[发明专利]客运车辆弯道侧翻早期预警与主动防控装置及其判断方法

说明书

技术领域

本发明属于客运车辆主动安全领域，涉及客运车辆弯道侧翻早期预警与主防控装置及其判断方法。

背景技术

客运车辆侧翻是一种较为常见的交通事故，过大的离心力使车辆失去行驶稳定性而发生倾倒。侧翻在交通事故中所占的比例并不高，但是侧翻带来的伤亡率却远高于侧翻事故发生率。尤其是客运车辆一旦发生侧翻，往往发生严重的人员伤亡以及经济损失。

侧翻一般常发生在车辆进入弯道后，而国内外对侧翻预警或者侧翻预警的研究开发，往往依赖于传感器提供的信号以及事先设定的阈值，只有在侧向加速度或者车身侧倾角达到一定值时，防侧翻系统才工作。预警与防控措施过迟以致不能给驾驶人提供足够的反应时间，驾驶员面对突如其来的预警往往会神经紧张，存在一定误判或者误操作的风险，容易与其他车辆的运动交织造成二次事故。由于当前车辆尤其是高速公路车辆运行速度很高，已有的防侧翻技术存在的问题是：第一没有对侧翻风险路段的早期预警；第二是在风险路段可能需要的抗侧翻倾向操作之前不能进行必要的车辆准备；第三是危险前短暂瞬间控制器的计算量太大，存在一定的漏警与误警；第四是没有对前方道路和驾驶人操作行为的记录。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题和缺陷，本发明的目的在于，提供一种客运车辆弯道侧翻早期预警与主动防控装置，可以让客运车辆在进入侧翻风险弯道前识别风险弯道并进行早期预警，在进入弯道前就自动采取一定的车辆准备措施，降低行驶在弯道中客运车辆的侧翻风险，做到早期预警与主动防控的结合；并在算法上加以改进，减少计算量，以及把驾驶员的驾驶轨迹、道路中CCD摄像机视野内其他车辆运动信息录像存在硬盘以供适时读取。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

客运车辆弯道侧翻早期预警与主动防控装置，包括数字信号处理器，所述的数字信号处理器的输入端连接图像采集模块和信号采集模块；所述的信号采集模块通过数据线P1连接车速传感器；

所述的数字信号处理器的输出端连接执行信号输出数据线、液晶显示器、存储硬盘和报警模块，所述的执行信号输出数据线连接执行模块。

所述的存储硬盘连接图像采集模块。

具体地，所述图像采集模块包括安装在客运车辆前挡风玻璃内侧的CCD摄像机和图像解码器，所述的CCD摄像机连接图像解码器。

进一步地，所述数字信号处理器、信号采集模块、液晶显示器、报警模块和存储硬盘均通过卡槽或螺栓固定在一金属壳体内，所述金属壳体通过支架以及螺栓固定在客运车辆仪表盘的上方。

具体地，所述信号输出数据线包括3根信号输出数据线，分别为数据线Q1，数据线Q2和数据线Q3，所述的执行模块包括缓速器开关，半/主动悬架开关和助力转向系统，三者分别连接所述的数据线Q1，数据线Q2和数据线Q3。

一种客车车辆弯道侧翻早期预警与主动防控判断方法，具体包括以下步骤：

步骤1：对CCD摄像机进行标定，得到CCD摄像机的内部参数和外部参数；

步骤2：利用CCD摄像机采集前方道路图像，并通过图像解码器传送到数字信号处理器1中；

步骤3：对步骤2采集到的道路图像进行预处理；

步骤4：提取步骤3得到的预处理后的道路图像的车道线；

步骤5：对步骤4得到的车道线直线方程参数比值关系进行弯道识别，判断车辆是否即将驶入弯道；若车辆即将驶入弯道，则执行步骤6，否则，转步骤2；

步骤6：计算步骤4得到的车道线的弯道半径R；

步骤7：根据步骤6得到的弯道半径R，求在弯道行驶防侧翻行为的临界车速，如临界车速大于客运车辆最高车速，转步骤2,否则转步骤8；；

步骤8：采集客运车辆实际实时车速，根据其与临界车速的对比判断，判断前方弯道里行驶是否存在侧翻风险，实施分等级早期预警和防控侧翻措施。

具体地，所述步骤4的具体实现方法如下：

步骤4.1：道路图像下方1/4区域设定为第一段检测图像段，划分为ROIA和ROIB，在检测第一段图像的ROI左右车道线提取过程中，在一定范围内搜索左右车道线；提取出ROIA和ROIB中的左右车道线，两条车道线上端点的连线中点为a，ROIA和ROIB的左右车道的斜率均值K₁；