本發(fā)明涉及車速控制，尤其是一種汽車安全行駛速度控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

惡劣天氣導(dǎo)致車輛事故的事件屢見不鮮，或因?yàn)榇箫L(fēng)吹偏車輛的行駛路徑，或因?yàn)槁访鏉窕瑢?dǎo)致車輛失去控制，或因?yàn)槁访娼Y(jié)冰，車輛所受摩擦力小而不受控制，在霧天行車，因?yàn)榭梢暰嚯x較短，車速較快，導(dǎo)致追尾等交通事件。

目前出現(xiàn)這類問題時，大多提醒駕駛員小心駕駛，但有很多外在因素，常見的因?yàn)檐囁俚膯栴}，車速過快或過慢，造成追尾或被人追尾，如何控制車速是解決的惡劣天氣行車的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種汽車安全速度控制系統(tǒng)，在雨霧雪等惡劣天氣情況下，控制汽車車速范圍，以保證車輛安全行駛。

本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)該控制的方法，通過優(yōu)先控制惡劣天氣下的安全速度，再控制安全行駛，從而實(shí)現(xiàn)雙重保障的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

汽車安全速度控制系統(tǒng)，主要由霧天圖像檢測單元，摩擦系統(tǒng)計(jì)算單元和天氣狀態(tài)反饋單元、車速檢測單元和控制中心組成。

所述霧天圖像檢測單元，通過行車記錄儀記錄車輛前方的圖像，由該單元分析物體清晰度并計(jì)算得出可視距離。

所述摩擦系數(shù)計(jì)算單元，通過測量車輛一定時間內(nèi)的速度變化來計(jì)算摩擦系數(shù)，通過該系數(shù)來執(zhí)行不同的安全行駛速度。

所述天氣反饋單元，通過檢測車輛外側(cè)的濕度、溫度等，將信息反饋至控制中心。

所述車速檢測單元，通過檢測車輛的速度，判斷是否為安全車速，然后進(jìn)行限速或提速操作。

所述控制中心，分別接收霧天圖像檢測、摩擦系統(tǒng)計(jì)算和天氣狀態(tài)反饋以及車速檢測四個單元的信號，觸發(fā)進(jìn)入安全車速模式，強(qiáng)制車輛機(jī)械部分實(shí)現(xiàn)限速或提速。

在上述系統(tǒng)的控制下，保證車輛在惡劣天氣下安全速度范圍內(nèi)的行駛。

除此之外，車輛前方安裝有雷達(dá)測距單元，能夠?qū)崟r測量前方障礙物的距離，當(dāng)有障礙物時進(jìn)入雷達(dá)行駛模式。

一種汽車安全行駛速度的控制方法，包括如下步驟：

S1：安全速度觸發(fā)條件檢測，分別通過霧天圖像檢測單元，摩擦系統(tǒng)計(jì)算單元和天氣反饋單元和車速檢測單元，將信號輸入控制單元，當(dāng)觸發(fā)一個或多個條件時，進(jìn)入安全車速模式，控制系統(tǒng)按危險程度和優(yōu)先級，分別給出對應(yīng)的安全車速，車輛只能按安全車速行駛。

S2：觸發(fā)雷達(dá)進(jìn)入雷達(dá)行駛模式，當(dāng)控制中心未檢測到觸發(fā)條件，雷達(dá)檢測單元開始工作，檢測車輛前方是否有障礙物，并根據(jù)障礙物距離實(shí)時限制車速。

S3：正常行駛模式，當(dāng)雷達(dá)未給出障礙物信號時，車輛按正常速度行駛，當(dāng)檢測到觸發(fā)條件或障礙物信號時，分別進(jìn)入安全車速模式或雷達(dá)行駛模式。

本發(fā)明的有益效果是，

本發(fā)明將安全車速模式設(shè)定為最高優(yōu)先級，保證了惡劣天氣狀況下以安全速度行駛，通過雷達(dá)檢測并進(jìn)入雷達(dá)行駛模式，進(jìn)一步保證了安全行駛，三種行駛模式自動切換，從而實(shí)現(xiàn)各種情況下的安全車速控制。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)組成示意圖。

圖2是本發(fā)明工作流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明由霧天圖像檢測、摩擦系統(tǒng)計(jì)算和天氣狀態(tài)反饋、車速檢測和控制中心五個單元組成。

所述控制中心是該系統(tǒng)的控制中樞和指令發(fā)出中心，通過四個單元的信號，將事件按危險程度進(jìn)行分級，分別執(zhí)行不同的處理方式，以最小的代價，最大范圍保護(hù)車輛安全。

其優(yōu)先級別如下依次降低：車速是否在正常范圍—天氣是否異?！欠耢F天—路面是否濕滑。

當(dāng)車速不在正常范圍時，如超速行駛或滯速行駛，將危害路面安全，控制中心優(yōu)先調(diào)整車速，并進(jìn)入安全車速模式。

當(dāng)天氣檢測超出正常范圍，提醒駕駛員安全駕駛，并進(jìn)入安全車速模式。

當(dāng)檢測到可視度低，或因其他原因?qū)е履芤姸鹊蜁r，車輛進(jìn)入安全車速模式。

當(dāng)檢測到摩擦系數(shù)較小，威脅車輛行駛安全時，進(jìn)入安全車速模式。

所述天氣狀態(tài)反饋單元，通過溫度、濕度傳感器分別檢測數(shù)據(jù)，并實(shí)時向控制中心傳送。

車速檢測單元與車輛自帶的速度儀為一體結(jié)構(gòu)，也可以通過GPS測量車速。

所述霧天圖像檢測，結(jié)合圖像分析原理，可以采用紅外檢測和可見光檢測相結(jié)合，將同一個圖像分別進(jìn)行紅外處理和過濾處理，得出有效像素和無效像素之比，進(jìn)而計(jì)算出清晰度。

圖2是本發(fā)明的工程流程圖。

車輛正常行駛，當(dāng)控制中心檢測到上述四個輸入信號時，進(jìn)入安全車速模式，該控制系統(tǒng)開始工作。

當(dāng)上述四種危險信號消失時，車輛啟動雷達(dá)檢測，來檢測車輛前方道路是否有障礙物。

當(dāng)雷達(dá)檢測無障礙物時，車輛進(jìn)入正常行駛模式，當(dāng)再次檢測到障礙物或四個危險信號時，分別進(jìn)入安全行駛模式和雷達(dá)行駛模式。

車內(nèi)設(shè)有語言提醒設(shè)備，進(jìn)入不同的模式時，均提醒駕駛員注意安全行駛。

下面結(jié)合圖1和圖2具體描述本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式。

首先系統(tǒng)檢測是否觸發(fā)安全行駛，當(dāng)觸發(fā)后給定車輛一個固定速度，車輛不能超過該速度行駛，該車速控制系統(tǒng)開始工作，具體如下：

當(dāng)觸發(fā)后，系統(tǒng)檢測觸發(fā)因素，并根據(jù)觸發(fā)因素給定不同的限制速度，所述限制速度可以根據(jù)實(shí)際中的大量交通事故分析得來。

根據(jù)霧天人的可視距離與安全車速的關(guān)系，系統(tǒng)自動限定一個車速。

所述可視距離與圖像清晰度成正比，通過實(shí)際測量，繪制圖像與可視距離的曲線圖，并由計(jì)算機(jī)模擬得出其方程式，將該方程存入系統(tǒng)，可以實(shí)時計(jì)算可視距離。

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出可視距離與最佳安全車速的關(guān)系，并繪制其曲線圖，操作如上。

此時系統(tǒng)可以得出圖像清晰度和安全車速的關(guān)系。

根據(jù)雨天路面漬水和道路安全狀況，給定一個安全行駛速度。

其方法是通過檢測車輛與地面的正壓力，當(dāng)有水侵入車輪，其受到向上浮力，根據(jù)浮力大小得出車輛的水淹狀況。

根據(jù)雪天路面結(jié)冰狀況，系統(tǒng)自動檢測車輪與地面的摩擦系數(shù)，然后給定一個限制速度。

所述摩擦系統(tǒng)根據(jù)公式F=μN(yùn)，其中N為車輛對地面的正壓力即車輛自身的重量mg。F為車輛向前方行駛的力也等于車輛的摩擦力f，其中車輛的動力F=ma；

綜上得出，f=F=ma=μN(yùn) =μmg，即μ=a/g，即摩擦系數(shù)與車輛的加速度成正比。

加速度的計(jì)算如下：V1-V2=ma，駕駛員踩下油門，通過測量兩個時刻的速度差來計(jì)算。

V1和V2測量，通過統(tǒng)計(jì)安裝在車輪上光柵感應(yīng)器的計(jì)數(shù)來測量。

當(dāng)上述情況同時發(fā)生時，通過分類疊加原理，進(jìn)一步限定速度，當(dāng)速度低于道路行駛最低速度時，系統(tǒng)自動提醒駕駛員停車。

當(dāng)觸發(fā)上述一個或多個條件時，控制系統(tǒng)按事件緊急程度，分別并給出對應(yīng)的安全車速，車輛只能按安全車速行駛。必要時打開雷達(dá)測距單元同時工作或提醒駕駛員停止行駛。

若沒有觸發(fā)安全行駛條件，雷達(dá)測距單元開始工作，檢測前方障礙物距離，并根據(jù)距離變化實(shí)時調(diào)整車速。

當(dāng)雷達(dá)測距單元未檢測到障礙物信號，車輛以規(guī)定的車速行駛。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改型和改變。因此，本發(fā)明覆蓋了落入所附的權(quán)利要求書及其等同物的范圍內(nèi)的各種改型和改變。