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专利号: 2021102181069
申请人: 山东交通学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2025-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于养护作业的智能路锥预警系统,其特征在于:

包括道路养护安全警示机器人,所述机器人包括所述机器人的伴随系统,所述伴随系统包括控制终端和激光雷达,所述激光雷达与控制终端通信连接;

控制终端获取激光雷达传来的实时点云数据和移动终端的实时位置数据,根据实时位置数据和实时点云数据进行路径规划,使得控制终端与移动终端的距离在预设控制范围内;还包括可见光摄像头,用于收集前方路况信息并实时发送给控制终端,控制终端根据接收到的路况信息识别交通标线并构建虚拟道路,根据虚拟道路构建安全识别区域,当有车辆闯入安全识别区域时,发出告警信号;

基于扩展卡尔曼滤波的SLAM算法对实时点云数据中的带有特征属性的物体进行识别,根据识别到的物体结合移动终端的目标位置进行机器人的路径规划;

所述伴随系统还包括声光报警模块,所述声光报警模块与控制终端通信连接,当有车辆闯入安全识别区域时,声光报警模块工作;

以及智能路锥预警系统还包括至少两个智能路锥装置,智能路锥装置内部设有处理器和平衡检测元件,处理器与平衡检测元件连接,且处理器与控制终端通信连接;

各个智能路锥装置依次设置在作业缓冲区的边缘,当有连续两个及以上相邻的路锥发生倾倒时,视为有车辆闯入作业区,控制终端实时的将车辆闯入信息发送到工人佩戴物上进行振动和/或声光告警;

当小型汽车以与道路中心线呈ɑ切入道路养护区域时,道路养护人员恰好躲开闯入车辆,此时:sinɑ=2Vt3/L路=2V(t1+L1/2V1)/L路,其中,V为车速,由于不同车型具有不同的车头宽度,给出的人躲避需要的时间范畴为t2=L2/V1,即预警系统报警到人成功躲避车辆所需的最小时间:t3=t1+t2;t1为正常情况下人的反应时间,t3为预警系统报警到人成功躲避车辆所需的最小时间,L路为车道宽度;L2为人要躲避其冲撞所需移动的最短距离,即为车头宽度L1的一半,即L2=L1/2;V1为人的躲避速度;

如果能恰好撞倒两个连续编号的智能路锥,此时智能路锥的摆放间隔为:L4=L1/tanɑcosɑ,其中L1为车头宽度。

2.一种基于养护作业的智能路锥预警方法,其特征在于:利用权利要求1所述的基于养护作业的智能路锥预警系统,包括以下步骤:当在行车道的临接区域设置养护作业区时,在行车道的边界依次设置至少两个智能路锥,且相邻智能路锥之间的间距小于预设安全逃离距离;

当有连续两个及以上相邻的路锥发生倾倒时,视为有车辆闯入作业区,控制终端实时的将车辆闯入信息发送到工人手环上进行振动和/或声光告警。

3.如权利要求2所述的基于养护作业的智能路锥预警方法,其特征在于:

当有车辆闯入作业区时,控制终端所在的预警机器人搭载的声光模块进行声光报警。