1.一种基于养护作业的伴随式主动安全警示系统,其特征在于:
包括机器人和智能路锥装置;
所述智能路锥装置,包括:路锥本体,以及设置在路锥本体内部的处理器和平衡检测元件,处理器与平衡检测元件连接;处理器用于与控制终端通信连接,通过将平衡检测元件的检测结果发送给机器人以判断有来往车辆是否闯入作业缓冲区;
作业人员躲避车辆所需移动的最短距离:当闯入车辆的正中央是对准作业人员的,则人要躲避其冲撞所需移动的最短距离为车头宽度的一半即L2=L1/2;
作业人员躲避车辆所需要的最短时间:由于不同车型具有不同的车头宽度,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,其中,V1为人的躲避速度,t1为人的反应 时间;
在t3时间内,考虑较差的情形,车辆在闯入后并未采取车辆制动,即闯入车辆以设定车速行驶,则该车的行车距离为:L3=V·t3;
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,其中,V为车速,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;
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;
所述机器人包括机器人本体,所述机器人本体上搭载有控制终端和可见光摄像头,所述可见光摄像头与控制终端通信连接;
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,所述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。
2.如权利要求1所述的基于养护作业的伴随式主动安全警示系统,其特征在于: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,机器人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。
3.如权利要求1所述的基于养护作业的伴随式主动安全警示系统,其特征在于:机器人本体上还设有声光报警模块,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。
4.如权利要求1所述的基于养护作业的伴随式主动安全警示系统,其特征在于:所述控制终端与佩戴用手环通信连接,当有车辆闯入安全识别区域时,控制终端向手环发送控制指令,使得手环振动和/或声光报警;
或者,
所述控制终端与佩戴用手环通信连接,实时接收佩戴用手环的位置,控制机器人的移动以使得机器人与佩戴用手环保持预设间距。
5.如权利要求1所述的基于养护作业的伴随式主动安全警示系统,其特征在于:所述机器人本体上的可见光摄像头朝向与车辆来向相反,根据预设的可见光摄像头识别距离,构建安全识别区域。
6.如权利要求1所述的基于养护作业的伴随式主动安全警示系统,其特征在于:控制终端包括实现任务管理、运动轨迹生成和定位的上层控制系统,以及完成机器人伺服控制、传感器信息采集的下层控制系统;
上层控制系统包括独立运行模式和遥控或远程实时控制模式;
独立运行模式下,根据预警雷达信息和可见光摄像头信息产生机器人本体速度和方向信息,传递到运动控制器,运动控制器通过解释上层控制系统传递过来的信息并执行相应程序,实现机器人控制;
遥控器或远程实时控制模式下,通过无线通信单元接收用户端或遥控端发出的命令,实现对机器人的实时控制。
7.如权利要求1所述的基于养护作业的伴随式主动安全警示系统,其特征在于:控制终端的分别为数据层、功能层、逻辑层和表示层,控制终端用于实现人员与机器人交互,能够通过数据转换实现按照预设的行走任务来控制机器人完成行走、跟随和警示工作,并将机器人采集的数据进行校验后存储,能够针对机器人采集的数据进行分析,并根据设定的告警阈值自动生成设备告警信息。
8.一种基于养护作业的伴随式主动安全警示方法,采用如权利要求1‑7任一项所述的基于养护作业的伴随式主动安全警示系统,其特征在于: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10米;
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,利用安全警示机器人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。