CN110861637B - 一种汽车电子转向安全预警系统及预警方法 - Google Patents

一种汽车电子转向安全预警系统及预警方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车电子转向安全预警系统，包括：温度传感器，其安装在汽车前保险杠处；湿度传感器，其安装在汽车前保险杠处；多个红外传感器，其分别安装在车身两侧下部；重量传感器，其安装在车辆底盘处，用于检测整车重量。本发明还公开了一种汽车电子转向安全预警方法，包括：根据车辆初始稳定性系数、环境温度及环境湿度，得到车辆转向稳定系数
Figure DDA0002295186400000011
；根据车辆横向加速度、转弯时车辆与其外侧的障碍物之间的距离、环境温度及环境湿度，得到车辆转向碰撞系数
Figure DDA0002295186400000012
；当
Figure DDA0002295186400000013
时，汽车电子转向安全预警系统发出转向安全预警信息；以及当
Figure DDA0002295186400000014
时，汽车电子转向安全预警系统发出转向安全预警信息；其中，
Figure DDA0002295186400000015
为车辆转向稳定性系数阈值，
Figure DDA0002295186400000016
为车辆转向碰撞系数阈值。

Description

一种汽车电子转向安全预警系统及预警方法
技术领域
本发明属于汽车主动安全电子设置技术领域，特别涉及一种汽车电子转向安全预警系统及预警方法。
背景技术
汽车安全对于车辆来说分为主动安全和被动安全两大方面。主动安全就是尽量自如的操纵控制汽车。无论是直线上的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避免事故能力，犹其在突发情况的条件下保证汽车安全。汽车安全预警系统是汽车主动安全的一种主要实施形式。
在汽车转向过程中发生交通事故的概率是比较高的，尤其是对于经验不足的驾驶员在转弯过程中发生事故，可能由于转向过大发生侧翻或者发生与车辆和其他路面障碍物发生剐蹭的可能。因此，在汽车转向过程中根据转向情况对驾驶员进行预警提醒是十分必要的。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种汽车电子转向安全预警系统，其能够实时获取车辆转向安全信息，并且对驾驶员进行转向安全预警提示。
本发明的目的之二是提供一种汽车电子转向安全预警方法，其根据车辆转向稳定系数，以及根据车辆转向碰撞系数对车辆转向安全进行双重判断，能够得到更为全面的车辆转向安全预警提示信息。
本发明提供的技术方案为：
一种汽车电子转向安全预警系统，包括：
温度传感器，其安装在汽车前保险杠处，用于检测环境温度；
湿度传感器，其安装在汽车前保险杠处，用于检测环境湿度；
多个红外传感器，其分别安装在车身两侧下部，用于检测车辆与其两侧障碍物的距离；
重量传感器，其安装在车辆底盘处，用于检测整车重量。
优选的是，所述的汽车电子转向安全预警系统，还包括：
数据采集模块，其与所述温度传感器、所述温度传感器、所述多个红外传感器及所述重量传感器同时电联；
数据接收模块，其接收所述数据采集模块发送的信息；
信息运算与处理模块，其接收所述数据接收模块发送的信息，计算并输出车辆转向安全预警信息；
预警显示模块，其与所述信息运算与处理模块连接，用于显示转向预警信息。
一种汽车电子转向安全预警方法，使用所述的汽车电子转向安全预警系统，包括：
根据车辆初始稳定性系数、环境温度及环境湿度，得到车辆转向稳定系数
Figure BDA0002295186380000021
根据车辆横向加速度、转弯时车辆与其外侧的障碍物之间的距离、环境温度及环境湿度，得到车辆转向碰撞系数
Figure BDA0002295186380000022
当
Figure BDA0002295186380000023
时，汽车电子转向安全预警系统发出转向安全预警信息；以及
当
Figure BDA0002295186380000024
时，汽车电子转向安全预警系统发出转向安全预警信息；
其中，
Figure BDA0002295186380000025
为车辆转向稳定性系数阈值，
Figure BDA0002295186380000026
为车辆转向碰撞系数阈值。
优选的是，所述车辆转向稳定性系数为：
Figure BDA0002295186380000027
式中，
Figure BDA0002295186380000028
为车辆初始稳定性系数、T为环境温度，T0为环境温度基准值，RH环境湿度，RH0为环境湿度基准值。
优选的是，所述车辆初始稳定性系数为：
Figure BDA0002295186380000031
式中，v为车辆行驶速度，v0为车辆行使速度基准值，θ为方向盘转角，θ0为方向盘转角基准值，az为车辆纵向加速度，g为重力加速度。
优选的是，所述车辆转向碰撞系数为：
Figure BDA0002295186380000032
式中，
Figure BDA0002295186380000033
为车辆转向碰撞系数的基准值，L为车辆其外侧的障碍物之间的距离，L0为单位距离；v为车辆行驶速度，v0为车辆行使速度基准值，ah为车辆横向加速度，g为重力加速度，m为整车重量，m0为整车重量的基准值。
优选的是，所述车辆转向碰撞系数的基准值
Figure BDA0002295186380000034
优选的是，所述车辆转向稳定性系数阈值
Figure BDA0002295186380000035
优选的是，所述车辆转向碰撞系数阈值
Figure BDA0002295186380000036
本发明的有益效果是：
本发明提供的汽车电子转向安全预警系统，能够实时获取车辆转向安全信息，并且对驾驶员进行转向安全预警提示。
本发明提供的汽车电子转向安全预警方法，根据车辆转向稳定系数，以及根据车辆转向碰撞系数对车辆转向安全进行双重判断，能够得到更为全面的车辆转向安全预警提示信息。
附图说明
图1为本发明所述的汽车电子转向安全预警方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供了一种汽车电子转向安全预警系统，包括：温度传感器，其安装在汽车前保险杠处，用于检测环境温度；湿度传感器，其安装在汽车前保险杠处，用于检测环境湿度；多个红外传感器，其分别安装在车身两侧下部，用于检测车辆与其两侧障碍物之间的距离；重量传感器，其安装在车辆底盘处，用于检测整车重量。所述的汽车电子转向安全预警系统，还包括：数据采集模块，其与所述温度传感器、所述温度传感器、所述多个红外传感器及所述重量传感器同时电联；数据接收模块，其接收所述数据采集模块发送的信息；信息运算与处理模块，其接收所述数据接收模块发送的信息，计算并输出车辆转向安全预警信息；预警显示模块，其与所述信息运算与处理模块连接，用于显示转向预警信息。同时信息运算与处理模块通过汽车的CAN总线获取车辆行驶速度、方向盘转角、汽车横向加速度和汽车纵向加速度等车辆自身行驶状态信息。其中，汽车电子转向安全预警系统可设置为随转向灯开启。
同时，如图1所示，本发明还提供了一种汽车电子转向安全预警方法，使用所述的汽车电子转向安全预警系统，具体包括：
(1)通过温度传感器检测环境温度，通过湿度传感器检测环境湿度，根据车辆初始稳定性系数、环境温度及环境湿度，计算得到车辆转向稳定系数
Figure BDA0002295186380000049
(2)获取车辆横向加速度，车辆行驶速度，及通过红外传感器获取车辆与其外侧的障碍物之间的距离，即：如果车辆左转，获取车辆和其右侧的障碍物之间的距离；如果车辆右转，获取车辆与其左侧的障碍物之间的距离；通过重量传感器检测整车重量m；之后，根据车辆横向加速度、转弯时车辆与其外侧的障碍物之间的距离、整车重量，计算得到车辆转向碰撞系数
Figure BDA0002295186380000041
(3)将车辆转向稳定系数
Figure BDA0002295186380000042
与车辆转向稳定性系数阈值
Figure BDA0002295186380000043
进行对比，以及将车辆转向碰撞系数
Figure BDA0002295186380000044
与车辆转向碰撞系数阈值
Figure BDA0002295186380000045
进行对比，其中：
当
Figure BDA0002295186380000046
时，汽车电子转向安全预警系统发出转向安全预警信息，提醒驾驶员车辆当前转向状态危险；以及当
Figure BDA0002295186380000047
时，汽车电子转向安全预警系统发出转向安全预警信息，提醒驾驶员车辆当前转向状态危险。
在另一个实施例中，根据经验确定所述车辆转向稳定性系数为：
Figure BDA0002295186380000048
式中，
Figure BDA0002295186380000051
为车辆初始稳定性系数、T为环境温度，T0为环境温度基准值，T0＝20～25℃，RH环境湿度，RH0为环境湿度基准值，RH0＝40％～50％。其中，环境温度基准值及环境湿度基准值等基础参数预先存储在信息运算与处理模块的储存单元中。
其中，车辆的初始稳定性系数
Figure BDA0002295186380000052
根据车辆的行驶速度、方向盘转角、车辆纵向加速度进行确定。
在另一个实施例中，根据经验确定所述车辆初始稳定性系数为：
Figure BDA0002295186380000053
式中，v为车辆行驶速度，v0为车辆行使速度基准值，θ为方向盘转角，θ0为方向盘转角基准值，az为车辆纵向加速度，g为重力加速度。
在另一个实施例中，所述车辆转向碰撞系数为：
Figure BDA0002295186380000054
式中，
Figure BDA0002295186380000055
为车辆转向碰撞系数的基准值，L为车辆其外侧的障碍物之间的距离，L0为单位距离；v为车辆行驶速度，v0为车辆行使速度基准值，ah为车辆横向加速度，g为重力加速度，m为整车重量，m0为整车重量的基准值；其中，方向盘转角基准值、车辆转向碰撞系数的基准值、车辆行使速度基准值，重力加速度，及整车重量的基准值等基础参数预先存储在信息运算与处理模块的储存单元中。
其中，L0＝1m；根据经验，设定车辆行使速度基准值v0＝40～50km/h，m0＝1800～2200kg；θ0＝100～120°。
在另一个实施例中，根据经验设定述车辆转向碰撞系数的基准值
Figure BDA0002295186380000056
＝0.43～0.50。所述车辆转向稳定性系数阈值
Figure BDA0002295186380000057
所述车辆转向碰撞系数阈值
Figure BDA0002295186380000058
本发明提供的汽车电子转向安全预警系统，能够在车辆起始转弯时实时获取车辆转向安全信息，并且对驾驶员进行转向安全预警提示。
本发明提供的汽车电子转向安全预警方法，根据车辆转向稳定系数，以及根据车辆转向碰撞系数对车辆转向安全进行双重判断，能够得到更为全面的车辆转向安全预警提示信息。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种汽车电子转向安全预警方法，其特征在于，使用的汽车电子转向安全预警系统，包括：
温度传感器，其安装在汽车前保险杠处，用于检测环境温度；
湿度传感器，其安装在汽车前保险杠处，用于检测环境湿度；
多个红外传感器，其分别安装在车身两侧下部，用于检测车辆与其两侧障碍物的距离；
重量传感器，其安装在车辆底盘处，用于检测整车重量；
所述预警方法包括：
根据车辆初始稳定性系数、环境温度及环境湿度，得到车辆转向稳定性系数
Figure FDA0002773447440000011
根据车辆横向加速度、转弯时车辆与其外侧的障碍物之间的距离、环境温度及环境湿度，得到车辆转向碰撞系数
Figure FDA0002773447440000012
当
Figure FDA0002773447440000013
时，汽车电子转向安全预警系统发出转向安全预警信息；以及
当
Figure FDA0002773447440000014
时，汽车电子转向安全预警系统发出转向安全预警信息；
其中，
Figure FDA0002773447440000015
为车辆转向稳定性系数阈值，
Figure FDA0002773447440000016
为车辆转向碰撞系数阈值；
所述车辆转向稳定性系数为：
Figure FDA0002773447440000017
式中，
Figure FDA0002773447440000018
为车辆初始稳定性系数、T为环境温度，T0为环境温度基准值，RH为环境湿度，RH0为环境湿度基准值；
所述车辆转向碰撞系数为：
Figure FDA0002773447440000019
式中，
Figure FDA00027734474400000110
为车辆转向碰撞系数的基准值，L为车辆与其外侧的障碍物之间的距离，L0为单位距离；v为车辆行驶速度，v0为车辆行使速度基准值，ah为车辆横向加速度，g为重力加速度，m为整车重量，m0为整车重量的基准值。
2.根据权利要求1所述的汽车电子转向安全预警方法，其特征在于，所述车辆初始稳定性系数为：
Figure FDA0002773447440000021
式中，v为车辆行驶速度，v0为车辆行使速度基准值，θ为方向盘转角，θ0为方向盘转角基准值，az为车辆纵向加速度，g为重力加速度。
3.根据权利要求2所述的汽车电子转向安全预警方法，其特征在于，所述车辆转向碰撞系数的基准值
Figure FDA0002773447440000022
4.根据权利要求3所述的汽车电子转向安全预警方法，其特征在于，所述车辆转向稳定性系数阈值
Figure FDA0002773447440000023
5.根据权利要求4所述的汽车电子转向安全预警方法，其特征在于，所述车辆转向碰撞系数阈值
Figure FDA0002773447440000024
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