用于轮胎-路面摩擦状态识别的胎内传感技术研究

介绍了目前几种轮胎胎内传感器(表面声波传感器、超声波传感器、光学传感器、胎侧扭转传感器、加速度传感器、PVDF传感器)的技术原理,分析了各种传感器的优缺点,并论述了胎内传感器的数据传输与供电的技术进展.由此指出,目前的胎内传感器已可以实现轮胎胎内变形和加速度信息的实时动态监测.可为底盘综合控制提供更准确的轮胎-路面摩擦系数信息.     

沥青混凝土路面摊铺施工中的超声波传感技术

阐述电声型和磁声型两种超声波料位传感器原理，以及在沥青混凝土路面摊铺施工中的应用，并对各种控制参数、控制精度进行了分析。     

汽车超声波油耗测试计算方法

针对汽车油耗间接测试法和直接测试法存在的不足,基于超声波技术和单片机控制技术,根据时差法超声波流量测试原理,构建汽车油耗测试数学计算模型。超声波流量传感器基于声时和几何参数测试燃油流量,采用扩展卡尔曼滤波法计算声时;利用三维坐标法测算超声波流量传感器的几何参数,进行了几何参数计算误差分析与修正。最后,对采用有限数量声路速度信息计算得到的流量误差进行了积分修正和校准。分析结果表明：该方法可为优化油耗测试数学模型、提高汽车油耗测试精度提供理论依据。     

交通气象埋入式路面状况检测器检测方法研究

针对道路交通气象埋入式检测器检测和服务需求,提出了埋入式路面状况检测器检测方法,搭建了路面状况传感器的测试环境,对vaisala、lufft及凯迈3个厂家的路面状况检测器进行了测试,并对测试结果进行了分析,测试结果验证了路面状况检测器检测方法的准确性、可操作性和重现性,进一步完善了国内路面状况检测器检测技术和检测方法,提高了公路养护和公路管理的效率,为公众提供准确、全面的公路气象信息,避免公路交通延误,减少因恶劣天气诱发的交通事故.     

超声波在沥青路面中传播衰减原因的分析

针对超声波无损检测基本原理，系统分析超声波波速在沥青混凝土路面传播过程中的衰减因素。分析超声波在路面传播过程中衰减的两种主要形式和声速变化的影响因素；将超声波声学参数与沥青混凝土路面密实度、含水率和损伤建立一定的联系，并提出了超声波检测沥青路面时须考虑的修正因素。     

超声波传感器在智能汽车系统中的应用

汽车防撞技术是指在超声波传感器的测距原理下，通过超声波距离模块、传感器和单片机组合而成超声波测距系统，然后联合相关软件流程有效应用在智能汽车中，在充分发挥超声波功能和特点的基础上，更好地确保驾驶员可以安全、稳定地驾驶，最终提高汽车的智能化水平。对此，主要分析了超声波传感器在智能汽车系统中的应用情况，具体阐述了超声波传感器的原理和应用。     

基于地磁传感器的车辆检测算法

地磁传感器是一种动态检测地磁场变化的感应设备。文中提出了基于地磁传感器的一种车辆检测方法,通过对地磁检测器所采集的数据进行预处理和波形特征提取来进行车辆信息的检测。利用安装在路面上的2个地磁感应器,和基于动态基值的波形特征提取算法,对车辆流量和车辆速度及车型等信息进行有效的检测,试验结果表明基于地磁感应的车辆检测方法的准确率高达98%。     

双激光位移传感器测量路面平整度系统实现

在道路检测领域,多功能激光道路检测车可以实现多种路面息的采集,传输和处理。路面平整度就是重要的路面信息之一,本文提出了一种双激光位移传感器测量路面平整度的方法,可以有效的消除车辆振动与俯仰等对路面平整度检测的干扰与影响,从而实现路面平整度的实时,高速,准确,全天候的采集和处理。该方案已经在多功能道路检测车上得到了很好的应用。     

路面破损特征量的激光检测研究

为科学准确地计算出某一路段沥青路面的破损量,降低维护费用,研制了路面破损激光检测系统,应用激光测距仪、倾角传感器、陀螺仪等先进电子传感器对路面的破损特征量进行三维测量和定位,来检测路面的破损程度及通过坐标变换法计算出沥青路面的总破损体积量。     

汽车行驶路况识别与划分方法研究

为调研汽车使用路况，真正了解现场路面信息，研究了基于国际平整度指数（IRI）的路面等级便捷识别与划分方法。建立IRI识别路面等级的数学模型，通过道路模拟试验结果进行有效性验证，构建通过样车简配传感器方案及等里程分割方法识别路面等级及其里程分布，结果表明，基于IRI识别路面等级结果与功率谱密度数据吻合良好，所有的技术方法能够快速获取路况及其分布的信息，具有良好的可操作性、有效性。     

非接触式路面结冰探测技术研究进展

路面积水或结冰会显著影响行车安全,路面结冰探测技术能及时提供结冰预警信号,对于保障行车安全具有重要意义。目前主要有两大类路面结冰传感器:一种是接触式传感器,主要安装在路肩或齐平安装在路面上;另一类为非接触式传感器,一般安装在路面侧上方或正上方,还有些安装在汽车轮胎附近。本文对国内外接触式路面结冰探测技术进行了归纳总结,并简要分析了其缺陷与局限性。然后着重介绍非接触式路面结冰探测系统的国内外现状,分析了各种技术的优缺点,并对路面结冰探测技术的应用前景进行了展望。     

基于智能轮胎系统的实时路面辨识技术

在复杂和极限工况下,路面附着系数是进行轮胎受力分析和车辆动力学控制的重要状态参数。相对于模型估计的方法,智能轮胎技术能够将轮胎与路面的交互信息反馈给车辆控制系统。本文提出了一种将智能轮胎系统和机器学习相结合的车辆路面附着系数获取方法。首先,考虑行驶工况环境进行传感器选型,开发基于MEMS三轴加速度传感器的智能轮胎硬件采集系统,并采用简化硬件结构的无线传输模式。其次,通过采集不同路面上的实车实验数据进行车辆实验收集机器学习训练的数据集,并分析轮地关系及信号特征。最后,将CNN与LSTM两者的优势相结合实现了对加速度时序信号的特征学习。通过与其它神经网络模型训练结果的比较,验证了所提CNN-LSTM双通道融合神经网络模型的有效性和准确性。本文提出的路面辨识方案实现了实时道路识别的目标,硬件与软件架构和神经网络模型更适合车辆系统搭载,为车辆运动控制提供了实时准确的路面信息。     

基于热谱地图的京沈高速公路气象监测试验系统

运用热谱地图技术、路面状态移动监测设备、新型路面状态传感器(主动、被动)等新理念、新技术、新产品搭建了京沈高速公路气象监测试验系统。运用路面状态移动监测设备对试验路段进行数据采集,并基于热谱地图技术对道路气象监测站进行优化布设。采用现有高速公路局域网实现数据共享,有效地将本试验系统融合到京沈高速公路现有及在建监控系统之中。本试验系统逐步把影响高速公路运营的灾害性天气的监测预警纳入到高速公路的运营管理之中,为深入开展和推进高速公路气象保障、信息服务与决策管理奠定了基础。     

路面结冰监测技术研究进展

路面结冰显著降低了路面抗滑能力,极易诱发交通事故.路面结冰自动监测和及时预警对于保障行车安全具有重要意义.结冰监测技术主要依靠各种类型的结冰传感器实现结冰的感知和预报.目前结冰传感器主要有光纤式、电学式、机械式、红外式等不同类型.对各种结冰监测技术进行了总结,并探讨了这些技术在道路工程中应用的可行性.     

智能路面发展与展望

为了促进智能路面的发展，综述了智能路面各项技术的研究进展和发展趋势。首先提出了智能路面的定义，在此基础上明确了智能路面的体系架构，包括路面信息感知获取层、信息集成处理层、综合服务层和能量供给层；重点介绍了智能路面信息采集技术、信息管理与分析技术、能量收集与利用技术、自我调节技术和基于智能路面的车路协同技术等关键技术的发展现状，讨论了智能路面的设计和建造方法；最后提出了智能路面现有研究存在的问题和不足，并对其今后的发展做出展望。研究结果表明：智能路面是由特定的结构材料、感知网络、信息中心、通信网络和能源系统组成，具有多种智能，并且能够为人、车、环境提供服务的道路路面；智能路面的发展将有助于充分发挥道路自身潜力和适应未来的交通工具；在路面信息的采集过程中，传感器在耐久性和实用性等方面存在的技术难题仍需进一步解决；智能路面的各种能量收集和自我调节技术应着重解决低成本和高性能的问题；物联网、大数据、云计算和各种人工智能方法在智能路面的监测和管理过程中具有广阔的应用前景；智能路面作为一种新型的道路路面，其设计和施工可以结合建筑信息模型（BIM）、模块化施工、3D打印和智能压实技术，集合成一套新的建造工艺。     

路面响应传感器与路面结构交互作用分析

用三维有限元分析了传感器与路面结构的交互作用。结果表明,植入传感器的路面结构在荷载的作用下有局部应力集中现象发生,传感器的应力和应变响应小于路面结构在相同位置的实际响应。     

电动轮汽车车速与道路坡度估计

针对电动轮汽车车速与道路坡度估计问题,本文中基于纵向非线性动力学方程设计1阶扩张状态观测器对车速与坡度进行联合估计,分析了估计稳态误差;同时,采用带遗忘因子的递归最小二乘估计算法分离加速度传感器信号中的坡度信息,并设置了比例系数来融合两类坡度信息,最终得到道路坡度估计值。搭建MATLAB/Simulink-Carsim联合仿真平台进行变坡度路面仿真,并在实际坡道路面完成实车测试。仿真与试验结果表明,所提出的方法简单、可行。     

基于ZigBee网络的智能车模跟随控制研究

针对高级驾驶辅助系统(ADAS)中车辆跟随控制特性,设计了一种基于ZigBee网络的智能车模跟随控制系统。以CC2430无线传感器芯片为核心,采用超声波测距传感器实时采集前车距离,通过ZigBee协议将前车与跟随车组成一个无线网络,进行识别、同步、定位信息的无线传输,并能驱动电机控制模块进行智能跟随和控制,实现汽车的网联化、智能化。基于智能车模进行了跟随与控制测试,结果表明,采集信息传输实时、可靠,跟随控制准确,与预期设计目标相符,对ADAS研究和开发具有一定的工程预研价值。     

奥迪A3驻车转向辅助系统(下)

驻车辅助系统所用超声波传感器与驻车转向辅助系统所用超声波传感器之间的区别:驻车辅助系统所用超声波传感器与驻车转向辅助系统所用超声波传感器的外观就是不同的。最引人注目的是插头的不同。驻车转向辅助系统所用超声波传感器的插头与本体成90°(如图16所示);驻车辅助系统所用超声波传感器插头与本体成0°(如图17所示)。     

新帕萨特无驻车辅助功能

上海大众新帕萨特采用的驻车辅助系统之一自动侦测停车导引系统(PDC),简称倒车雷达.该系统利用超声波传感器进行距离检测,以声音或更直观的方式进行提醒,帮助驾驶员了解车辆周围的交通情况,从而减小车辆在倒车或起步时发生刮擦和碰撞.系统由前后超声波传感器(图1)、蜂鸣器和驻车辅助控制单元组成.其工作原理是超声波传感器发出短促的超声波脉冲,当脉冲遇到障碍物时发生反射,接收器根据发射与接收脉冲之间的时间间隔,计算出传感器与障碍物之间的距离.