CN113085691A - 自卸车防翻车系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自卸车防翻车系统及方法，角度传感器获取α和β，数据分析模块将α输入到报警参数模型中获取与α相对应的报警阈值；比较β和报警阈值的大小，以获取第一比较结果；车辆状态检测件用于获取车辆参数；数据分析模块接收车辆参数，并比较车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；基于第一比较结果和第二比较结果，在控制模块的控制下，自卸车发出报警信息；或者调整自卸车的工作参数；或者发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块；或者发送放下车斗指令至自卸车的举升控制模块。在非平整路面上通过α和β来综合判断在当前路面上举升的风险；在平整或者轻微倾斜的路面上通过车辆参数进行分析来判断后仰翻车的风险。

Description

自卸车防翻车系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种自卸车防翻车系统及方法。

背景技术

车辆在行驶或运输过程中，由于转弯时速度过快、急打转向、装载货物偏载、渣土易结块成团等原因，可能导致车辆侧翻，日常生活中这种事故是时有发生的，一旦发生车辆侧翻，对人们的生命及财产都会造成严重威胁。

自卸车作为专用道工程用车，在工程中扮演重要角色，但由于起结构特殊，在非平整路面上准备举升，或者在举升的时候重心抬高并偏移，往往更容易会产生翻车的风险，给社会造成了巨大损失。现有技术中主要是依靠驾驶员的经验，可以一定程度降低事故发生概率，但这种依靠驾驶员的主观经验来规避风险的措施不确定性较高。

发明内容

本发明提供一种自卸车防翻车系统及方法，用以解决现有技术中自卸车在非平整路面上准备举升，或者在举升的时候重心抬高并偏移容易造成翻车的问题。

本发明提供一种自卸车防翻车系统，包括：角度传感器、车辆状态检测件、数据分析模块以及控制模块；

所述角度传感器设于自卸车，用于获取第一角度α和与所述第一角度α相对应的第二角度β，并发送至所述数据分析模块；

所述数据分析模块用于将第一角度α输入到报警参数模型中获取输出信息，所述输出信息包括与所述第一角度α相对应的报警阈值；比较所述第二角度β和所述报警阈值的大小，以获取第一比较结果；

所述车辆状态检测件设于自卸车，用于获取车辆参数；

所述数据分析模块接收所述车辆参数，并比较所述车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；

基于所述第一比较结果和所述第二比较结果，在所述控制模块的控制下，所述自卸车发出报警信息；或者，调整所述自卸车的工作参数；或者，发送举升中断指令至所述自卸车的举升控制模块；或者，发送放下车斗指令至所述自卸车的举升控制模块。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，在路面不平的情况下，基于所述第一比较结果，在所述控制模块的控制下，所述自卸车发出报警信息；或者，调整所述自卸车的工作参数；

在路面平整且所述自卸车车斗抬升时，基于所述第二比较结果，在所述控制模块的控制下，所述自卸车发出报警信息；或者，发送举升中断指令至所述自卸车的举升控制模块；或者，发送放下车斗指令至所述自卸车的举升控制模块。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，在所述输出信息包括与所述第一角度α相对应的所述第一报警阈值和所述第二报警阈值的情况下，所述第一比较结果为所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值，或者所述第二角度β大于所述第二报警阈值；

在所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值的情况下，所述控制模块控制所述自卸车发出报警信息；

在所述第二角度β大于所述第二报警阈值的情况下，所述控制模块调整所述自卸车的工作参数。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，所述控制模块调整所述自卸车的工作参数包括降低所述自卸车的车速或降低所述自卸车的悬架高度中的至少一者。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，在所述自卸车以所述第二角度β运行超过第一预设时长的情况下，所述控制模块控制所述自卸车发出报警信息，其中，所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值；

在所述自卸车以所述第二角度β运行超过第二预设时长的情况下，所述控制模块调整所述自卸车的工作参数，其中，所述第二角度β大于所述第二报警阈值。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，所述控制模块调整所述自卸车的工作参数包括降低所述自卸车的车速或降低所述自卸车的悬架高度中的至少一者。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，所述第一角度α为向量B沿顺时针方向与向量S之间的夹角，所述向量B为车身底盘平面A上车头方向的向量，所述向量S为车身底盘平面A上垂直于直线L的一条向量，所述直线L为车身底盘平面A与水平面W的相交线，所述第二角度β为车身底盘平面A与水平面W之间的夹角。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，在车辆状态检测件为胎压检测仪的情况下，所述胎压检测仪用于获取每个轮胎的胎压值，并把多个所述胎压值发送至所述数据分析模块；

所述数据分析模块比较多个所述胎压值与预设胎压值的大小，以获取所述第二比较结果。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，在所述预设胎压值包括第一预设胎压值和第二预设胎压值，且所述第一预设胎压值大于所述第二预设胎压值的情况下，所述第二比较结果包括一个所述胎压值等于所述第一预设胎压值，或者一个所述胎压值等于所述第二预设胎压值，或者一个所述胎压值小于所述第二预设胎压值；

在一个所述胎压值等于所述第一预设胎压值的情况下，所述控制模块控制所述自卸车发出报警信息；

在一个所述胎压值等于所述第二预设胎压值的情况下，所述控制模块发送举升中断指令至所述自卸车的举升控制模块；

在一个所述胎压值小于所述第二预设胎压值的情况下，所述控制模块发送车斗下降指令至所述自卸车的举升控制模块。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，所述第一预设胎压值为受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强；

所述第二预设胎压值大于所述轮胎在不受外界压力的情况下所述轮胎内部的压强且小于受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，所述第二预设胎压值为所述轮胎在不受外界压力的情况下所述轮胎内部的压强和受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强之和的二分之一。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，在所述车辆状态检测件为压力传感器的情况下，所述压力传感器设于自卸车的前桥；

所述数据分析模块接收所述压力传感器发送的压力值，并比较所述压力值与预设压力值的大小，以获取所述第二比较结果。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车系统，在所述车辆状态检测单元为激光测距仪的情况下，所述激光测距仪设于所述自卸车的前桥，用于获取所述前桥的变形值；

所述数据分析模块接收所述激光测距仪发送的变形值，并比较所述变形值与预设变形值的大小，以获取所述第二比较结果。

本发明还提供一种自卸车防翻车方法，包括：获取车辆参数、第一角度α和与所述第一角度α相对应的第二角度β；

将所述第一角度α输入到报警参数模型中获取输出信息，所述输出信息包括与所述第一角度α相对应的报警阈值，比较所述第二角度β和所述报警阈值的大小，以获取第一比较结果，并比较所述车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；

基于所述第一比较结果和所述第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，所述基于所述第一比较结果和所述第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗，包括：

在路面不平的情况下，基于所述第一比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；

在路面平整且所述自卸车车斗抬升时，基于所述第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，在所述输出信息包括与所述第一角度α相对应的所述第一报警阈值和所述第二报警阈值的情况下，所述第一比较结果为所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值，或者所述第二角度β大于所述第二报警阈值；

在所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值的情况下，所述自卸车发出报警信息；

在所述第二角度β大于所述第二报警阈值的情况下，调整所述自卸车的工作参数。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，所述调整所述自卸车的工作参数包括降低所述自卸车的车速或降低所述自卸车的悬架高度中的至少一者。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，在所述自卸车以所述第二角度β运行超过第一预设时长的情况下，所述自卸车发出报警信息，其中，所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值；

在所述自卸车以所述第二角度β运行超过第二预设时长的情况下，调整所述自卸车的工作参数，其中，所述第二角度β大于所述第二报警阈值。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，所述调整所述自卸车的工作参数包括降低所述自卸车的车速或降低所述自卸车的悬架高度中的至少一者。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，在所述车辆参数为胎压值的情况下，获取每个轮胎的胎压值，比较多个所述胎压值与预设胎压值的大小，以获取所述第二比较结果。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，在所述预设胎压值包括第一预设胎压值和第二预设胎压值，且所述第一预设胎压值大于所述第二预设胎压值的情况下，所述第二比较结果包括一个所述胎压值等于所述第一预设胎压值，或者一个所述胎压值等于所述第二预设胎压值，或者一个所述胎压值小于所述第二预设胎压值；

在一个所述胎压值等于所述第一预设胎压值的情况下，所述自卸车发出报警信息；

在一个所述胎压值等于所述第二预设胎压值的情况下，自卸车中断举升；

在一个所述胎压值小于所述第二预设胎压值的情况下，自卸车放下车斗。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，所述第一预设胎压值为受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强；

所述第二预设胎压值大于所述轮胎在不受外界压力的情况下所述轮胎内部的压强且小于受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，所述第二预设胎压值为所述轮胎在不受外界压力的情况下所述轮胎内部的压强和受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强之和的二分之一。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，在所述车辆参数为压力值的情况下，获取前桥的压力值，比较所述压力值与预设压力值的大小，以获取所述第二比较结果。

根据本发明提供的一种自卸车防翻车方法，在所述车辆参数为变形值的情况下，获取前桥的变形值，比较所述变形值与预设变形值的大小，以获取所述第二比较结果。

本发明提供的自卸车防翻车系统及方法，获取车辆参数、第一角度α和与所述第一角度α相对应的第二角度β；将第一角度α输入到报警参数模型中获取输出信息，输出信息包括与第一角度α相对应的报警阈值，比较第二角度β和报警阈值的大小，以获取第一比较结果，并比较车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；基于第一比较结果和第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗。本发明的自卸车防翻车系统，在非平整路面上通过角度传感器来测试整车的第一角度α和第二角度β，并通过第一角度α和第二角度β来综合判断在当前路面上举升的风险，最终实现在风险发生之前提出报警或者采取主动措施从而保护人和车的安全；在平整或者轻微倾斜的路面上通过车辆参数进行分析来判断后仰翻车的风险，最终实现在风险发生之前提出报警并主动限制升斗从而保护人和车的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的自卸车防翻车系统的结构框图；

图2是本发明提供的自卸车的运行情况示意图之一；

图3是本发明提供的自卸车的运行情况示意图之二；

图4是本发明提供的第一角度α和第二角度β的示意图；

图5是本发明提供的报警参数曲线图；

图6是本发明提供的自卸车的运行情况示意图之三；

图7是图6的力学分析图；

图8是本发明提供的自卸车的运行情况示意图之四；

图9是本发明提供的自卸车的运行情况示意图之五；

图10是本发明提供的自卸车防翻车方法的流程图；

附图标记：

1：器件箱； 2：陀螺仪； 3：数据分析模块；

4：控制模块； 5：胎压接收模块； 6：第一胎压传感器；

7：第二胎压传感器； 8：第三胎压传感器； 9：第四胎压传感器；

10：警示灯； 11：声音警示器； 12：举升控制模块；

13：举升操作杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

常见的自卸车的翻车情况有如下几种：

如图6所示，路面平整或者倾斜角度在安全策略允许范围内，但渣土结块成团，车厢抬升时重心后移，土块无法卸下，车头翘起向后翻车(也可能侧翻)。如图8所示，路面侧面坡度，举升时重心升高发生侧翻；或者，路面不结实，受力下陷，导致侧翻或者向后翻车。如图9所示，路面正向坡度的时候，举升重心后移，导致向后翻车。

现有技术中的部分车型考虑通过陀螺仪判定整车的水平状态来报警或者限制抬升。该方案可以适用于图8和图9所示的翻车情况，却无法很好的应对如图6所示的翻车情况，因此存在一定局限性。

例如，在平地上，或者倾斜角小于预警值的地上，如果货物是大块或者渣土结块成团，那么在举升过程中可能会阻滞，不能顺利卸下，此时也可能存在重心后移导致翻车的情况。如图7所示，即整车重心G后移超过后轮，导致整车以后排车轮为支点，车头翘起造成翻车。

如图4所示，第一角度α为向量B沿顺时针方向与向量S之间的夹角，向量B为车身底盘平面A上车头方向的向量，向量S为车身底盘平面A上垂直于直线L的一条向量，直线L为车身底盘平面A与水平面W的相交线；第二角度β为车身底盘平面A与水平面W之间的夹角。

现有技术中一般通过陀螺仪测得的第二角度β判定整车的倾斜程度，设定一个倾斜角度阈值x，通过对陀螺仪实测第二角度β和阈值x的对比来评估翻车风险程度，对驾驶员形成预警。

但是这个单参数的判断策略存在较大的局限性，翻车的风险不但和第二角度β有关，也和第一角度α有关。

如图2和图3所示，在相同的第二角度β的情况下，也就是说第二角度β为45°的时候，自卸车倾斜方向朝向车头，整车可能不会朝前翻车；但是自卸车倾斜朝着车两侧，整车可能会发生侧翻。

由上述可知，自卸车的翻车风险不但和第二角度β相关，也和第一角度α有关，第一角度α和第二角度β这二个参数共同决定了自卸车翻车的概率。

如图8和图9所示，自卸车举升车斗之前如果处于非水平状态，可能会发生翻车。车辆在坡度或者道路倾斜或者凹凸不平的情况下举升车斗增加了翻车风险。

为了解决上述问题，下面结合图1至图9描述本发明的自卸车防翻车系统。

如图1所示，本发明实施例的自卸车防翻车系统，包括：角度传感器、车辆状态检测件、数据分析模块3以及控制模块4；其中，角度传感器可以为陀螺仪2，陀螺仪2设于自卸车。

陀螺仪2在颠簸和加速度情况下，可能出现和真实情况下测量数据不相符的情况。为了防止出现测量误差，陀螺仪2须具有一定程度的防抖功能。

为了便于安装上述零部件，将陀螺仪2、数据分析模块3以及控制模块4设于一个器件箱1的内部，再根据实际情况将该器件箱1设于自卸车的相应位置处。

陀螺仪2用于获取第一角度α和与第一角度α相对应的第二角度β，也就是说，在自卸车的同一状态、同一时间点同时获取第一角度α和第二角度β。陀螺仪2获取的第一角度α和第二角度β发送至数据分析模块3。

数据分析模块3用于将第一角度α输入到报警参数模型中，其中，报警参数模型使用多组训练数据训练而成，多组中的训练数据中的每一组训练数据均包括：第一角度α和对第一角度α进行标识的报警阈值；获取报警参数模型的输出信息，其中，输出信息包括与第一角度α相对应的报警阈值；比较第二角度β与报警阈值的大小，以获取第一比较结果，并发送至控制模块4；

基于第一比较结果，在控制模块4的控制下，自卸车发出报警信息或者调整自卸车的工作参数。其中，调整自卸车工作参数包括调整自卸车的车速或调整自卸车的悬架高度中的至少一者。例如，降低车速，或者降低悬架高度，或者同时降低车速和悬架高度。

车辆状态检测件设于自卸车，用于获取车辆参数；其中，车辆状态检测件包括设于轮胎内的胎压传感器、设于前桥上的压力传感器或设于前桥上的激光测距仪中的至少一者，相对应的上述车辆参数包括前桥的压力值、前桥的变形值或每个轮胎的胎压值中的至少一者。

数据分析模块3接收车辆参数，并比较车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；

在车辆状态检测件为胎压传感器的情况下，车辆参数为胎压值，预设车辆参数为预设胎压值；在车辆状态检测件为压力传感器的情况下，车辆参数为压力值，预设车辆参数为预设压力值；在车辆状态检测件为激光测距仪的情况下，车辆参数为变形值，预设车辆参数为预设变形值。

基于第二比较结果，在控制模块4的控制下，自卸车发出报警信息；或者，发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12；或者，发送放下车斗指令至自卸车的举升控制模块12。

需要说明的是，自卸车包括举升操作杆13，在控制模块4发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12的情况下，自卸车无法通过举升操作杆13进行举升操作，也就是说，控制模块4发送的举升限制指令的优先级高于举升操作杆13的优先级。

在可选的实施例中，卸车防翻车系统还包括警示灯10，或者卸车防翻车系统还包括声音警示器11，或者卸车防翻车系统还包括警示灯10和声音警示器11，警示灯10和声音警示器11与控制模块4通信连接。其中，警示灯10和声音警示器11可以单独使用或者同时使用。

可以理解的是，由于整车是长方形的，当车辆倾斜的第一角度α不同时候，能承受的最大第二角度β是不同的。一般而言，侧倾(第一角度α＝90°或270°)状态下能允许的第二角度β较小。设定的报警阈值βx不是固定值，而是和第一角度α是有关联的一组数据或者曲线。

在本发明实施例中，获取车辆参数、第一角度α和与所述第一角度α相对应的第二角度β；将第一角度α输入到报警参数模型中获取输出信息，输出信息包括与第一角度α相对应的报警阈值，比较第二角度β和报警阈值的大小，以获取第一比较结果，并比较车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；基于第一比较结果和第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗。

本发明实施例的自卸车防翻车系统，在非平整路面上通过角度传感器来测试整车的第一角度α和第二角度β，并通过第一角度α和第二角度β来综合判断在当前路面上举升的风险，最终实现在风险发生之前提出报警或者采取主动措施从而保护人和车的安全；在平整或者轻微倾斜的路面上通过车辆参数进行分析来判断后仰翻车的风险，最终实现在风险发生之前提出报警并主动限制升斗从而保护人和车的安全。

在可选的实施例中，在输出信息包括与第一角度α相对应的第一报警阈值和第二报警阈值的情况下，比较结果为第二角度β大于第一报警阈值小于第二报警阈值，或者第二角度β大于第二报警阈值。其中，第一报警阈值小于第二报警阈值。

需要说明的是，考虑到更合理的策略，报警等级分为2级，当整车倾斜情况超过第一报警阈值β1时候，系统判定存在一定风险，开始声光报警提醒驾驶员注意整车状态。

当整车倾斜情况超过第二报警阈值β2的时候，系统判定具备高风险，会更急促地报警同时，调整自卸车的工作参数，防止人员误操作造成风险。

具体地，在第二角度β大于所述第一报警阈值且小于第二报警阈值的情况下，在控制模块的控制下，自卸车发出报警信息，警示灯10和声音警示器11启动；

在第二角度β大于第二报警阈值的情况下，在控制模块的控制下，降低车速，或者降低悬架高度，或者同时降低车速和悬架高度。

对于超限第一报警阈值β1和第二报警阈值β2的时间长短也需要作为策略考虑到报警策略。例如在野外颠簸的乱石路上，传感器会有“第一角度α和第二角度β短时间内剧烈变化”的现象，此时系统会根据此现象将路况识别为颠簸路况。

在此路况下可能由于颠簸的加速度导致非常短暂的超过报警值(并非真实超限)，当超限时间短于预设时长的时候，可以不报警。避免频繁误触发。

为此，在可选的实施例中，在自卸车以第二角度β运行超过第一预设时长的情况下，控制模块控制自卸车发出报警信息，其中，第二角度β大于第一报警阈值小于第二报警阈值；

在自卸车以第二角度β运行超过第二预设时长的情况下，控制模块调整自卸车的工作参数，其中，第二角度β大于第二报警阈值。

例如，在自卸车以第二角度β运行超过1分钟的情况下，警示灯10和声音警示器11发出声光警示，此时第二角度β大于第一报警阈值小于第二报警阈值；

在自卸车以第二角度β运行超过30秒钟的情况下，警示灯10和声音警示器11发出声光警示，并且降低车速，或者降低悬架高度，或者同时降低车速和悬架高度，此时第二角度β大于第二报警阈值。

需要说明的是，关于报警阈值βx此时需要在不同工况和负载情况下，通过仿真和实验来测量βx值。

对第一角度α可按照每20°取样进行分析和仿真，并将数据填写在表1中。

表1第一角度α与报警阈值βx的关联关系表

如图5所示，将表1中的参数转化为坐标后拟合报警参数曲线，最终将包含报警参数曲线的报警参数模型集成至数据分析模块3，根据第一角度α获得与第一角度α相对应的第一报警阈值和第二报警阈值，以便最终做出决策。

需要说明的是，不同的车型，由于大小尺寸，重量分布不同，以及载荷的不同，第一报警阈值β1和第二报警阈值β2是不同的，需要通过实验和仿真分析进行标定。

自卸车在举升过程中重心会发生变化，一般重心会升高并且后移，在这个重心变化过程中会造成前后轮胎收到的压力产生变化。如图7所示，在车斗逐渐升起来到后仰翻车的过程中，最开始由前后轮胎同时承受载重，然后载重逐渐向后轮转移；随着载重持续向后轮转移，在前轮离地的一瞬间，所有载重都加载到后轮上。因此，在整个重心转移的过程中，前后轮的载荷是连续变化的。

轮胎载重越大，轮胎变形越严重，然后胎压也会越大；反之轮胎载重变小，轮胎的胎压就会变小。本发明实施例中检测在抬升过程中胎压的变化，间接得出车辆在抬升过程中车胎载重的变化，据此来评估翻车风险。

在本发明实施例中，获取每个轮胎的胎压值；比较每一个胎压值与预设胎压值的大小，以获取比较结果；基于比较结果，在控制模块的控制下，自卸车发出报警信息；或者，在控制模块的控制下，自卸车中断举升；或者，在控制模块的控制下，自卸车放下车斗。

轮胎在自然状态不受外界压力的情况下，内部压强为P0。轮胎装在车上后，由于受到车身自重的压力，其内部压强为P1。当整车装载货物后，其压强为Px。其中，Px＞P1＞P0，其中Px随着载重量的不同而不是固定值。

首先定义第一预设胎压值和第二预设胎压值，第一预设胎压值为受到车身自重的压力的情况下轮胎内部的压强，也就是说，第一预设胎压值为P1。

第二预设胎压值大于轮胎在不受外界压力的情况下轮胎内部的压强P0且小于受到车身自重的压力的情况下轮胎内部的压强P1。

在可选的实施例中，第二预设胎压值为轮胎在不受外界压力的情况下轮胎内部的压强和受到车身自重的压力的情况下轮胎内部的压强之和的二分之一，也就是说，第二预设胎压值为(P1+P0)/2。

当发生如图6所示的后仰翻车的过程中，随着车斗的抬起，重心向后轮转变，后轮受到更大的压力，前轮受到的压力会减小。反应到胎压就是后轮胎压增加，前轮胎压减小。当前轮的胎压降至P1，可认为货物的负载主要集中在后轮上；进一步的，当前轮胎压降至P0，可认为前轮处于悬空的临界点或者已经悬空。

在可选的实施例中，自卸车防翻车系统还包括胎压接收模块5，胎压检测仪包括四个胎压传感器，四个胎压传感器分别设于四个轮胎，四个胎压传感器均与胎压接收模块5通信连接，胎压接收模块5与数据分析模块3通信连接。

为了便于安装上述零部件，将胎压接收模块5、数据分析模块3以及控制模块4设于一个器件箱1的内部，再根据实际情况将该器件箱1设于自卸车的相应位置处。

需要说明的是，左前轮设有第一胎压传感器6，右前轮设有第二胎压传感器7，左后轮设有第三胎压传感器8，左后轮设有第四胎压传感器9，第一胎压传感器6、第二胎压传感器7、第三胎压传感器8以及第四胎压传感器9获得的胎压值可以通过无线的形式发送至胎压接收模块5。

在可选的实施例中，在预设胎压值包括第一预设胎压值和第二预设胎压值，且第一预设胎压值大于第二预设胎压值的情况下，比较结果包括如下三种情况：

一个胎压值等于第一预设胎压值，或者一个胎压值等于第二预设胎压值，或者一个胎压值小于第二预设胎压值。

具体地，在四个胎压值中的一个胎压值等于第一预设胎压值的情况下，控制模块4控制自卸车发出报警信息。

在四个胎压值中的一个胎压值等于第二预设胎压值的情况下，控制模块4发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12，此时自卸车中止举升。

在四个胎压值中的一个胎压值小于第二预设胎压值的情况下，控制模块4发送车斗下降指令至自卸车的举升控制模块12，此时自卸车车斗下降。

如图7所示，当处于载重状态的情况下，驾驶员发起举升命令时候，获取初始胎压Px，同时在举升过程中，持续监控四个方位的胎压。当其中任意一个Px降至P1时候，发出一级报警提醒驾驶员注意。当其中任意一个胎压降至(P1+P0)/2时候；发出二级报警并中断举升；当中断举升后，发现胎压依然明显朝着翻车趋势波动，也就是说，胎压小于(P1+P0)/2则发起三级报警并强制放下车斗确保安全。

如图8所示，车辆在轻微倾斜的路面上，正常行驶可能没问题。但是在抬升的过程中，随着车斗抬升，车辆的重心沿着斜线箭头上移。也存在侧翻的可能。原理同后仰翻车，一旦侧翻，整车重量会集中在车辆单侧，两侧的负载差异巨大。

当其中任意一个Px降至P1时候，系统发出一级报警提醒驾驶员注意；当其中任意一个胎压降至(P1+P0)/2时候；系统二级报警并中断举升；当中断举升后，发现胎压依然明显朝着翻车趋势波动，也就是说，胎压小于(P1+P0)/2则发起三级报警并强制放下车斗确保安全。

图7和图8的区别在于，图7的后仰侧翻是两个前轮胎压减小。图8的侧翻是同侧的前后两边胎压减小。

胎压不但和受重力相关也和温度相关。一般相同情况下，胎内温度越高分子运动越剧烈，气压越大，本发明实施例默认在25℃情况下的测算和分析。

在可选的实施例中，自卸车防翻车系统还包括四个温度传感器，四个温度传感器分别设于四个轮胎，位于同一轮胎内的温度传感器与胎压传感器通信连接。

获取轮胎内的温度值，其中，每一温度值对应有温度气压校正系数；获取轮胎的初始胎压值，基于初始胎压值和温度气压校正系数的乘积得到胎压值。

也就是说，根据温度情况，初始胎压值乘以一个温度气压校正系数η，对计算值进行修正，从而将其他温度下的胎压换算到25℃时候的胎压，方便对比做出更准确判断。

两种类型的传感器各有侧重互相配合，陀螺仪主要是在举升命令发布前，根据车辆倾斜度来判断举升风险，从而提前禁止举升；胎压传感器则是在举升过程中实时监控胎压，以便判定风险并及时中断举升甚至下降；两种类型的传感器搭配使用，可以涵盖场景更多，更安全。

在可选的实施例中，在车辆状态检测件为压力传感器的情况下，压力传感器设于自卸车的前桥；

数据分析模块3接收压力传感器发送的压力值，并比较压力值与预设压力值的大小，以获取第二比较结果；

基于第二比较结果，在控制模块4的控制下，自卸车发出报警信息；或者，发送举升中断指令至所述自卸车的举升控制模块12；或者，发送车斗下降指令至自卸车的举升控制模块12。

例如，数据分析模块3接收压力传感器发送的压力值，在压力值与第一预设压力值相等的情况下，在控制模块4的控制下，自卸车发出报警信息；

在压力值与第二预设压力值相等的情况下，在控制模块4的控制下，发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12；

在压力值小于第二预设压力值的情况下，在控制模块4的控制下，发送放下车斗指令至自卸车的举升控制模块12；

其中，第一预设压力值大于第二预设压力值。例如，第一预设压力值为1000N，第二预设压力值为500N，压力值由1200N下降至400N。

需要说明的是，在车斗逐渐升起来到后仰翻车的过程中，压力值是由大变小的，也就是说，初始的时候压力值较大，后仰翻车的时候压力值较小。通过压力值与预设压力值的比较，以便判定风险并及时中断举升甚至下降。

在可选的实施例中，在车辆状态检测单元为激光测距仪的情况下，激光测距仪设于自卸车的前桥，用于获取前桥的变形值；

数据分析模块3接收激光测距仪发送的变形值，并比较变形值与预设变形值的大小，以获取第二比较结果；

基于第二比较结果，在控制模块4的控制下，自卸车发出报警信息；或者，发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12；或者，发送车斗下降指令至自卸车的举升控制模块12。

例如，数据分析模块3接收激光测距仪发送的变形值，在变形值与第一预设变形值相等的情况下，在控制模块4的控制下，自卸车发出报警信息；

在变形值与第二预设变形值相等的情况下，在控制模块4的控制下，发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12；

在变形值大于第二变形值的情况下，在控制模块4的控制下，发送放下车斗指令至自卸车的举升控制模块12；

其中，第一预设变形值小于第二预设变形值。例如，第一预设变形值为0.1m，第二预设压力值为0.4m，变形值由0.09m增大至0.45m。

需要说明的是，在车斗逐渐升起来到后仰翻车的过程中，变形值是由小变大的，也就是说，初始的时候前桥与地面之间的距离较小，后仰翻车的时候前桥与地面之间的距离较大。通过变形值与预设变形值的比较，以便判定风险并及时中断举升甚至下降。

如图10所示，本发明实施例的自卸车防翻车方法，包括：

S100，获取车辆参数、第一角度α和与所述第一角度α相对应的第二角度β；

可以通过陀螺仪2获取第一角度α和与第一角度α相对应的第二角度β，也就是说，在自卸车的同一状态、同一时间点同时获取第一角度α和第二角度β。

在用于获取车辆参数的传感器包括设于轮胎内的胎压传感器、设于前桥上的压力传感器或设于前桥上的激光测距仪中的至少一者，车辆参数包括前桥的压力值、前桥的变形值或每个轮胎的胎压值中的至少一者。

S200，将第一角度α输入到报警参数模型中获取输出信息，输出信息包括与第一角度α相对应的报警阈值，所述第二角度β和报警阈值的大小，以获取第一比较结果，并比较车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；

其中，报警参数模型使用多组训练数据训练而成，多组中的训练数据中的每一组训练数据均包括：第一角度α和对第一角度α进行标识的报警阈值；获取报警参数模型的输出信息，其中，输出信息包括与第一角度α相对应的报警阈值；在输出信息包括与第一角度α相对应的第一报警阈值和第二报警阈值的情况下，第一比较结果为第二角度β大于第一报警阈值小于第二报警阈值，或者第二角度β大于第二报警阈值。其中，第一报警阈值小于第二报警阈值。

在车辆参数为胎压值的情况下，预设车辆参数为预设胎压值；在车辆参数为压力值的情况下，预设车辆参数为预设压力值；在车辆参数为变形值的情况下，预设车辆参数为预设变形值。

在预设胎压值包括第一预设胎压值和第二预设胎压值，且第一预设胎压值大于第二预设胎压值的情况下，第二比较结果包括如下三种情况：一个胎压值等于第一预设胎压值，或者一个胎压值等于第二预设胎压值，或者一个胎压值小于第二预设胎压值。

在预设压力值包括第一预设压力值和第二预设压力值，且第一预设压力值大于第二预设压力值的情况下，第二比较结果包括如下三种情况：压力值与第一预设压力值相等，或者压力值与第二预设压力值相等，或者压力值小于第二预设压力值。

在预设变形值包括第一预设变形值和第二预设变形值，且第一预设变形值小于第二变形值的情况下，第二比较结果包括如下三种情况：变形值与第一预设变形值相等，或者变形值与第二预设变形值相等，或者变形值大于第二变形值。

S300，基于第一比较结果和第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗。

在第二角度β大于所述第一报警阈值且小于第二报警阈值的情况下，在控制模块的控制下，自卸车发出报警信息，警示灯10和声音警示器11启动；在第二角度β大于第二报警阈值的情况下，在控制模块的控制下，降低车速，或者降低悬架高度，或者同时降低车速和悬架高度。

首先定义第一预设胎压值和第二预设胎压值，第一预设胎压值为受到车身自重的压力的情况下轮胎内部的压强，也就是说，第一预设胎压值为P1。

第二预设胎压值大于轮胎在不受外界压力的情况下轮胎内部的压强P0且小于受到车身自重的压力的情况下轮胎内部的压强P1。

在可选的实施例中，第二预设胎压值为轮胎在不受外界压力的情况下轮胎内部的压强和受到车身自重的压力的情况下轮胎内部的压强之和的二分之一，也就是说，第二预设胎压值为(P1+P0)/2。

在四个胎压值中的一个胎压值等于第一预设胎压值的情况下，控制模块4控制自卸车发出报警信息。

在四个胎压值中的一个胎压值等于第二预设胎压值的情况下，控制模块4发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12，此时自卸车中止举升。

在四个胎压值中的一个胎压值小于第二预设胎压值的情况下，控制模块4发送车斗下降指令至自卸车的举升控制模块12，此时自卸车车斗下降。

在压力值与第一预设压力值相等的情况下，在控制模块4的控制下，自卸车发出报警信息；

在压力值与第二预设压力值相等的情况下，在控制模块4的控制下，发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12；

在压力值小于第二预设压力值的情况下，在控制模块4的控制下，发送放下车斗指令至自卸车的举升控制模块12。

在变形值与第一预设变形值相等的情况下，在控制模块4的控制下，自卸车发出报警信息；

在变形值与第二预设变形值相等的情况下，在控制模块4的控制下，发送举升中断指令至自卸车的举升控制模块12；

在变形值大于第二变形值的情况下，在控制模块4的控制下，发送放下车斗指令至自卸车的举升控制模块12。

本发明实施例的自卸车防翻车方法，在非平整路面上通过第一角度α和第二角度β，并通过第一角度α和第二角度β来综合判断在当前路面上举升的风险，最终实现在风险发生之前提出报警或者采取主动措施从而保护人和车的安全；在平整或者轻微倾斜的路面上通过车辆参数进行分析来判断后仰翻车的风险，最终实现在风险发生之前提出报警并主动限制升斗从而保护人和车的安全。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (25)

1.一种自卸车防翻车系统，其特征在于，包括：角度传感器、车辆状态检测件、数据分析模块以及控制模块；

所述角度传感器设于自卸车，用于获取第一角度α和与所述第一角度α相对应的第二角度β，并发送至所述数据分析模块；

所述数据分析模块用于将第一角度α输入到报警参数模型中获取输出信息，所述输出信息包括与所述第一角度α相对应的报警阈值；比较所述第二角度β和所述报警阈值的大小，以获取第一比较结果；

所述车辆状态检测件设于自卸车，用于获取车辆参数；

所述数据分析模块接收所述车辆参数，并比较所述车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；

基于所述第一比较结果和所述第二比较结果，在所述控制模块的控制下，所述自卸车发出报警信息；或者，调整所述自卸车的工作参数；或者，发送举升中断指令至所述自卸车的举升控制模块；或者，发送放下车斗指令至所述自卸车的举升控制模块。

2.根据权利要求1所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，在路面不平的情况下，基于所述第一比较结果，在所述控制模块的控制下，所述自卸车发出报警信息；或者，调整所述自卸车的工作参数；

在路面平整且所述自卸车车斗抬升时，基于所述第二比较结果，在所述控制模块的控制下，所述自卸车发出报警信息；或者，发送举升中断指令至所述自卸车的举升控制模块；或者，发送放下车斗指令至所述自卸车的举升控制模块。

3.根据权利要求1所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，在所述输出信息包括与所述第一角度α相对应的所述第一报警阈值和所述第二报警阈值的情况下，所述第一比较结果为所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值，或者所述第二角度β大于所述第二报警阈值；

在所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值的情况下，所述控制模块控制所述自卸车发出报警信息；

在所述第二角度β大于所述第二报警阈值的情况下，所述控制模块调整所述自卸车的工作参数。

4.根据权利要求3所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，所述控制模块调整所述自卸车的工作参数包括降低所述自卸车的车速或降低所述自卸车的悬架高度中的至少一者。

5.根据权利要求3所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，在所述自卸车以所述第二角度β运行超过第一预设时长的情况下，所述控制模块控制所述自卸车发出报警信息，其中，所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值；

在所述自卸车以所述第二角度β运行超过第二预设时长的情况下，所述控制模块调整所述自卸车的工作参数，其中，所述第二角度β大于所述第二报警阈值。

6.根据权利要求5所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，所述控制模块调整所述自卸车的工作参数包括降低所述自卸车的车速或降低所述自卸车的悬架高度中的至少一者。

7.根据权利要求1所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，所述第一角度α为向量B沿顺时针方向与向量S之间的夹角，所述向量B为车身底盘平面A上车头方向的向量，所述向量S为车身底盘平面A上垂直于直线L的一条向量，所述直线L为车身底盘平面A与水平面W的相交线，所述第二角度β为车身底盘平面A与水平面W之间的夹角。

8.根据权利要求2至7任一项所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，在车辆状态检测件为胎压检测仪的情况下，所述胎压检测仪用于获取每个轮胎的胎压值，并把多个所述胎压值发送至所述数据分析模块；

所述数据分析模块比较多个所述胎压值与预设胎压值的大小，以获取所述第二比较结果。

9.根据权利要求8所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，在所述预设胎压值包括第一预设胎压值和第二预设胎压值，且所述第一预设胎压值大于所述第二预设胎压值的情况下，所述第二比较结果包括一个所述胎压值等于所述第一预设胎压值，或者一个所述胎压值等于所述第二预设胎压值，或者一个所述胎压值小于所述第二预设胎压值；

在一个所述胎压值等于所述第一预设胎压值的情况下，所述控制模块控制所述自卸车发出报警信息；

在一个所述胎压值等于所述第二预设胎压值的情况下，所述控制模块发送举升中断指令至所述自卸车的举升控制模块；

在一个所述胎压值小于所述第二预设胎压值的情况下，所述控制模块发送车斗下降指令至所述自卸车的举升控制模块。

10.根据权利要求9所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，所述第一预设胎压值为受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强；

所述第二预设胎压值大于所述轮胎在不受外界压力的情况下所述轮胎内部的压强且小于受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强。

11.根据权利要求10所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，所述第二预设胎压值为所述轮胎在不受外界压力的情况下所述轮胎内部的压强和受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强之和的二分之一。

12.根据权利要求2至7任一项所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，在所述车辆状态检测件为压力传感器的情况下，所述压力传感器设于自卸车的前桥；

所述数据分析模块接收所述压力传感器发送的压力值，并比较所述压力值与预设压力值的大小，以获取所述第二比较结果。

13.根据权利要求2至7任一项所述的自卸车防翻车系统，其特征在于，在所述车辆状态检测单元为激光测距仪的情况下，所述激光测距仪设于所述自卸车的前桥，用于获取所述前桥的变形值；

所述数据分析模块接收所述激光测距仪发送的变形值，并比较所述变形值与预设变形值的大小，以获取所述第二比较结果。

14.一种自卸车防翻车方法，其特征在于，包括：

获取车辆参数、第一角度α和与所述第一角度α相对应的第二角度β；

将所述第一角度α输入到报警参数模型中获取输出信息，所述输出信息包括与所述第一角度α相对应的报警阈值，比较所述第二角度β和所述报警阈值的大小，以获取第一比较结果，并比较所述车辆参数与预设车辆参数的大小，以获取第二比较结果；

基于所述第一比较结果和所述第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗。

15.根据权利要求14所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，所述基于所述第一比较结果和所述第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗，包括：

在路面不平的情况下，基于所述第一比较结果，自卸车发出报警信息；或者，调整自卸车的工作参数；

在路面平整且所述自卸车车斗抬升时，基于所述第二比较结果，自卸车发出报警信息；或者，自卸车中断举升；或者，自卸车放下车斗。

16.根据权利要求14所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，

在所述输出信息包括与所述第一角度α相对应的所述第一报警阈值和所述第二报警阈值的情况下，所述第一比较结果为所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值，或者所述第二角度β大于所述第二报警阈值；

在所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值的情况下，所述自卸车发出报警信息；

在所述第二角度β大于所述第二报警阈值的情况下，调整所述自卸车的工作参数。

17.根据权利要求16所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，所述调整所述自卸车的工作参数包括降低所述自卸车的车速或降低所述自卸车的悬架高度中的至少一者。

18.根据权利要求16所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，在所述自卸车以所述第二角度β运行超过第一预设时长的情况下，所述自卸车发出报警信息，其中，所述第二角度β大于所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值；

在所述自卸车以所述第二角度β运行超过第二预设时长的情况下，调整所述自卸车的工作参数，其中，所述第二角度β大于所述第二报警阈值。

19.根据权利要求18所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，所述调整所述自卸车的工作参数包括降低所述自卸车的车速或降低所述自卸车的悬架高度中的至少一者。

20.根据权利要求15至19任一项所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，在所述车辆参数为胎压值的情况下，获取每个轮胎的胎压值，比较多个所述胎压值与预设胎压值的大小，以获取所述第二比较结果。

21.根据权利要求20所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，在所述预设胎压值包括第一预设胎压值和第二预设胎压值，且所述第一预设胎压值大于所述第二预设胎压值的情况下，所述第二比较结果包括一个所述胎压值等于所述第一预设胎压值，或者一个所述胎压值等于所述第二预设胎压值，或者一个所述胎压值小于所述第二预设胎压值；

在一个所述胎压值等于所述第一预设胎压值的情况下，所述自卸车发出报警信息；

在一个所述胎压值等于所述第二预设胎压值的情况下，自卸车中断举升；

在一个所述胎压值小于所述第二预设胎压值的情况下，自卸车放下车斗。

22.根据权利要求21所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，所述第一预设胎压值为受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强；

所述第二预设胎压值大于所述轮胎在不受外界压力的情况下所述轮胎内部的压强且小于受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强。

23.根据权利要求22所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，所述第二预设胎压值为所述轮胎在不受外界压力的情况下所述轮胎内部的压强和受到车身自重的压力的情况下所述轮胎内部的压强之和的二分之一。

24.根据权利要求15至19任一项所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，在所述车辆参数为压力值的情况下，获取前桥的压力值，比较所述压力值与预设压力值的大小，以获取所述第二比较结果。

25.根据权利要求15至19任一项所述的自卸车防翻车方法，其特征在于，在所述车辆参数为变形值的情况下，获取前桥的变形值，比较所述变形值与预设变形值的大小，以获取所述第二比较结果。

Images