CN109030342A - 一种路面行车安全风险预警方法 - Google Patents

一种路面行车安全风险预警方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109030342A
CN109030342A CN201810592788.8A CN201810592788A CN109030342A CN 109030342 A CN109030342 A CN 109030342A CN 201810592788 A CN201810592788 A CN 201810592788A CN 109030342 A CN109030342 A CN 109030342A
Authority
CN
China
Prior art keywords
road surface
early warning
risk
warning
force sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810592788.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109030342B (zh
Inventor
王博
毕玉峰
周衍平
张强民
荆强强
刘念涛
徐润
宋杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong High Speed Group Co Ltd
Original Assignee
Qilu Transportation Development Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qilu Transportation Development Group Co Ltd filed Critical Qilu Transportation Development Group Co Ltd
Priority to CN201810592788.8A priority Critical patent/CN109030342B/zh
Publication of CN109030342A publication Critical patent/CN109030342A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109030342B publication Critical patent/CN109030342B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

本发明公开了一种路面行车安全风险预警方法，本发明包括如下步骤：（１）在行车过程中模拟轮胎在路面上运动，检测模拟轮胎与路面间的轴向力N、纵向分力F1和横向分力F2，通过对轴向力积分N（t）=∫Ndt，以及对纵向分力F1和横向分力F2分别计算积分F1(t)=∫F1dt、F2(t)=∫F2dt，t为设定的时间区间，计算路面动态摩擦系数μ1＝F1(t)/N（t）、μ2＝F2(t)/N（t）；（2）设定路面摩擦系数标准值为μ0，Δμ1＝μ1/μ0，Δμ2＝μ2/μ0，依据Δμ1和Δμ2中较小值评价行车风险。本发明能够分析出车辆在运动方向的打滑和侧滑的风险，并能实时动态的显示风险等级，能提醒司机注意安全，及时控制行车速度。

Description

一种路面行车安全风险预警方法
技术领域
本发明涉及一种路面行车安全风险预警方法。
背景技术
道路交通运行安全风险除了主要受驾驶人驾驶技术与经验、守规意识及安全意识等综合素质影响外，还受路面状况、车辆状况和道路环境等因素影响，已有研究表明，车辆在道路路面上行驶过程中，路面附着系数即轮胎与路面间的摩擦系数，决定了车辆的制动性能，对行车安全具有重要影响。然而路面粗糙状况、温湿度、覆土等环境因素变化时，附着系数也随之变化，而驾驶人对路面附着状况的恶化很难准确感知或及时感知，无法采取适当的行车速度和安全措施，导致了行车安全风险的剧增。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种路面行车安全风险预警方法。
为了解决上述问题，本发明路面行车安全风险预警方法包括如下步骤：（１）在行车过程中模拟轮胎在路面上运动，检测模拟轮胎与路面间的轴向力N、纵向分力F1和横向分力F2，通过对轴向力积分N（t）=∫Ndt，以及对纵向分力F1和横向分力F2分别计算积分F1(t)=∫F1dt、F2(t)=∫F2dt，t为设定的时间区间，计算路面动态摩擦系数μ1 ＝F1(t) / N（t）、μ2＝F2(t) /N（t）；（2）设定路面摩擦系数标准值为μ0，Δμ1＝μ1/μ0，Δμ2＝μ2/μ0，依据Δμ1和Δμ2中较小值评价行车风险。
所述的风险预警分级标准划分为红色、橙色、黄色、绿色分别对应预警区间为（0，0.3] 、(0.3，0.55]、(0.55，0.8]、(0.8，～），Δμ1和Δμ2中较小值落入的区间对应的等级为当前风险等级。
所述的预警方法采用风险预警装置，风险预警装置包括动态附着系数测试端、路面附着系数分析预警端和预警装置供电端，动态附着系数测试端包括弹压机构、三轴力传感器和橡胶摩阻块，弹压机构包括弹簧杆和弹压杆，弹簧杆的上端与弹压杆的下端连接，三轴力传感器固定在弹簧杆的下端上，三轴力传感器的检测端朝下，橡胶摩阻块固定在三轴力传感器的检测端上，弹压杆相对路面倾斜设置，弹簧杆垂直于路面设置，弹压杆的上端通过升降机构上下移动的设置在车体上，橡胶摩阻块采用与车轮胎相同的橡胶；路面附着系数分析预警端包括单片机和预警指示器，预警装置供电端为车载低压电源接线端子，单片机连接车载低压电源接线端子、预警指示器和三轴力传感器，所述的步骤（１）中，在行车中，通过下移弹压杆使橡胶摩阻块接触路面来模拟轮胎在路面上运动，轴向力N、纵向分力F1和横向分力F2由三轴力传感器检测并传送给单片机，单片机计算Δμ1和Δμ2并确定风险等级，单片机控制预警指示器预警。
为了具有较好警示作用，所述的预警指示器包括红色、橙色、黄色、绿色四种颜色的灯，预警指示器预警方法为亮起当前风险等级对应颜色的灯。
为了具有较好警示作用，所述的预警指示器包括指针和红色、橙色、黄色、绿色四种颜色的指示区，预警指示器预警方法为将指针移动到当前风险等级对应的指示区。
本发明的有益效果是：本发明能够实时的测出行车过程中路面的纵向和横向摩擦系数，通过路面纵向、横向摩擦系数与路面良好时标准摩擦系数比较，分析出车辆在运动方向的打滑和侧滑的风险，并能实时动态的显示风险等级，能提醒司机注意安全，及时控制行车速度。
附图说明
图1是本发明的风险预警装置的原理图；
图2是本发明的动态附着系数测试端结构示意图；
其中：１、弹压杆，２、弹簧杆，３、三轴力传感器，４、橡胶摩阻块。
具体实施方式
如图１和图２所示的一种风险预警装置，包括动态附着系数测试端、路面附着系数分析预警端和预警装置供电端，动态附着系数测试端包括弹压机构、三轴力传感器3和橡胶摩阻块4，弹压机构包括弹簧杆2和弹压杆1，弹簧杆2的上端与弹压杆1的下端连接，三轴力传感器3固定在弹簧杆2的下端上，三轴力传感器3的检测端朝下，橡胶摩阻块4固定在三轴力传感器3的检测端上，弹压杆1相对路面倾斜设置，弹簧杆2垂直于路面设置，弹压杆1的上端通过升降机构上下移动的设置在车体上，橡胶摩阻块4采用与车轮胎相同的橡胶；路面附着系数分析预警端包括单片机和预警指示器，预警装置供电端为车载低压电源接线端子，单片机连接车载低压电源接线端子、预警指示器和三轴力传感器。
本例具体实施例的路面行车安全风险预警方法，采用上述的风险预警装置，本方法包括如下步骤：（１）在行车中，通过下移弹压杆使橡胶摩阻块接触路面来模拟轮胎在路面上运动，检测模拟轮胎与路面间的轴向力N、纵向分力F1和横向分力F2，三轴力传感器3将检测到轴向力N、纵向分力F1和横向分力F2实时传送给单片机，单片机通过对轴向力积分N（t）=∫Ndt，以及对纵向分力F1和横向分力F2分别计算积分F1(t)=∫F1dt、F2(t)=∫F2dt，t表示设定时间区间，计算路面动态摩擦系数μ1 ＝F1(t) / N（t）、μ2＝F2(t) / N（t）；（2）设定路面摩擦系数标准值为μ0，μ0为安全路面的摩擦系数，μ0由天气良好、路面性能优良、行车顺畅的情况下测定，μ0预先存储在单片机中，计算Δμ1＝μ1/μ0，Δμ2＝μ2/μ0，依据Δμ1和Δμ2评价行车风险。风险预警分级标准划分为红色、橙色、黄色、绿色分别对应预警区间为（0，0.3] 、(0.3，0.55]、(0.55，0.8]、(0.8，～），Δμ1和Δμ2中较小值落入的区间对应的等级为当前风险等级。
一般情况下t的时间长度在30-120秒范围内，例如t的时间长度取45秒，本预警方法每隔45秒产生1个预警值并更新显示；在每一次预警时间区间内，三轴力传感器3输出多次检测结果，N（t）、F1(t)、F2(t)表示每次输出风险预警结果前45秒相应的力在该段时间的积分。
预警指示器可以是包括红色、橙色、黄色、绿色四种颜色的灯，预警指示器预警方法为亮起当前风险等级对应颜色的灯。
预警指示器也可以是包括指针和红色、橙色、黄色、绿色四种颜色的指示区，预警指示器预警方法为将指针移动到当前风险等级对应的指示区。
在不作风险预警时，弹压杆2的上端通过升降机构上移，将整个动态附着系数测试端悬挂在车辆底部，不与地面接触。
本发明中的轴向是垂直于路面的方面，纵向为行车方向，横向是指与路面平行且与纵向垂直的方向。

Claims (5)

1.一种路面行车安全风险预警方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）在行车过程中模拟轮胎在路面上运动，检测模拟轮胎与路面间的轴向力N、纵向分力F1和横向分力F2，通过对轴向力积分N（t）=∫Ndt，以及对纵向分力F1和横向分力F2分别计算积分F1(t)=∫F1dt、F2(t)=∫F2dt，t为设定的时间区间，计算路面动态摩擦系数μ1 ＝F1(t) / N（t）、μ2＝F2(t) / N（t）；（2）设定路面摩擦系数标准值为μ0，Δμ1＝μ1/μ0，Δμ2＝μ2/μ0，依据Δμ1和Δμ2中较小值评价行车风险。
2.根据权利要求1所述的路面行车安全风险预警方法，其特征在于：所述的风险预警分级标准划分为红色、橙色、黄色、绿色分别对应预警区间为（0，0.3] 、(0.3，0.55]、(0.55，0.8]、(0.8，～），Δμ1和Δμ2中较小值落入的区间对应的等级为当前风险等级。
3.根据权利要求2所述的路面行车安全风险预警方法，其特征在于：所述的预警方法采用风险预警装置，风险预警装置包括动态附着系数测试端、路面附着系数分析预警端和预警装置供电端，动态附着系数测试端包括弹压机构、三轴力传感器和橡胶摩阻块，弹压机构包括弹簧杆和弹压杆，弹簧杆的上端与弹压杆的下端连接，三轴力传感器固定在弹簧杆的下端上，三轴力传感器的检测端朝下，橡胶摩阻块固定在三轴力传感器的检测端上，弹压杆相对路面倾斜设置，弹簧杆垂直于路面设置，弹压杆的上端通过升降机构上下移动的设置在车体上，橡胶摩阻块采用与车轮胎相同的橡胶；路面附着系数分析预警端包括单片机和预警指示器，预警装置供电端为车载低压电源接线端子，单片机连接车载低压电源接线端子、预警指示器和三轴力传感器，所述的步骤（1）中，在行车中，通过下移弹压杆使橡胶摩阻块接触路面来模拟轮胎在路面上运动，轴向力N、纵向分力F1和横向分力F2由三轴力传感器检测并传送给单片机，单片机计算Δμ1和Δμ2并确定风险等级，单片机控制预警指示器预警。
4.根据权利要求2或３所述的路面行车安全风险预警方法，其特征在于：所述的预警指示器包括红色、橙色、黄色、绿色四种颜色的灯，预警指示器预警方法为亮起当前风险等级对应颜色的灯。
5.根据权利要求2或３所述的路面行车安全风险预警方法，其特征在于：所述的预警指示器包括指针和红色、橙色、黄色、绿色四种颜色的指示区，预警指示器预警方法为将指针移动到当前风险等级对应的指示区。
CN201810592788.8A 2018-06-11 2018-06-11 一种路面行车安全风险预警方法 Expired - Fee Related CN109030342B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810592788.8A CN109030342B (zh) 2018-06-11 2018-06-11 一种路面行车安全风险预警方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810592788.8A CN109030342B (zh) 2018-06-11 2018-06-11 一种路面行车安全风险预警方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109030342A true CN109030342A (zh) 2018-12-18
CN109030342B CN109030342B (zh) 2021-05-11

Family

ID=64612425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810592788.8A Expired - Fee Related CN109030342B (zh) 2018-06-11 2018-06-11 一种路面行车安全风险预警方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109030342B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111060445A (zh) * 2019-10-30 2020-04-24 同济大学 一种用于路面摩擦系数预估的建模方法
CN112861356A (zh) * 2021-02-10 2021-05-28 清华大学 道路交通系统风险辨识的方法、设备及存储介质
CN113327402A (zh) * 2021-06-03 2021-08-31 广东电网有限责任公司 一种安全帽及安全帽的报警方法
CN114654090A (zh) * 2022-04-20 2022-06-24 广州明珞装备股份有限公司 一种激光焊接追溯方法、系统、装置、工作站以及生产线

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201255717Y (zh) * 2008-09-08 2009-06-10 彭京武 路面横向力摩擦系数测试车横向力测量结构
CN204116204U (zh) * 2014-08-13 2015-01-21 长沙市路盛仪器设备有限公司 一种路面附着系数测量装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201255717Y (zh) * 2008-09-08 2009-06-10 彭京武 路面横向力摩擦系数测试车横向力测量结构
CN204116204U (zh) * 2014-08-13 2015-01-21 长沙市路盛仪器设备有限公司 一种路面附着系数测量装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
鲍梦捷: ""内置碳纤维融冰路面设计方法"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111060445A (zh) * 2019-10-30 2020-04-24 同济大学 一种用于路面摩擦系数预估的建模方法
CN112861356A (zh) * 2021-02-10 2021-05-28 清华大学 道路交通系统风险辨识的方法、设备及存储介质
CN112861356B (zh) * 2021-02-10 2022-09-27 清华大学 道路交通系统风险辨识的方法、设备及存储介质
CN113327402A (zh) * 2021-06-03 2021-08-31 广东电网有限责任公司 一种安全帽及安全帽的报警方法
CN114654090A (zh) * 2022-04-20 2022-06-24 广州明珞装备股份有限公司 一种激光焊接追溯方法、系统、装置、工作站以及生产线
CN114654090B (zh) * 2022-04-20 2024-05-14 广州明珞装备股份有限公司 一种激光焊接追溯方法、系统、装置、工作站以及生产线

Also Published As

Publication number Publication date
CN109030342B (zh) 2021-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109030342A (zh) 一种路面行车安全风险预警方法
CN105599773B (zh) 一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示装置及其方法
CN108407816B (zh) 一种汽车驾驶员驾驶评估方法及系统
CN105352741B (zh) 基于虚拟道路载荷条件的制动器性能评价方法及系统
CN105045397B (zh) 隧道内照明环境对在役隧道运营安全性影响的测试方法
CN106875510A (zh) 一种车辆侧翻预警方法和系统
CN207594866U (zh) 一种车辆载重的车载测量系统
CN108737955A (zh) 基于虚拟车道线的ldw/lka测试评价系统及方法
CN106114080B (zh) 基于车轮脉冲数绝对比较法的胎压监测预警系统和方法
CN108711204B (zh) 一种综合人-车-路多源信息的行车异常检测系统及方法
KR101206064B1 (ko) 차량의 주행 상황을 필터링한 노면 평탄성 측정 시스템 및 방법
CN110096006A (zh) 一种自动驾驶系统测试装置
CN104678128A (zh) 汽车车速表、里程表检验校正试验系统和方法
CN109649264A (zh) 汽车智能防追尾动态变色刹车灯
CN109263540B (zh) 一种车辆行驶状态量化指示装置及指示方法
GB2520034A (en) Brake light
CN204705426U (zh) 检测事故汽车制动器制动力矩的装置
CN207423537U (zh) 一种汽车安全性能检测系统
CN108973543A (zh) 一种利用用电量检测轮胎气压的设备
CN112396353A (zh) 一种公路隧道运营安全风险模拟评估系统及其方法
KR101418091B1 (ko) 데이터 베이스와 차속 보정을 이용한 노면 평탄성 측정 시스템 및 방법
CN106226210A (zh) 一种尾气监测仪
CN109895783A (zh) 一种电动汽车驾驶行为监测评价系统及方法
CN103175696B (zh) 汽车偏频试验装置
CN205981716U (zh) 气压制动系统综合性能模拟装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200921

Address after: No.8, Longao North Road, Lixia District, Jinan City, Shandong Province

Applicant after: Shandong high speed Group Co.,Ltd.

Address before: 250000 D, golden age Plaza, 9999 road ten road, Lixia District, Ji'nan, Shandong.

Applicant before: QILU TRANSPORTATION DEVELOPMENT GROUP Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210511