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基于可穿戴设备的弯道过速预警系统
| 论文题名： | 基于可穿戴设备的弯道过速预警系统 |
| 关键词： | 汽车驾驶;弯道过速预警系统;可穿戴设备 |
| 摘要： | 近年来，随着汽车保有量和道路里程的增加，道路交通安全问题变得越来越重要，在各种道路环境中，弯道相比于其他道路，更容易发生危险。各类车辆在弯道转向时容易发生侧滑和侧翻等失稳状况，这些因素使弯道成为交通事故的多发路段。汽车主动安全技术和驾驶辅助系统的发展，为解决汽车行驶安全问题提供了新的思路。同时可穿戴技术在汽车上的应用也越来越广泛，由于可穿戴设备直接接触人体的特点，本文利用可穿戴设备作为预警执行机构，基于车路耦合的汽车动力学理论，设计了汽车弯道过速驾驶预警系统。在驾驶员弯道行驶过程中可能出现危险状况时对驾驶员发出报警。 本研究首先根据人车路耦合系统的汽车动力学理论，以虚拟仿真实验技术为基础，在CarSim中建立了车辆动力学模型，典型弯道模型和驾驶员转向模型。通过人车路闭环仿真，模拟了汽车在不同工况下弯道驾驶的状态，分析了弯道行驶过程中可能出现的危险状态，验证了弯道驾驶预警系统的必要性，并对失稳时各动力学参数变化进行了分析。通过之前的弯道仿真实验，找到了合适的参数作为预警系统的预警指标，以横向载荷转移率(LTR)作为汽车侧翻的判断条件，建立了三自由度车辆侧翻模型并验证了模型的正确性，通过侧翻模型来观测真实车辆的LTR值，并设计了侧翻预警算法，验证了算法的有效性和适用范围。在汽车侧滑的判断上，设计了基于横摆角速度和质心侧偏角速度的安全系数，通过大量的模拟仿真，确定了不同条件下的安全系数参数取值，设计了侧滑预警算法，验证并讨论了算法的适用范围。根据危险程度的不同，对两种预警信号进行了集成，并进行了警报的分级。最后对预警系统进行了整体方案设计，包括预警系统的整体结构，以及用到的车载传感器，ECU处理器、蓝牙信号发射器和智能手表，并阐明了选择智能手表作为报警执行机构的原因，设计了不同报警级别时对驾驶员的报警方式。 |
| 作者： | 黄画宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓兆祥;孔周维 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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