[发明专利]考虑路表状态的智能车辆安全行驶速度的测算方法与系统

说明书

本发明公开了一种考虑路表状态的智能车辆安全行驶速度的测算方法与系统，激光扫描单元对路表进行扫描，获取路表纹理，对各种载重和轮胎花纹的车辆进行受力模拟，更新轮胎与路面接触关系及相应的刹车距离；无线通信单元获取来向车辆的车型、载重和轮胎信息，检索预存的轮胎与路面接触关系，以选取最佳匹配数据，给出相应的刹车距离；抗滑预测单元获取道路表面环境参数，对所得的预测刹车距离进行修正；对校正后的刹车距离进行换算，获得适合该来向车辆的安全行驶速度；警示提醒单元提供建议安全行驶速度。本系统实现了车‑路的相互通讯，实时获取来向车辆信息，并将道路表面情况播报至来向车辆，保障了车辆行驶过程中的安全。

技术领域

本发明属于道路交通领域，具体涉及一种考虑路表状态的智能车辆安全行驶速度的测算方法与系统。

背景技术

交通安全问题历来是世界各国共同面对的难题，道路交通事故大多与路面抗滑能力下降有关。由于路表纹理直接决定了车辆的抗滑性能，因此决定了安全行驶车速与安全距离。而既有沥青路面经受了长期各种荷载作用及自然环境的影响，存在材料退化、纹理衰退等问题，因此有必要建立实时的路面抗滑性能监测系统，为车辆提供安全的操作参数。

随着智能汽车和无人驾驶技术的不断发展和研究的不断深入，车-路的相互通信得到了越来越多的关注，当前，尽管百度、清华、谷歌、特斯拉和丰田等厂商已经开始针对无人驾驶汽车进行研制，但是尚无能够实时准确监测道路表面情况并反馈给汽车的安全行驶控制方法与系统，阻碍了车和路之间的信息交互。

发明内容

针对现有技术实时准确监测道路表面情况比较困难的问题，本发明的目的是提供一种考虑路表状态的智能车辆安全行驶速度的测算方法与系统，以增强智能车辆与路面信息的交互，为后续无人驾驶车辆的安全制动提供实时、有效的路表安全操作参数，有助于无人驾驶技术在现有道路中的应用与推广。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种考虑路表状态的智能车辆安全行驶速度的测算系统，包括电源单元、警示提醒单元、激光扫描单元、抗滑预测单元和无线通信单元；

所述激光扫描单元，用于对路表进行扫描，获取路表纹理，对各种载重和轮胎花纹的车辆进行受力模拟，更新轮胎与路面接触关系与相应的刹车距离；

所述无线通信单元，用于获取来向车辆的车型、载重和轮胎信息，获取轮胎与路面接触关系，以选取最佳匹配数据，给出相应的刹车距离；

所述抗滑预测单元，用于获取道路表面环境参数，对所得的预测刹车距离进行修正；对校正后的刹车距离进行换算，获得适合该来向车辆的安全行驶速度；

所述警示提醒单元，用于车辆提供建议安全行驶速度；

所述电源单元，用于为警示提醒单元、激光扫描单元、抗滑预测单元和无线通信单元提供电能。

可选的，所述电源单元包括变压器、发电装置和蓄电箱，所述发电装置和变压器均与蓄电箱连接。

可选的，所述发电装置为太阳能光伏板、温差发电装置和压力发电装置；

所述压力发电装置位于行车道轮迹带下，温差发电装置位于道路两侧，太阳能光伏板位于道路上方两侧。

可选的，所述温差发电装置包括导热板和温差发电片，导热板和温差发电片设置于道路两侧沥青面层中部，导热板将路表面的高温与路基土的低温分别传送至温差发电片的两端发电；

所述压力发电装置包括封装材料和压电陶瓷片，设置于行车道轮迹带下，封装材料包覆在压电陶瓷片外部，压电陶瓷片在上部荷载的作用下，产生变形发电。