[發明專利]一種小型車載車輛安全綜合檢測系統

有效

• 申請號: 201210591557.8
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103076187A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 史忠科;王萌;舒甜李龍
• 申請（專利權）人: 西安費斯達自動化工程有限公司
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;B62D6/00;B62D101/00;B62D137/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種小型車載車輛安全綜合檢測系統，具有以下特點：

(1)車載車輛綜合檢測系統以FPGA為核心，傳感器系統可以實現車輛方向盤轉角、前輪轉角、道路邊界位置、后方車距、車輪側滑位移、行車路徑、車速、航向角、車輛行駛姿態、行車高度以及車廂內部噪聲、座椅振動情況的綜合檢測，并能根據車廂內部噪聲、振動環境的檢測情況進行車廂舒適度評價，還可以結合方向盤、車輪轉角、車身姿態以及道路的邊界位置利用與車輛轉向系相固定的力矩電機進行車輛的轉向控制，避免由于駕駛員操作失誤引起的車輛不安全狀況，通過利用采集的GPS時間數據發出同步脈沖控制車載傳感器進行數據的采樣，保證了各車載傳感器檢測信號的時間同步，實現車輛系統整體狀態和車輛行駛的整體性能的綜合評估；

(2)方向盤轉角檢測單元使用機械軸套連接旋轉變壓器與方向盤，機械軸套與轉向柱之間機械連接，保證旋轉變壓器轉子與方向盤同軸轉動，通過軸角轉換芯片將旋轉變壓器采集的模擬量數字化，FPGA通過對該數字量進行采集和解算得到車輛行駛過程中的方向盤轉角；

(3)多路圖像檢測單元采用在車輛上添加多路CCD圖像傳感器，FPGA配置視頻解碼芯片，采集多路車載數字圖像，采用圖像檢測的處理方法對采集的數字圖像進行處理，檢測車輛行駛過程中的左、右前輪轉角、車輪側滑位移，前方車道標線參數，以及后方車距等信息；

(4)車廂內部環境檢測及評估單元采用在車廂內部固定傳聲器，主駕座椅上固定三軸加速度傳感器，結合A/D轉換芯片將傳感器的模擬量轉換為數字量，FPGA通過采集獲得車廂內部噪聲和座椅振動的數字量，根據該數字量可以分析和估計乘客在車廂噪聲環境下的煩躁程度，以及駕駛員座椅的舒適程度，實現車廂內部環境的整體評估；

(5)車輪側滑位移檢測單元使用多路圖像檢測聯合車輪側滑位移檢測輪套進行車輪側滑位移的綜合檢測，車輪側滑位移的檢測結果：

l=α×l_image+(1-α)×l_sensor

其中l為最終檢測的車輪側滑位移，l_image為視頻圖像檢測的車輪側滑位移，l_sensor為車輪側滑位移檢測輪套檢測的輪側滑位移，α_nin≤α=f(x)≤1為圖像檢測加權因子，α_nin≥0.01為α的最小取值，x為圖像檢測清晰度參數，f(x)為根據實際車輛反復實驗確定以圖像清晰度為自變量的圖像檢測加權因子函數，當圖像檢測清晰可辨時f(x)=1，當圖像檢測不可辨時f(x)=0.01，f(x)確定過程為通過不同圖像檢測清晰度實驗獲取參數x下的圖像位移量及車輛實際位移量，再通過曲線擬合和辨識方法確定f(x)；

(6)車輛行駛姿態綜合檢測和轉向控制單元采用GPS、IMU和高度儀，結合多路A/D轉換芯片對車輛行駛路徑、車速、航向角、軸向角速率以及行車高度進行綜合檢測，聯合多路圖像檢測單元的數據綜合控制與車輛轉向系相固定的力矩電機，實現車輛轉向的自動控制，車輛的轉向控制設計了控制模式切換按鍵，駕駛員可以通過按鍵切換人工/自主車輛轉向控制的方式。