[发明专利]一种基于增强型数字地图的车辆侧翻事前预警方法

说明书

本发明提出了一种基于增强型数字地图的车辆侧翻事前预警方法，该方法首先制作带有道路属性信息的增强型数字地图，然后确定车辆在数字地图中的位置和车辆即将驶入的前方路段，接着基于当前车速分析车辆在前方路段的横向受力，最后基于横向受力分析预估车辆以当前车速在前方路段行驶时是否有侧翻危险并预警。本发明制作的增强型数字地图，不需要大量的人工测绘工作，实施方便，同时包含道路曲率半径、横向坡度角和纵向坡度角信息；本发明提出的侧翻事前预警方法基于当前车速预估车辆在前方道路行驶时是否有侧翻危险，能够在车辆存在侧翻危险前提醒驾驶员安全驾驶，并给出车辆距前方侧翻点的距离和安全行驶速度，达到侧翻事前预警的目的。

技术领域

本发明涉及一种车辆侧翻预警方法，具体的是一种基于增强型数字地图的车辆侧翻事前预警方法，属于汽车安全技术领域。

背景技术

近年来，随着各种类型车辆普及率的不断提高，车辆安全问题越来越受到公众关注。根据美国公路交通安全管理局的相关统计数据表明，车辆侧翻事故的发生率以及危害程度居车辆事故第2位，尤其是对于重型车辆，由于其质心高、轮距小，侧翻事故发生的频率更高，造成的损失更加巨大。因此研究车辆侧翻预警的方法，对道路交通安全具有较大的社会意义和实用价值。

目前车辆侧翻预警算法种类较多，它们大多数是基于车身信息(侧倾角、侧向加速度和横向载荷转移率等)在车辆行驶过程中已经存在一定程度的侧翻危险时才预警，即侧翻事中预警。虽然这些方法能够有效的减少侧翻事故的发生，但是无法在车辆处于安全状态时预估以当前车速经过前方道路是否具有侧翻危险，即侧翻事前预警。

发明内容

针对现有侧翻预警算法无法满足车辆侧翻事前预警的需求，本发明提出了一种基于增强型数字地图的车辆事前预警方法。本发明制作的增强型数字地图，不需要大量的人工测绘工作，实施方便，同时包含道路曲率半径、横向坡度角和纵向坡度角信息。本发明提出的侧翻事前预警方法基于当前车速预估车辆在前方道路行驶时是否有侧翻危险，能够在车辆存在侧翻危险前提醒驾驶员安全驾驶，并给出车辆距前方侧翻点的距离和建议行驶的安全速度，达到侧翻事前预警的目的。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于增强型数字地图的车辆侧翻事前预警方法，具体步骤包括：

步骤一：制作带有道路属性信息的增强型数字地图

带有道路属性信息的增强型数字地图制作步骤如下：

1)选定目标道路并确定起点和终点

选定包含侧翻事故高发路段的高等级路面为目标道路，高等级路面包括高速公路和一级公路，确定目标道路的起始点与终点，目标道路的长度不超过5km；

2)通过信息采集车辆获取目标道路的位置信息和车辆状态信息

信息采集车辆搭载实时动态差分组合导航系统，水平定位精度的圆概率误差小于0.02m，连接的天线固定在车顶中心位置，可以实时输出信息采集车辆所在位置的经纬度坐标R_i(L_i,B_i)，其中L_i表示经度信息，B_i表示纬度信息；纵向加速度计固定于信息采集车辆底盘质心处，输出信息采集车辆的纵向加速度信息A_i；陀螺仪固定于信息采集车辆后轮车桥上，输出后轮车桥侧倾角信息α_i；i＝1,2,3…；组合导航系统、纵向加速度计和陀螺仪输出频率均为20Hz，保证采集序号i相同的信息一一对应；

选取行进方向左侧车道来提取道路的曲率信息，且在采集过程中信息采集车辆沿车道中心行驶；车辆在信息采集的过程中需要保持平稳运行，同时信息采集车辆的胎压也需要保持一致；车速控制在40～50km/h，相邻的道路信息采集点间隔距离在0.56～0.69m；

3)将采集到经纬度坐标转化成平面坐标并将平面坐标表示的位置作为目标道路的节点