CN106218613A - 大型车辆转向主动安全系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型车辆转向主动安全系统，其包括：方向盘角度传感器，用于测量方向盘转过的角度；第一距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物；第二距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；第三距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；速度传感器，用于测量车辆的当前速度；刹车模块，用于对车辆进行制动使车辆减速或者停止。本发明结构简单，使用方便，能够在大型车辆处于危险状况的时候对驾驶员进行提示，提高驾驶员的警惕，能够在大型车辆处于紧急状况的时候主动进行刹车，避免交通事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种安全系统，特别是涉及一种大型车辆转向主动安全系统。
背景技术
涉及大型货车的交通事故并不少见，此类事故中，事故双方轻则车辆受损，重则人员伤亡。在涉及机动车的交通事故中，车辆右转弯发生事故的概率，远远高于左转弯和直行。依据右侧通行的原则，大型车辆右转时容易与行人和电瓶车、自行车等形成混合交通，因为司机的视野盲区以及其它道路参与者缺少车辆内轮差的知识，容易发生事故。在涉及水泥罐车等大型车的事故中，不少司机甚至不知道车辆发生了事故。而后续调查显示，不少水泥罐车都存在视野盲区，而且在内轮差的影响下，发生事故的概率就更高。无论是大型车辆还是小型车辆，都存在内轮差和视野盲区。使用传统后视镜的大型车，特别是大货车的视觉盲区比普通家庭轿车要大得多。
一般来说，盲区分为被动和主动，被动盲区一共有10个，分别分布在车头、车尾、A柱两侧、B柱两侧、C柱两侧以及左右后视镜。
而大型车辆因为车身结构比较特殊，视觉的盲区要比普通家轿的盲区多得多。一般来说，大型车汽车驾驶室内的主要视线范围是前方两侧约夹角为200度的区域，以及车上三个后视镜所提供的侧后方60度左右的可视范围，有些大型车后厢体积较大，所以驾驶室内的后视镜是完全看不到后方情况的，只能完全通过驾驶室外侧的传统后视镜观察。
另外，有些超过10米长的半挂车，车头和车身是分开的，所以在转向的时候，车头和车身往往不在同一条直线上，传统后视镜观察的角度发生了偏离，侧面的视线就会完全被挡住。而且，车身越长，盲区的范围越大。经测算，20米半挂车内轮差近6米。
还有一些黄沙车、大型货车，高度超过了3米，这样的高度驾驶员看过去，往往只能看到较高的物体，行人或车辆如果过于靠近这片盲区，非常容易发生危险。
大货车副驾驶位置门外及右前角是货车驾驶人的驾驶盲区，货车司机的视野可分为半盲区和全盲区，半盲区为左车门1.2米、右前方1.5米、正前方1.2米；全盲区为车辆正后方。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大型车辆转向主动安全系统，其结构简单，使用方便，能够在大型车辆处于危险状况的时候对驾驶员进行提示，提高驾驶员的警惕，能够在大型车辆处于紧急状况的时候主动进行刹车，避免交通事故的发生。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，其包括：
方向盘角度传感器，用于测量方向盘转过的角度，并将其传递给车辆EPS控制单元；
第一距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
第二距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
第三距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
速度传感器，用于测量车辆的当前速度，并将其传递给车辆ABS控制单元或者ESP控制单元；
刹车模块，用于对车辆进行制动使车辆减速或者停止；
控制模块，用于通过传感器信号计算安全距离，然后比较实际距离与安全距离后参与驱动刹车模块，并通过仪表板ECU控制工作指示灯；
工作指示灯，用于进行制动操作时该指示灯会亮起；
仪表板ECU，对工作指示灯进行控制；
电动助力转向系统，通过CAN总线向本系统控制模块提供方向盘转角信号；
车身电子稳定系统，通过CAN总线向本系统控制模块提供车速信号并参与控制驱动轮和从动轮的制动；
防抱死刹车系统，通过CAN总线向本系统控制模块提供车速信号并参与控制驱动轮和从动轮的制动。
优选地，所述控制模块包含传感器信号处理模块、单片机模块、通信模块、驱动信号处理模块，单片机模块用于根据车辆的实时速度、方向盘角度、车辆轴距和车辆尺寸等计算出汽车横向扫过的区域大小，再根据横向的距离传感器测量的数据判断在上述区域里是否有障碍物，如无则刹车模块不采取动作，如有障碍物根据测量的距离利用控制算法进行实施制动，使车辆减速或者停止；在车辆制动过程中，控制模块根据车辆与障碍物距离和实时车速进行实时计算车辆制动距离，进而得到车辆最佳速度，进而实施最佳制动力，由此往复进行闭环控制。
优选地，所述单片机模块采用S3C2440型单片机。
优选地，所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都采用红外感应传感器。
优选地，所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都采用超声波传感器。
优选地，所述工作指示灯位于一个汽车仪表板上。
优选地，所述工作指示灯与仪表板ECU连接，第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都与系统ECU连接，电动助力转向系统与方向盘角度传感器连接，车身电子稳定系统与速度传感器连接，刹车模块与防抱死刹车系统连接。
本发明的积极进步效果在于：本发明结构简单，使用方便，能够在大型车辆处于危险状况的时候对驾驶员进行提示，提高驾驶员的警惕，能够在大型车辆处于紧急状况的时候主动进行刹车，避免交通事故的发生。
附图说明
图1为本发明大型车辆转向主动安全系统的系统框架图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，其包括：
方向盘角度传感器，用于测量方向盘转过的角度，并将其传递给车辆EPS控制单元；
第一距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
第二距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
第三距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
速度传感器，用于测量车辆的当前速度，并将其传递给车辆ABS控制单元或者ESP控制单元；
刹车模块，用于对车辆进行制动使车辆减速或者停止；
控制模块，用于通过传感器信号计算安全距离，然后比较实际距离与安全距离后参与驱动刹车模块，并通过仪表板ECU控制工作指示灯；控制模块可以采用ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)。
工作指示灯，用于进行制动操作时该指示灯会亮起；
仪表板ECU，对工作指示灯进行控制；
电动助力转向系统(Electric Power Steering，缩写EPS)，通过CAN总线向本系统控制模块提供方向盘转角信号；
车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)，通过CAN总线向本系统控制模块提供车速信号并参与控制驱动轮和从动轮的制动；；
防抱死刹车系统，通过CAN总线向本系统控制模块提供车速信号并参与控制驱动轮和从动轮的制动。
所述控制模块包含传感器信号处理模块、单片机模块、通信模块、驱动信号处理模块，单片机模块用于根据车辆的实时速度、方向盘角度、车辆轴距和车辆尺寸等计算出汽车横向扫过的区域大小，再根据横向的距离传感器测量的数据判断在上述区域里是否有障碍物，如无则刹车模块不采取动作，如有障碍物根据测量的距离利用控制算法进行实施制动，使车辆减速或者停止；在车辆制动过程中，控制模块根据车辆与障碍物距离和实时车速进行实时计算车辆制动距离，进而得到车辆最佳速度，进而实施最佳制动力，由此往复进行闭环控制。
所述单片机模块采用S3C2440型单片机。
所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都采用红外感应传感器。
所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都采用超声波传感器。
所述工作指示灯位于一个汽车仪表板上。
所述工作指示灯与仪表板ECU连接，第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都与系统ECU连接，电动助力转向系统与方向盘角度传感器连接，车身电子稳定系统与速度传感器连接，刹车模块与防抱死刹车系统连接。
预设的车辆与障碍物的缓冲距离的范围是根据车速与方向盘转角进行计算得到。缓冲距离为车辆的横向制动距离。
预设的车辆与障碍物的隔离距离的范围是大于0.5米，优化为1.5米。隔离距离为在车辆横向制动距离的基础上，为保险起见预留的一段距离。
譬如，当车辆当前速度为20公里/小时，根据车速与方向盘转角计算出的缓冲距离设为0.5米，隔离距离预设为1米，则障碍物与车辆的横向安全距离是大于0.5米，最佳横向安全距离为大于1.5m。如果距离传感器测量出横向1.5米内有障碍物，则本主动安全系统采取有效动作，首先车辆仪表板上的有效动作指示灯会点亮，根据实时车速、方向盘转角、车辆与障碍物的距离实时计算出最佳车速，根据最佳车速与实时车速之差进一步实施制动，使车辆减速或者停车。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，其包括：
方向盘角度传感器，用于测量方向盘转过的角度，并将其传递给车辆EPS控制单元；
第一距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
第二距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
第三距离传感器，用于测量车辆转向扫过区域内是否有障碍物，并将该数据传递给所述控制模块；
速度传感器，用于测量车辆的当前速度，并将其传递给车辆ABS控制单元或者ESP控制单元；
刹车模块，用于对车辆进行制动使车辆减速或者停止；
控制模块，用于通过传感器信号计算安全距离，然后比较实际距离与安全距离后参与驱动刹车模块，并通过仪表板ECU控制工作指示灯；
工作指示灯，用于进行制动操作时该指示灯会亮起；
仪表板ECU，对工作指示灯进行控制；
电动助力转向系统，通过CAN总线向本系统控制模块提供方向盘转角信号；
车身电子稳定系统，通过CAN总线向本系统控制模块提供车速信号并参与控制驱动轮和从动轮的制动；
防抱死刹车系统，通过CAN总线向本系统控制模块提供车速信号并参与控制驱动轮和从动轮的制动。
2.如权利要求1所述的大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，所述控制模块包含传感器信号处理模块、单片机模块、通信模块、驱动信号处理模块，单片机模块用于根据车辆的实时速度、方向盘角度、车辆轴距和车辆尺寸等计算出汽车横向扫过的区域大小，再根据横向的距离传感器测量的数据判断在上述区域里是否有障碍物，如无则刹车模块不采取动作，如有障碍物根据测量的距离利用控制算法进行实施制动，使车辆减速或者停止；在车辆制动过程中，控制模块根据车辆与障碍物距离和实时车速进行实时计算车辆制动距离，进而得到车辆最佳速度，进而实施最佳制动力，由此往复进行闭环控制。
3.如权利要求2所述的大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，所述单片机模块采用S3C2440型单片机。
4.如权利要求1所述的大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都采用红外感应传感器。
5.如权利要求1所述的大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都采用超声波传感器。
6.如权利要求1所述的大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，所述工作指示灯位于一个汽车仪表板上。
7.如权利要求1所述的大型车辆转向主动安全系统，其特征在于，所述工作指示灯与仪表板ECU连接，第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器都与系统ECU连接，电动助力转向系统与方向盘角度传感器连接，车身电子稳定系统与速度传感器连接，刹车模块与防抱死刹车系统连接。
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