CN109720337A - 一种预防汽车侧翻的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种预防汽车侧翻的装置及方法，其具有汽车中速、高速行驶，转向安全的控制，并有效预防汽车因转弯过大的操作，预防车辆侧翻的弹射保险杠。有效减少转向引起的侧翻交通事故的发生；控制器接收压力传感器、车速传感器和角速度传感器采集的信息，将采集的信息经过处理，得出车辆侧倾斜或翻车状况时，弹射预防侧翻保险杠，抑制车辆侧翻的发生。并启动液压自救杆，使车辆恢复正常状态。对车辆、车内人员起道安全出行的目的。

Description

一种预防汽车侧翻的装置及方法

技术领域

本公开涉及一种预防汽车侧翻的装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提高了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

车辆侧翻的现象非常多见，这是一种十分危险的交通事故。因为车辆侧翻不但会对车体造成严重损害，还会给车内的乘客带来很多危险，严重的甚至会丧失生命。

目前的汽车设计存在车辆侧翻的重要因素，是造成重大、特大交通事故潜在因素，导致车辆侧翻事故屡屡发生。目前汽车转向系统存在极大的安全隐患，其技术设计不能满足人们安全出行的需要。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种预防汽车侧翻的装置及方法，其具有汽车中速、高速行使，转向安全，有效预防汽车因转弯过大的操作，侧翻的可能性。减少转向引起的侧翻交通事故；

第一方面，本公开提供了一种预防汽车侧翻的装置；

一种预防汽车侧翻的装置，包括：第一压力传感器、第二压力传感器、车速传感器、角速度传感器和控制器；第一压力传感器采集左前轮轴承所受压力；第二压力传感器采集右前轮轴承所受压力；车速传感器采集汽车的行驶速度；角速度传感器采集方向盘转动角速度；

控制器接收第一压力传感器、第二压力传感器、车速传感器和角速度传感器采集的信息；将采集的信息经过处理，得出车辆向左侧倾斜或车辆向右侧倾斜；

控制器通过报警装置发出报警指令，同时控制器控制第一弹射器发出弹射动作，将布设在车头保险杠底部的第一横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第二弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧中部的第二横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第三弹射器发出弹射动作，将布设在车尾保险杠底部的第三横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第四弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧总部的纵向支撑杆沿车体轴线方向弹射出去。

通过弹射出去的横向支撑杆或纵向支撑杆避免车体侧翻。

作为一种可能的实现方式，车辆顶部设有第四横向支撑杆、第五横向支撑杆和第六横向支撑杆；所述车辆顶部还设有第二纵向支撑杆和第三纵向支撑杆；当车体发生倾斜时，控制器通过第五弹射器将第四横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第六弹射器将第五横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第七弹射器将第六横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第八弹射器将第二纵向支撑杆沿着车体轴线方向弹射出去；控制器通过第九弹射器将第三纵向支撑杆沿着车体轴向方向弹射出去。

作为一种可能的实现方式，所述横向支撑杆或纵向支撑杆均为多节金属管，当没有弹射出去前，所有金属管通过金属管内部压缩弹簧压缩；当弹射器发出弹射动作时，所有金属管内部的压缩弹簧在弹射器弹射作用下，解除压缩力，所有金属管在压缩弹簧的弹力作用下弹开。

作为一种可能的实现方式，如果车辆即将发生倾斜，控制器向液压控制器发出指令，液压控制器控制液压泵工作，将预先布设在车体即将倾斜方向一侧中间位置的自救杆通过液压作用伸长，当自救杆接触到地面时，自救杆在液压泵的作用下继续伸长设定长度，将车辆的车体扶正。

作为一种可能的实现方式，当方向盘的方向发生转动时，与方向盘连接的转向轴发生转动，转向轴转动时带动与转向轴连接的转向轴齿轮的转动，转向轴齿轮在转向齿条上转动带动转向齿条的移动，进而带动车轮的转向；

在转向齿条下方两侧固定两根滑动导轨，转向齿条处在两根滑动导轨中间，两根滑动导轨与转向齿条所在直线平行，所述两个滑动导轨的同方向的端部布设一个滑块，两个滑动导轨的另外一个方向的端部布设第二个滑块；所述滑块设有两个抓脚；所述滑块的两个抓脚分别安装在两根滑动导轨上，所述滑块可沿滑动导轨滑动；

所述滑块与步进电机连接，步进电机接收控制器的控制指令决定滑块的行进步长；控制器根据当前车速，控制步进电机带动两个滑块在滑动导轨上中从两侧向中间移动，移动到设定位置上；进而阻止转向轴齿轮在转向齿条上继续转动，进而避免方向盘被打满，避免车辆翻车。

作为一种可能的实现方式，将采集的信息经过处理，得出车辆向左侧倾斜或车辆向右侧倾斜的具体处理过程为：

如果角速度则认为汽车安全行驶；

如果角速度则认为汽车即将发生倾斜；

其中，w表示车辆的宽度；g表示重力加速度；H表示汽车的重心高度；v表示汽车的速度；

当汽车即将发生倾斜时，判断第一压力传感器的左前轮轴承压力值F1与第二压力传感器的右前轮压力值F2的大小，如果F1>F2，且F2为零时，则认为即将发生左侧倾斜或侧翻；如果F2>F1，且F1为零时，则认为即将发生右侧倾斜或侧翻。

作为一种可能的实现方式，控制器根据当前车速，控制步进电机带动两个滑块在滑动导轨上中从两侧向中间移动，移动到设定位置上的具体步骤为：

当车速小于30公里/小时，滑块移动到转向齿条最远端，离转向齿条中心距离最远，转向轴齿轮调节角度最大，最大值为向左65度，向右65度。

当车速达到60公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左33度，向右33度。

车速达到120公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左17度，向右17度；

车速达到240公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左9度，向右9度。

第二方面，本公开提供了一种预防汽车侧翻的方法；

一种预防汽车侧翻的方法，包括：

第一压力传感器采集左前轮轴承所受压力；第二压力传感器采集右前轮轴承所受压力；车速传感器采集汽车的行驶速度；角速度传感器采集方向盘转动角速度；

控制器接收第一压力传感器、第二压力传感器、车速传感器和角速度传感器采集的信息；将采集的信息经过处理，得出车辆向左侧倾斜或车辆向右侧倾斜；

控制器通过报警装置发出报警指令，同时控制器控制第一弹射器发出弹射动作，将布设在车头保险杠底部的第一横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第二弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧中部的第二横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第三弹射器发出弹射动作，将布设在车尾保险杠底部的第三横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第四弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧总部的纵向支撑杆沿车体轴线方向弹射出去。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

通过设置第一压力传感器和第二压力传感器，采集左右轴承的压力，进而得出车辆侧翻的阈值；

通过设置自救杆，可以完成车体倾斜后的自救；

通过设置横向支撑杆和纵向支撑杆，可以避免车体完全倾斜；

通过设置步进电机和滑块，可以避免司机因为慌乱将方向盘朝某个方向打满后，将车体侧翻，通过滑块可以根据车速度和角速度，降低方向盘朝某个方向继续转动的角度，避免司机的误操作。

被支撑杆稳住、遏止住侧翻车辆，自救杆按在倾斜一侧，打压升起，使车辆恢复正常。

限制汽车中、高速行驶、转弯角速度限定在车辆侧翻临界值内，消除汽车潜在侧翻的危险因素。使人们出行更安全。大大降低汽车侧翻的恶性交通事故。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明汽车侧翻力学分析示意图；

图3为客车侧翻力学分析示意图；

图4为车辆最小转弯半径示意图；

图5为车辆侧翻应急处理底盘伸缩杆示意图；

图6为顶部支撑杆如采用井子结构；

图7为液压泵自救器；

图8为角速度限制器示意图；

图9为车顶单杆侧翻应急杆示意图；

图10为家庭轿车后可伸缩保险杠防侧翻示意图；

图11为方向盘变档控制转向轮示意图；

图12为方向盘变速轮变档控制转向轮示意图；

图13为方向盘步进电极变档控制转向轮示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

汽车侧翻力学分析

方向盘一般是通过花键与转向轴相连，其功能是将驾驶员作用到转向盘边缘上的力转变为转矩后传递给转向轴。使用直径大些的转向盘转向时，驾驶员作用到转向盘上的手力可小些。转向传动轴在转向器与转向轴之间作为连接件有利于转向器通用化，补偿制造与安装时产生的误差，使转向器、转向盘在整车上的安装更合理。

如图2和图3所示，物体做圆周运动时，都有离心倾向。汽车转弯半径一定时，速率越高，离心作用越明显。离心力的作用点就是重心位置，轮胎与地面的接触点就是支点。重心的离地高度就是力臂。根据杠杆原理，如果受力大小相等，力臂越大，所受的力矩就越大。当离心力矩大于重力力矩时，汽车就会侧翻。

在离心力没有达到足以使汽车侧翻的情况下，它也会使汽车左右两侧的轮胎受力不相等.一侧轮胎受力增大，而另一侧轮胎受力减小，会严重影响汽车的操纵稳定性，甚至造成失控.以小车为例，基本上方向盘左右打满舵总圈数是3圈，左右各540度，前轮转向极限角度为60-70度左右，那么方向盘转半圈，前轮基本上转动20多度。2018年6月23日9时20分许，韶关市第八中学33名教师乘坐的大型客车在乐广高速公路南行K224路段发生侧翻事故。截至2018年6月24日，该事故导致3人死亡、9人受伤。

如图1所示，第一方面，本公开提供了一种预防汽车侧翻的装置；

一种预防汽车侧翻的装置，包括：第一压力传感器、第二压力传感器、车速传感器、角速度传感器和控制器；第一压力传感器采集左前轮轴承所受压力；第二压力传感器采集右前轮轴承所受压力；车速传感器采集汽车的行驶速度；角速度传感器采集方向盘转动角速度；

控制器接收第一压力传感器、第二压力传感器、车速传感器和角速度传感器采集的信息；将采集的信息经过处理，得出车辆向左侧倾斜或车辆向右侧倾斜；

如图5所示，控制器通过报警装置发出报警指令，同时控制器控制第一弹射器发出弹射动作，将布设在车头保险杠底部的第一横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第二弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧中部的第二横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第三弹射器发出弹射动作，将布设在车尾保险杠底部的第三横向支撑杆横向弹射出去，如图10所示；控制器控制第四弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧总部的纵向支撑杆沿车体轴线方向弹射出去。

如图6所示，车辆顶部设有第四横向支撑杆、第五横向支撑杆和第六横向支撑杆；所述车辆顶部还设有第二纵向支撑杆和第三纵向支撑杆；当车体发生倾斜时，控制器通过第五弹射器将第四横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第六弹射器将第五横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第七弹射器将第六横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第八弹射器将第二纵向支撑杆沿着车体轴线方向弹射出去；控制器通过第九弹射器将第三纵向支撑杆沿着车体轴向方向弹射出去。

作为一种可能的实现方式，所述横向支撑杆或纵向支撑杆均为多节金属管，当没有弹射出去前，所有金属管通过金属管内部压缩弹簧压缩；当弹射器发出弹射动作时，所有金属管内部的压缩弹簧在弹射器弹射作用下，解除压缩力，所有金属管在压缩弹簧的弹力作用下弹开。

如图8所示，如果车辆即将发生倾斜，控制器向液压控制器发出指令，液压控制器控制液压泵工作，将预先布设在车体即将倾斜方向一侧中间位置的自救杆通过液压作用伸长，当自救杆接触到地面时，自救杆在液压泵的作用下继续伸长设定长度，将车辆的车体扶正。

作为一种可能的实现方式，当方向盘的方向发生转动时，与方向盘连接的转向轴发生转动，转向轴转动时带动与转向轴连接的转向轴齿轮的转动，转向轴齿轮在转向齿条上转动带动转向齿条的移动，进而带动车轮的转向；

在转向齿条下方两侧固定两根滑动导轨，转向齿条处在两根滑动导轨中间，两根滑动导轨与转向齿条所在直线平行，所述两个滑动导轨的同方向的端部布设一个滑块，两个滑动导轨的另外一个方向的端部布设第二个滑块；所述滑块设有两个抓脚；所述滑块的两个抓脚分别安装在两根滑动导轨上，所述滑块可沿滑动导轨滑动；

如图7所示，所述滑块与步进电机连接，步进电机接收控制器的控制指令决定滑块的行进步长；控制器根据当前车速，控制步进电机带动两个滑块在滑动导轨上中从两侧向中间移动，移动到设定位置上；进而阻止转向轴齿轮在转向齿条上继续转动，进而避免方向盘被打满，避免车辆翻车。

作为一种可能的实现方式，将采集的信息经过处理，得出车辆向左侧倾斜或车辆向右侧倾斜的具体处理过程为：

如果角速度则认为汽车安全行驶；

如果角速度则认为汽车即将发生倾斜；

其中，w表示车辆的宽度；g表示重力加速度；H表示汽车的重心高度；v表示汽车的速度；

当汽车即将发生倾斜时，判断第一压力传感器的左前轮轴承压力值F1与第二压力传感器的右前轮压力值F2的大小，如果F1>F2，且F2＝0；则认为即将发生左侧倾斜或侧翻；如果F2>F1，且F1＝0；则认为即将发生右侧倾斜或侧翻。

作为一种可能的实现方式，控制器根据当前车速，控制步进电机带动两个滑块在滑动导轨上中从两侧向中间移动，移动到设定位置上的具体步骤为：

当车速小于30公里/小时，滑块移动到转向齿条最远端，离转向齿条中心距离最远，转向轴齿轮调节角度最大，最大值为向左65度，向右65度。

当车速达到60公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左33度，向右33度。

车速达到120公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左17度，向右17度；

车速达到240公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左9度，向右9度。

客车重心高度：约1米

汽车翻转：行驶过程中，绕纵轴旋转90多度。

(1)地面因素绊倒：地面有突起、凹下，汽车侧翻。

(2)汽车曲线行驶侧翻问题：汽车曲线行驶，侧向加速度超过一定极限值，内测车轮垂直方向受力为零，所引起的侧翻现象。

侧翻因素：客车底盘高，重心高，容易侧翻；山路、乡村路、高速路遇到紧急状况，急打方向盘，引起侧翻。与高速路护栏碰撞，容易侧翻。离心力等于向心力，公式如下

如果汽车右转弯，汽车产生一个离心力F，力臂就是汽车重心的高度。离心力与力臂形成以左轮与路面的支撑点，为汽车向左侧翻的转动轴，形成的力矩M：

该力矩使汽车在左轮与路面支撑点，向左侧转动(翻转)。它要克服汽车重力、重力距的作用；汽车重力：汽车自身重量，货物的重量：mg

重力力臂，就是车轴宽度的一半，重力力矩：mgw/2

汽车翻转的条件：

汽车安全行驶的条件：

其中，ω-汽车转弯的角速度，w-汽车宽度，汽车轴的长度，g--重力加速度，9.8m/s²，H--汽车的重心高度，v--汽车的速度。

客车侧翻是造成群死群伤特重大事故主要成分，针对于客车的分析，如图3所示；当客车宽度限制在2.5米以内，车轮胎与路面接触点的宽约为2米，客车重心高度约1米。侧翻时，离心力大于或等于汽车重量时，左车轮成为向左侧翻的支撑点，右侧车轮悬空。

角速度的安全值域:

讨论车速：30公里/小时，约为8.3米/秒。由式(3)计算得，角速度的安全值域:1.18弧度/秒。对应曲率半径7米。与常规汽车的最小转弯半径吻合。目前客车最小转弯半径10以上，大于危险的曲率半径7米。

如图4所示，汽车最小转弯半径：当转向盘转到极限位置，汽车以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆半径。

各类汽车的最小转弯半径(m):汽车最小转弯半径在很大程度上表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。转弯半径越小，汽车的机动性能越好

各类汽车最小转弯半径(m)

微型车4.50、小型车6.00

轻型车6.50～8.00、中型车8.00～12.00

大客车10.50～12.50、普通消防车9.00

大型消防车12.00；登高消防车12.00；

一些特种消防车辆16.00～20.00

方向盘打死的前轮的最大转弯角度(67°)。对应方向盘右(或左)打570度，最小转弯半径，公式6，计算车速小于30公里/小时的安全转弯半径基本一致。说明目前汽车在车速小于30公里/小时，转向操作是安全的，在小于30公里/小时的速度内行驶，转向操作处于安全范围。

当车速大于30公里后，方向盘打到最大值时，汽车就会侧翻。

当车速达到：60公里/小时，约为16.6米/秒:角速度的安全值域：0.59弧度，对应弯曲半径28米，如果车辆沿曲线行驶，转向轮偏转角度与曲率成比例。曲率半径为7米，偏转角60度。曲率半径28米，对应的转向轮偏转角度15度。超过该旋转角度，汽车就会侧翻。

车速:120公里/小时，约为:33.3米/秒:角速度的安全值域:0.295弧度/秒，对应曲率半径112米。偏转轮偏转角度4度。超过该旋转角度，汽车就有侧翻的可能。

车速:240公里/小时，约为:66.6米/秒:角速度的安全值域:0.15弧度/秒，即为8.5度.对应曲率半径448米。偏转轮偏转角度1度。超过该旋转角度，汽车就有侧翻的可能。

车速不同，由于离心力作用，引起汽车侧翻角速度不同，角速度与车速成反比关系.根据速度与角速度的关系式:

车速是分档控制，1档、2档、倒挡为低速档，转向最大角为目前值：60--70度，属于安全驾驶范围。

车速在3档、4档为中速档，车速30--60公里/小时，转向最大角应小于30--35度，属于安全驾驶范围。

车速在高速档80--120公里/小时，对应5档，转向最大角值：15-18度，属于安全驾驶范围。

车速特高速，速度120---240公里/小时，转向最大角值：7--9度，属于安全驾驶转向范围。

把转向器限制在安全驾驶范围内，既车辆侧翻为临界值。

转向器采用与速度档配合一致的设计理念，如图11所示；图12为方向盘变速轮变档控制转向轮示意图；图13为方向盘步进电极变档控制转向轮示意图；

表1车速与转弯角速度对应关系

水平支撑杆：抑制正在侧翻的车辆，车辆底盘设有前、中、后三处水平伸缩支撑杆，顶部支撑多种形状：米字形，大王形，或丰形，井形。有效增加重力力臂，遏止惯性力的作用。

车辆的重力力臂增加3倍，在车辆发声侧翻瞬间，伸缩支撑杆迅速打开，可以有效阻止车辆侧翻的发展。

方向盘的转动，传递给方向盘齿轮。方向盘齿轮动力传递给转向转向齿条，转向齿条左右移动，带动方向轮的行进方向，从而改变汽车方向。

转向齿条有锯齿，与转向齿轮咬合，起到转向的作用。两侧设有滑动导轨，供滑块滑动。

滑块：可以沿转向齿条滑动，限制方向齿轮在转向齿条在中心点两侧活动范围。

客车侧翻应急车顶弹射杆：弹射器\支撑杆\非平衡测量\启发弹射，如图9所示；

本公开提供了一种有效预防大型货车侧翻转向系统的使用方法；

方向盘的转动，传递给方向盘齿轮。方向盘齿轮动力传递给转向齿条。转向齿条左右移动，带动方向轮的行进方向，从而改变汽车方向。

转向齿条有锯齿，与转向齿轮咬合，起到转向的作用。两侧设有滑动槽，共两段滑块滑动。滑块：可以沿转向齿条滑动，限制方向齿轮在转向齿条在中心点两侧活动范围。

滑块移动位置，由车速决定，车速小于30公里/小时。滑块移动到转向齿条最远端，离中心距离最远，转向轴齿轮调节角度最大，左右65度。随着速度的提升，滑块逐步向中心移动，移动位置与速度成比例、与角速度成反比。车速升到60公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在左右33度。车速达到120公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在左右17度；车速达到240公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在左右9度。

轿车侧翻力学分析

轿车的质心/重心比较低，约为0.5米，轮距约为1.5---1.8米.代入上式

当车速:30公里/小时，换算成8.3米/秒，得到ω＝1.889弧度/秒.曲率半径4.4米，家庭轿车的最小转弯半径4.5--6米.转向轮扭转角度60度

当车速60公里/小时，即，16.6米/秒，得到ω＝0.9445弧度/秒.曲率半径17.6米，家庭轿车的转弯半径大于17.6米时，才是安全.转向轮扭转角度小于15度.对应方向盘转动角度小于144度.否则容易侧翻事故.

当车速120公里/小时，33.33米/秒，得到ω＝0.47225弧度/秒.曲率半径70.4米，家庭轿车的转弯半径大于70米，转向轮扭转角度小于4度，才是安全驾驶状态.对应方向盘旋转角度:36度

即高速路上，汽车以120公里/小时行驶，变道\转弯时，方向盘旋转角度小于36度.否则容易侧翻事故.

目前转向系统，在低速，小于30公里/小时，是安全的.车速在30--60公里/小时，转向系统操作存在较大危险，要谨慎驾驶.当车速在60--120公里/小时，转向系统操作非常危险。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预防汽车侧翻的装置，其特征是，包括：第一压力传感器、第二压力传感器、车速传感器、角速度传感器和控制器；第一压力传感器采集左前轮轴承所受压力；第二压力传感器采集右前轮轴承所受压力；车速传感器采集汽车的行驶速度；角速度传感器采集方向盘转动角速度；

控制器接收第一压力传感器、第二压力传感器、车速传感器和角速度传感器采集的信息；将采集的信息经过处理，得出车辆向左侧倾斜或车辆向右侧倾斜；

控制器通过报警装置发出报警指令，同时控制器控制第一弹射器发出弹射动作，将布设在车头保险杠底部的第一横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第二弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧中部的第二横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第三弹射器发出弹射动作，将布设在车尾保险杠底部的第三横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第四弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧总部的纵向支撑杆沿车体轴线方向弹射出去。

2.如权利要求1所述的一种预防汽车侧翻的装置，其特征是，车辆顶部设有第四横向支撑杆、第五横向支撑杆和第六横向支撑杆；所述车辆顶部还设有第二纵向支撑杆和第三纵向支撑杆；当车体发生倾斜时，控制器通过第五弹射器将第四横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第六弹射器将第五横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第七弹射器将第六横向支撑杆沿着横向弹射出去；控制器通过第八弹射器将第二纵向支撑杆沿着车体轴线方向弹射出去；控制器通过第九弹射器将第三纵向支撑杆沿着车体轴向方向弹射出去。

3.如权利要求1或2所述的一种预防汽车侧翻的装置，其特征是，所述横向支撑杆或纵向支撑杆均为多节金属管，当没有弹射出去前，所有金属管通过金属管内部压缩弹簧压缩；当弹射器发出弹射动作时，所有金属管内部的压缩弹簧在弹射器弹射作用下，解除压缩力，所有金属管在压缩弹簧的弹力作用下弹开。

4.如权利要求1所述的一种预防汽车侧翻的装置，其特征是，如果车辆即将发生倾斜，控制器向液压控制器发出指令，液压控制器控制液压泵工作，将预先布设在车体即将倾斜方向一侧中间位置的自救杆通过液压作用伸长，当自救杆接触到地面时，自救杆在液压泵的作用下继续伸长设定长度，将车辆的车体扶正。

5.如权利要求1所述的一种预防汽车侧翻的装置，其特征是，当方向盘的方向发生转动时，与方向盘连接的转向轴发生转动，转向轴转动时带动与转向轴连接的转向轴齿轮的转动，转向轴齿轮在转向齿条上转动带动转向齿条的移动，进而带动车轮的转向；

在转向齿条下方两侧固定两根滑动导轨，转向齿条处在两根滑动导轨中间，两根滑动导轨与转向齿条所在直线平行，所述两个滑动导轨的同方向的端部布设一个滑块，两个滑动导轨的另外一个方向的端部布设第二个滑块；所述滑块设有两个抓脚；所述滑块的两个抓脚分别安装在两根滑动导轨上，所述滑块可沿滑动导轨滑动；

所述滑块与步进电机连接，步进电机接收控制器的控制指令决定滑块的行进步长；控制器根据当前车速，控制步进电机带动两个滑块在滑动导轨上中从两侧向中间移动，移动到设定位置上；进而阻止转向轴齿轮在转向齿条上继续转动，进而避免方向盘被打满，避免车辆翻车。

6.如权利要求1所述的一种预防汽车侧翻的装置，其特征是，将采集的信息经过处理，得出车辆向左侧倾斜或车辆向右侧倾斜的具体处理过程为：

如果角速度则认为汽车安全行驶；

如果角速度则认为汽车即将发生倾斜；

其中，w表示车辆的宽度；g表示重力加速度；H表示汽车的重心高度；v表示汽车的速度；

当汽车即将发生倾斜时，判断第一压力传感器的左前轮轴承压力值F1与第二压力传感器的右前轮压力值F2的大小，如果F1>F2，且F2＝0；则认为即将发生左侧倾斜或侧翻；如果F2>F1，且F1＝0；则认为即将发生右侧倾斜或侧翻。否则，汽车处于安全行驶状态。

7.如权利要求5所述的一种预防汽车侧翻的装置，其特征是，控制器根据当前车速，控制步进电机带动两个滑块在滑动导轨上中从两侧向中间移动，移动到设定位置上的具体步骤为：

当车速小于30公里/小时，滑块移动到转向齿条最远端，离转向齿条中心距离最远，转向轴齿轮调节角度最大，最大值为向左65度，向右65度。

当车速达到60公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左33度，向右33度。

车速达到120公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左17度，向右17度；

车速达到240公里/小时，转向轴齿轮的转角范围限制在向左9度，向右9度。

8.一种预防汽车侧翻的方法，其特征是，包括：

第一压力传感器采集左前轮轴承所受压力；第二压力传感器采集右前轮轴承所受压力；车速传感器采集汽车的行驶速度；角速度传感器采集方向盘转动角速度；

控制器接收第一压力传感器、第二压力传感器、车速传感器和角速度传感器采集的信息；将采集的信息经过处理，得出车辆向左侧倾斜或车辆向右侧倾斜；

控制器通过报警装置发出报警指令，同时控制器控制第一弹射器发出弹射动作，将布设在车头保险杠底部的第一横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第二弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧中部的第二横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第三弹射器发出弹射动作，将布设在车尾保险杠底部的第三横向支撑杆横向弹射出去；控制器控制第四弹射器发出弹射动作，将布设在车体底侧总部的纵向支撑杆沿车体轴线方向弹射出去。