一种重型汽车弯道速度预警方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车驾驶技术领域，尤其涉及一种重型汽车弯道速度预警方法及系统。

背景技术

在日常驾驶中，汽车在行驶过程中往往会遇到弯道，驾驶员通常需要在通过弯道之前及时调整车速，以确保行驶安全。然而实际生活中，常会发生驾驶员驾驶车辆车速过快的情况，致使在紧急弯道处发生侧翻等危险事故。

重型汽车，常用于货物、建筑、农业和采矿等领域的运输，车辆尺寸通常较大，车辆本身的重量往往比普通汽车重，且车辆负载相较于普通汽车通常也更大。较重的车辆行驶时惯性较大，在弯道行驶时，由于惯性的影响，需要更大的转向力来保持车辆的横向稳定性。因此，对于重型汽车而言，更加需要在通过弯道之前及时调整车速来避免弯道行驶时发生侧翻事故。

现有技术中出现了一些弯道速度预警系统来辅助驾驶员调整弯道行驶车速。目前大多数弯道速度预警系统往往需要配设远程控制中心，且需要在道路转弯处放置路侧单元以及通信设备以及预警设备，路侧单元通常包含车辆速度传感器，在有车辆通过弯道过程中，通过车辆速度传感器感知车辆通过弯道的速度，并将这些速度数据通过通信设备传输至远程控制中心，控制中心可以根据收到的速度数据，判断车辆是否超速，并在判定超速时控制预警设备向车辆发出预警信号，例如发出语音或发出灯光闪烁来提醒驾驶员减速。此实现弯道预警的技术手段使用通信设备，成本较高。此外还有些弯道速度预警系统是在车辆前方搭载摄像头通过图像识别的方法，具体地，其通过车辆上搭载的摄像头获取前方道路图像，并对获取的图像进行分析和处理，以识别出道路上的弯道信息，包括弯道的形状、位置、长度等参数，并根据这些参数进行车辆通过弯道的速度预警。这样，驾驶员在驾驶过程中可以及时收到弯道的速度预警，提醒其减速慢行，以增强行车安全性。但是摄像头识别距离较短，且摄像头数据采集情况受限于外界环境，比如光线比较暗、雨天等环境下，通过摄像头采集数据存在一定的困难，识别准确度不高。此外，以上弯道速度预警方式对于重型汽车来说预警的精准度不够高。此为现有技术的不足之处。

发明内容

针对现有技术的以上不足，本发明提供一种重型汽车弯道速度预警方法及系统，用于降低成本，提高预警精准性。

第一方面，本发明提供一种重型汽车弯道速度预警方法，方法包括：

基于车载地图和车辆当前所处位置信息，实时获取车辆前方行驶道路上预设距离S处的道路曲率半径；

实时计算车辆当前的实际重心高度；

实时基于所获取的道路曲率半径和所计算的实际重心高度，计算车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离；

实时基于车辆当前车速、预设距离S以及车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离，对车辆进行弯道速度预警。

进一步地，弯道预警速度包括一级预警速度和二级预警速度，弯道预警距离包括一级预警距离和二级预警距离；一级预警距离是一级预警速度对应的预警距离，二级预警距离是二级预警速度对应的预警距离；一级预警速度小于二级预警速度；一级预警距离大于二级预警距离。

进一步地，基于车辆当前车速、预设距离S以及车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离，对车辆进行弯道速度预警，包括：

比较车辆当前车速与一级预警速度和二级预警速度的大小关系，并且比较车辆当前距前方弯道的距离与一级预警距离和二级预警距离的大小关系；

若预设距离S在一级预警距离范围之外，则不触发告警；

若预设距离S位于一级预警距离范围以内，并且车辆当前车速超过一级报警速度，则触发一级告警，以提示车辆驾驶员降速；

若预设距离S位于二级预警距离范围以内，并且车辆当前车速超过二级预警速度，则触发二级告警，以提示车辆驾驶员降速；

二级告警的优先级高于一级告警。

进一步地，实时计算车辆当前的实际重心高度，其实现方法包括：

获取车辆当前的状态信息，所述状态信息包括车辆行驶速度、车辆行驶加速度、车辆发动机的扭矩和车辆的侧倾角；

根据车辆的速度、加速度、侧倾角和车辆发动机的扭矩，计算出车辆的实际重量；

根据车辆的实际重量、侧倾角，计算出车辆的实际重心高度H。

进一步地，一级预警速度、二级预警速度、一级预警距离和二级预警距离的计算公式为：

其中，V1表示一级预警速度，

进一步地，车辆重心高度参考系数

比较所述实际重心高度与预先设定的车辆重心高度的参考值

参考值

第二方面，本发明提供一种重型汽车弯道速度预警系统，包括：

第一模块，用于基于车载地图和车辆当前所处位置信息，实时获取车辆前方行驶道路上预设距离S处的道路曲率半径，并实时获取车辆当前距前方弯道的距离；

第二模块，用于实时计算车辆当前的实际重心高度；

第三模块，用于实时基于所述道路曲率半径和所述实际重心高度，计算车辆当前对应的预警速度和预警距离；

第四模块，用于实时基于车辆当前车速、预设距离S以及车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离，对车辆进行弯道速度预警。

进一步地，弯道预警速度包括一级预警速度和二级预警速度，弯道预警距离包括一级预警距离和二级预警距离；一级预警距离是一级预警速度对应的预警距离，二级预警距离是二级预警速度对应的预警距离；一级预警速度小于二级预警速度；一级预警距离大于二级预警距离；

进一步地，第四模块基于车辆当前车速、预设距离S以及车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离，对车辆进行弯道速度预警，包括：

比较车辆当前车速与一级预警速度和二级预警速度的大小关系，并且比较车辆当前距前方弯道的距离与一级预警距离和二级预警距离的大小关系；

若预设距离S在一级预警距离范围之外，则不触发告警；

若预设距离S位于一级预警距离范围以内，并且车辆当前车速超过一级报警速度，则触发一级告警，以提示车辆驾驶员降速；

若预设距离S位于二级预警距离范围以内，并且车辆当前车速超过二级预警速度，则触发二级告警，以提示车辆驾驶员降速；

二级告警的优先级高于一级告警。

进一步地，第二模块包括：

第一单元，用于获取车辆当前的状态信息，所述状态信息包括车辆行驶速度、车辆行驶加速度、车辆发动机的扭矩和车辆的侧倾角；

第二单元，用于根据车辆的速度、加速度、侧倾角和车辆发动机的扭矩，计算出车辆的实际重量；

第三单元，用于根据车辆的实际重量、侧倾角，计算出车辆的实际重心高度H。

进一步地，一级预警速度、二级预警速度、一级预警距离和二级预警距离的计算公式为：

其中，V1表示一级预警速度，

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明避免了在道路转弯处放置路侧单元以及通信设备，降低了成本。本发明基于车辆内置的驾驶辅助系统地图（即车载地图）获取车辆前方行驶道路的道路曲率半径，避免了在车辆上搭载摄像头，有助于增加识别距离，有助于提高识别准确度。本发明的弯道速度预警考虑到了车辆的实际重心高度，有助于增加报警的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的方法的流程示意图。

图2为本发明一个实施例的系统的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种重型汽车弯道速度预警方法，方法包括以下步骤：

基于车载地图和车辆当前所处位置信息，实时获取车辆前方行驶道路上预设距离S处的道路曲率半径；

实时计算车辆当前的实际重心高度；

实时基于所获取的道路曲率半径和所计算的实际重心高度，计算车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离；

实时基于车辆当前车速、预设距离S以及车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离，对车辆进行弯道速度预警。

车辆当前所处位置信息可采用定位装置采集。

本实施例中，定位装置采用车辆自身的定位器，即是车辆定位器。

具体实现时，本领域技术人员也可以根据实际情况采用现有技术中其他定位装置实现。

本方法基于车载地图和车辆当前所处位置信息，获取车辆前方行驶道路上预设距离S处的道路曲率半径。

本方法避免了在道路转弯处放置路侧单元以及通信设备，降低了成本。本方法基于车载地图获取车辆前方行驶道路的道路曲率半径，避免了在车辆上搭载摄像头，增加了识别距离，有助于提高识别准确度。本方法的弯道速度预警考虑到了车辆的实际重心高度，一定程度上增加了报警的精准度。

示例性地，弯道预警速度包括一级预警速度和二级预警速度，弯道预警距离包括一级预警距离和二级预警距离；一级预警距离是一级预警速度对应的预警距离，二级预警距离是二级预警速度对应的预警距离；一级预警速度小于二级预警速度；一级预警距离大于二级预警距离。

本实施例中，基于车辆当前车速、预设距离S以及车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离，对车辆进行弯道速度预警，包括：

比较车辆当前车速与一级预警速度和二级预警速度的大小关系，并且比较车辆当前距前方弯道的距离与一级预警距离和二级预警距离的大小关系；

若预设距离S在一级预警距离范围之外，则不触发告警；

若预设距离S位于一级预警距离范围以内，并且车辆当前车速超过一级报警速度，则触发一级告警，以提示车辆驾驶员降速；

若预设距离S位于二级预警距离范围以内，并且车辆当前车速超过二级预警速度，则触发二级告警，以提示车辆驾驶员降速；

二级告警的优先级高于一级告警。

记车辆当前行驶速度为V，记一级预警速度、二级预警速度、一级预警距离和二级预警距离为V1、V2、S1和S2，则有本发明使用时：

当S>S2时，不触发告警；

当0≤S≤S1且V>V1时，触发一级告警;

当0≤S≤S2且V>V2时，触发二级告警。

在一级告警和二级告警同时满足触发条件时，本发明执行二级告警，不执行一级告警。

即本发明使用时，当车辆在距离前方弯道比较远时，不触发告警。当车辆在上述一级告警距离范围以内行驶时，只要车辆当前行驶速度大于一级告警速度并且二级告警未被触发，便会触发一级告警，否则不触发一级告警。当车辆在上述二级告警距离范围以内行驶时，只要车辆行驶速度大于二级告警速度便会触发二级告警。

需要说明的是，上述计算车辆当前的实际重心高度，其实现方法包括：

获取车辆当前的状态信息，所述状态信息包括车辆行驶速度、车辆行驶加速度、车辆发动机的扭矩和车辆的侧倾角；

根据车辆的速度、加速度、侧倾角和车辆发动机的扭矩，计算出车辆的实际重量；

根据车辆的实际重量、侧倾角，计算出车辆的实际重心高度H。

可选地，车辆的状态信息可采用相应的车身传感器采集，比如：车辆的速度可采用车辆速度传感器采集；车辆的加速度可采用车辆加速度传感器来采集；车辆的侧倾角可以采用车辆倾角传感器来采集；车辆发动机的扭矩可采用车辆的电子控制系统或扭矩传感器来获取。

此外，还可在车辆上集成倾斜传感器，来实时监测车辆的倾斜状态，倾斜传感器可以安装在车辆的悬挂系统、车身结构或座椅等位置。

示例性地，上述一级预警速度、二级预警速度、一级预警距离和二级预警距离的计算公式为：

①

②

③

④

其中，V1表示一级预警速度，

本发明将弯道预警速度和弯道预警距离进行分级，并能够在满足不同分级的告警条件时进行对应分级的告警，从而有助于车辆驾驶员更加准确地识别和判断其驾驶速度面临的不同风险和威胁情况，以便车辆驾驶员有针对性地进行降速处理，从而进一步有助于提高汽车弯道速度预警的精准性。

具体实现时，上述车辆重心高度参考系数

比较所述实际重心高度与预先设定的车辆重心高度参考值

参考值

对于上述车辆重心高度参考系数

在车辆实际重心高度大于参考值

在车辆实际重心高度等于参考值

在车辆所述实际重心高度小于参考值

本实施例在上述每一种情况下对应预设一个

上述每一种情况下预设的

具体实现时，本发明每次使用上述公式①～④计算一级预警速度、二级预警速度、一级预警距离和二级预警距离时，均先依据车辆实际重心高度与车辆对应的车辆重心高度参考值的大小关系获取预先设定的

如图2所示，本实施例提供了一种重型汽车弯道速度预警系统100，系统100包括：

第一模块101，用于实时基于车载地图和车辆当前所处位置信息，实时获取车辆前方行驶道路上预设距离S处的道路曲率半径；

第二模块102，用于实时计算车辆当前的实际重心高度；

第三模块103，用于实时基于所述道路曲率半径和所述实际重心高度，计算车辆当前对应的预警速度和预警距离；

第四模块104，用于实时基于车辆当前车速、预设距离S以及车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离，对车辆进行弯道速度预警。

示例性地，弯道预警速度包括一级预警速度和二级预警速度，弯道预警距离包括一级预警距离和二级预警距离；一级预警距离是一级预警速度对应的预警距离，二级预警距离是二级预警速度对应的预警距离；一级预警速度小于二级预警速度；一级预警距离大于二级预警距离。

示例性地，第四模块104基于车辆当前车速、预设距离S以及车辆当前对应的弯道预警速度和弯道预警距离，对车辆进行弯道速度预警，包括：

比较车辆当前车速与一级预警速度和二级预警速度的大小关系，并且比较车辆当前距前方弯道的距离与一级预警距离和二级预警距离的大小关系；

若预设距离S在一级预警距离范围之外，则不触发告警；

若预设距离S位于一级预警距离范围以内，并且车辆当前车速超过一级报警速度，则触发一级告警，以提示车辆驾驶员降速；

若预设距离S位于二级预警距离范围以内，并且车辆当前车速超过二级预警速度，则触发二级告警，以提示车辆驾驶员降速；

二级告警的优先级高于一级告警。

示例性地，第二模块102包括：

第一单元，用于获取车辆当前的状态信息，所述状态信息包括车辆行驶速度、车辆行驶加速度、车辆发动机的扭矩和车辆的侧倾角；

第二单元，用于根据车辆的速度、加速度、侧倾角和车辆发动机的扭矩，计算出车辆的实际重量；

第三单元，用于根据车辆的实际重量、侧倾角，计算出车辆的实际重心高度H。

示例性地，一级告警采用在车辆显示屏上显示预先设定的图标并发出频率为预先设定的第一频率的提醒声音的告警方式；

二级告警采用在车辆显示屏上显示预先设定的图标并发出频率为预先设定的第二频率的提醒声音的告警方式；

第一频率小于第二频率。

示例性地，一级预警速度、二级预警速度、一级预警距离和二级预警距离的计算公式为：

其中，V1表示一级预警速度，

具体实现时，上述S的取值可以由本领域技术人员依据实际情况设定，比如可以设置S=2公里，可以设置S=1.5公里，也可以将S设置为其他取值。

需要说明的是，本发明的一级告警可以采用在车辆显示屏上显示预先设定的图标（下称“第一图标”）并发出频率为5Hz的提醒声音的告警方式，二级告警可以采用在车辆显示屏上显示预先设定的图标（下称“第二图标”）并发出频率为7Hz的提醒声音的告警方式。

使用时，当一级告警被触发时，车辆显示屏上显示第一图标并发出频率为5Hz的提醒声音；当二级告警被触发时，车辆显示屏上显示第二图标并发出频率为7Hz的提醒声音。第一图标和第二图标可由本领域技术人员依据实际情况设定，比如，其二者可以相同，也可以完全不相同，还可以仅在颜色上有区别。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。本说明书中未作具体说明的，均是本领域技术人员依据现有技术可以实现的。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。