[发明专利]车辆弯道翻覆预防系统及其方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种预防车辆翻覆的技术，特别是指一种通过估算重心高度使翻覆预测更为精准的车辆弯道翻覆预防系统及其方法。

背景技术

随着城乡之间交流无距离，汽车几已成为每户人家必备的交通工具，但由于汽车数量增长快速，近年来交通事故频传，大部分交通事故皆肇因于驾驶人未注意路况，特别是前方有弯道时，若驾驶人不注意减速慢行，极有可能因来不及转弯而冲出弯道或快速转弯造成车辆翻覆。

为提高车辆行驶的安全性，现有以卫星GPS图资或影像辨识为基础的弯道翻覆预防系统，在前方出现弯道时会发出声音提醒驾驶人，然而此系统虽能提供翻覆警示功能，但未考量进入弯道时车辆动态状况，例如车辆的速度、侧向加速度等因子，其预估的警示功能与车辆真实状态存在落差。而车辆运动状态的参数大多不易量测，如车辆重心高度变化、车辆翻覆角等，也是目前弯道翻覆预防系统难以克服的难题，特别是车辆在行经弯道时由于车身会略微倾斜，使车子重心位置改变，此时的重心变化特别会影响到翻覆速度的预测。

有鉴于此，本发明遂针对上述现有技术的缺失，提出一种车辆弯道翻覆预防系统及其方法，以有效克服上述等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车辆弯道翻覆预防系统及其方法，其是利用车况感测模块结合影像撷取装置所撷取的道路影像，估测出车辆在弯道时的翻覆角及重心高度变化，提高估算车辆翻覆临界速度的精准度。

本发明的另一目的在于提供一种车辆弯道翻覆预防系统及其方法，其利用扩展型卡尔曼滤波器预估车辆未来在前方道路的车辆动态变化。

本发明的再一目的在于提供一种车辆弯道翻覆预防系统及其方法，其估测出车辆在弯道的翻覆临界速度及翻覆指标，并提示驾驶者减速或采取适当措施，以避免车辆翻覆。

为达上述的目的，本发明提供一种车辆弯道翻覆预防方法，包括下列步骤：利用至少二影像撷取装置撷取车辆前方的至少一道路影像，道路影像可计算弯道曲率与道路超高资讯；依据道路影像资讯估测出于弯道内的一车辆方向盘转角变化，结合多个车辆动态资讯预估翻覆角及侧向加速度；依据翻覆角、侧向加速度及车辆动态资讯计算出车辆在弯道行进时的重心高度及翻覆临界速度；以及依据重心高度、翻覆角及侧向加速度定义一车辆翻覆指标，当车辆的各种数值代入车辆翻覆指标后，若超过一预设的标准值，则车辆发出一警示信号或一控制信号。

其中，所述至少一道路影像结合所述车辆的所述至少二影像撷取装置的高度，计算出一车道模型曲线。

其中，所述多个车辆动态资讯包括一轮胎转向角、一横向速度、一曲率半径、一转向比、所述车辆的重量、一刚性系数、一阻尼系数、一轮距、一前后轮的轴距及一转动惯量。

其中，所述翻覆角及所述侧向加速度是利用扩展型卡尔曼滤波器预估。

其中，所述车辆是利用一处理器计算所述翻覆临界速度及所述车辆翻覆指标，并依据所述警示信号命令一蜂鸣器发出警示音，或依据所述控制信号调整所述车辆的速度。

本发明另提供一种车辆弯道翻覆预防系统，设于一车辆上，包括：至少二影像撷取装置，撷取车辆前方的道路影像；一车况感测模块，侦测车辆的车速、倾斜角度及加速度等车辆动态资讯；以及一处理器，连接影像撷取装置及车况感测模块，利用道路影像估测出道路资讯，再结合车辆动态资讯计算出车辆在弯道行进时的重心高度及翻覆临界速度，并定义出一车辆翻覆指标，当车辆翻覆指标超过预设的标准值时输出一警示信号或一控制信号。

其中，所述车况感测模块中包括：

一轮速感测器，其装设于所述车辆的一轮胎上，用以侦测所述轮胎的转速；

一陀螺仪，用以测量车辆的姿态变化；以及

一加速度感测器，用以侦测所述车辆的加速度。

其中，所述多个车辆动态资讯更包括一轮胎转向角、一横向速度、一曲率半径、一转向比、所述车辆的重量、一刚性系数、一阻尼系数、一轮距、一前后轮的轴距及一转动惯量，而所述多个道路资讯则包括一弯道曲率及一道路超高资讯，所述道路资讯再结合所述至少二影像撷取装置的高度，计算出一车道模型曲线。

其中，更包括一蜂鸣器，依据所述警示信号发出警示音。

其中，更包括一油门与刹车控制器，连接所述处理器，所述油门与刹车控制器系依据所述控制信号调整所述车辆的速度。