[發明專利]一種交通錐隔離帶自動收放裝置和方法

有效

• 申請號: 201911036227.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110765959B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王暢;許清津;蘇彥奇;胡亞輝;付銳;郭應時;袁偉
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01F9/70
• 分類號: E01F9/70;G06V20/54;G06T7/70
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種交通錐隔離帶自動收放裝置，設置于高速公路隧道內，其特征在于，包括：多組沿行車方向布設的自動收放單元和控制中心；其中，每組自動收放單元包含多級液壓缸和激光雷達；所述多級液壓缸布置于公路兩側，使其在收縮狀態下不影響車輛正常通行，所述多級液壓缸處于收縮狀態時，每級油缸相對于其上級油缸分別具有伸出段，所述伸出段上固定有交通錐，所述交通錐底部與路面平齊；所述多級液壓缸在收縮狀態下相對于路邊線傾斜設置；

所述激光雷達設置于隧道頂部中心位置，用于檢測其探測范圍內的路面點云數據，并將該信息通過光纖傳輸至控制中心，所述控制中心用于根據接收的路面點云數據判斷該路面是否發生故障，并將判斷結果通過光纖輸送給多級液壓缸，控制其伸出或收回。

2.根據權利要求1所述的交通錐隔離帶自動收放裝置，其特征在于，所述交通錐底部設置有滾輪。

3.一種交通錐隔離帶自動收放方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，激光雷達實時采集路面點云數據；

其中，所述路面點云數據為路面上物體的三維坐標和點云強度；

步驟2，對路面點云數據分別在深度方向和高度方向上進行離散化處理，對應得到深度圖像和高度圖像；根據深度圖像和高度圖像判斷路面是否存在障礙物，若是，則轉入步驟3；

步驟3，獲取障礙物的速度和位置；根據多級液壓缸的啟動條件，判斷是否啟動多級液壓缸伸出，若是，啟動障礙物位置所對應的多級液壓缸伸出，從而使固定于多級液壓缸的每級油缸上的交通錐實現自動施放；

步驟4，根據路面的點云數據判斷路面故障是否解除，若是，則收回多級液壓缸，進而實現交通錐的自動收回。

4.根據權利要求3所述的交通錐隔離帶自動收放方法，其特征在于，所述對路面點云數據在深度方向上進行離散化處理，其具體為：

首先，將空間直角坐標系的Y軸方向設為深度方向，將路面點云數據進行深度稠密化處理，得到深度稠密化后的點云數據；

然后，對深度稠密化后的點云數據進行遍歷，計算每幀圖像對應的深度稠密化像素矩陣；將深度稠密化像素矩陣中的每個元素映射至0-255之間，形成對應的灰度圖，即為深度圖像。

5.根據權利要求4所述的交通錐隔離帶自動收放方法，其特征在于，所述將路面點云數據進行深度稠密化處理為：將路面點云數據中三維坐標信息的Y軸坐標數據投射到X-Z平面，與X-Z平面內的點云坐標數據共同組成稠密化后的點云數據。

6.根據權利要求3所述的交通錐隔離帶自動收放方法，其特征在于，所述對路面點云數據在高度方向上進行離散化處理，其具體為：

首先，將空間直角坐標系的Z軸方向設為高度方向，將路面點云數據進行高度稠密化處理，得到高度稠密化后的點云數據；

其次，對高度稠密化后的點云數據進行遍歷，計算每幀圖像對應的高度稠密化像素矩陣；

最后，將高度稠密化像素矩陣中的每個元素映射至0-255之間，形成對應的灰度圖，即為高度圖像。

7.根據權利要求6所述的交通錐隔離帶自動收放方法，其特征在于，所述將路面點云數據進行高度稠密化處理為：將路面點云數據中三維坐標信息的Z軸坐標數據投射到X-Y平面，與X-Y平面內的點云坐標數據共同組成高度稠密化后的點云數據。

8.根據權利要求3所述的交通錐隔離帶自動收放方法，其特征在于，所述根據深度圖像和高度圖像判斷路面是否存在障礙物，其具體為：判斷相鄰幀圖像對應的深度圖像和高度圖像是否滿足障礙物確定條件：相鄰幀圖像對應的深度圖像中相同位置的灰度值變化大于障礙閾值，且連續位置點所占的面積大于深度圖像總面積的5％，且在30幀以上圖像中連續出現；同時，高度圖像也滿足與深度圖像同樣的條件，則判斷在灰度值變化區域存在障礙物。