路面引导装置，其主要特征在于：主控单元通过3UCPCI/PXI背板获取车辆的位置序列、速度系列、时间序列信息以及路面引导装置所在车道的相 位信息，单片机控制器根据车辆运行信息、车道相位信息，评估车辆是否会陷入交叉口困境 区，并向指示单元发送指示信息，具体工作步骤如下： Stepl:当检测单元检测到所在车道有车辆驶进交叉口时，单片机控制器提取车道相位 信息，计算当前时刻距离相位绿灯结束时间为At; Step2 :单片机控制器计算被测车辆到达交叉口停车线所需的时间为：其中：tAR为当前时刻被测车辆到达交叉口停车线所需的时间；Lstop为路面引导装置 距离交叉口停车线的距离；L(t)为当前时刻t检测到的被测车辆与路面引导装置的距离； V(t)为当前时刻t检测到的被测车辆的运行速度；Θ为发射的脉冲激光与道路平面的夹 角； Step3 :评估被测车辆到达交叉口停车线的时间是否在剩余相位绿灯时间范围内： 如果At多tAR，则被测车辆不会陷入交叉口困境区，单片机控制器不对指示单元发送 任何指示信息； 如果At<tAR，则当前车辆将陷入交叉口困境区，单片机控制器进一步判断被测车辆 驾驶员的驾驶操作行为：其中：αi为第i次计算得到的被测车辆的制动加速度，1彡i<η; St印3. 1 :当被测车辆制动加速度系列a[-δ，δ]，1彡i<η，则认为被测车辆均 速行驶；，则单片机控制器向指示单元发送"加速通行"指示信息；则单片机控制器向指示单元发送"减速停车"指示信息； 其中：δ为加速度临界表征值；ε为加速度制动舒适临界值； St印3. 2 :当被测车辆制动加速度系列存在CtiXKl彡i<n)且αι+1-α 〇(1彡i <n-1)，则认为被测车辆加速行驶；则当前车辆能够安全通过交叉口， 单片机控制器不对指示单元发送任何指示信息；且α⑴>ε，则单片机控制器向 指示单元发送"减速停车"指示信息；且a(t) <ε，则单片机控制器向指示 单元发送"加速通行"指示信息；且a(t) <ε，则单片机控制器向指示 单元发送"减速停车"指示信息； 其中：a(t)为当前时刻t被测车辆的制动加速度； St印3. 3 :当被测车辆制动加速度系列存在a〇 (1彡i<η)且α1+1-a〇 (1彡i<n-1)，则认为被测车辆减速行驶；且Ia(t)ε，则单片机控制器向 指示单元发送"保持车速、通过路口 "指示信息；且Ia(t)I<ε，则当前车辆能够安 全停车，单片机控制器向指示单元发送"安全停车"指示信息；且Ia(t)I>ε，则单片机控制器向指 示单元发送"减速停车"指示信息；且Ia(t)I>ε，则单片机控制器向指 示单元发送"保持车速、通过路口 "指示信息； Step4 :当检测单元光敏三极管最后一次接收到被测车辆的脉冲激光反射波时，单片机 控制器对被测车辆的区间运行速度、车辆长度进行估计：Vl=V(Tn-T1) V0=Tn-T1 Vh=T1-Iwn 其中：V为被测车辆的区域运行速度^为被测车辆的长度；V。为被测车辆的检测占有 时间；Vh为被测车辆与前车的车头时距；Iw "为被测车辆检测之前一辆车最后一次检测到 脉冲激光反射波的时间； 将\与车辆分类标准进行对比，确定被测车辆的类型Ve;以一定的时间间隔统计上述 车辆参数，可以获得车道流量、车道车型组成、车道车辆时间占有率、车道车辆车头时距、车 道车辆平均速度等车道交通流参数； Step5 :单片机控制器通过3UCPCI/PXI背板将车道流量、车道车型组成、车道车辆时 间占有率、车道车辆车头时距、车道车辆平均速度等车道交通流参数传送给通信单元，由通 信单元传送给交叉口交通信号控制器。2.根据权利要求1所述的一种规避交叉口困境区的路面引导装置，其特征在于：指示 单元根据主控单元单片机控制器发送过来的指示信息，通过嵌入在指示单元中的LED指示 灯，通过LED指示灯灯色和指示标志对驾驶员的驾驶操纵行为进行提示，具体工作步骤如 下： Stepl:当指示单元没有接收到单片机控制器任何指示信息时，LED指示灯处于熄灭状 态，不显示任何指示标志； Step2 :当指示单元接收到单片机控制器发送过来的"加速通行"指示信息时，LED指示 灯亮绿灯，动画显示加速指示标志，提示驾驶员加速通行； Step3 :当指示单元接收到单片机控制器发送过来的"减速停车"指示信息时，LED指示 灯亮红色，动画显示减速指示标志，提示驾驶员减速停车； Step4 :当指示单元接收到单片机控制器发送过来的"保持车速、通过路口"指示信息 时，LED指示灯亮绿灯，动画显示通行指示标志，提示驾驶员通过交叉口； Step5 :当指示单元接收到单片机控制器发送过来的"安全停车"指示信息时，LED指示 灯亮红色，动画显示停车指示标志，提示驾驶员制动停车。
【专利摘要】本发明涉及交通安全技术领域，具体涉及一种规避交叉口困境区的路面引导装置。本发明提出了一种规避交叉口困境区的路面引导装置，该路面引导装置主要由检测单元、通信单元、主控单元、指示单元、电源单元等功能单元组成，主要实现在绿灯转换期间对进入交叉口进口道的车辆进行速度检测、交叉口相位配时信息提取、车辆陷入交叉口困境区态势评估与指示等，规避车辆陷入交叉口困境区，减少由交叉口困境区产生的车辆发追尾、刮蹭、侧碰、斜碰等交通事故以及车辆闯红灯违法行为。同时，作为交通检测器为交叉口信号配时优化提供数据支撑。
【IPC分类】G08G1/08, G08G1/09
【公开号】CN105390003
【申请号】CN201510967635
【发明人】林赐云, 龚勃文
【申请人】吉林大学, 林赐云
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月22日