[发明专利]一种小型车载车辆安全综合检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种小型车载车辆安全综合检测系统，属于工业测控技术，交通车辆行驶安全技术领域。 

背景技术

行驶车辆系统性能的综合检测是判断车辆运行状态，进行车辆行驶安全评价的基本要求；车辆系统的转向性能，行驶速度，车身姿态，车厢内部环境以及行驶的道路状况是导致车辆整体性能下降，诱发交通事故最直接的因素；特别的，对于复杂环境山区道路，坡度大，弯道多，路面平整度差，车辆行驶时，会产生大幅度振动，转向性能也会随之变差，直接会导致车辆侧滑或发生翻车事故，对人类的生命财产安全造成巨大威胁；综合检测车辆行驶的转向参数、侧滑位移、行驶速度、车身姿态、道路状况、车厢内部环境是实现车辆系统整体性能检测，进行车辆系统整体安全评估的基本条件。 

现有的车辆行驶状态检测通常采用车载总线或结合外部车载传感器进行检测，也有采用车载图像传感器对车辆的行驶路况进行检测的方式；基于车载总线的车辆行驶检测方式利用与车载总线相连的车载计算机或外部处理器读取与车载总线相连的车辆内部传感器数据，需要对总线的信息进行解码和筛选，才能获取感兴趣的车辆内部传感器数据；采用车载传感器的车辆行驶状态检测通常使用GPS检测车辆的行驶速度和行驶路径，也有结合速度传感器测速，三轴陀螺仪测轨迹方向等对车辆行驶状态进行更全面的检测；车载图像传感器检测方式，使用与车体固定的摄像机获取车辆前方或后方的道路以及障碍物图像信息，结合车载计算机或其他硬件处理器平台对车辆行驶路况图像进行处理，以检测道路边界和障碍物等信息。 

专利“倪明选.智能交通系统信息采集器[P].中国：CN201927175U”公开了一种智能交通系统信息采集器，其车载传感系统包括三维加速度传感器模块、距离传感模块及GPS模块，三轴加速度传感模块，实时采集三轴方向的加速度值，检测紧急刹车以及车辆振动情况，距离传感模块，实时采集该智能交通系统信息采集器与前方的物体距离，GPS模块，实时显示该智能交通信息采集器所处位置经纬度信息，采用STM32F103型号的ARM处理器作为控制模块；专利“王飞跃，王知学，艾云峰.一种车载嵌入式系统[P].中国：200510116714.X”公开了一种车载嵌入式系统，包括通过车载总线连接的车载嵌入式平台、车载显示器、车载无线通信单元、GPS接收仪、车载式数字图像信息获取单元以及电子地图数据库，可以将车辆的行驶环境状况、自身故障等信息告知给驾驶员，并可实现车辆和家庭内家电控制系统的远程数据交互和控制互动功能。 

现有的车载检测系统通过结合外部车载传感器，扩展了检测系统的功能，添加了部分检测信息，但是要实现车辆安全的综合检测，现有车载检测系统存在检测数据量有限，检测信号同步性差，无法实现车辆系统整体状态检测和车辆系统整体性能评估的技术问题。 

发明内容

为了克服现有车载检测系统检测数据量有限，检测信号同步性差，无法实现车辆系统整体状态检测和车辆系统整体性能评估的技术缺陷，本发明提供了一种小型车载车辆安全综合检测系统，该系统以FPGA为核心处理器，结合外部车载传感器和A/D转换芯片，对车辆行驶状态以及行驶环境进行综合检测，利用采集的GPS时间数据发出同步脉冲控制车载传感器进行数据的采样，保证各车载传感器检测信号的时间同步，该系统不需要计算机或DSP、ARM等核心处理单元，解决了现有车载检测系统检测数据量有限，检测信号同步性差，无法实现车辆系统整体状态检测和车辆系统整体性能评估的技术问题。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种小型车载车辆安全综合检测系统，具有以下特点： 

(1)车载车辆综合检测系统以FPGA为核心，传感器系统可以实现车辆方向盘转角、前轮转角、道路边界位置、后方车距、车轮侧滑位移、行车路径、车速、航向角、车辆行驶姿态、行车高度以及车厢内部噪声、座椅振动情况的综合检测，并能根据车厢内部噪声、振动环境的检测情况进行车厢舒适度评价，还可以结合方向盘、车轮转角、车身姿态以及道路的边界位置利用与车辆转向系相固定的力矩电机进行车辆的转向控制，避免由于驾驶员操作失误引起的车辆不安全状况，通过利用采集的GPS时间数据发出同步脉冲控制车载传感器进行数据的采样，保证了各车载传感器检测信号的时间同步，实现车辆系统整体状态和车辆行驶的整体性能的综合评估；