本发明专利技术公开了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，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信号输出模块、液晶显示器、存储硬盘和报警模块。本发明专利技术利用信号处理器将实时车速信号与计算得到的临界车速进行比较，根据二者的大小关系，利用报警模块语音提示驾驶员车速情况，作出相应的侧翻风险早期预警，并提前采取车辆准备措施，达到主动防范侧翻的目的，减少客运车辆事故的伤亡率；达到对侧翻风险早期预警与主动防控的结合，有助于改善我国公路客运企业的安全保障能力。
【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题和缺陷，本专利技术的目的在于，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，本专利技术采用如下技术方案：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；步骤4.2：从a从发并以K1为斜率作下一段图像中感兴趣区域的划分线，该划分线的两边分别为ROIC和ROID，在这两个区域检测出左右车道线，两条车道线上端点的连线中点为b，ROIC和ROID的左右车道的斜率均值K2；步骤4.3：从b从发并以K2为斜率做下一段图像中感兴趣区域的划分线，依此类推直至利用检测出道路图像六段图像所有ROI的车道线为止。具体地，所述步骤8的具体实现方法如下：通过采集客运车辆实际实时车速V，根据与临界车速的对比判断，实施分等级早期预警；具体方法如下：V≤0.8VT，语音提醒驾驶员车辆即将进入弯道；0.8VT＜V≤VT，语音提示驾驶员车辆即将进入弯道，并把当前车速和临界车速显示在显示屏上，并告知存在侧翻风险，将自动进行三级风险自动应对操作，即启动车载缓速器，并提醒驾驶员缓速器已经自动开启；1.1VT＞V＞VT，语音提示驾驶员车速过高，并把当前车速和临界车速显示在显示屏上，将自动进行二级风险自动应对操作，即在三级应对操作的基础上，提醒驾驶人调节车速建议挂入抵挡，如客运车辆装配有半/主动悬架的客运车辆；V≥1.1VT，语音提示驾驶员车速太高，并把当前车速和临界车速显示在显示屏上，将自动进行一级风险自动应对操作，即在二、三级应对操作的基础上，助力转向系统提供5％的负助力。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：1、本专利技术利用信号处理器将实时车速信号与计算得到的临界车速进行比较，根据二者的大小关系，利用报警模块语音提示驾驶员车速情况，作出相应的侧翻风险早期预警，并通过信号输出模块提前开启客运车辆相关设备，从而为即将进入弯道后可能存在的防侧翻行为做好提前准备，为客运车辆在弯道可能发生的抗侧翻操作预留时间，可以给驾驶人一定的心理准备以及完成车辆准备，做到早期预警和主动防控的结合，达到防控侧翻的目的，减少客运车辆事故的伤亡率，有助于改善我国公路客运企业的安全保障能力。2、本专利技术采用细分区域组合提取车道线的方法，做到分区域精细化提取车道线，计算量相对减少，并采用动态划分ROI的方法，也有利于减少计算量，在一定程度上提高算法的实时性和稳定性。3、本专利技术设置存储硬盘用于存储驾驶员的紧急操作的车辆轨迹和和CCD摄像机视野内其他车辆运动信息，一旦发生交通事故，可为交管部门提供判断依据。附图说明图1为CCD摄像头安装示意图；图2为本专利技术的硬件结构示意图；图3为组合ROI动态分区图；图4为本专利技术的方法流程图；图中标号代表：1—数字信号处理器，2—图像采集模块，3—信号采集模块，4—液晶显示器，5—报警模块，6—存储硬盘，7—执行信号输出数据线，8—车速传感器，9—金属壳体，10—电源开关。下面结合附图和实施例对本专利技术的方案做进一步详细地解释和说明。具体实施方式遵从上述技术方案，参见图1和2，本专利技术的客车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1，所述的数字信号处理器1的输入端连接图像采集模块2和信号采集模块3；所述的信号采集模块3通过数据线P1连接车速传感器8；所述的数字信号处理器1的输出端连接执行信号输出数据线7、液晶显示器4、存储硬盘6和报警模块5，所述的执行信号输出数据线7连接执行模块。具体地，所述图像采集模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
客运车辆弯道侧翻早期预警与主动防控装置，其特征在于，包括数字信号处理器(1)，所述的数字信号处理器(1)的输入端连接图像采集模块(2)和信号采集模块(3)；所述的信号采集模块(3)通过数据线P1连接车速传感器(8)；所述的数字信号处理器(1)的输出端连接执行信号输出数据线(7)、液晶显示器(4)、存储硬盘(6)和报警模块(5)，所述的执行信号输出数据线(7)连接执行模块；所述的存储硬盘(6)连接图像采集模块(2)。
【技术特征摘要】
1.一种客车车辆弯道侧翻早期预警与主动防控判断方法，其特征在于，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，则执行步骤2,否则执行步骤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；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；步骤4.2：从a出发并以...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏朗，田顺，张超，周劲草，刘永涛，张凌超，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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