[發明專利]基于法契納效應的高速公路限速方法和系統

無效

• 申請號: 201410309785.0
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104195967A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 尹靚;宋江;劉博文;吳晨瑋;陳秀嶺
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: E01F9/016
• 分類號: E01F9/016
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

技術領域

本發明屬于光學控制領域，具體涉及通過法契納效應構建的公路安全輔助系統。?

背景技術

在高速行車過程中，駕駛員對兩側景觀或物體的光流率進行感知，從而對當前速度進行估計。但是，在高速公路上，由于行車速度較快、行車時間較長，使得駕駛員對光流率的感知出現低估，導致駕駛員主動提高車速，從而造成駕駛員無意識超速。?

造成無意識超速的主要原因是駕駛員是信息的模糊性。駕駛員通過對光流率的感知對速度進行估計，而光流率信息并不是一種準確信息，駕駛員需要主觀上對其進行感知，并將光流率信息轉換為對速度的估計，其準確程度更依賴于駕駛員的精神狀態和駕駛經驗。?

針對高速公路上駕駛員無意識超速的問題，國內采取的是設置視覺立體減速標線和設置震動帶。兩種方法雖然在一定程度上緩解了高速公路上無意識超速的狀況，但由于其自身特點限制，在使用效果上仍存在一些問題。?

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提出了一種基于法契納效應的高速公路限速系統，使駕駛員能夠根據即時觀察到的顏色信息對速度進行自主判斷，并及時限制調整自己速度。?

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：?

一種基于法契納效應的高速公路限速方法，其特征在于：將設計好的單個法契納矩形圖案連續重復地施畫在高速公路兩側護欄上，使法契納矩形圖案在高速公路限制速度下相對駕駛員平移時產生的顏色足夠刺激到駕駛員視覺神經，以告知駕駛員當前超速狀態；?

當觀察人員觀察到有顏色逐漸產生時，說明速度已達到產生顏色的速度區間的下限值；?

通過調整單位矩形圖案尺寸，將平移時能夠產生顏色的速度區間的下限值與高速公路限制速度對應。?

上述技術方案中，單個法契納矩形圖案包括黑白兩部分矩形構成的矩形，黑色矩形部分設置在左邊，右邊白色矩形部分上設置5個黑色條紋帶，5個黑色條紋帶沿上下方向的寬度相同，并且從上而下分布在白色區域內；5個黑色條紋帶并不都處于一條豎直線上。?

上述技術方案中，單個法契納矩形圖案的右邊白色矩形區域中5個黑色條紋帶由上至下間隔設置；第一個黑色條紋帶內含8根黑色直線，8根直線等長并等上下間距分布，該第一個黑色條紋帶末端與該白色矩形區域的右邊重合；第二個黑色條紋帶內含8根等間距黑色直線，8根直線頭端與黑色矩形部分和白色矩形部分相交的邊緣平齊，末端長度等差延長；第?三個黑色條紋帶內含8根等間距黑色直線，8根直線左端平齊右邊長度等差延長，第三個黑色條紋帶處于該白色矩形區域的中部；第四個黑色條紋帶與第二個黑色條紋帶形式相同，頭端與黑色矩形部分和白色矩形部分相交的邊緣平齊；第五個黑色條紋帶與第一個黑色條紋帶形式相同，末端與該白色矩形區域的右邊重合。?

上述技術方案中，光波波長與單個法契納矩形圖案的各參數關系如下：?

λ＝254.2+35f-0.4l-7.6d+26.9e?

其中，光波波長為λ(nm)，頻率為f(Hz)，條紋長度為l(mm)，條紋初始位置為d(cm)，白黑比為e。?

上述技術方案中，在車輛平移運動中，對于單個法契納矩形圖案對于車輛限速的判定方法如下：第一個黑色條紋在平移過程中出現紫色，第二個黑色條紋帶在平移過程中出現紅色，第三個黑色條紋帶在平移過程中出現綠色，第四個黑色條紋帶在平移過程中出現紅色，第五個黑色條紋帶在平移過程中出現紫色；?

當車輛行駛速度達到90km/h時，駕駛員會發現兩側護欄上第一個黑色條紋帶和第五個黑色條紋帶產生藍色，其他黑色條紋帶并未產生明顯顏色；?

當車輛行駛速度達到100km/h時，駕駛員會發現第一個黑色條紋帶和第五個黑色條紋帶產生的顏色由藍色向紫色過渡，第二個黑色條紋帶和第四個黑色條紋帶產生紅黃色，第三個黑色條紋帶產生綠色；?

當車輛行駛速度從100km/h向120km/h增加時，駕駛員會發現五個黑色條紋帶產生的顏色越來越明顯，在速度為120Km/h時，顏色的飽和度最高即所看到的顏色最鮮艷；?

當車速超過120km/h時，駕駛員會發現顏色向灰色過渡，在車速達到150km/h時，顏色飽和度全部降至0即看到的都是灰色。?