CN105551263B - 一种车辆转向速度预警方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆转向速度预警方法及装置，该方法包括：检测获得整车当前的车轮转角、实际车速，及整车中心点与整车质心之间的第一距离；根据整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、所述第一距离及所述车轮转角，获得所述整车当前的预警安全速度；判断所述实际车速是否小于所述预警安全速度；若所述实际车速不小于所述预警安全车速，生成安全提示信息，用于提示驾驶人员当前所述整车转向超速。在上述技术方案中，通过获得车辆转向时的预警安全车速并在实际车速不小于预警安全车速时生成安全提示信息提示驾驶人员，以使驾驶人员减慢车辆转向车速，解决了现有技术中大型矿车转向时易侧翻的技术问题，提高了车辆转向时的安全性。

Description

一种车辆转向速度预警方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆转向速度预警方法及装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，大型矿车的载重量越来越大，运货速度也越来越快。大型矿车具有载重量大，质心高的特点，在车辆转弯时稳定性较差，若速度过快，易发生侧翻，安全性较差。同时，由于矿车载荷较大，转向时产生侧向加速度引起的侧向惯性力也较大，导致车辆载荷在左右轴之间转移，转向车速控制不当极易导致车辆侧翻的危险。

在现在的大型矿车上，一般只有车辆行驶的基本参数，如矿车转角、转向速度等，该参数只能提供给驾驶员参考，并不能对转向时的车速是否得当进行判断，目前，在驾驶大型矿车转弯时，驾驶员只能凭借自己的驾驶经验操作车辆转向，控制转向速度，转向速度过快，造成载荷转移过大，容易导致车辆侧翻等安全事故。

可见，现有技术中大型矿车转向时存在易侧翻的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆转向速度预警方法及装置，用于解决现有技术中大型矿车转向时易侧翻的技术问题，提高车辆转向时的安全性。

本申请实施例提供一种车辆转向速度预警方法，所述方法包括：

获得整车当前的车轮转角、实际车速，及整车中心点与整车质心之间的第一距离；

根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、所述第一距离及所述车轮转角，获得所述整车当前的预警安全速度；

判断所述实际车速是否小于所述预警安全速度；

若所述实际车速不小于所述预警安全车速，生成安全提示信息，用于提示驾驶人员当前所述整车转向超速。

可选的，根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、所述第一距离及所述车轮转角，计算获得所述整车当前的预警安全速度，包括：

根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述轮距及所述车轮转角，计算获得所述整车中心点与所述整车的转向中心点之间的第二距离；

根据所述第二距离和所述第一距离计算获得所述整车质心到所述转向中心点的距离；

根据所述整车质心到所述转向中心点的距离和临界转向加速度，计算获得所述整车当前的预警安全速度。

可选的，所述根据所述整车质心到所述转向中心点的距离和临界转向加速度，计算获得所述整车当前的预警安全速度，具体为：

根据公式v²＝a×R计算获得所述预警安全速度；

其中，v表示所述预警安全速度，a表示所述临界转向加速度，R表示所述整车质心到所述转向中心点的距离。

可选的，所述临界转向加速度具体为0.2g，g为重力加速度。

可选的，所述根据所述第二距离和所述第一距离计算获得所述整车质心到所述转向中心点的距离，具体为：

根据公式R＝sqrt(r²+l²)计算获得所述整车质心到所述转向中心点的距离，其中，R表示所述整车质心到所述转向中心点的距离，r表示所述第二距离，l表示所述第一距离。

可选的，当所述转向中心点位于所述整车的二轴与三轴之间时，所述转向中心点与一轴之间的轴距具体为：L1+0.5L2，L1为一轴中心与二轴中心之间的距离，L2为所述二轴中心与三轴中心之间的距离；

当所述转向中心点位于所述二轴上时，所述转向中心点与一轴之间的轴距具体为L1；

当所述转向中心点位于所述一轴与二轴之间时，所述转向中心点与一轴之间的轴距具体为0.5L1。

可选的，根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距及所述车轮转角，计算获得整车中心点与整车的转向中心点之间的第二距离，具体为：

根据公式r＝L/tanα+0.5B计算获得所述第二距离，其中，r表示所述第二距离，L表示所述转向中心点与所述一轴之间的轴距，α表示所述车轮转角，B表示所述整车的轮距。

本申请实施例还提供一种车辆转向速度预警装置，包括：

数据采集模块，用于获得整车当前的车轮转角、实际车速，及整车中心点与整车质心之间的第一距离；

数据处理模块，用于根据整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、所述第一距离及所述车轮转角，获得所述整车当前的预警安全速度；及判断所述实际车速是否小于所述预警安全速度；

预警模块，用于在所述实际车速不小于所述预警安全车速，生成安全提示信息，用于提示驾驶人员当前所述整车转向超速。

可选的，所述数据处理模块还用于：

根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述轮距及所述车轮转角，计算获得所述整车中心点与所述转向中心点之间的第二距离；

根据所述第二距离和所述第一距离计算获得所述整车质心到所述转向中心点的距离；

根据所述整车质心到所述转向中心点的距离和临界转向加速度，计算获得所述整车当前的预警安全速度。

可选的，所述数据处理模块还用于：根据公式r＝L/tanα+0.5B计算获得所述第二距离，其中，r表示所述第二距离，L表示所述转向中心点与所述一轴之间的轴距，α表示所述车轮转角，B表示所述整车的轮距。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：

本申请实施例通过获得整车当前的车轮转角及整车中心点与整车质心之间的第一距离；并根据整车的转向中心点与一轴之间的轴距、整车的轮距、第一距离及车轮转角获得整车当前的预警安全速度；进而判断整车的实际车速是否小于预警安全速度；若不小于，生成安全提示信息用于提示驾驶人员当前整车转向超速，以使驾驶人员根据预警安全车速反馈减慢车辆转向车速，解决了现有技术中大型矿车转向时易侧翻的技术问题，提高了车辆转向时的安全性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种车辆转向速度预警方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种车辆转向速度预警装置的示意图。

具体实施方式

在本申请实施例提供的技术方案中，通过根据整车的轴距、整车的轮距、质心及车轮转角计算获得整车当前的预警安全速度，并根据预警安全车速提示驾驶人员当前转向车速是否超速，以使驾驶人员根据预警安全车速反馈控制车辆转向车速，进而解决现有技术中大型矿车转向时易侧翻的技术问题，以提高车辆转向时的安全性。

下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。

实施例一

本申请实施例提供一种车辆转向速度预警方法，适用于车辆转向车速的控制，特别适用于大型矿车转向车速的控制。请参考图1，本申请实施例提供的一种车辆转向速度预警方法，包括：

S101：获得整车当前的车轮转角、实际车速，及整车中心点与整车质心之间的第一距离；

S102：根据整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、所述第一距离及所述车轮转角，获得所述整车当前的预警安全速度；

S103：判断所述实际车速是否小于所述预警安全速度；

S104：若所述实际车速不小于所述预警安全车速，生成安全提示信息，用于提示驾驶人员当前所述整车转向超速。

在具体实施过程中，执行S101时检测获得车辆整车当前的车轮转角、实际车速以及第一距离。本申请实施例的车轮转角具体指整车左前轮的车轮转角，可以通过传感器测量获得左前轮的车轮转角。当然，也可以通过传感器测量测量车辆整车上的其它车轮的转角，然后根据整车上各车轮转角之间的固定关系转换得到左前轮的车轮转角。在检测车轮转角的同时，检测车辆整车的实际车速及整车中心点与整车质心之间的第一距离。其中，整车质心具体是指整车的质量中心，车辆上有载荷时，整车包含车辆自身及载荷。

在S101之后执行S102获得整车当前的预警安全速度，包括：根据整车的转向中心点与一轴之间的轴距、整车的轮距及车轮转角，计算获得整车中心点与所述整车的转向中心点之间的第二距离；根据获得的第二距离和第一距离计算获得整车质心到转向中心点的距离；根据获得的质心点到转向中心点距离和临界转向加速度，计算获得整车当前的预警安全速度。车辆转向时转向加速度越大，整车的安全性越低，为了保证车辆转向的安全性，规定转向加速度一般不超过0.2g，g表示重力加速度，所以临界转向加速度具体可以设置为0.2g。

车辆根据车轴数量的不同，分为多轴车和两轴车，日常生活中常用的为两轴车，一般用于有特殊用途的车辆才选用多轴车如矿车。整车共包含N个车轴，分别为：一轴、二轴、三轴……N轴，一轴为前轴即整车的第一个桥(又称一桥)，以此类推：二轴即为二桥、三轴即为三桥。L1表示一轴中心与二轴中心之间的距离，L2表示二轴中心与三轴中心之间的距离，以此类推，L(N-1)表示N-1轴中心与N轴之间的距离。当转向中心点位于整车的二轴与三轴之间时，转向中心点与一轴之间的轴距具体为：L1+0.5L2；当转向中心点位于二轴上时，转向中心点与一轴之间的轴距具体为L1；转向中心点位于一轴与二轴之间时，转向中心点与一轴之间的轴距具体为0.5L1。

一、整车中心点与整车的转向中心点之间的第二距离的计算

整车中心点与整车的转向中心点之间的关系为：

r＝L/tanα+0.5B (1)

其中，r表示整车中心点与整车的转向中心点之间的第二距离，L表示整车的转向中心点与整车的一轴之间的轴距，α表示车轮转角，B表示整车的轮距。

具体的，整车的转向中心点与车辆自身的结构相关。例如：常用的大型矿车包含4个车轴，转向中心点在二轴与三轴之间，此时转向轴向点与一轴之间的轴距L＝L1+0.5L2，将L＝L1+0.5L2代入公式(1)获得r＝(L1+0.5L2)/tanα+0.5B并由此计算获得第二距离。

当整车的转向中心点在整车的二轴上时L＝L1，将L＝L1代入公式(1)计算获得第二距离，即r＝0.5L/tanα+0.5B。

当整车的转向中心点在整车的一轴与二轴之间时，如日常生活中用的两轴车，转向中心点与一轴之间的轴距L＝0.5L1，将L＝0.5L1代入公式(1)计算获得第二距离，即r＝0.5L1/tanα+0.5B。

二、整车质心到转向中心点的距离的计算

整车质心到转向中心点的距离、第一距离及第二距离之间的关系：

R＝sqrt(r²+l²) (2)

其中，R表示整车质心到转向中心点的距离，r表示第二距离即整车中心点与转向中心点之间的距离，l表示第一距离即整车中心点与整车质心之间的距离。根据检测获得的l及公式(1)获得的r，即可通过公式(2)计算获得整车质心到转向中心点的距离。

三、预警安全速度的计算

v²＝a×R (3)

其中，v表示整车的预警安全速度，a表示临界转向加速度，R表示整车质心到转向中心点的距离。将上述公式(2)代入公式(3)即可根据整车质心到转向中心点的距离和临界转向加速度计算获得车辆的预警安全速度。

执行S102获得整车当前的预警安全速度后，执行S103判断整车当前的实际车速是否小于该预警安全速度。若S103的判断结果若为否，即实际车速不小于预警安全车速，生成安全提示信息用于提示驾驶人员当前整车转向超速，使得驾驶人员能够根据该提示信息减慢当前车速，保证转向的安全性。其中，安全提示信息具体包括实际车速、预警安全车速及提示信息，提示信息可以以文字、图形和/或语音信息的方式展现，例如：可以在显示器上显示“转向超速，请减速行驶”并语音播报，以及在显示器上显示红色的预警安全速度并闪烁。若S103的判断结果若为是，即实际车速小于预警安全速度，在该速度下能够安全转向，那么可以在生成提示信息“请保持车速”并显示。

在上述实施例中通过获得整车当前的车轮转角及整车中心点与整车质心之间的第一距离；并根据整车的轴距、整车的轮距、第一距离及车轮转角获得整车当前的预警安全速度；进而判断整车的实际车速是否小于预警安全速度；若不小于，生成安全提示信息用于提示驾驶人员当前整车转向超速，以使驾驶人员根据预警安全车速反馈减慢车辆转向车速，解决了现有技术中大型矿车转向时易侧翻的技术问题，提高了车辆转向时的安全性。

并且，由于本申请实施例向驾驶员反馈了当前的预警安全速度，使得驾驶员能够在最优的转向速度下操作车辆转向，这样既保证车辆转向速度不会过快，又能保证车辆载荷转移在合理的范围内，避免载荷转移过大、车辆载荷集中在某一侧，进而避免单侧悬架和车架结构件承受较大应力，延长结构件的疲劳寿命。

实施例二

请参考图2，基于上述实施例一提供的预警方法，本申请实施例提供一种一种车辆转向速度预警装置，包括：

数据采集模块201，用于获得整车当前的车轮转角、实际车速，及整车中心点与整车质心之间的第一距离；

数据处理模块202，用于根据整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、所述第一距离及所述车轮转角，获得所述整车当前的预警安全速度；及判断所述实际车速是否小于所述预警安全速度；

预警模块203，用于在所述实际车速不小于所述预警安全车速，生成安全提示信息，用于提示驾驶人员当前所述整车转向超速。

在具体实施过程中，所述数据处理模块202还用于：根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述轮距及所述车轮转角，计算获得所述整车中心点与所述整车的转向中心点之间的第二距离；根据所述第二距离和所述第一距离计算获得所述整车质心到转向中心点的距离；根据所述整车质心到转向中心点的距离和临界转向加速度，计算获得所述整车当前的预警安全速度。其中，所述临界转向加速度具体为0.2g，g为重力加速度。计算预警安全速度时可以根据公式R＝sqrt(r²+l²)计算获得所述整车质心到转向中心点的距离，根据公式v²＝a×R计算获得所述预警安全速度，R表示所述整车质心到转向中心点的距离，r表示所述第二距离，l表示所述第一距离；v表示所述预警安全速度，a表示所述临界转向加速度。

在具体实施过程中，车辆根据车轴数量的不同，分为多轴车和两轴车，日常生活中常用的为两轴车，一般用于有特殊用途的车辆才选用多轴车如矿车。整车共包含N个车轴，分别为：一轴、二轴、三轴……N轴，一轴为前轴即整车的第一个桥(又称一桥)，以此类推：二轴即为二桥、三轴即为三桥。L1表示一轴中心与二轴中心之间的距离，L2表示二轴中心与三轴中心之间的距离，以此类推，L(N-1)表示N-1轴中心与N轴之间的距离。当转向中心点位于整车的二轴与三轴之间时，转向中心点与一轴之间的轴距具体为：L1+0.5L2；当转向中心点位于二轴上时，转向中心点与一轴之间的轴距具体为L1；转向中心点位于一轴与二轴之间时，转向中心点与一轴之间的轴距具体为0.5L1。

其中，整车中心点与整车的转向中心点之间的第二距离，可以通过如下公式r＝L/tanα+0.5B计算获得，其中，r表示整车中心点与整车的转向中心点之间的第二距离，L表示整车的转向中心点与一轴之间的轴距，α表示车轮转角，B表示整车的轮距。

通过本申请实施例中的一个或多个技术方案，可以实现如下一个或多个技术效果：

(1)、通过获得整车当前的车轮转角及整车中心点与整车质心之间的第一距离；并根据整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、第一距离及车轮转角获得整车当前的预警安全速度；进而判断整车的实际车速是否小于预警安全速度；若不小于，生成安全提示信息用于提示驾驶人员当前整车转向超速，以使驾驶人员根据预警安全车速反馈减慢车辆转向车速，解决了现有技术中大型矿车转向时易侧翻的技术问题，提高了车辆转向时的安全性。

(2)、通过向驾驶员反馈当前的预警安全速度，使得驾驶员能够在最优的转向速度下操作车辆转向，这样既保证车辆转向速度不会过快，又能保证车辆载荷转移在合理的范围内，避免载荷转移过大、车辆载荷集中在某一侧，进而避免单侧悬架和车架结构件承受较大应力，延长结构件的疲劳寿命。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种车辆转向速度预警方法，其特征在于，应用于大型矿车转向车速的控制，所述方法包括：

获得整车当前的车轮转角、实际车速，及整车中心点与整车质心之间的第一距离；

根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、所述第一距离及所述车轮转角，获得所述整车当前的预警安全速度，包括：根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述轮距及所述车轮转角，计算获得所述整车中心点与所述转向中心点之间的第二距离；根据所述第二距离和所述第一距离计算获得所述整车质心到所述转向中心点的距离；根据所述整车质心到所述转向中心点的距离和临界转向加速度，计算获得所述整车当前的预警安全速度；

判断所述实际车速是否小于所述预警安全速度；

若所述实际车速不小于所述预警安全车速，生成安全提示信息，用于提示驾驶人员当前所述整车转向超速。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述整车质心到所述转向中心点的距离和临界转向加速度，计算获得所述整车当前的预警安全速度，具体为：

根据公式v²＝a×R计算获得所述预警安全速度；

其中，v表示所述预警安全速度，a表示所述临界转向加速度，R表示所述整车质心到所述转向中心点的距离。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述临界转向加速度具体为0.2g，g为重力加速度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二距离和所述第一距离计算获得所述整车质心到所述转向中心点的距离，具体为：

根据公式R＝sqrt(r²+l²)计算获得所述整车质心到所述转向中心点的距离，其中，R表示所述整车质心到所述转向中心点的距离，r表示所述第二距离，l表示所述第一距离。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述转向中心点位于所述整车的二轴与三轴之间时，所述转向中心点与一轴之间的轴距具体为：L1+0.5L2，L1为一轴中心与二轴中心之间的距离，L2为所述二轴中心与三轴中心之间的距离；

当所述转向中心点位于所述二轴上时，所述转向中心点与一轴之间的轴距具体为L1；

当所述转向中心点位于所述一轴与二轴之间时，所述转向中心点与一轴之间的轴距具体为0.5L1。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距及所述车轮转角，计算获得所述整车中心点与所述转向中心点之间的第二距离，具体为：

根据公式r＝L/tanα+0.5B计算获得所述第二距离，其中，r表示所述第二距离，L表示所述转向中心点与所述一轴之间的轴距，α表示所述车轮转角，B表示所述整车的轮距。

7.一种车辆转向速度预警装置，其特征在于，所述装置包括：

数据采集模块，用于获得整车当前的车轮转角、实际车速，及整车中心点与整车质心之间的第一距离；

数据处理模块，用于根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述整车的轮距、所述第一距离及所述车轮转角，获得所述整车当前的预警安全速度；及判断所述实际车速是否小于所述预警安全速度，包括：根据所述整车的转向中心点与一轴之间的轴距、所述轮距及所述车轮转角，计算获得所述整车中心点与所述转向中心点之间的第二距离；根据所述第二距离和所述第一距离计算获得所述整车质心到所述转向中心点的距离；根据所述整车质心到所述转向中心点的距离和临界转向加速度，计算获得所述整车当前的预警安全速度；

预警模块，用于在所述实际车速不小于所述预警安全车速，生成安全提示信息，用于提示驾驶人员当前所述整车转向超速。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于：根据公式r＝L/tanα+0.5B计算获得所述第二距离，其中，r表示所述第二距离，L表示所述转向中心点与所述一轴之间的距离，α表示所述车轮转角，B表示所述整车的轮距。