專(zhuān)利名稱(chēng)：用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置及其識(shí)別方法
用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置及其識(shí)別方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置及其識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)公路運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展，山區(qū)公路的通車(chē)?yán)锍桃仓鹉暝鲩L(zhǎng)，同時(shí)在山區(qū)公路上發(fā)生的事故數(shù)量也隨之上升，且事故嚴(yán)重程度較高。一方面，由于山區(qū)公路的上坡、下坡、急轉(zhuǎn)彎等情況較多，當(dāng)駕駛員經(jīng)驗(yàn)不足、對(duì)路況不熟悉或者出現(xiàn)例如疲勞駕駛、分心駕駛等情況時(shí)，極易引發(fā)事故。另一方面，由于山區(qū)公路地勢(shì)相對(duì)嚴(yán)峻，海拔落差大，事故發(fā)生后所引發(fā)的人員及財(cái)產(chǎn)損失通常要遠(yuǎn)高于非山區(qū)公路。
在山區(qū)公路駕駛過(guò)程中，基于上述引發(fā)事故的多種因素，駕駛員無(wú)法準(zhǔn)確把握前方道路的坡度、形狀等信息，從而使得駕駛員無(wú)法對(duì)車(chē)輛的行駛速度或者行駛方向進(jìn)行正確操控，例如坡度較大、彎道較急的路段，車(chē)輛的行駛速度有一定限制，如果駕駛員的操控出現(xiàn)失誤時(shí)，車(chē)輛則會(huì)處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)，從而引發(fā)事故的概率大大增加。從這個(gè)角度而言，車(chē)輛在山區(qū)公路行駛時(shí)，出現(xiàn)危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的可能性要遠(yuǎn)高于其他非山區(qū)公路。發(fā)明內(nèi)容
為彌補(bǔ)上述缺陷，本發(fā)明提出用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置及其識(shí)別方法，可以識(shí)別車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)，及時(shí)提醒駕駛員正確操控，避免事故發(fā)生。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)方案一
用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置，其特征在于，包括微處理器，所述微處理器的輸入端分別連接有用于測(cè)量車(chē)輛速度的車(chē)速傳感器、用于測(cè)量車(chē)輛在橫向上的加速度的加速度傳感器和用于測(cè)量車(chē)輛行駛道路坡度的傾角傳感器，所述微處理的輸出端連接有用于提醒車(chē)輛處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的揚(yáng)聲器。
上述技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于
( I)所述車(chē)速傳感器安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上。
(2)所述加速度傳感器和傾角傳感器分別安裝在車(chē)輛的底盤(pán)上。
(3)所述揚(yáng)聲器安裝在車(chē)輛的駕駛室內(nèi)。
技術(shù)方案二
用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，車(chē)載微處理器接收車(chē)輛行駛過(guò)程中的行駛參數(shù)，并根據(jù)接收到的行駛參數(shù)和預(yù)設(shè)在微處理器內(nèi)的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的臨界值進(jìn)行判定車(chē)輛是否處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)，如果處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)，則提醒駕駛員。
上述技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于
(I)所述臨界值包括第一臨界值、第二臨界值、第三臨界值、第四臨界值和第五臨界值。
(2)所述行駛參數(shù)包括車(chē)速傳感器傳送的速度參數(shù)和傾角傳感器傳送的坡度參數(shù)，當(dāng)速度參數(shù)和坡度參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系達(dá)到預(yù)設(shè)車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的第一臨界值時(shí)，則提醒駕駛員。
(3)所述預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系的第一臨界值為y>25x，其中，y為速度參數(shù)，x為坡度參數(shù)。
(4)所述行駛參數(shù)包括速度參數(shù)和坡度參數(shù)，微處理器通過(guò)速度參數(shù)和坡度參數(shù)計(jì)算某時(shí)間段內(nèi)車(chē)輛行駛軌跡下降高度，如果軌跡下降高度達(dá)到第二臨界值，且速度參數(shù)達(dá)到第三臨界值，則提醒駕駛員。
(5)所述行駛參數(shù)包括速度參數(shù)和橫向加速度參數(shù)，如果在某時(shí)間段內(nèi)速度參數(shù)達(dá)到第四臨界值，且橫向加速度參數(shù)達(dá)到第五臨界值，則提醒駕駛員。
因此，本發(fā)明技術(shù)方案可以對(duì)山區(qū)公路上的行駛車(chē)輛進(jìn)行行駛狀態(tài)識(shí)別，當(dāng)識(shí)別車(chē)輛處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)時(shí)，通過(guò)聲音信號(hào)對(duì)駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)警提示，使駕駛員采取必要的操作措施來(lái)降低車(chē)輛的行駛風(fēng)險(xiǎn)性，從而降低了車(chē)輛在山區(qū)公路行駛的事故率。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖I為本發(fā)明實(shí)施例用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖1，本發(fā)明用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置包括微處理器，微處理器的輸入端分別連接有車(chē)速傳感器、加速度傳感器和傾角傳感器，微處理的輸出端連接有揚(yáng)聲器。
微處理器可以為DSP處理器，該處理器安裝于車(chē)輛內(nèi)部，用于接收車(chē)速傳感器、加速度傳感器和傾角傳感器的行駛參數(shù)，進(jìn)行行駛參數(shù)處理，并判定車(chē)輛是否處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)。車(chē)速傳感器安裝于車(chē)輪上，可隨車(chē)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用于測(cè)量車(chē)輛速度。加速度傳感器安裝于車(chē)身上，通過(guò)螺栓與車(chē)輛底盤(pán)保持剛性連接，用于測(cè)量車(chē)輛在橫向上的加速度。傾角傳感器安裝于車(chē)身上，通過(guò)螺栓與車(chē)輛底盤(pán)剛性連接，用于測(cè)量車(chē)輛行駛道路的坡度。揚(yáng)聲器安裝于駕駛室內(nèi)靠近駕駛員的地方，用于提醒駕駛員車(chē)輛處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)。
用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別方法具體如下
步驟一微處理器預(yù)設(shè)車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的臨界值；
步驟二 微處理器接收車(chē)輛行駛過(guò)程中的行駛參數(shù)，并轉(zhuǎn)入步驟三、步驟四或步驟五；
步驟三微處理器判定車(chē)輛處于下坡路段，易出現(xiàn)制動(dòng)不及的危險(xiǎn)行駛狀態(tài)；
微處理器根據(jù)行駛速度和道路坡度值數(shù)據(jù)，設(shè)定車(chē)輛行駛速度為y，當(dāng)前道路坡度類(lèi)型為下坡，且道路坡度X滿(mǎn)足y>25x (y為速度參數(shù)(單位為km/h), x為坡度參數(shù)(單位為。))時(shí)，則微處理器識(shí)別當(dāng)前車(chē)輛行駛狀態(tài)處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)。
步驟四微處理器判定車(chē)輛連續(xù)處于山區(qū)連續(xù)下坡路段，容易出現(xiàn)制動(dòng)失效的危險(xiǎn)行駛狀態(tài)；
如果某段時(shí)間內(nèi)的道路坡度一直大于10%、且車(chē)輛行駛軌跡下降高度超過(guò)了 500m，且車(chē)速大于40km/h，則微處理器判斷車(chē)輛處于或容易引發(fā)事故的危險(xiǎn)行駛狀態(tài)。
車(chē)輛行駛軌跡下降高度判斷車(chē)輛在山區(qū)公路行駛時(shí)，車(chē)輛行駛軌跡的高度變化特性直接決定了車(chē)輛的行駛安全性，例如長(zhǎng)時(shí)間的爬坡和下坡都會(huì)影響到車(chē)輛的行駛性能以及駕駛員的生理心理機(jī)能。車(chē)輛行駛軌跡的高度變化特性由坡度以及車(chē)速計(jì)算得到。首先對(duì)車(chē)速進(jìn)行積分，計(jì)算得到單位時(shí)間內(nèi)的行駛軌跡長(zhǎng)度，同時(shí)結(jié)合該時(shí)間段內(nèi)的坡度值， 計(jì)算出車(chē)輛行駛軌跡的高度變化值。根據(jù)上坡和下坡兩種不同情況，判斷結(jié)果包括車(chē)輛在一定時(shí)間內(nèi)的高度變化差異特性，如在5分鐘之內(nèi)一直上坡行駛、或一直下坡行駛、或者是上坡下坡行駛均存在，同時(shí)計(jì)算得到該時(shí)間段內(nèi)車(chē)輛上升或下降的高度值。
步驟五微處理器判定車(chē)輛處于山區(qū)連續(xù)轉(zhuǎn)彎路段，容易出現(xiàn)側(cè)翻事故的危險(xiǎn)行駛狀態(tài)；
如果某段時(shí)間段內(nèi)的車(chē)輛橫向加速度一直處于較大的范圍，例如一直大于O. 4g， 這表明車(chē)輛在該時(shí)間段一直處于連續(xù)彎道狀態(tài)，如果此時(shí)車(chē)輛行駛速度較高，例如車(chē)速超過(guò)40km/h，這表明當(dāng)前車(chē)輛在彎道上的行駛速度較高，容易出現(xiàn)側(cè)翻事故，因此判斷當(dāng)前車(chē)輛也是處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)。
車(chē)輛的行駛穩(wěn)定性判定車(chē)輛在山區(qū)道路行駛時(shí)，由于道路曲率半徑通常較小， 從而引起車(chē)輛加減速教頻繁，因此車(chē)輛橫向加速度會(huì)出現(xiàn)幅度較大的變化。通過(guò)對(duì)加速度傳感器的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算車(chē)輛在當(dāng)前時(shí)刻和之前一定時(shí)間段內(nèi)的加速度分布特性，同時(shí)結(jié)合車(chē)輛的行駛速度，判定對(duì)車(chē)輛的行駛穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。明確車(chē)輛行駛穩(wěn)定性， 就可得到車(chē)輛不易側(cè)翻的條件。
步驟六揚(yáng)聲器提醒駕駛員車(chē)輛處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)。
揚(yáng)聲器提醒駕駛員車(chē)輛處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)，駕駛員采取必要措施，降低車(chē)輛在山區(qū)公路上行駛時(shí)的事故風(fēng)險(xiǎn)性，從而降低事故發(fā)生的概率，提高車(chē)輛在山區(qū)公路上的行駛安全性。
重復(fù)執(zhí)行上述步驟二、步驟三、步驟四和步驟五，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)山區(qū)公路車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的持續(xù)識(shí)別。
本發(fā)明技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同的危險(xiǎn)行駛狀態(tài)，對(duì)駕駛員發(fā)出相應(yīng)的操作提示，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的針對(duì)性識(shí)別。
本發(fā)明裝置安裝于車(chē)輛上，從而擺脫了對(duì)道路的依賴(lài)條件，從而使得本發(fā)明裝置能夠適應(yīng)于不同的山區(qū)公路環(huán)境，具有較好的普適性。
本發(fā)明還有多種實(shí)施方式，但凡在本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，所作的任何改變、 等同替換、改進(jìn)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置，其特征在于，包括微處理器，所述微處理器的輸入端分別連接有用于測(cè)量車(chē)輛速度的車(chē)速傳感器、用于測(cè)量車(chē)輛在橫向上的加速度的加速度傳感器和用于測(cè)量車(chē)輛行駛道路坡度的傾角傳感器，所述微處理的輸出端連接有用于提醒車(chē)輛處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的揚(yáng)聲器。
2.如權(quán)利要求I所述的用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置，其特征在于，所述車(chē)速傳感器安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上。
3.如權(quán)利要求I所述的用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置，其特征在于，所述加速度傳感器和傾角傳感器分別安裝在車(chē)輛的底盤(pán)上。
4.如權(quán)利要求I所述的用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置，其特征在于，所述揚(yáng)聲器安裝在車(chē)輛的駕駛室內(nèi)。
5.用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，車(chē)載微處理器接收車(chē)輛行駛過(guò)程中的行駛參數(shù)，并根據(jù)接收到的行駛參數(shù)和預(yù)設(shè)在微處理器內(nèi)的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的臨界值進(jìn)行判定車(chē)輛是否處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)，如果處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)，則提醒駕駛員。
6.如權(quán)利要求5所述的用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，所述臨界值包括第一臨界值、第二臨界值、第三臨界值、第四臨界值和第五臨界值。
7.如權(quán)利要求6所述的用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，所述行駛參數(shù)包括車(chē)速傳感器傳送的速度參數(shù)和傾角傳感器傳送的坡度參數(shù)，當(dāng)速度參數(shù)和坡度參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系達(dá)到預(yù)設(shè)車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的第一臨界值時(shí)，則提醒駕駛員。
8.如權(quán)利要求7所述的用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系的第一臨界值為y>25x，其中，y為速度參數(shù)，X為坡度參數(shù)。
9.如權(quán)利要求6所述的用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，所述行駛參數(shù)包括速度參數(shù)和坡度參數(shù)，微處理器通過(guò)速度參數(shù)和坡度參數(shù)計(jì)算某時(shí)間段內(nèi)車(chē)輛行駛軌跡下降高度，如果軌跡下降高度達(dá)到第二臨界值，且速度參數(shù)達(dá)到第三臨界值，則提醒駕駛員。
10.如權(quán)利要求6所述的用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，所述行駛參數(shù)包括速度參數(shù)和橫向加速度參數(shù)，如果在某時(shí)間段內(nèi)速度參數(shù)達(dá)到第四臨界值，且橫向加速度參數(shù)達(dá)到第五臨界值，則提醒駕駛員。
全文摘要
本發(fā)明屬于車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了用于山區(qū)公路的車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)識(shí)別裝置及其識(shí)別方法。其裝置包括微處理器，所述微處理器的輸入端分別連接有用于測(cè)量車(chē)輛速度的車(chē)速傳感器、用于測(cè)量車(chē)輛在橫向上的加速度的加速度傳感器和用于測(cè)量車(chē)輛行駛道路坡度的傾角傳感器，所述微處理的輸出端連接有用于提醒車(chē)輛處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)的揚(yáng)聲器。本發(fā)明技術(shù)方案可以對(duì)山區(qū)公路上的行駛車(chē)輛進(jìn)行行駛狀態(tài)識(shí)別，當(dāng)識(shí)別車(chē)輛處于危險(xiǎn)行駛狀態(tài)時(shí)，通過(guò)聲音信號(hào)對(duì)駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)警提示，使駕駛員采取必要的操作措施來(lái)降低車(chē)輛的行駛風(fēng)險(xiǎn)性，從而降低了車(chē)輛在山區(qū)公路行駛的事故率。
文檔編號(hào)B60K28/14GK102922999SQ201210396038
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者彭金栓, 邵毅明, 簡(jiǎn)曉春 申請(qǐng)人:重慶交通大學(xué)