CN105258733A - 一种用于检测风速风向的车载智能安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测风速风向的车载智能安全系统。本发明根据实时测量转换后得到的风向信息对应的地理角度和地磁信息对应的航向信息中的地理角度之差的结果，利用公式获得最大限制速度，保证了行车的安全性能，并且，本发明还将监测到新信息进行显示，是驾驶员能够实时的获知外界信息，实现提前预警的功能。

Description

一种用于检测风速风向的车载智能安全系统

技术领域

本发明涉及车载智能安全系统，具体涉及一种用于检测风速风向的车载智能安全系统。

背景技术

日常生活中，出行总会遇到大风天的状况，然而在风力强劲的天气下驾车行驶会增加人员伤亡的危险，目前车内行驶的安全措施主要为安全带，对车外行驶的天气环境尚无安全可靠的探测智能系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于检测风速风向的车载智能安全系统，能够实时测量当前所处环境的风向信息、风速信息、车速和地磁信息，并依此得到最大限制速度；实现提前预警功能。

一种用于检测风速风向的车载智能安全系统，包括：采集模块、解析模块、控制中心、速度控制模块、显示模块和车窗模块；

其中，所述采集模块安装在车体外部，用于实时采集风向信息、风速信息、车速、九轴加速度和地磁信息；并将采集到的所有信息发送至解析模块；

所述解析模块安装在车体上，利用获得的风速信息，根据风级界定标准，获得当前风速的风级；判断当前风级是否小于或等于7级风力；如果小于或等于7级风力，则继续对获得的风速信息进行判断；否则，生成黄色预警信息；

利用地磁信息与地理信息之间的转换关系，获得地理中的正北方向；根据风向信息和九轴加速度，获得车辆与风向之间的偏移角；利用最大车速度公式，获得当前的最大限制速度；并将带有最大限制速度信息和风力信息的黄色预警信息发送至控制中心；

所述控制中心安装在车体上，用于在获得黄色预警信息后，发送控制指令至车窗模块；发送最大限制速度信息至速度控制模块；同时，将黄色预警信息发送至显示模块；

速度控制模块，用于根据接收到的最大限制速度信息，对车辆速度进行限制；

车窗模块，用于在接收到所述控制指令后自动关闭车窗；

显示模块，用于显示当前黄色预警信息。

较佳地，所述采集模块由风速风向传感器、速度传感器和九轴加速度传感器组成。

较佳地，还包括手持终端：

所述解析模块用于当获得的车速信息为0米/秒时，将当前解析后获得的风力信息通过无线通信方式发送至手持终端。

有益效果：

本发明根据实时测量转换后得到的风向信息对应的地理角度和地磁信息对应的航向信息中的地理角度之差的结果，利用公式获得最大限制速度，保证了行车的安全性能，并且，本发明还将监测到新信息进行显示，是驾驶员能够实时的获知外界信息，实现提前预警的功能。

附图说明

图1为本发明系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种用于检测风速风向的车载智能安全系统，包括：采集模块、解析模块、控制中心、显示模块和车窗模块；

其中，由风速风向传感器、速度传感器和九轴加速度传感器组成的，安装在车体外部的采集模块，用于实时采集风向信息、风速信息、车速、九轴加速度和地磁信息；并将采集到的所有信息发送至解析模块；

安装在车体上的解析模块，利用获得的风速信息，根据风级界定标准，获得当前风速的风级；其中，这里指的风级界定标准即根据现有技术中的风力等级表进行划定的；由于当风力达到7级时，风速可达到13.9米/秒至17.1米/秒，属于疾风；这对于行驶中的车辆会带来一定影响；风力越大，影响越大；当车度达到一定时速时，甚至极有可能将车辆掀翻；为此，本发明首先先判断当前风级是否小于或等于7级风力；如果小于或等于7级风力，则说明当前环境不会对车辆造成影响，则继续接收来自采集模块发来的风速信息，并进行解析；否则，生成黄色预警信息；根据风向信息和地磁信息，获得车辆与风向之间的偏移角；由于采集模块获得地磁信息是基于地磁领域得到的具体数值，故需要对地磁信息进行转换；即根据地磁信息与地理信息之间的转换关系，确定地理中的正北方向；进而能够根据获得的风向信息确定当前风向；如东南风40度，西北风20度等；由于地磁信息与地理信息之间的转换关系为现有技术，且较为成熟，故在此不做赘述；之后，根据九轴加速度传感器各轴的加速度信息，进而得到车辆的航向；再根据车辆的航向和风向之间的角度差，获得车辆与风向之间的偏移角；

利用公式，获得当前的最大限制速度；具体为：

$\frac{T_{fa\_\max }}{i_{zhu}\·i_{bian}}=T_{zu-ma}---\left(1\right)$

其中，T_{fa_max}为发动机最大转矩，T_zu-max为阻力最大转矩，i_zhu为主减速器的速比，i_bian为变速器的速比；其中，发动机最大转矩T_{fa_max}可根据发动机出厂时的特性表查到。

$\begin{array}{c}{T}_{zu-\max }=(F_{kong\_zu}+F_{gun\_zu})\·R_{che}\\ =(\frac{1}{2}\·A_{ying\_feng}\·{\mathrm{\ρ}}_{kongqi}\·C_d\·{v_{che\_\max }}^2+f\·m\·g)\·R_{che}\end{array}---\left(2\right)$

其中，F_{kong_zu}为空气阻力，F_{gun_zu}为滚动阻力，R_che为车轮半径，A_{ying_feng}代表迎风面积，ρ_kongqi代表空气密度，C_d代表风阻系数，v_{che_max}代表车的最大速度，f代表滚动阻力系数，m为车的质量。其中，风阻系数C_d由风洞实验和下滑实验获得。

根据公式(1)和公式(2)，获得车辆的最大限制速度：

$v_{che\_max}=\sqrt{2(\frac{T_{fa\_max}}{i_{zhu}\·i_{bian}}-f\·m\·g)/(A_{ying\_feng}\·{\mathrm{\ρ}}_{kongqi}\·C_d)}---\left(3\right)$

并将带有最大限制的速度信息和风力信息的黄色预警信息发送至控制中心；

所述控制中心安装在车体上，用于在获得黄色预警信息后，发送控制指令至车窗模块；发送最大限制速度信息至速度控制模块；同时，将黄色预警信息发送至显示模块；

速度控制模块，用于根据接收到的最大限制速度信息，对车辆速度进行限制；

车窗模块，用于在接收到控制指令后关闭车窗；

显示模块，用于显示当前黄色预警信息。

在车辆未启动时，为了能够实时的了解当前车辆所处环境是否会对车辆行驶造成影响，本发明还设有手持终端：

所述解析模块用于当获得的车速信息为0米/秒时，将当前解析后获得的风力信息通过无线通信方式发送至手持终端。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于检测风速风向的车载智能安全系统，其特征在于，包括：采集模块、解析模块、控制中心、速度控制模块、显示模块和车窗模块；

其中，所述采集模块安装在车体外部，用于实时采集风向信息、风速信息、车速、九轴加速度和地磁信息；并将采集到的所有信息发送至解析模块；

所述解析模块安装在车体上，利用获得的风速信息，根据风级界定标准，获得当前风速的风级；判断当前风级是否小于或等于7级风力；如果小于或等于7级风力，则继续对获得的风速信息进行判断；否则，生成黄色预警信息；利用地磁信息与地理信息之间的转换关系，获得地理中的正北方向；根据风向信息和九轴加速度，获得车辆与风向之间的偏移角；利用最大车速度公式，获得当前的最大限制速度；并将带有最大限制速度信息和风力信息的黄色预警信息发送至控制中心；

所述控制中心安装在车体上，用于在获得黄色预警信息后，发送控制指令至车窗模块；发送最大限制速度信息至速度控制模块；同时，将黄色预警信息发送至显示模块；

速度控制模块，用于根据接收到的最大限制速度信息，对车辆速度进行限制；

车窗模块，用于在接收到所述控制指令后自动关闭车窗；

显示模块，用于显示当前黄色预警信息。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述采集模块由风速风向传感器、速度传感器和九轴加速度传感器组成。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括手持终端：

所述解析模块用于当获得的车速信息为0米/秒时，将当前解析后获得的风力信息通过无线通信方式发送至手持终端。