預警車輛側翻的方法和裝置的製作方法
2023-04-28 18:21:26 1
專利名稱：預警車輛側翻的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種安全預警的方法和裝置，特別是一種預警車輛側翻的方法和裝置。
背景技術：
隨著我國汽車工業的不斷發展和道路交通設施的改善，汽車行駛速度不斷提高，導致大量交通事故的發生，造成人員傷亡和巨大的經濟損失，因此，汽車行駛的安全性越來越受到人們的重視。一些汽車如油罐車、中重型貨車、重型半掛車等由於其質心位置高、質量和體積較大等特點，在高速轉彎和彎道直徑較小時極易發生側翻事故。據美國公路交通安全管理局(NHTSA)車輛側翻所引起事故的危害程度僅次於車輛碰撞所引起的事故，位居 第二。歐洲及北美交通事故統計分析表明，汽車側翻佔導致人身傷害交通事故的5%，佔存在人員死亡的交通事故的20%。車輛側翻之車輛在行駛過程中繞縱軸轉動車輛側翻是指車輛在行駛過程中繞縱軸轉動90°或更大的角度，以致車身和地面相接觸的危險側向運動。車輛側翻一般分為兩種一種是絆倒側翻，即車輛行駛時發生側向滑移，與路面上的障礙物側向撞擊而將其「絆倒」;一種是曲線運動引起的側翻，即車輛在道路上行駛時，車輛側向加速度超過側翻閾值，內側車輪垂直反作用力為零時引起側翻。影響車輛側翻的因素很多，通常分為兩大類一是與汽車設計參數有關的靜態因素，如質心高度、輪距、懸架和輪胎特性等；二是隨汽車行駛而異的因素，如司機的轉向模式，道路表面的形狀及附著係數，汽車承載型式，路面上有無障礙等。例如罐式汽車的罐內裝滿液體時，液體貨物的質量均勻分布於罐內，車輛的側翻特性與運輸等量固體貨物時基本相同。但當罐內只是部分裝載液體貨物並轉向行駛時，由於液體的流動性，罐內液體將晃動，在重力與慣性力等的作用下，整車的質心位置也將發生變化，使罐式汽車的側翻特性受到影響，其側翻閾值減小，容易導致側翻事故的發生。目前，中國專利公開號CN2825373Y，名稱為「自卸車防側翻報警裝置」的申請案，其特徵是採用兩路傾角開關根據自卸車工作時的實際情況，感知橫向斜坡角度，在兩個不同的角度分別閉合導通。用電阻進行限流，高亮度的發光二極體和蜂鳴器對傾角開關所感知斜坡角度進行聲光報警提示，該系統功能單一，採用機械開關，測量的可靠性差，測量的汽車種類單一，限制了系統的普及和應用。傳統的側傾測量裝置只是單純的測量汽車的側傾角或單純的測量汽車的側向加速度。而汽車的側傾角實驗值和實際側傾值相差很大，不能準確的判斷汽車是否達到側傾條件。本發明採用同時測量側向加速度和橫向載荷轉移率兩個值作為評價汽車側傾的條件，使測量結果更準確，可靠性更強。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種預警車輛側翻的方法和裝置，其準確性好、可靠性強且具有普遍使用性，以克服現有技術的不足。本發明的是這樣實現的預警車輛側翻的方法，利用傳感器檢測在行駛過程中車輛的橫向載荷轉移率及側向加速度值，傳感器將檢測到的數據發送至微處理單元中，微處理單將橫向載荷轉移率及側向加速度值分別與它們的預設閾值進行比較，當它們超過預設閾值後，處理器將控制報警裝置進行報警。所述的橫向載荷轉移率為車輛兩側的鋼板彈簧形變應力值的比值。預警車輛側翻的裝置，它包括微處理單元，電源，微處理單元與電源連接，在微處理單元上連接有左側鋼板彈簧應變傳感器、右側鋼板彈簧應變傳感器、側向加速度傳感器及報警裝置。報警裝置包括報警器、安全燈、預警燈、報警燈及顯示器。
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本發明針對實驗車型在實驗研究的基礎上，根據車輛臨界側翻時車輛兩側鋼板彈簧變形和側向加速度特徵，運用應力應變傳感器和側向加速度傳感器並結合智能控制器對行駛中的車輛進行側翻檢測，當車輛有側翻趨勢時對駕駛員進行聲光報警，使駕駛員採取減速行駛等措施避免側翻事故的發生，或為以後的防側翻裝置提供側翻預警信號。具體來說，主要判斷依據為利用橫向載荷轉移情況來判斷車輛側翻，即側翻預警算法，側翻預警算法通過車輛兩側的鋼板彈簧形變應力值的比值來估算橫向載荷轉移情況及橫向載荷轉移率。橫向載荷轉移率LLTR (Lateral Load Transfer Rate)定義為車輛兩側車輪上的垂直載荷之差與垂直荷載之和的比值，如下式所示
權利要求
1.一種預警車輛側翻的方法，其特徵在於利用傳感器檢測在行駛過程中車輛的橫向載荷轉移率及側向加速度值，傳感器將檢測到的數據發送至微處理單元中，微處理單將橫向載荷轉移率及側向加速度值分別與它們的預設閾值進行比較，當它們超過預設閾值後，處理器將控制報警裝置進行報警。
2.根據權利要求I所述的預警車輛側翻的方法，其特徵在於所述的橫向載荷轉移率為車輛兩側的鋼板彈簧形變應力值的比值。
3.一種預警車輛側翻的裝置，它包括微處理單元(I)，電源(2 )，微處理單元(I)與電源(2)連接，其特徵在於在微處理單元(I)上連接有左側鋼板彈簧應變傳感器(3)、右側鋼板彈簧應變傳感器(4 )、側向加速度傳感器(5 )及報警裝置。
4.根據權利要求3所述的報警裝置，其特徵在於報警裝置包括報警器(6)、安全燈(7)、預警燈(8)、報警燈(9)及顯示器(10)。
全文摘要
本發明公開了一種預警車輛側翻的方法及裝置，利用傳感器檢測在行駛過程中車輛的橫向載荷轉移率及側向加速度值，傳感器將檢測到的數據發送至微處理單元中，微處理單將橫向載荷轉移率及側向加速度值分別與它們的預設閾值進行比較，當它們超過預設閾值後，處理器將控制報警裝置進行報警。由於採用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明採用檢測車輛在行駛過程中兩側的鋼板彈簧形變應力值以及側向加速度值，並將檢測數據通過處理器進行比較，對超出預設閾值的情況進行報警；採用側向加速度對橫向載荷轉移率進行修正，防止車輛實際行駛情況下的類似情況對橫向載荷轉移率判斷指標的幹擾而造成的誤報警和過早報警。
文檔編號B60R21/0132GK102756686SQ20111010529
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者何麗華, 何鋒, 吳遠偉, 周加冬, 李威, 熊巧巧, 陳啟鵬 申請人:貴州大學