CN103419589A - 车身偏侧角度感测装置 - Google Patents

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许世法
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Abstract

本发明提供一种车身偏侧角度感测装置，其包括侦测模块、监控模块，所述侦测模块固定于车轴且包括三轴加速器、处理模块及无线发射模块，所述三轴加速器用以感测X轴传感器、Y轴传感器及Z轴传感器的信号；所述处理模块连接所述三轴加速器，且所述处理模块根据X轴传感器、Y轴传感器及Z轴传感器的信号计算车轴的偏侧角度；所述无线发射模块连接所述处理模块，且所述无线发射模块将偏侧角度以无线传输方式发送；所述监控模块位于使用者可观察区域且包括无线接收模块及提示模块，且所述无线接收模块以无线传输方式接收判断结果，并通过提示模块将偏侧角度反馈给使用者。

Description

车身偏侧角度感测装置
【技术领域】
本发明涉及一种车身偏侧角度感测装置，特别是一种提供精确感测结果的车身偏侧角度感测装置。
【背景技术】
随着电子技术的发展和应用，汽车的安全性、舒适性和智能性越来越高。汽车侧向倾斜角度传感器的应用是防止汽车在行驶中发生倾翻事故的一种有效方法，是提高汽车安全性的重要措施，特别是越野车、双层客车等重心较高的汽车更有必要。汽车倾翻的实质是：行驶中向外的倾翻力矩大于向里的稳定力矩，当重心高度一定时，倾翻力矩由倾翻力(向外的侧向力)决定。根据物理学知识，倾翻力由路面的侧向(亦称横向)坡度产生的下滑力F1和转弯时所受向心力F2共同作用所产生，具体如下：
F1＝mgsinα
F2＝mn2/R
式中
m——汽车质量
g——重力加速度
α——路面与水平面的侧向夹角
v——汽车行驶速度
R——转弯半径
由以上2式可知，为了减小倾翻力，只有减小v是可行的。根据牛顿第三运动定律，转弯时汽车在受到向心力作用的同时，产生与向心力大小相等、方向相反的离心力，因为汽车质量m是一定的，当向心力不能满足v2/R的增大时，倾翻力矩大于稳定力矩，就会发生倾翻。因此，应降低车速，进而减小倾翻力矩，将角度传感器按摆动方向在汽车上侧向布置，根据角度传感器产生的角位移，可得出汽车所受下滑力、向心力作用产生的倾翻力的大小，当角位移达到预先设定的数值时，使汽车减速。
例如，中国大陆专利申请第201110038465.2号揭露一种汽车防侧翻预警装置，其包括：一置于车身部位的偏侧角检测装置，偏侧角检测装置由一个重锤摆动装置、一块永磁铁以及磁敏组件构成，永磁铁安装在重锤摆动装置上，并随重锤摆动而摆动，在永磁体的对面安装磁敏组件；一放大滤波电路，磁敏组件接入放大滤波电路中，对磁敏组件由于重锤摆动，永磁体产生的穿过磁敏组件的磁通量的变化进行检测，得到重锤摆动量，进而得到反映汽车偏侧角的模拟信号，经过放大，高频滤波滤出噪声干扰后输出到中央处理器；一中央处理器，将放大滤波电路输出的反映汽车偏侧角的模拟信号转换为数字信号，计算出汽车偏侧角度数，并与设定偏侧角阈值进行比较，当汽车偏侧角度数超过设定阈值，则启动报警。
尽管中国大陆专利申请第201110038465.2号可利用重锤摆动量得到汽车偏侧角，但对于运动中的汽车，重锤摆动量还会受到惯性影响，因而会使汽车偏侧角的检测不精确。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种提供精确感测结果的车身偏侧角度感测装置。
本发明提供一种车身偏侧角度感测装置，其包括侦测模块、监控模块，所述侦测模块固定于车轴且包括三轴加速器、处理模块及无线发射模块，所述三轴加速器用以感测X轴传感器、Y轴传感器及Z轴传感器的信号；所述处理模块连接所述三轴加速器，且所述处理模块根据X轴传感器、Y轴传感器及Z轴传感器的信号计算车轴的偏侧角度；所述无线发射模块连接所述处理模块，且所述无线发射模块将偏侧角度以无线传输方式发送；所述监控模块位于使用者可观察区域且包括无线接收模块及提示模块，且所述无线接收模块以无线传输方式接收判断结果，并通过提示模块将偏侧角度反馈给使用者。
特别地，车身偏侧角度感测装置装设于非独立悬架的汽车上，非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，侦测模块的数量为一个，侦测模块固定于车轴上。
特别地，车身偏侧角度感测装置装设于独立悬架的汽车上，独立悬架的车轴分成两段，分别为第一车轴、第二车轴，侦测模块的数量为两个，侦测模块包括第一侦测模块、第二侦测模块，第一侦测模块固定于第一车轴上；而第二侦测模块固定于第二车轴上。
与现有技术相比较，本发明通过三轴加速器的信号计算车轴的偏侧角度，提醒驾驶者调整车的角度以保持车身平衡，三轴加速器的信号不受惯性影响，从而可提供精确的感测结果。
【附图说明】
图1为本发明车身偏侧角度感测装置的原理方框图。
图2为侦测模块安装于非独立悬架上且车轮行驶于平坦路面上时的结构示意图。
图3为侦测模块安装于非独立悬架上且车轮行驶于坡面上时的结构示意图。
图4为侦测模块安装于独立悬架上且车轮行驶于平坦路面上时的结构示意图。
图5为侦测模块安装于独立悬架上且车轮行驶于坡面上时的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，本发明提供一种车身偏侧角度感测装置，其包括侦测模块20、监控模块30，所述侦测模块20固定于车轴且包括三轴加速器21、处理模块22及无线发射模块23，所述三轴加速器21用以感测X轴传感器、Y轴传感器及Z轴传感器的信号；所述处理模块22连接所述三轴加速器21，且所述处理模块22根据X轴传感器、Y轴传感器及Z轴传感器的信号计算车轴的偏侧角度；所述无线发射模块23连接所述处理模块22，且所述无线发射模块23将偏侧角度以无线传输方式发送；所述监控模块30位于使用者可观察区域且包括无线接收模块31及提示模块32，且所述无线接收模块31以无线传输方式接收判断结果，并通过提示模块32将偏侧角度反馈给使用者。
请参阅图2及图3所示，汽车悬架的形式为非独立悬架，非独立悬架的车轮装在一根整体车轴101的两端，于本实施例中，侦测模块20的数量为一个，侦测模块20固定于车轴101上。当一边车轮跳动时，影响另一侧车轮也作相应的跳动，使整个车身振动或倾斜，汽车的平稳性和舒适性较差，但由于构造较简单，承载力大，目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。
请参阅图4及图5所示，汽车悬架的形式为独立悬架，独立悬架的车轴分成两段，分别为第一车轴101、第二车轴102，于本实施例中，侦测模块20的数量为两个，侦测模块20包括第一侦测模块201、第二侦测模块202，第一侦测模块201固定于第一车轴101上；而第二侦测模块202固定于第二车轴102上。每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受波及，汽车的平稳性和舒适性好。但这种悬架构造较复杂，承载力小。现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。
本发明通过三轴加速器21的信号计算车轴的偏侧角度，提醒驾驶者调整车的角度以保持车身平衡，三轴加速器21的信号不受惯性影响，从而可提供精确的感测结果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种车身偏侧角度感测装置，其特征在于包括：
侦测模块，其固定于车轴且包括三轴加速器、处理模块及无线发射模块，所述三轴加速器用以感测X轴传感器、Y轴传感器及Z轴传感器的信号；所述处理模块连接所述三轴加速器，且所述处理模块根据X轴传感器、Y轴传感器及Z轴传感器的信号计算车轴的偏侧角度；所述无线发射模块连接所述处理模块，且所述无线发射模块将偏侧角度以无线传输方式发送；
监控模块，其位于使用者可观察区域且包括无线接收模块及提示模块，且所述无线接收模块以无线传输方式接收判断结果，并通过提示模块将偏侧角度反馈给使用者。
2.根据权利要求1所述的车身偏侧角度感测装置，其特征在于：车身偏侧角度感测装置装设于非独立悬架的汽车上，非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，侦测模块的数量为一个，侦测模块固定于车轴上。
3.根据权利要求1所述的车身偏侧角度感测装置，其特征在于：车身偏侧角度感测装置装设于独立悬架的汽车上，独立悬架的车轴分成两段，分别为第一车轴、第二车轴，侦测模块的数量为两个，侦测模块包括第一侦测模块、第二侦测模块，第一侦测模块固定于第一车轴上；而第二侦测模块固定于第二车轴上。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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