[發明專利]車輛輔助駕駛主動限速控制系統

有效

• 申請號: 201410359405.4
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104085305B
• 公開（公告）日: 2016-08-24
• 發明（設計）人: 束海波;李本旺;邵毅明;鄧天民
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: B60K31/02
• 分類號: B60K31/02
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術領域

本發明涉及道路運輸車輛的安全控制系統，具體涉及車輛輔助駕駛主動限速控制系統。

背景技術

隨著改革開放的快速發展，車輛的普及程度也在增加，但同時交通事故頻發，其中，由于車輛超速行駛引發的交通事故占事故總數的41.5％，車輛超速行駛依然是造成重大交通事故的頭號殺手。

目前，國內外有關車輛限速的研究大都集中在被動限速策略上，如通過道路限速標志、GPS導航提醒駕駛員注意超速駕駛等。為了有效控制和預防道路運輸車輛超速行駛，國家相關管理部門、運輸企業均采取了一定措施，比如在道路上設定路段限速標志、運輸企業在運營車輛上裝備GPS定位超速報警器等，但是由于駕駛員的不作為、限速標志的不科學，或由于衛星信號覆蓋不全面、定位不準確等原因使得GPS定位檢測的路況信息不能隨時準確的給予反饋等多方面的影響，導致車輛限速效果并不太明顯。

車輛在路上超速，不管駕駛員是否是主觀故意都是一種很危險的車輛行駛狀態，特別是在山區復雜道路，駕駛員有些情況下沒有充足的時間進行定量或定性地認知、分析和決策，不能對行車安全作出準確的判斷和及時正確的操作。如果能夠在人、車、路的綜合信息中辨識是否存在行車安全隱患，研究一種能夠主動、有效地對車輛在直線(平直線)、彎道(平曲線)、長大下坡、坡彎路段等各種路況下行車進行安全狀態主動識別和主動限速的車輛輔助駕駛主動限速控制系統是非常必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能通過本地系統實時識別車輛行駛安全狀態，并能進行主動限速和安全預警的限速控制系統。

為了實現上述目的，本申請提出的技術方案是：車輛輔助駕駛主動限速控制系統，其特征在于：包括主控制器，采集單元和執行機構；所述采集單元包括采集車輛側向加速度、縱向加速度和車輛俯仰角的陀螺儀傳感器，采集制動踏板位置信號的位移傳感器和采集車速信號的車速傳感器，所述陀螺儀傳感器安裝在底盤上位于車輛的重心處，所述車速傳感器安裝在車輛變速器的輸出軸上，所述陀螺儀傳感器、位移傳感器和車速傳感器的電信號連接在主控制器的輸入端，所述執行機構連接在主控制器的信號輸出端；所述執行機構包括步進電機、凸輪和與車輛自身制動總泵并聯的輔助制動泵，所述凸輪連接在步進電機的輸出軸上，該凸輪外圈與輔助制動泵的制動推桿相抵接觸；主控器內設置有限速控制模型，所述控制模型包括平直路段控制模型、平路彎道路段控制模型、直下坡路段控制模型和彎坡路段控制模型；主控制器判斷路況的方法為：陀螺儀傳感器采集的側向加速度小于彎坡路段控制模型啟動閾值和車輛俯仰角也小于直下坡路段控制模型閾值，主控制器判斷此時車輛處于平直路段；陀螺儀傳感器采集的側向加速度大于彎坡路段控制模型啟動閾值，車輛俯仰角小于直下坡路段控制模型閾值時，主控制器判斷此時車輛處于平路彎道路段；陀螺儀傳感器采集的側向加速度小于彎坡路段控制模型啟動閾值，車輛俯仰角大于直下坡路段控制模型閾值時，主控制器判斷此時車輛處于直下坡路段；陀螺儀傳感器采集的側向加速度大于彎坡路段控制模型啟動閾值，車輛俯仰角大于直下坡路段控制模型閾值時，主控制器判斷此時車輛處于彎坡路段；所述平直線路段控制模型內設置有平直路段目標容許速度，主控制器根據平直路段目標容許速度與實際車速之間的差值確定減速度，將減速度換算成驅動步進電機的脈沖信號；通過陀螺儀傳感器測得側向加速度，得到車輛的轉彎半徑，所述平路彎道路段控制模型內設置有轉彎半徑對應的平路彎道路段目標容許速度，主控制器根據平路彎道路段目標容許速度與實際車速之間的差值來確定車輛的減速度，主控制器通過減速度換算成驅動步進電機的脈沖信號；通過陀螺儀傳感器測得俯仰角信號，得到對應坡度大小，主控制器根據坡度大小確定坡長，由坡長來確定需要減速的安全距離，所述直下坡路段控制模型內設置有安全距離對應的直下坡路段目標容許速度，主控制器根據直下坡路段目標容許速度與實際車速之間的差值來確定車輛的減速度，主控制器通過減速度換算成驅動步進電機的脈沖信號；通過陀螺儀傳感器測得俯仰角信號和側向加速度信號，分別進入平路彎道路段控制模型和直下坡路段控制模型內計算，將兩個控制模型中較小的目標容許值作為下坡彎道路段目標容許值，主控制器根據下坡彎道路段目標容許速度與實際車速之間的差值來確定車輛的減速度，再由減速度換算成驅動步進電機的脈沖信號。