CN111276009B - 对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统，包括：惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器、车速传感器、数据处理器、车载通讯装置、路侧单元和预警装置。还公开了对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的方法，根据车辆当前所处车道的坡度值i以及车辆在坡度值i大于等于坡度阈值时连续行驶过的距离L，判断车辆是否处于长下坡路段；然后根据车辆制动压力P、车轮实时转速w以及实时速度v，计算车辆的滑移率S；再根据滑移率S判断车辆是否处于制动失控状态；当车辆制动失控时，对失控车辆的周围车辆进行预警。本发明预警范围大，且预警信息准确，使失控车辆的周围车辆都可有效获得预警信息，有效降低了交通风险。

Description

对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统及方法

技术领域

本发明涉及长下坡路段交通预警技术领域，具体涉及一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统及方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，基础设施加速建设，位于山区和西部地区的公路里程数快速增长。然而由于山区公路存在较多长大下坡路段，对货车的制动性能形成巨大考验。近年来，由于在长下坡路段制动失效而导致的交通事故屡见报道，位于长下坡路段的交通安全形势依然非常严峻。

货车由于车辆载荷较大，制动距离长，在长下坡路段往往需要较长的制动时间，当刹车片温度较高，车辆失去制动能力时，驾驶人往往只能通过按压车载喇叭提醒近距离的周围环境车辆注意避让，预警范围小，提示信息不明确，无法达到让远距离车辆注意避让的目的，使整个交通环境存在交通风险。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统及方法，当货车在长下坡路段制动失控时，可向周围车辆进行有效预警，避免发生交通事故。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统，包括：惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器、车速传感器、数据处理器、车载通讯装置、路侧单元和预警装置；

其中，所述惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器和车速传感器的输出端分别连接所述数据处理器的输入端，所述数据处理器的输出端连接所述车载通讯装置的输入端，所述车载通讯装置与所述路侧单元无线连接，所述路侧单元与所述预警装置连接。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进在于：

(1)所述惯性加速度计用于检测道路坡度，并发送至所述数据处理器；

所述车载里程计用于获取车辆的行驶距离，并发送至所述数据处理器；

所述制动管路压力传感器用于检测制动管路的压力，并发送至所述数据处理器；

所述车轮转速传感器用于采集车辆的实时车轮转速，并发送至所述数据处理器；

所述车速传感器用于采集车辆的实时速度，并发送至所述数据处理器；

所述数据处理器用于接收所述惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器以及车速传感器发送的信息，并根据所述信息对货车的当前状态进行判断；

所述车载通讯装置用于当所述数据处理器判断货车处于制动失控状态时向所述路侧单元发送货车制动失效信息；

所述路侧单元用于接收所述车载通讯装置发送的货车制动失效信息，并向所述预警装置发送指令信息；

所述预警装置用于响应所述指令信息，并对失控车辆的周围车辆进行预警提醒。

(2)所述预警装置为无人机。

进一步的，所述无人机用于响应所述指令信息，并向所述失控车辆的前方和后方飞去，对所述失控车辆的周围车辆进行预警提醒。

进一步的，所述无人机安放于所述路侧单元的周围。

(3)所述路侧单元有多个，分别设置于所述长下坡路段的一侧。

技术方案二：

一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的方法，包括以下步骤：

步骤1，采集车辆当前所处车道的坡度值i；

步骤2，采集车辆在坡度值i大于等于坡度阈值时连续行驶过的距离L；

步骤3，实时检测车辆制动管路中的制动压力P；

步骤4，采集车辆车轮的实时转速w和车辆的实时速度v；

步骤5，根据步骤1和步骤2所采集的数据，判断车辆是否处于长下坡路段；若是，进行下一步骤；

步骤6，根据步骤3获取的制动压力P和步骤4获取的实时转速w和车辆的实时速度v，计算车辆的滑移率S；并根据计算的滑移率S，判断车辆是否处于制动失控状态；

步骤7，当车辆处于制动失控状态时，对失控车辆周围的车辆进行预警。

本发明技术方案二的特点和进一步的改进在于：

(1)步骤5中，当车辆在坡度值i大于等于3％时连续行驶过的距离L大于等于200m时，认为车辆处于长下坡路段。

(2)步骤5中，根据下式计算车辆的滑移率S

其中，r为车辆的车轮半径。

(3)步骤6中，当制动压力P大于0.3Mpa，且滑移率S小于5％时，判断车辆处于制动失控状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统，通过惯性加速度计检测车辆所处车道的坡度值；通过车载里程计采集当坡度值持续超过一定阈值时车辆所行驶过的距离；数据处理器根据采集的坡度值和距离确定货车处于长下坡路段；再根据制动管路压力传感器采集的制动压力，结合由车轮转速传感器以及车速传感器获取的信息计算得到的滑移率，确定货车的制动状态；数据处理器判断车辆制动失控后，通过车载通讯装置将制动失效信号发送到路侧单元，路侧单元将对无人机发送指令信号，无人机接收到指令信号后，将分别飞向失控货车前方和后方对失控货车周围车辆进行语音提示，注意避让和预警。

本发明还提供一种上述提醒系统的提醒方法，可在多种复杂场景下实现对长下坡路段行驶失控货车的周围车辆进行预警提醒。

本发明预警范围大，且预警提示信息准确，使失控车辆的周围车辆都可有效获得预警信息，有效降低了交通风险。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明提供的对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统的一种实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的方法的一种实施例的流程示意图；

图3为本发明的本发明提供的对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的场景示意图。

以上图中：1、惯性加速度计，2、车载里程计，3、制动管路压力传感器，4、车轮转速传感器，5、车速传感器，6、数据处理器，7、车载通讯装置，8、路侧单元，9、无人机。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

本发明实施例提供一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统，包括：惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器、车速传感器、数据处理器、车载通讯装置、路侧单元和预警装置。

其中，惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器和车速传感器的输出端分别连接数据处理器的输入端。

惯性加速度计用于检测道路坡度，并发送至数据处理器；车载里程计用于获取车辆的行驶距离，并发送至数据处理器；制动管路压力传感器用于检测制动管路的压力，并发送至数据处理器；车轮转速传感器用于采集车辆的实时车轮转速，并发送至数据处理器；车速传感器用于采集车辆的实时速度，并发送至数据处理器。

数据处理器输出端连接所述车载通讯装置的输入端，用于接收上述惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器以及车速传感器发送的信息，并根据所接收到的信息对货车的当前状态进行判断，判断货车是否处于制动失控状态，并将判断结果发送至车载通讯装置。

车载通讯装置与路侧单元无线连接，用于当数据处理器判断货车处于制动失控状态时向路侧单元发送货车制动失效信息。

路侧单元有多个，分别设置于长下坡路段的一侧，其与预警装置连接，用于接收车载通讯装置发送的货车制动失效信息，并向预警装置发送指令信息。

预警装置用于响应路侧单元所发送的指令信息，并对失控车辆的周围车辆进行预警提醒。

本实施例中，预警装置为无人机。

需要说明的是，本发明的一种实施例中，惯性加速度计安装于车身，车载里程计安装于变速箱位置，制动管路压力传感器安装于制动管路处，车轮转速传感器安装于车轮上，车速传感器安装于车身变速箱内，数据处理器和车载通讯装置安装车辆内部。

需要说明的是，本发明的一种实施例中，路侧单元每隔100设置于长下坡路段的一侧，路侧单元通过其内部设置的无线设备与车载通讯装置内的无线设备相互通讯，实现信息的传送。

需要说明的是，本发明的一种实施例中，无人机安放于路侧单元的周围，可以在每个路侧单元的周围安放2个无人机；路侧单元与无人机之间通过无线通讯设备相互通信，实现对无人机的控制；当路侧单元接到车载通讯装置发送的货车制动失效信息时，可控制器其周围安放的2个无人机，一个飞向失控货车的前方，一个飞向失控货车的后方，分别对失控货车的周围车辆进行有效预警。

本发明的实施例还提供了一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的方法，包括以下步骤：

步骤1，通过惯性加速度计采集车辆当前所处车道的坡度值i；

步骤2，通过车载里程计采集车辆在坡度值i大于等于坡度阈值时连续行驶过的距离L；

步骤3，通过制动管路压力传感器实时检测车辆制动管路中的制动压力P；

步骤4，通过车轮转速传感器以及车速传感器采集车辆车轮的实时转速w和车辆的实时速度v；

步骤5，数据处理器根据步骤1和步骤2所采集的数据，判断车辆是否处于长下坡路段；当车辆在坡度值i大于等于3％时连续行驶过的距离L大于等于200m时，则认为车辆处于长下坡路段，继续进行下一步骤；

步骤6，数据处理器根据步骤3获取的制动压力P和步骤4获取的实时转速w和车辆的实时速度v，计算车辆的滑移率S：

其中，r为车辆的车轮半径。

然后，数据处理器根据计算得到的滑移率S，判断车辆是否处于制动失控状态。本发明实施例中，当制动压力P大于0.3Mpa，且滑移率S小于5％时，则判断车辆处于制动失控状态。

步骤7，当车辆处于制动失控状态时，对失控车辆周围的车辆进行预警。

具体的，本发明的一种实施例中，当数据处理器判断车辆处于制动失控状态时，将通过车载通讯装置将制动失控信息发送到路侧单元，路侧单元发送指令信息到无人机，无人机接收到信号后，将飞向制动失控货车前方和后方，对周围行驶车辆进行语音提醒，注意预警。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的系统，其特征在于，包括：惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器、车速传感器、数据处理器、车载通讯装置、路侧单元和预警装置；

其中，所述惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器和车速传感器的输出端分别连接所述数据处理器的输入端，所述数据处理器的输出端连接所述车载通讯装置的输入端，所述车载通讯装置与所述路侧单元无线连接，所述路侧单元与所述预警装置连接；

所述惯性加速度计用于检测道路坡度，并发送至所述数据处理器；

所述车载里程计用于获取车辆的行驶距离，并发送至所述数据处理器；

所述制动管路压力传感器用于检测制动管路的压力，并发送至所述数据处理器；

所述车轮转速传感器用于采集车辆的实时车轮转速，并发送至所述数据处理器；

所述车速传感器用于采集车辆的实时速度，并发送至所述数据处理器；

所述数据处理器用于接收所述惯性加速度计、车载里程计、制动管路压力传感器、车轮转速传感器以及车速传感器发送的信息，并根据所述信息对货车的当前状态进行判断；具体为：首先，判断车辆是否处于长下坡路段：当车辆在坡度值i大于等于3％时连续行驶过的距离L大于等于200m时，判断车辆处于长下坡路段；进一步判断车辆是否处于制动失控状态：当制动压力P大于0.3Mpa，且滑移率S小于5％时，判断车辆处于制动失控状态；所述车载通讯装置用于当所述数据处理器判断货车处于制动失控状态时向所述路侧单元发送货车制动失效信息；

所述路侧单元用于接收所述车载通讯装置发送的货车制动失效信息，并向所述预警装置发送指令信息；

所述预警装置用于响应所述指令信息，并对失控车辆的周围车辆进行预警提醒；

所述预警装置为无人机；所述无人机用于响应所述指令信息，并向所述失控车辆的前方和后方飞去，对所述失控车辆的周围车辆进行预警提醒；

所述无人机安放于所述路侧单元的周围；

所述路侧单元有多个，分别设置于所述长下坡路段的一侧。

2.一种对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采集车辆当前所处车道的坡度值i；

步骤2，采集车辆在坡度值i大于等于坡度阈值时连续行驶过的距离L；

步骤3，实时检测车辆制动管路中的制动压力P；

步骤4，采集车辆车轮的实时转速w和车辆的实时速度v；

步骤5，根据步骤1和步骤2所采集的数据，判断车辆是否处于长下坡路段；若是，进行下一步骤；

在所述步骤5中，根据下式计算车辆的滑移率S

其中，r为车辆的车轮半径；

步骤6，根据步骤3获取的制动压力P和步骤4获取的实时转速w和车辆的实时速度v，计算车辆的滑移率S；并根据计算的滑移率S，判断车辆是否处于制动失控状态；

在所述步骤6中，当制动压力P大于0.3Mpa，且滑移率S小于5％时，判断车辆处于制动失控状态；

步骤7，当车辆处于制动失控状态时，对失控车辆周围的车辆进行预警。

3.根据权利要求2所述的对长下坡路段失控货车前后车辆进行提醒的方法，其特征在于，步骤5中，当车辆在坡度值i大于等于3％时连续行驶过的距离L大于等于200m时，判断车辆处于长下坡路段。

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