本实用新型涉及安全技术领域，具体涉及一种基于车辆状态-路面情况的车辆速度预警系统。
背景技术：
随着车辆尺寸和速度的提高，特别是商用车，其重量大、轴距长、质心高，在山区多弯道和长下坡路段容易发生事故，发生事故的主要原因多为超速和制动失效；很多山区道路年代久远，早期设计已不能满足现代商用车的安全需求，限速牌对商用车缺乏直观性与实时性，影响商用车在山区道路的安全行驶。
另外，车辆安全辅助驾驶技术的研究主要集中于：车道偏离预警与保持、车辆周围障碍物检测、车内驾驶人状态检测、车辆运动控制与通信等。由于商用车由于参数估计困难，车辆安全辅助驾驶技术设备在商用车上的安装率并不高。
车辆的行驶速度是车辆运动效率和车辆安全的重要证，现行车辆的驾驶速度限制多是遵循道路限速牌限速，即交通部门给出的限速要求。交通部门给出的车速限制是对各种情况的一种综合与平衡，限速太严必然会牺牲一部分的通行效率、增加道路的负担，限制太宽就容易发生危险。通常，同一道路上对所有车的速度限制是相同的，车速限制的提出不是针对某一类型的车辆，不同类型的车辆参数各不相同，所需要的安全速度大不相同。
除了交通法规的道路限速，驾驶员在驾驶过程中，多根据车辆载货状况、天气等来判断一个可控的安全驾驶速度，这个速度往往低于交通限速。但是这个速度的把控，需要驾驶员丰富的驾驶经验，对与经验不足的驾驶员仍然十分困难。因此，有必要对现有技术进行改进，提供一种满足需要的汽车预警系统。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种安全可靠的基于车辆状态和路面状况的车辆速度预警系统。
本实用新型采用的技术方案是：一种基于车辆状态-路面情况的车辆速度预警系统，主要包括安全速度监测模块，以及分别与安全速度监测模块相连的车辆参数检测模块、路面附着系数检测模块、路况检测模块和速度提示模块，其中：
车辆参数检测模块用于获取车辆参数如车辆的质量和质心位置等，并将参数信息发送至安全速度监测模块和路面附着系数检测模块；
路面附着系统检测模块用于采集车辆参数，计算车辆的路面附着系数路况检测模块用于获取路面状态参数如道路坡度和道路弯曲曲率，并将参数信息发送至道路信息存储模块；
安全速度监测模块用于获取车辆参数信息、路面附着信息和路况信息，并对三种信息进行整合计算分析，得出最佳行驶速度，并将最佳行驶速度与当前车辆的行驶速度进行对比分析，根据对比结果对速度提示模块发出动作指令；
速度提示模块用于接收安全速度监测模块发出的指令，并对动作指令响应。
按上述方案，所述预警系统还包括GPS定位模块和道路信息存储模块，GPS定位模块与道路信息模块相连，道路信息模块分别与路况检测模块和安全速度监测模相连，所述GPS定位模块用于获取车辆位置信息，并将位置信息发送至路况信息存储模块和导航模块；路面信息存储模块用于存储路况信息和位置信息，并将路况信息和位置信息整合匹配，便于安全速度监测模块的调用，以及下一次行驶时自动调用。
按上述方案，所述预警系统还包括与GPS定位模块相连的导航模块，导航模块用于接收GPS定位模块发送的位置信息，并以语音方式或文字显示的方式进行导航。
按上述方案，所述车辆参数检测模块包括车辆质量检测分模块和车辆质心纵向位置检测分模块，车辆质量检测分模块用于获取车辆的质量参数信息；车辆质心纵向位置检测分模块用于获取车辆的质心纵向位置参数信息。
按上述方案，所述车辆质量检测分模块和车辆质心纵向位置检测分模块分别与悬架线位移传感器相连；胎压传感器或者悬架线位移传感器用于获取车辆悬架的位移信息，并将车辆悬架的位移信息发送至车辆质量检测分模块和车辆质心纵向位置检测分模块。
按上述方案，所述路况检测模块包括道路坡度检测分模块和道路弯曲曲率检测分模块，道路坡度检测分模块用于获取道路的坡度信息参数；道路弯曲曲率检测分模块用于获取道路的弯曲曲率。
按上述方案，所述速度提示模块可为语音提示模块或者视觉警示模块。
本实用新型的有益效果为：本实用新型结合车辆特性、状态以及路面信息提供司机直观的安全速度指导，分析并提出一个安全驾驶速度并对驾驶员进行预警提示，有效提高了驾驶的安全性，减少了事故发生的概率，安全可靠；本实用新型采用道路信息存储模块，对驶过道路的道路信息的存储，方便下一次调用。
附图标记
图1为本实用新型一个具体实施例的组成框架图。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。
如图1所述的一种基于车辆状态-路面情况的车辆速度预警系统，主要包括安全速度监测模块，以及与安全速度监测模块相连的车辆参数检测模块、路面附着系数检测模块、路况检测模块、道路信息存储模块和速度提示模块，道路信息存储模块还分别与路况检测模块和GPS定位模块相连，GPS定位模块与导航模块以及速度提示模块，其中：车辆参数检测模块用于获取车辆参数如车辆的质量和质心位置等，并将参数信息发送至安全速度监测模块和路面附着系数检测模块；路面附着系统检测模块用于采集车辆参数，计算车辆的路面附着系数，并将该参数信息发送至安全速度监测模块；路况检测模块用于获取路面状态参数如道路坡度和道路弯曲曲率等，并将参数信息发送至道路信息存储模块；GPS定位模块用于获取车辆位置信息，并将位置信息发送至路况信息存储模块和导航模块；路面信息存储模块用于存储路况信息和位置信息，并将路况信息和位置信息整合匹配对应，便于安全速度监测模块的调用，以及下一次行驶时自动调用；安全速度监测模块用于获取车辆参数信息、路面附着信息和路况信息，并对三种信息进行整合计算分析，计算得出最佳行驶速度，并将最佳行驶速度与当前车辆的行驶速度进行对比分析，根据对比结果对速度提示模块发出动作指令；速度提示模块用于接收安全速度监测模块发出的指令，并对动作指令响应，提示驾驶员；导航模块用于接收GPS定位模块发送的位置信息，并以语音方式或文字显示的方式进行导航。
本实施例中，车辆参数检测模块包括车辆质量检测分模块和车辆质心纵向位置检测分模块，两者与同一个安装在车辆悬架与车架之间的胎压传感器或者悬架线位移传感器相连；胎压传感器或者悬架线位移传感器用于获取车辆悬架的位移信息，并将位移信息发送至车辆质量检测分模块和车辆质心纵向位置检测分模块，车辆质量检测分模块用于计算获得车辆的质量参数信息；车辆质心纵向位置检测分模块用于计算获得车辆质心位置参数信息。
本实施例中，路面附着系数检测模块用于采集车辆信息，如制动时的纵向加速度信息，计算获得轮胎所受的纵向力和垂直力，利用定义式计算获得实时路面附着系数，再根据车轮轮速计算的车速和实际车速算的滑移率，利用滑移率与实时路面附着系数的关系得到最大路面附着系数（为了保证安全，安全速度的计算一般用的最大路面附着系数）。
本实施例中，路况检测模块包括道路坡度检测分模块和道路弯曲曲率检测分模块，道路坡度检测分模块用于获取道路的坡度信息参数；道路弯曲曲率检测分模块用于获取道路的弯曲参数。道路坡度检测分模块和道路弯曲曲率检测分模块分别结合车辆自身转向及动力学特性计算得到道路坡度和道路弯曲半径。
本实施例中，安全速度监测模块和速度提示模块可整合为一体；速度提示模块可为语音提示模块或者视觉警示模块，以语音或文字显示的形式提示驾驶员。
本实施例中，安全速度监测模块包括弯道安全速度监测和坡道安全速度监测模块中的至少一个。
将车辆参数检测模块、路面附着系数检测模块、路况检测模块、GPS定位模块、道路信息存储模块、安全速度监测模块、导航模块以及速度提示模块分别安装在车辆的驾驶室内；本实用新型的工作原理为：车辆行驶时，车辆参数检测模块获取车辆质量及质心纵向位置并发送至安全速度监测模块，路面附着系数检测模块获取路面附着系数并发送至安全速度监测模块，路况检测模块获得弯道半径和道路坡度，并发送至道路信息存储模块，安全速度监测模块调用道路信息存储模块内的道路信息，并结合车辆质量、车辆质心纵向位置和路面附着系数计算得到车辆行驶的安全速度，并与车辆的当前速度进行比较，若监测到当前车速超过或逼近计算获得的安全车速，安全速度监测模块向速度提示模块发出预警指令，速度提示模块接收预警指令后，通过语音或文字显示的方式预警，提示驾驶员降低车速。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管參照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。