| 专利名称： | 基于空气弹簧的汽车防侧翻预警方法及预警系统 | ||
| 专利名称(英文)： | Car side turning prevention early warning method and early warning system based on air spring | ||
| 专利号： | CN201310470898.4 | 申请时间： | 20131011 |
| 公开号： | CN103465905A | 公开时间： | 20131225 |
| 申请人： | 贵州大学 | ||
| 申请地址： | 550025 贵州省贵阳市贵州大学花溪北校区科技处 | ||
| 发明人： | 李欢; 吴海波; 李一鸣; 何锋 | ||
| 分类号： | B60W30/04; B60W40/109; B60W40/12 | 主分类号： | B60W30/04 |
| 代理机构： | 贵阳中新专利商标事务所 52100 | 代理人： | 吴无惧 |
| 摘要： | 本发明公开了一种基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，利用传感器实时检测车辆在行驶过程中的空气弹簧内气体压力和侧向加速度，传感器将实时检测到的数据发送至微处理器中，微处理器对数据进行分析处理，微处理器将处理后的信息送显示屏显示，微处理器还将得到的横向载荷转移率及侧向加速度值分别与它们的预设阈值进行比较，当它们大于预设阈值时，处理器将控制报警装置进行报警。本发明采用检测车辆在行驶过程中车辆的空气弹簧内的气体压力值和侧向加速度值，并将检测数据通过处理器进行比较，对大于预设阈值的情况进行报警；采用侧向加速度对横向载荷转移率进行修正，防止车辆实际行驶情况下的类似情况对空气弹簧内的气体压力值判断指标的干扰而造成的误报警和过早报警。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a car side turning prevention early warning method and early warning system based on an air spring. A sensor is utilized to detect air pressure inside the air spring and lateral acceleration of the air spring in real time in the driving process of a vehicle, and sends data detected in real time to a microprocessor; the microprocessor analyzes and processes the data, sends the processed information to a display screen for display, compares the obtained transverse load transfer rate and the lateral acceleration magnitude with preset thresholds of the transverse load transfer rate and the lateral acceleration magnitude respectively, and controls an alarm device to give an alarm when the transverse load transfer rate and the lateral acceleration magnitude are larger than the preset thresholds. According to the car side turning prevention early warning method and early warning system, the value of the air pressure inside the air spring and the lateral acceleration magnitude of the air spring of the vehicle in the driving process of the vehicle are detected, the detected data are compared by the processor, and the alarm device gives the alarm when the value of the air pressure and the lateral acceleration magnitude are larger than the preset thresholds; the transverse load transfer rate is corrected through the lateral acceleration, and therefore false alarms and too early alarms caused by interference of similar situations in judgment indexes of the value of the air pressure inside the air spring under the practical driving condition of the vehicle are avoided. | ||
1.一种基于空气弹簧的汽车防侧翻预警方法，其特征在于：利用传感器实时检测车辆在行驶过程中的空气弹簧内气体压力和侧向加速度，传感器将实时检测到的数据发送至微处理器中，微处理器对数据进行分析处理，微处理器将处理后的信息送显示器显示，微处理器还将得到的横向载荷转移率及侧向加速度值分别与它们的预设阈值进行比较，当它们大于预设阈值时，处理器将控制报警装置进行报警。
2.根据权利要求1所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警方法，其特征在于：空气弹簧内气体压力检测是通过车辆左右两侧安装的空气弹簧压力传感器实时检测的的数据。
3.根据权利要求1所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，其特征在于：侧向加速度检测是通过加速度传感器对车辆的侧向加速度进行实时检测的数据。
4.根据权利要求1所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，它包括微处理器（10），其特征在于：在微处理单元（10）上连接有左侧空气弹簧压力传感器（4）、右侧空气弹簧传感器（3）、侧向加速度传感器（1）及报警装置。
5.根据权利要求1所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，其特征在于：左侧空气弹簧压力传感器（4）和左侧空气弹簧（5）连接；右侧空气弹簧传感器（3）和右侧空气弹簧（2）连接。
6.根据权利要求4所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，其特征在于：报警装置包括报警器（8）、安全灯（6）、预警灯（7）及显示器（9）。
1.一种基于空气弹簧的汽车防侧翻预警方法，其特征在于：利用传感器实时检测车辆在行驶过程中的空气弹簧内气体压力和侧向加速度，传感器将实时检测到的数据发送至微处理器中，微处理器对数据进行分析处理，微处理器将处理后的信息送显示器显示，微处理器还将得到的横向载荷转移率及侧向加速度值分别与它们的预设阈值进行比较，当它们大于预设阈值时，处理器将控制报警装置进行报警。
2.根据权利要求1所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警方法，其特征在于：空气弹簧内气体压力检测是通过车辆左右两侧安装的空气弹簧压力传感器实时检测的的数据。
3.根据权利要求1所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，其特征在于：侧向加速度检测是通过加速度传感器对车辆的侧向加速度进行实时检测的数据。
4.根据权利要求1所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，它包括微处理器（10），其特征在于：在微处理单元（10）上连接有左侧空气弹簧压力传感器（4）、右侧空气弹簧传感器（3）、侧向加速度传感器（1）及报警装置。
5.根据权利要求1所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，其特征在于：左侧空气弹簧压力传感器（4）和左侧空气弹簧（5）连接；右侧空气弹簧传感器（3）和右侧空气弹簧（2）连接。
6.根据权利要求4所述的基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，其特征在于：报警装置包括报警器（8）、安全灯（6）、预警灯（7）及显示器（9）。
翻译：技术领域
本发明属于车辆主动安全领域，具体涉及一种基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统。
背景技术
最近几年，随着汽车保有量的迅速增加，道路交通事故频频发生，造成了大量的人员伤亡和经济损失。在众多的道路交通事故中，汽车侧翻是一种常见的形式，据粗略统计，汽车侧翻事故已经成为仅次于正面碰撞的严重汽车事故。侧翻的发生将导致严重后果，所以提高汽车的侧倾稳定性，以避免侧翻事故的发生是十分必要与重要的。
空气弹簧具有变刚度特性,容易得到较低的固有振动频率，可提高汽车的行驶平顺性；它的自动调节装置，可以使汽车的乘坐舒适性和上下车条件得到改善；并且空气弹簧的使用寿命长，质量小。所以空气弹簧在商业汽车、巴士、轨道车辆等上得到越来越广泛的应用。本发明主要针对含有空气弹簧的车辆，在该车辆的基础上可以方便增加该侧翻预警系统。该系统采用同时测量侧向加速度和横向载荷转移率两个值作为评价汽车侧倾的条件，使测量结果更准确，可靠性更强。
发明内容
本发明要解决的技术问题：本发明目的在于提供一种基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，其准确性强，安装方便、费用低，以克服现有技术的不足。
本发明技术方案：
一种基于空气弹簧的汽车防侧翻预警方法，其特征在于：利用传感器实时检测车辆在行驶过程中的空气弹簧内气体压力和侧向加速度，传感器将实时检测到的数据发送至微处理器中，微处理器对数据进行分析处理，微处理器将处理后的信息送显示器显示，微处理器还将得到的横向载荷转移率及侧向加速度值分别与它们的预设阈值进行比较，当它们大于预设阈值时，处理器将控制报警装置进行报警。
空气弹簧内气体压力检测是通过车辆左右两侧安装的空气弹簧压力传感器实时检测的的数据。
侧向加速度检测是通过加速度传感器对车辆的侧向加速度进行实时检测的数据。
一种基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统，它包括微处理器，在微处理单元上连接有左侧空气弹簧压力传感器、右侧空气弹簧传感器、侧向加速度传感器及报警装置。
左侧空气弹簧压力传感器和左侧空气弹簧连接；右侧空气弹簧传感器和右侧空气弹簧连接。
报警装置包括报警器、安全灯、预警灯及显示器。
本发明针对实验车型在实验研究的基础上,根据车辆临界侧翻时车辆两侧空气弹簧压力变化和侧向加速度特征,运用空气弹簧压力传感器和侧向加速度传感器并结合智能控制器对行驶中的车辆进行侧翻检测，当车辆有侧翻趋势时对驾驶员进行声光报警，使驾驶员采取减速行驶等措施避免侧翻事故的发生，或为以后的防侧翻装置提供侧翻预警信号。
具体来说，主要判断依据为利用横向载荷转移情况来判断车辆侧翻，即侧翻预警算法，侧翻预警算法通过车辆两侧的空气弹簧压力的比值来估算横向载荷转移情况及横向载荷转移率。
横向载荷转移率LLTR（Lateral Load Transfer Rate）定义为：车辆两侧车轮上的垂直载荷之差与垂直荷载之和的比值，如下式所示：
式中，Fli 是左边轮胎上的垂直载荷；
Fri是边轮胎上的垂直载荷；
i表示车轴的位置；
n表示总的车轴数。
此外，因为在汽车行驶中会遇到一些道路不好的情况，例如道路凹凸不平和斜坡时，汽车的横向载荷转移率会受到很大的影响。考虑到这个情况，所以本系统在空气弹簧压力传感器检测的基础上，还运用侧向加速度传感器监测车辆的侧向加速，再次确认车辆是否有侧翻趋势。相对于其它的侧翻报警装置一般都是只用横向载荷转移率或者侧向加速度一个值来作为侧翻因子，本系统的方法更准确更可靠。
微处理器通过获取传感器监测的数据来判断车辆的行驶状态，传感器将实时监测的数据传送到微处理单元，微处理器将这些数据带入预先设置在微处理单元内部的程序中，计算得到横向载荷转移率并与侧向加速度值一起与预设在微处理单元程序里的侧翻阈值进行比较，如果小于侧翻阈值，报警装置不报警；如果大于侧翻阈值，则表明车辆有侧翻趋势，报警装置开始报警。
本发明有益效果：本发明的方法准确可靠，所采用元器件技术成熟，体积小；工作可靠性高，无需对现有车型进行大的结构改动，，对于提高车辆的行驶安全具有显著的作用。
附图说明：
图1为本发明横截面结构示意图。
1-侧向加速度传感器，2-右侧空气弹簧，3-右侧空气弹簧压力传感器，4-左侧空气弹簧传感器，5-左侧空气弹簧，6-安全灯，7-预警灯，8-报警器，9-显示器，10-微处理器
具体实施方式：
如图，基于空气弹簧的汽车防侧翻预警系统包括微处理器10及与微处理器10连接、用于检测车辆侧向加速度的侧向加速度传感器1，左侧空气弹簧传感器检测左侧空气弹簧5的空气弹簧压力值并传递给微处理器10，右侧空气弹簧传感器检测右侧空气弹簧5的空气弹簧压力值并传递给微处理器10。微处理器10接收信号后将这些数据带入预先设置在微处理单元内部的程序中，计算得到横向载荷转移率并与侧向加速度值一起与预设在微处理单元程序里的侧翻阈值进行比较，如果小于侧翻阈值，报警装置不报警，安全灯6点亮呈现为绿色；如果大于侧翻阈值，则表明车辆有侧翻趋势，报警装置开始报警即安全灯6关闭，预警灯7点亮呈现为红色，报警器8为扩音器出现“滴滴”报警音。微处理器10将计算得到的数据结果实时传送给显示器9进行实时显示。
本发明采用的微处理器10为单片机，可直接选购。
右侧空气弹簧压力传感器3，左侧空气弹簧传感器4、侧向加速度传感器都可以在市场直接选购。
安全灯6，预警灯7为LED灯，显示器9采用车载液晶显示器都可在市场直接选购。
