一种车辆公路行驶稳定性检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种车辆公路行驶稳定性检测系统，包括主控单元模块、电源模块、车辆区域行驶轨迹检测模块、测速模块、数据显示模块、行驶稳定性检测模块、预警模块和道路线形重构模块。车辆区域行驶轨迹检测模块实时检测车辆运行的三维空间坐标位置及其姿态角，通过道路线形重构模块拟合车辆运行载体的平纵线形参数，结合测速模块提取当前车辆的运行车速，以行驶稳定性检测模块为基础，对车辆的侧滑、侧翻和下坡转向失效的临界车速进行预测，为保障行车安全和提高道路通行率具有重要意义，并为设定限速和改善路段现状提供理论依据。本实用新型专利技术可用于无人驾驶汽车自适应行驶领域；同时，对原有道路改建时的公路线形获取提供了一定的借鉴意义。

【技术实现步骤摘要】

:本技术涉及汽车行车安全领域，尤其涉及一种车辆公路行驶稳定性检测系统。
技术介绍
:近年来，我国汽车工业高速发展，每年上千万辆汽车进入社会，汽车保有量迅速增多。汽车保有量增多同时，也带来了诸多问题如道路阻塞，通行率低，交通事故发生率居高不下等。道路交通事故已成为一个严重的社会问题。在我国，由于汽车侧滑导致的交通事故占所有交通事故的六成，其中四分之一引起重大人员伤亡。侧翻事故率虽很小，但其一旦发生即为严重交通事故。公路车辆作为一种重要的运载工具，其行车安全一直是汽车业研究的重要问题。传统的研究方法很多，均从车辆车身结构出发，对其结构进行数学建模并加以仿真。其本质相同，仅在模型的复杂度和考虑的因素多少存在差异。而汽车行驶稳定性除与车辆本身的硬件条件有关外，更重要的与其行驶道路环境息息相关。同一车辆相同行车速度不同运行道路、相同运行道路不同运行环境汽车行驶稳定性均有差异。我国高速公路经历了从七十年代的规划论证到2013年已建成通车的高等级公路总里程超过70000公里，对于新建公路，路面沉降小，重大维修少，汽车运行道路的线形参数较易获取，可方便实现与运行环境有关的车辆行驶稳定性的检测。而对于修建年代较久远的公路，由于当初的设计资料缺失，或因路面沉降、重修等导致原有设计资料不再适用，仅仅依靠当初计算车速已不能满足现行道路行车安全的要求。
技术实现思路
:本技术的目的是为了保障汽车快速安全运行，同时为公路管理人员指出危险路段，并采取行之有效地措施以减少事故的发生，提供了一种车辆公路行驶稳定性检测系统。为了达到上述目的，本技术采用如下的技术方案:—种车辆公路行驶稳定性检测系统，包括主控单元模块、电源模块、车辆区域行驶轨迹检测模块、测速模块、数据显示模块、行驶稳定性检测模块、预警模块和道路线形重构丰吴块；其中，电源模块连接至主控单元模块和车辆区域行驶轨迹检测模块，车辆区域行驶轨迹检测模块和道路线形重构模块均连接主控单元模块，测速模块输出端连接至主控单元模块，主控单元模块控制端分别连接数据显示模块和行驶稳定性检测模块，行驶稳定性检测模块输出端连接预警模块。本技术进一步的改进在于，所述的车辆区域行驶轨迹检测模块采用选装RTK的高精度高频率输出的SPEED-B0X惯性测量系统。本技术进一步的改进在于，数据显示模块包括数据显示软件Analysis，实时显示检测的车辆行驶轨迹。本技术进一步的改进在于，所述的预警模块包括TLEWN50E语音报警器和红色LED显示灯。本技术进一步的改进在于，道路线形重构模块包括平面线形重构模块、纵面线形重构模块和重构结果校验模块，通过主控单元模块开启和关闭道路线形重构模块8。本技术进一步的改进在于，测速模块包括车辆测速仪，用于从CAN总线读取速度信号并加以转化。本技术进一步的改进在于，行驶稳定性检测模块包括车辆结构参数输入模块、侧翻检测模块、侧滑检测模块和下坡转向稳定性预测模块。本技术进一步的改进在于，主控单元模块为工作计算机，用于储存车辆区域行驶轨迹检测模块记录数据，并控制道路线形重构模块对检测数据进行拟合。相对于现有技术，本技术一种车辆公路行驶稳定性检测系统，通过车辆区域行驶轨迹检测模块中的SPEED-B0X和RTK天线定位车辆运行过程中三维空间坐标及车辆运行的姿态角，如图2所示，主控单元模块控制道路线形重构模块分别对运行轨迹的平纵面线形参数进行拟合，得到车辆运行载体(公路)的特征参数，并通过重构结构校验模块以公路设计规范为基础对重构结果进行校验，对不满足技术标准的拟合结果，道路线形重构模块自动改变拟合分段数，直至重构结果满足校验标准。通过行驶稳定性检测模块中车辆结构参数输入模块给定检测车型相关结构参数，结合测速模块提取当前运行车速，以道路线形重构模块得到的特征参数为基础，利用侧翻、侧滑和转向稳定性预测模块检测当前行驶车速下是否发生侧翻、侧滑和转向失稳的危险工况，当出现危险工况时，行驶稳定性检测模块输出信号，控制预警模块中语音报警器发出语音报警，并开启红色LED显示灯，提醒当前车速极易发生危险工况，提醒驾驶员减速慢行。同时，主控单元模块控制数据显示模块以红色曲线标注危险路段并显示其安全运行的临界车速。对保障汽车的行车安全、减少交通事故数、提高道路通行率有着重要意义。【附图说明】:图1为一种车辆公路行驶稳定性检测系统的结构示意框图。图2为车辆区域行驶轨迹检测模块安装示意图。图3为道路线形参数整体重构结构输出图。图4为实例道路侧滑预测结果图。图5为实例道路侧翻预测结果图。图6为实例道路下坡转向稳定性预测结果图。【具体实施方式】:以下结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，本技术一种车辆公路行驶稳定性检测系统的结构示意框图，包括主控单元模块1、电源模块2、车辆区域行驶轨迹检测模块3、测速模块4、数据显示模块5、行驶稳定性检测模块6、预警模块7和道路线形重构模块8。其中，电源模块2连接至主控单元模块I和车辆区域行驶轨迹检测模块3，测速模块4输出端连接至主控单元模块1，主控单元模块I控制端分别连接数据显示模块5和行驶稳定性检测模块6，行驶稳定性检测模块6输出端与预警模块相连，主控单元模块I与道路线形重构模块8通讯。实施例:本实施例中，测速模块4直接从车辆CAN总线提取车速脉冲信号并转化为数字信号，将车速数字信号输出至主控单元模块1，用于行驶稳定性预测。车辆区域行驶轨迹检测模块3是本技术的核心之一，采用选装RTK的高精度高频率输出的惯性测量系统SPEED-B0X，包括RTK天线1、RTK天线2和惯性测量系统。车辆运行过程中SPEED-B0X实时记录当前车辆的三维空间位置坐标，航向角、横滚角、俯仰角等姿态角。SPEED-B0X检测数据时，其精确度和准确性受到遮蔽物、电磁干扰等影响，为保证测量数据有效性和精确度应严格按照设备安装方法进行布置安装，如各种数据线和电源线不能被门窗夹住，RTK天当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆公路行驶稳定性检测系统，其特征在于，包括主控单元模块(1)、电源模块(2)、车辆区域行驶轨迹检测模块(3)、测速模块(4)、数据显示模块(5)、行驶稳定性检测模块(6)、预警模块(7)和道路线形重构模块(8)；其中，电源模块(2)连接至主控单元模块(1)和车辆区域行驶轨迹检测模块(3)，车辆区域行驶轨迹检测模块(3)和道路线形重构模块(8)均连接主控单元模块(1)，测速模块(4)输出端连接至主控单元模块(1)，主控单元模块(1)控制端分别连接数据显示模块(5)和行驶稳定性检测模块(6)，行驶稳定性检测模块(6)输出端连接预警模块(7)；道路线形重构模块(8)包括平面线形重构模块、纵面线形重构模块和重构结果校验模块，通过主控单元模块(1)开启和关闭道路线形重构模块(8)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许彬，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61