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一种抗车辙和抗龟裂的道路、车道保持辅助系统及车辆有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型涉及道路技术领域,尤其涉及一种抗车辙和抗龟裂的道路、车道保持辅助系统及车辆。

相关背景技术

[0002] 现行交通道路多采用分层式设计,将道路结构分为面层、基层、垫层三部分,均匀层叠的结构对车辙、龟裂等道路病害有一定缓解作用。
[0003] 针对这一问题,高抗车辙沥青混合料公路,能有效提高路面抗冲击、抗疲劳性能。但道路材料的升级在实际应用推广时,常受经济成本影响,因此可考虑优化道路结构,以兼顾参入高抗车辙材料道路的高强度和普通材料的低成本优点。
[0004] 在车轮高频碾压的区域(主应力区)铺设参有高抗车辙的沥青材料,在车轮低频碾压的区域即车道两侧和中心部分(次应力区)铺设常规沥青材料,该设计默认车辆居中行驶,对于具有车道保持居中自动驾驶功能的车辆较为适用。
[0005] 但目前自动驾驶属于较为前沿技术,通常用于新设计的车辆,而传统车辆仍然占社会车辆主流。考虑技术成熟性和经济成本,公路车辆行驶仍以驾驶员操作为主。因个人驾驶习惯不同或行车不规范,对于未配备车道保持控制功能车辆尚不能完全发挥主应力区材料性能优势,在行驶过程中可能会出现驾驶员无意识压线行驶现象,如此,一是主应力区优质填路材料抗车辙、龟裂性能不能充分发挥,二是驾驶员行驶偏离车道时增加安全风险。实用新型内容
[0006] 为充分提高道路的抗车辙和抗龟裂性能,延长道路使用寿命,提高车辆行驶的平顺性和安全性,本实用新型提供了一种抗车辙和抗龟裂的道路、车道保持辅助系统及车辆。
[0007] 本实用新型的第一方面,提供一种抗车辙和抗龟裂的道路,包括车道,所述车道路面上划分为五个区域,包括主应力区和次应力区,所述主应力区为两个,所述次应力区为三个,所述主应力区和次应力区依次交替排列;其中,
[0008] 所述主应力区由高抗车辙沥青材料铺设而成,且所述主应力区路面与所述次应力区路面的颜色明显不同。
[0009] 优选的方案中,所述主应力区路面颜色由掺和在所述高抗车辙沥青材料内的着色剂提供。
[0010] 优选的方案中,所述主应力区路面颜色由喷涂在所述主应力区路面的颜色剂提供。
[0011] 优选的方案中,所述高抗车辙沥青材料为钢纤维沥青混凝土、SMA沥青混凝土、橡胶沥青混凝土、环氧改性沥青混凝土、硫磺改型沥青混凝土中的一种或几种。
[0012] 本实用新型的第二方面,提供一种车道保持辅助系统,包括:
[0013] 色差传感器,用于车辆驾驶期间实时识别主应力区或次应力区路面颜色,并将光信号转化为电信号输送至微处理器,色差传感器可安装于车辆的两侧或者车辆的中部;
[0014] 微处理器,用于接收并处理色差传感器传输的信号,分析车辆的当前相对于车道的行驶状态,当车辆偏离车道时,将车道偏离信息发送至抬头显示器和语音提示器;
[0015] 抬头显示器,用于显示提示驾驶员车道行驶状况;
[0016] 语音提示器,用于语音提示驾驶员车道行驶状况。
[0017] 优选的方案中,所述色差传感器的监测宽度与车辆轮胎宽度相同。
[0018] 本实用新型的第三方面,提供一种车辆,安装有上述的车道保持辅助系统。
[0019] 优选的方案中,所述色差传感器安装在所述车辆的前端底部正中央,所述抬头显示器安装在驾驶员前方,所述语音提示器和微处理器安装在车辆内,所述色差传感器、抬头显示器和语音提示器分别与所述微处理器电连接。
[0020] 相比于现有技术,本实用新型具有如下有益效果:
[0021] 1.本实用新型提出的一种抗车辙和抗龟裂的道路、车道保持辅助系统及车辆,系统性的从不同方面提高了提高交通道路的抗车辙和抗龟裂性能,延长交通道路的使用寿命,同时改善了车辆在交通道路上行驶的平顺性和安全性。
[0022] 2.本实用新型提出的一种抗车辙和抗龟裂的道路、车道保持辅助系统及车辆,通过对在主应力区铺设了高抗车辙沥青材料道路上行驶的非智能驾驶车辆,安装道路保持辅助系统后,能够实时分析车辆在该结构道路上的行驶状况,及时提醒驾驶员居中行驶,保证非智能驾驶车辆行驶时,车轮也主要作用在道路的主应力区,从而使得交通道路的主应力区承受车辆行驶的冲击和压力,使分应力区建设的交通道路最大化的发挥抗车辙和抗龟裂性能。
[0023] 3.本实用新型提出的一种抗车辙和抗龟裂的道路、车道保持辅助系统及车辆,当非智能驾驶车辆在主应力区设有高抗车辙沥青材料道路上行驶时,若车辆发生车道偏移,车道保持辅助系统会及时做出提醒或预警,提醒驾驶员在道路居中行驶。该系统一方面有助于充分发挥道路主应力区高抗车辙沥青结构设计的抗车辙、龟裂性能,减少道路次应力区的受力频率,另一方面能够及时发出纠偏提醒,有效提高车辆特别是传统车辆行驶的安全性。

具体实施方式

[0029] 为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述,但是应当理解,附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的;附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
[0030] 实施例1
[0031] 参阅附图1,提供一种抗车辙和抗龟裂的道路,包括车道,所述车道路面上划分为五个区域,包括主应力区和次应力区,所述主应力区为两个,所述次应力区为三个,所述主应力区和次应力区依次交替排列;其中,
[0032] 所述主应力区由高抗车辙沥青材料铺设而成,且所述主应力区路面与所述次应力区路面的颜色明显不同,明显不同是指色差传感器能够准确识别,当色差传感器不能准确识别两者时,即为不明显不同。如图1所示,为了便于理解,本实用新型以主应力区颜色表示为着色剂,次应力区为灰色进行解释说明,基于本实用新型的原理和目的,应当知晓以上颜色选择仅作为对本实用新型的描述,而不是对本实用新型的限制,本领域技术人员应当知晓,基于本实用新型的技术原理,当主应力区和次应力区的路面颜色不同时,均能实现本实用新型。
[0033] 高抗车辙沥青材料是指与普通混凝土材料相比,具有较高抗车辙性能的材料,可采用SMA沥青混凝土、橡胶沥青混凝土、环氧改性沥青混凝土、硫磺改型沥青混凝土、钢纤维沥青混凝土中的一种或几种,其主要作用是将道路铺设划分为主应力区和次应力区,达到提高道路抗车辙性能的同时,降低刚抗车辙沥青材料的用料,以降低道路建设成本。
[0034] 作为本实用新型的一种优选实施例,本实用新型中道路库面颜色是用于为道路信息识别提供信息源,道路路面的颜色能够实现上述目的即可,关于颜色的提供,一种方式为所述主应力区路面颜色由掺和在所述高抗车辙沥青材料内的着色剂提供。
[0035] 作为本实用新型的一种优选实施例,关于颜色的提供,另一种方式为所述主应力区路面颜色由喷涂在所述主应力区路面的颜色剂提供。
[0036] 实施例2
[0037] 一种车道保持辅助系统,请参阅附图2,包括:
[0038] 色差传感器,用于车辆驾驶期间实时识别主应力区或次应力区路面颜色,并将光信号转化为电信号输送至微处理器,色差传感器可安装于车辆的两侧或者车辆的中部;
[0039] 微处理器,用于接收并处理色差传感器传输的信号,分析车辆的当前相对于车道的行驶状态,当车辆偏离车道时,将车道偏离信息发送至抬头显示器和语音提示器;
[0040] 抬头显示器,用于显示提示驾驶员车道行驶状况;
[0041] 语音提示器,用于语音提示驾驶员车道行驶状况。
[0042] 在一些优选实施例中,所述色差传感器的监测宽度与车辆轮胎宽度相同。
[0043] 实施例3
[0044] 本实施例提供一种车辆,请参阅附图3,安装有一种车道保持辅助系统,请参阅附图2,该车道保持辅助系统包括:
[0045] 色差传感器,用于车辆驾驶期间实时识别主应力区或次应力区路面颜色,并将光信号转化为电信号输送至微处理器,色差传感器安装在车辆的两侧或者车辆的中部;
[0046] 微处理器,用于接收并处理色差传感器传输的信号,分析车辆的当前相对于车道的行驶状态,当车辆偏离车道时,将车道偏离信息发送至抬头显示器和语音提示器;
[0047] 抬头显示器,用于显示提示驾驶员车道行驶状况;
[0048] 语音提示器,用于语音提示驾驶员车道行驶状况。
[0049] 在一些优选实施例中,请参阅附图3、4和图5,所述色差传感器安装在所述车辆的前端底部正中央,所述抬头显示器安装在驾驶员前方,所述语音提示器和微处理器安装在车辆内,所述色差传感器、抬头显示器和语音提示器分别与所述微处理器电连接。
[0050] 实施例4
[0051] 本实施例提供一种车辆车道保持方法,如图3‑5所示,采用车道保持辅助系统,使车辆在上述的一种抗车辙和抗龟裂的道路上行驶,具体包括以下步骤:
[0052] S1在车辆前端底部中央安装色差传感器,且所述色差传感器监测宽度与车辆轮胎宽度相同,用于探测车辆轮胎所处位置是否处于道路的主应力区;
[0053] S2车辆在车道居中行驶时,色差传感器对探测范围内路面颜色进行识别,无法识别到主应力区路面颜色M,只能识别到次应力区路面颜色W,所述颜色识别基于Lab颜色模型,微处理器分析a<20时,此时微处理器判断车辆为正常行驶,所述微处理器将车辆正常行驶状态发送至抬头显示器,所述抬头显示器显示车辆正常行驶状态;
[0054] S3车辆行驶出现部分车道偏离时,色差传感器开始识别到部分为主应力区路面颜色M,部分为次应力区路面颜色W,微处理器分析20≤a<100,此时微处理器判断车辆为开始偏离主应力区,微处理器将车辆行驶状态发送至抬头显示器和语音提示器,所述抬头显示器显示车辆部分偏离主应力区状态,所述语音提示器提示驾驶员车辆部分偏离主应力区;
[0055] S4车辆行驶出现完全车道偏离时,色差传感器识别到的颜色全部为主应力区路面颜色M,微处理器分析a≥100,此时微处理器判断车辆为完全偏离主应力区,所述微处理器将车辆行驶状态发送至抬头显示器,所述抬头显示器显示车辆完全偏离主应力区状态,所述语音提示器提示车辆完全偏离主应力区,并提醒驾驶员保持车道中间行驶;
[0056] S5当车辆返回主应力区行驶时,色差传感器无法识别到主应力区路面颜色M,只能识别到次应力区路面颜色W,微处理器分析a<20,此时微处理器判断车辆为正常行驶,所述微处理器将车辆正常行驶状态发送至抬头显示器,所述抬头显示器显示车辆正常行驶状态,语音提示器的语音提醒关闭。
[0057] Lab色彩模型是由照度L和有关色彩的a,b三个要素组成。L表示照度,相当于亮度,a表示从着色剂至绿色的范围,b表示从蓝色至黄色的范围。L的值域由0到100,L=50时,相当于50%的黑;a和b的值域由+120至‑120,其中+120a为着色剂,渐过渡到‑120a的时候为绿色。
[0058] 为便于具象化理解,本实用新型以次应力区为灰色(50%的黑),主应力区颜色为着色剂进行描述,根据Lab表色系,灰色Lab值为(L=50,a=0,b=0),着色剂Lab值为(L=50,a=120,b=0)。微处理器根据输入的电信号,分析a所在数值区间,并对对抬头显示器和语音提示器做出指令,基于本实用新型的技术目的和技术原理,应当理解还可以对主应力区和次应力区设置成其他对照的颜色,以色差传感器能够识别为准。
[0059] 实施例5
[0060] 本实施例提供一种提高道路抗车辙和抗龟裂性能的方法,使车辆采用上述的车辆车道保持方法进行行驶,根据本实用新型的描述,本实施例提供的方法,可从道路使用方式上有效提高道路的抗车辙和抗龟裂性能,延长道路使用寿命。
[0061] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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抗车辙相关技术
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