RU2702476C1 - Vehicle overturn prevention method - Google Patents
Vehicle overturn prevention method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702476C1 RU2702476C1 RU2018141612A RU2018141612A RU2702476C1 RU 2702476 C1 RU2702476 C1 RU 2702476C1 RU 2018141612 A RU2018141612 A RU 2018141612A RU 2018141612 A RU2018141612 A RU 2018141612A RU 2702476 C1 RU2702476 C1 RU 2702476C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- speed
- car
- center
- rollover
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автомобилестроению, в частности, к способам и устройствам активной безопасности всех типов грузовых и легковых автомобилей, предпочтительно беспилотных грузовых бескабинных транспортных средств с электроприводом (БГТСЭ).The invention relates to the automotive industry, in particular, to methods and devices for active safety of all types of trucks and cars, preferably unmanned cargo unmanned vehicles with electric drive (BGTSE).
Предпочтительная область использования обусловлена отсутствием водителя в БГТСЭ, ввиду чего требования к предотвращению опрокидывания в реальных условиях эксплуатации существенно возрастают, особенно на виражах и при движении БГТСЭ на мокром дорожном покрытии и наличии гололеда.The preferred area of use is due to the lack of a driver in the BGTSE, which is why the requirements for preventing rollover in real operating conditions increase significantly, especially in turns and when driving a BGTSE on wet road surfaces and the presence of ice.
Известен способ и система для его реализации, предназначенные для определения опрокидывания транспортного средства и опасных ситуаций, которые могут предшествовать опрокидыванию, в частности, тип опрокидывания, вызванного обвалом грунта, которые включает следующие шаги, которые представляются в виде циклов, определение бокового ускорения транспортного средства, расчет производной ускорения, основанный на боковых ускорениях, полученных, по крайней мере, за 2 шага, определение возможности опрокидывания транспортного средства, основанное на боковом ускорении, полученном, по крайней мере, за один шаг и производная ускорения рассчитанного, по крайней мере, за один шаг, генерация выходного сигнала активации, основанного, по крайней мере, на возможности опрокидывания транспортного средства, определенной на шаге. (см. патент США US 8046135 В2, заявители DELPHI TECH INC, опубл. 25.10.2011).A known method and system for its implementation, designed to determine the rollover of the vehicle and dangerous situations that may precede the rollover, in particular, the type of rollover caused by a collapse of the ground, which includes the following steps, which are presented in cycles, determining the lateral acceleration of the vehicle, calculation of the derivative of acceleration based on lateral accelerations obtained in at least 2 steps; determination of the possibility of a vehicle overturning based on based on the lateral acceleration obtained in at least one step and the derivative of the acceleration calculated in at least one step, the generation of an activation output signal based at least on the possibility of the vehicle overturning determined in the step. (see US patent US 8046135 B2, applicants DELPHI TECH INC, publ. 25.10.2011).
Основным недостатком способа является неопределенность необходимого тормозного замедления для предотвращения опрокидывания.The main disadvantage of this method is the uncertainty of the necessary braking deceleration to prevent rollover.
Известен способ и устройство для предотвращения бокового опрокидывания моторных транспортных средств, в котором определена поперечная переменная, которая отражает поперечную динамику моторного транспортного средства, данную поперечную переменную сравнивают, по меньшей мере, с одним пороговым значением и, в зависимости от результата сравнения, осуществляют тормозное вмешательство для предотвращения бокового опрокидывания. Установлена переменная наклона, которая отражает боковой наклон кузова транспортного средства и ее пороговым значением является функция переменной наклона, (см. патент США US 9505286 В2, заявители GOETTSCH GERHARD; MERLEIN DOMINIK; BOSCH GMBH ROBERT, опубл. 29.11.2016).A known method and device for preventing lateral rollover of motor vehicles, in which a transverse variable is defined that reflects the transverse dynamics of a motor vehicle, this transverse variable is compared with at least one threshold value and, depending on the comparison result, brake intervention is performed to prevent lateral tipping over. A tilt variable has been established that reflects the lateral tilt of the vehicle body and its threshold value is a function of the tilt variable (see U.S. Pat. No. 9,505,286 B2, Applicants GOETTSCH GERHARD; MERLEIN DOMINIK; BOSCH GMBH ROBERT, published November 29, 2016).
Основным недостатком способа является сложность сенсорной части системы, предполагающей использование значительного числа датчиков, включая датчики скорости вращения колес, поперечного ускорения, скорости рыскания, тормозного давления и угла поворота рулевого колеса.The main disadvantage of this method is the complexity of the sensor part of the system, involving the use of a significant number of sensors, including sensors for wheel speed, lateral acceleration, yaw rate, brake pressure and steering angle.
Известен способ, основанный на кинематике оценки абсолютного угла крена кузова транспортного средства, в котором абсолютный угол крена кузова транспортного средства оценивается путем объединения двух предварительных оценок угла крена, основанных на их частоте, таким образом, что объединенная оценка непрерывно способствует более точным предварительным оценкам угла крена. Первая предварительная оценка угла крена, основана на измеренной скорости крена, улучшенной за счет первоначальной компенсации сигнала скорости крена для ошибки смещения с использованием оценок скорости крена, полученных из других измеренных параметров. Вторая предварительная оценка угла крена определяется на основе кинематической связи между углом крена, боковым ускорением, скоростью рыскания и скоростью транспортного средства. Объединенная оценка угла крена использует коэффициент объединения, который изменяется с частотой сигналов предварительного угла крена, и фактор объединения, используемый в коэффициенте объединения, устанавливается на разные значения в зависимости от того, находится ли транспортное средство в стационарном или переходном состоянии, (см. патент ЕС ЕР 2127988 А1, заявитель DELPHI TECH INC, опубл. 02.12.2009).A known method based on the kinematics of estimating the absolute angle of heel of a vehicle body, in which the absolute angle of heel of the vehicle body is estimated by combining two preliminary estimates of the angle of heel based on their frequency, so that the combined estimate continuously contributes to more accurate preliminary estimates of the angle of heel . The first preliminary estimate of the roll angle is based on the measured roll speed, improved by initially compensating the roll speed signal for the bias error using roll speed estimates obtained from other measured parameters. A second preliminary estimate of the roll angle is determined based on the kinematic relationship between the roll angle, lateral acceleration, yaw rate and vehicle speed. The combined roll angle estimate uses a combining factor that varies with the frequency of the preliminary roll angle signals, and the combining factor used in the combining coefficient is set to different values depending on whether the vehicle is stationary or in transition (see EU patent EP 2127988 A1, Applicant DELPHI TECH INC, publ. 02.12.2009).
Недостатком способа является значительное количество измеряемых параметров и сложная процедура обработки данных для прогнозирования опрокидывания.The disadvantage of this method is a significant number of measured parameters and a complex data processing procedure for predicting rollover.
Наиболее близким по технической сущности является способ и система предотвращения опрокидывания транспортного средства на неровной полосе движения. Дорожные изображения, снятые устройствами захвата изображений, используются для расчета информации о дороге. Информация о дороге вместе с информацией о динамике транспортного средства, такой как скорость и ускорение транспортного средства, используется для прогнозирования угла опрокидывания и бокового ускорения транспортного средства, движущегося по неровной полосе движения. В способе предотвращения опрокидывания автомобиля регистрируют и обрабатывают сигналы, формируемые импульсными датчиками частот вращения колес автомобиля, и передают их через блок сопряжения в блок обработки информации, в котором определяют значения таких физических переменных, как скорость центра масс и угол поворота управляемых колес и сравнивают их с граничными значениями, характеризующими критическое состояние автомобиля, и формируют, в случае превышения прогнозируемой скорости центра масс величины прогнозируемой скорости опрокидывания, на выходе блока обработки информации управляющие сигналы, передаваемые на устройства управления акселератором и/или тормозной системой и устройство индикации включения торможения, Помимо этого определяют высоту центра масс и критическую скорость опрокидывания транспортного средства, движущегося по неровной полосе движения, которые вырабатываются и используются для определения индекса опрокидывания транспортного средства. Если индекс опрокидывания транспортного средства превышает заданное значение, система предупреждает водителя или напрямую контролирует скорость движения транспортного средства, чтобы автомобиль не перевернулся на неровной полосе движения, (см. патент США US 9116784 В2, заявители AUTOMOTIVE RES & TEST СТ, опубл. 25.08.2015).The closest in technical essence is the method and system to prevent the rollover of a vehicle in an uneven lane. Traffic images captured by image capturing devices are used to calculate road information. Road information along with vehicle dynamics information, such as vehicle speed and acceleration, is used to predict the tipping angle and lateral acceleration of a vehicle moving in an uneven lane. In the method of preventing the car from rolling over, the signals generated by the pulse sensors of the vehicle’s wheel speeds are recorded and processed and transmitted through the interface unit to the information processing unit, in which the values of such physical variables as the center of mass velocity and the steering wheel angle are determined and compared with the boundary values characterizing the critical condition of the car, and form, in case of exceeding the predicted speed of the center of mass, the value of the predicted speed throwing, at the output of the information processing unit, control signals transmitted to the accelerator and / or brake system control devices and the brake enable indication device. In addition, the height of the center of mass and the critical rollover speed of the vehicle moving along an uneven lane are determined, which are generated and used for determining the rollover index of a vehicle. If the vehicle rollover index exceeds a preset value, the system warns the driver or directly controls the vehicle speed so that the car does not roll over in an uneven lane, (see US patent US 9116784 B2, Applicants AUTOMOTIVE RES & TEST ST, published on 08.25.2015 )
Недостатком известного способа являются ограниченные возможности системы, так как основным источником получения информации о параметрах движения автомобиля являются дорожные изображения, но это усложняет обработку изображений дороги в условиях темного времени суток, осадков, тумана и ярких источников света. Сигналы, формируемые импульсными датчиками частот вращения колес автомобиля, являются вспомогательными при определении параметров движения автомобиля и не являются определяющими для указанных параметров, что приводит к высокой сложности вычислений.The disadvantage of this method is the limited capabilities of the system, since the main source of information about the parameters of the car’s movement are road images, but this complicates the processing of road images in the dark, rain, fog and bright light sources. The signals generated by the pulse sensors of the vehicle’s wheel speeds are auxiliary in determining the vehicle’s motion parameters and are not decisive for these parameters, which leads to high computational complexity.
Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в косвенных измерениях, прогнозировании и предотвращении опрокидывания автомобиля.The technical problem, the solution of which the invention is directed, consists in indirect measurements, predicting and preventing the rollover of a car.
Поставленная техническая задача решается тем, что в способе предотвращения опрокидывания автомобиля, при котором регистрируют и обрабатывают сигналы, формируемые импульсными датчиками частот вращения колес автомобиля, и передают их через блок сопряжения в блок обработки информации, в котором определяют значения физических переменных, а именно скорости центра масс и угла поворота управляемых колес и сравнивают их с граничными значениями, характеризующими критическое состояние автомобиля, и формируют, в случае превышения прогнозируемой скорости центра масс величины прогнозируемой скорости опрокидывания, на выходе блока обработки информации управляющие сигналы, передаваемые на устройства управления акселератором и/или тормозной системой и устройство индикации включения торможения, причем в блоке обработки информации в реальном времени формируют методом экстраполяции по времени прогнозируемые значения скорости центра масс, угла поворота управляемых колес автомобиля и граничного значения скорости опрокидывания автомобиля, путем математической обработки сигналов о частотах вращения колес и настроечных параметров с помощью микроконтроллера с программным обеспечением, и формируют, в случае превышения величины прогнозируемой скорости центра масс автомобиля в сравнении с величиной прогнозируемой скорости опрокидывания, управляющие воздействия на устройства управления акселератором и/или тормозной системой для автоматического предотвращения опрокидывания автомобиля и на устройство индикации включения торможения, предназначенное для передачи водителю информации о включении автоматического режима предотвращения опрокидывания автомобиля. Водитель в беспилотных грузовых бескабинных транспортных средствах с электроприводом отсутствует, а информация о предаварийном режиме БГТСЭ должна быть доведена до сведения оператора, следящего за процессом движения на дороге для принятия мер по предотвращению возникновения возможности аварийных ситуаций в других транспортных средствах.The stated technical problem is solved by the fact that in the method of preventing the vehicle from capsizing, in which the signals generated by the pulse sensors of the vehicle wheel speed are recorded and transmitted through the interface unit to the information processing unit, in which the values of the physical variables, namely the center speed, are determined masses and the angle of rotation of the steered wheels and compare them with the boundary values characterizing the critical condition of the car, and form, in case of exceeding, we predict at the speed of the center of mass, the values of the predicted rollover speed, at the output of the information processing unit, control signals transmitted to the accelerator and / or brake system control devices and the brake enable indication device, and in the information processing unit in real time, the predicted center speed values are generated by time extrapolation mass, the angle of rotation of the steered wheels of the car and the limit value of the speed of the rollover of the car, by mathematical processing the signal about wheel speeds and tuning parameters using a microcontroller with software, and form, in case of exceeding the predicted speed of the center of mass of the car in comparison with the value of the predicted rollover speed, control actions on the accelerator control device and / or brake system to automatically prevent rollover the car and to the device for indicating the inclusion of braking, designed to transmit to the driver information on the inclusion of automatic About the vehicle rollover prevention mode. The driver is not available in electric unmanned unmanned cargo vehicles, and information about the pre-emergency operation of the BGTSE should be brought to the attention of the operator monitoring the process of movement on the road to take measures to prevent the possibility of emergency situations in other vehicles.
Технический результат состоит в динамической стабилизации безопасной скорости автомобиля на виражах, за счет чего предотвращается опрокидывание автомобиля.The technical result consists in the dynamic stabilization of the safe speed of the car at bends, due to which the rollover of the car is prevented.
Заявленное изобретение поясняется рисунками, где:The claimed invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 представлена блок-схема алгоритма предотвращения опрокидывания автомобиля;in FIG. 1 is a flowchart of a vehicle rollover prevention algorithm;
на фиг. 2 представлена кинематическая схема движения легкового автомобиля на вираже.in FIG. 2 presents a kinematic diagram of the movement of a car on a bend.
Фиг. 1 содержит вычислительные блоки алгоритма предотвращения опрокидывания автомобиля, реализующие следующие действия способа:FIG. 1 contains the computational units of the vehicle rollover prevention algorithm that implements the following method steps:
1 - ввод данных о частотах вращения колес;1 - data input on wheel speeds;
2 - вычисление продольных скоростей вращения колес;2 - calculation of longitudinal speeds of rotation of the wheels;
3 - вычисление продольной скорости центра масс и разности скоростей вращения пар колес;3 - calculation of the longitudinal velocity of the center of mass and the difference in the rotational speeds of the pairs of wheels;
4 - вычисление угла поворота управляемых колес;4 - calculation of the angle of rotation of the steered wheels;
5 - вычисление граничной скорости опрокидывания автомобиля;5 - calculation of the marginal speed of the rollover of the car;
6 - экстраполяция по времени скорости центра масс и граничной скорости опрокидывания;6 - extrapolation over time of the velocity of the center of mass and the marginal velocity of capsizing;
7 - вычисление тягово-тормозного ускорения;7 - calculation of traction and brake acceleration;
8 - формирование управляющих воздействий на акселератор и тормозную систему;8 - the formation of control actions on the accelerator and brake system;
9 - индикация включения торможения;9 - indication of the inclusion of braking;
10 - вывод данных на внешние устройства.10 - data output to external devices.
Для реализации способа согласно предложенному изобретению может быть использована система предотвращения опрокидывания автомобиля, которая включает датчики частот вращения колес автомобиля, связанные с блоком сопряжения линиями связи, блок обработки информации, выполненный с возможностью получения от датчиков частот вращения колес автомобиля посредством линий связи и блока сопряжения соответствующих сигналов и формирования на их основании и на основании настроечных параметров оценки физических параметров, характеризующих состояние автомобиля, управляющих воздействий на устройства управления акселератором и/или тормозной системой и устройство индикации включения торможения, блок ввода и отображения информации, включающий устройство ввода для ввода настроечной информации и выбора режима отображения информации, устройства управления акселератором и/или тормозной системой, устройство индикации включения торможения, вторичный источник питания, который осуществляет стабилизацию и преобразование напряжения, получаемого от бортовой сети автомобиля, в величины напряжения, необходимые для питания микроконтроллера, средства визуального отображения информации.To implement the method according to the proposed invention, a vehicle rollover prevention system can be used, which includes vehicle wheel speed sensors associated with a communication line interface unit, an information processing unit adapted to receive vehicle wheel speed sensors through communication lines and an interface unit signals and the formation on their basis and on the basis of tuning parameters of the assessment of physical parameters characterizing the state the vehicle, the control actions on the accelerator and / or brake system control devices and the brake actuation indication device, the information input and display unit including the input device for inputting tuning information and selecting the information display mode, the accelerator and / or brake system control device, an indication device braking, a secondary power source that stabilizes and converts the voltage received from the vehicle's on-board network into quantities the voltage required to power the microcontroller, a means of visual display of information.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Сигналы, формируемые импульсными датчиками частот вращения колес автомобиля, регистрируют, обрабатывают и передают их через блок сопряжения в блок обработки информации. В блоке обработки информации определяют значения таких физических переменных, как скорость центра масс и угол поворота управляемых колес, и сравнивают их с граничными значениями, характеризующими критическое состояние автомобиля. А именно, в блоке обработки информации в реальном времени формируют методом экстраполяции по времени прогнозируемые значения скорости центра масс, угла поворота управляемых колес и граничного значения скорости опрокидывания автомобиля, путем математической обработки сигналов о частотах вращения колес и настроечных параметров с помощью микроконтроллера с программным обеспечением, и формируют, в случае превышения величины прогнозируемой скорости центра масс автомобиля в сравнении с величиной прогнозируемой скорости опрокидывания, управляющие воздействия на устройства управления акселератором и/или тормозной системой для автоматического предотвращения опрокидывания автомобиля и на устройство индикации включения торможения для передачи водителю информации о включении автоматического режима предотвращения опрокидывания автомобиля.The signals generated by the pulse sensors of the vehicle’s wheel speeds are recorded, processed and transmitted through the interface unit to the information processing unit. In the information processing unit, the values of such physical variables as the speed of the center of mass and the angle of rotation of the steered wheels are determined, and they are compared with boundary values characterizing the critical condition of the car. Namely, in the real-time information processing unit, the predicted values of the center of mass velocity, the steering wheel angle of rotation and the limit value of the vehicle rollover speed are generated by time extrapolation by mathematical processing of the signals about the wheel speeds and tuning parameters using a microcontroller with software, and form, in case of exceeding the predicted velocity of the center of mass of the car in comparison with the magnitude of the predicted rollover speed, control actions on the accelerator and / or brake system control devices for automatically preventing the car from tipping over and on the brake actuation indication device for transmitting information to the driver about the automatic tipping prevent mode activation.
В качестве математической модели косвенных измерений скорости центра масс автомобиля, Vm и угла поворота управляемых колес Ψс, используется система уравнений линейных скоростей вращения колес Vi, 1≤i≤4 на вираже:As a mathematical model of indirect measurements of the center of mass of the car speed, V m, and the steering angle Ψ, which is used a system of wheel rotation speeds of
ΔVSi, 1≤i≤4 - скорости продольных скольжений колес;ΔV Si , 1≤i≤4 - the speed of the longitudinal sliding of the wheels;
Δωm - угловая скорость сноса или заноса колес автомобиля.Δω m is the angular velocity of drift or skidding of the wheels of the car.
На фиг. 2 приняты следующие обозначения:In FIG. 2 adopted the following notation:
b - колесная база автомобиля;b - wheelbase of the car;
Ψ1 и Ψ2 - углы поворота соответственно 1-го и 2-го управляемых колес;Ψ 1 and Ψ 2 - rotation angles of the 1st and 2nd steered wheels, respectively;
Ψс - средний угол поворота управляемых колес;Ψ c is the average angle of rotation of the steered wheels;
a 1 и а 2 - размеры колеи передних и задних колес; a 1 and a 2 - the gauge of the front and rear wheels;
Vi - линейная скорость вращения i-го колеса (1≤i≤4);V i - the linear speed of rotation of the i-th wheel (1≤i≤4);
Ri - радиусы поворота соответствующих колес;R i are the turning radii of the respective wheels;
Rm и Vm - соответственно радиус поворота и линейная скорость продольного движения центра масс;R m and V m respectively the radius of rotation and the linear velocity of the longitudinal motion of the center of mass;
ΨR - угол рысканья;Ψ R is the yaw angle;
b* - расстояние от центра масс до задней оси автомобиля;b * is the distance from the center of mass to the rear axle of the vehicle;
ωm - угловая скорость вращения центра масс автомобиля на вираже при движении без сноса или заноса колес.ω m - the angular velocity of rotation of the center of mass of the car at a bend when driving without drift or skidding.
Оценки формируются по данным измерений частот вращения колес ωi(k) и настроечных данных свободных радиусов Rci(k) колес.Grades are formed according to measurements of wheel speeds ω i (k) and tuning data of free radii R ci (k) of the wheels.
Решение некорректной задачи определения оценок (1≤i≤4) по известным оценкам настроечным параметрам b, a 1≈а, а 2≈а при Δωm=0 приведено в алгоритме определенных параметров движения автомобиля (Свидетельство об государственной регистрации программы для ЭВМ №2009616286. ИНКА-СПОРТ Версия 2.0 / Бузников С.Е., Елкин Д.С. // Роспатент, 2009).Solving the incorrect task of determining grades (1≤i≤4) according to well-known estimates the tuning parameters b, a 1 ≈ a , and 2 ≈ a for Δω m = 0 are given in the algorithm for certain vehicle motion parameters (Certificate of state registration of a computer program No. 20099616286. INCA-SPORT Version 2.0 / Buznikov S.E., Elkin D .S. // Rospatent, 2009).
Так, в частности, оценка продольной скорости центра масс определяется в виде:So, in particular, the estimation of the longitudinal velocity of the center of mass defined as:
где |ΔVSi(k)+ΔVSj(k)|=min[|ΔVS1(k)+ΔVS2(k)|,|ΔVS3(k)+ΔVS4(k)|,|ΔVS1(k)+ΔVS4(k)|,|ΔVS2(k)+ΔVS3(k)|].where | ΔV Si (k) + ΔV Sj (k) | = min [| ΔV S1 (k) + ΔV S2 (k) |, | ΔV S3 (k) + ΔVS 4 (k) |, | ΔV S1 (k ) + ΔV S4 (k) |, | ΔV S2 (k) + ΔV S3 (k) |].
Для пары колес разных бортов разность ΔVi,j=Vi-Vj равна:For a pair of wheels of different sides, the difference ΔV i, j = V i -V j is equal to:
Решение (3) в случае и ΔVSi=ΔVSj=0:Solution (3) in the case of and ΔV Si = ΔV Sj = 0:
Принимая оценку получим, что:Accepting grade we get that:
Рассматривается случай опрокидывания автомобиля на гладкой горизонтальной поверхности при условии, что граничная скорость опрокидывания меньше граничных скоростей сноса и заноса колес и, следовательно, Δωm=0.The case of a car overturning on a smooth horizontal surface is considered under the condition that the boundary speed of the rollover is less than the boundary speeds of drift and skidding of the wheels and, therefore, Δω m = 0.
Граничная скорость опрокидывания Vгр0 определяется из условий равенства опрокидывающего и возвращающего моментов, и составляет:The boundary tipping speed V gr0 is determined from the equality of the tipping and returning moments, and is:
hm - высота центра масс автомобиля.h m - the height of the center of mass of the car.
Прогнозирование возникновения опрокидывания автомобиля выполняется путем экстраполяции граничной прогнозируемой скорости опрокидывания Vгр0 и прогнозируемой скорости центра масс Vm по времени τэ и проверки выполнения неравенства:Prediction of the occurrence of a vehicle rollover is performed by extrapolating the boundary predicted rollover speed V gr0 and the predicted center of mass velocity V m over time τ e and verify the inequality:
В случае, если неравенство (8) выполняется, активируют устройства управления акселератором и/или тормозной системой и устройство вывода графической информации.In case inequality (8) is satisfied, accelerator and / or brake system control devices and a graphic information output device are activated.
Величина времени экстраполяции τэ включает время прогнозирования наступления события опрокидывания и время запаздывания, вносимое из-за конечного быстродействия вычислительного устройства и запаздываний устройств управления акселератором и/или тормозной системой.The extrapolation time τ e includes the time for predicting the occurrence of the rollover event and the delay time introduced due to the finite speed of the computing device and the delay of the accelerator and / or brake system control devices.
Величина тягово-тормозного ускорения a dT, достаточного для предотвращения сноса или заноса колес автомобиля определяется из решения уравнения продольного движения центра масс автомобиля:The value of the traction and brake acceleration a dT sufficient to prevent drift or skidding of the vehicle’s wheels is determined by solving the equation of longitudinal motion of the vehicle’s center of mass:
kx - коэффициент лобового аэродинамического сопротивления;k x - coefficient of frontal aerodynamic drag;
kтр - коэффициент трения качения колес;k Tr - coefficient of friction of rolling wheels;
αT - угол тангажа автомобиля.α T - pitch angle of the car.
При из (9) получим величину αdT:At from (9) we obtain the value of α dT :
В случае движения по горизонтальной поверхности αT=0, и пренебрегая силами аэродинамического сопротивления и трения качения, получим приближенно:In the case of movement on a horizontal surface α T = 0, and neglecting the forces of aerodynamic drag and rolling friction, we obtain approximately:
Распределение тягового-тормозного замедления между двигателем, трансмиссией и тормозной системой выполняется в соответствии с характеристиками этих систем.The distribution of traction and deceleration between the engine, transmission and brake system is carried out in accordance with the characteristics of these systems.
Описанная последовательность действий способа и используемое для его реализации минимальное число технических средств позволяет достичь следующих технических преимуществ над известными способами:The described sequence of steps of the method and the minimum number of technical means used for its implementation allows to achieve the following technical advantages over known methods:
- возможность прогнозирования и предотвращения опрокидывания автомобиля до возникновения этого события;- the ability to predict and prevent the rollover of a car before the occurrence of this event;
- низкая стоимость технических средств, обусловленная наличием только штатных физических датчиков первичной информации, необходимых и достаточных для решения задачи;- low cost of technical equipment, due to the presence of only full-time physical sensors of primary information necessary and sufficient to solve the problem;
- возможность функционирования в неполной конфигурации датчиков частот вращения колес, включая отказы одного или двух датчиков разных бортов автомобиля;- the possibility of functioning in an incomplete configuration of wheel speed sensors, including failures of one or two sensors of different sides of the car;
- пониженное энергопотребление, обусловленное использованием только штатных датчиков для получения информации;- reduced power consumption due to the use of only full-time sensors to obtain information;
- более высокая эксплуатационная надежность, обусловленная минимальной конфигурацией используемых технических средств, включая штатные датчики первичной информации;- higher operational reliability, due to the minimum configuration of the used technical means, including standard primary information sensors;
- отсутствие влияния состояния внешней среды, включая освещенность, осадки, туман и прочее, на эффективность функционирования системы;- the lack of influence of the state of the external environment, including illumination, precipitation, fog, etc., on the efficiency of the system;
- возможность использования способа для автоматического предотвращения опрокидываний транспортных средств, включая беспилотные грузовые бескабинные транспортные средства.- the ability to use the method to automatically prevent rollovers of vehicles, including unmanned cargo vehicles without cabs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141612A RU2702476C1 (en) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | Vehicle overturn prevention method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141612A RU2702476C1 (en) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | Vehicle overturn prevention method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2702476C1 true RU2702476C1 (en) | 2019-10-08 |
Family
ID=68170774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018141612A RU2702476C1 (en) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | Vehicle overturn prevention method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2702476C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115107623A (en) * | 2022-06-23 | 2022-09-27 | 淮阴工学院 | Rollover prevention early warning method for hazardous chemical transport vehicle |
RU2811999C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Method for preventing rollover of road train |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090037057A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Daniel Sygnarowicz | Method and system for detecting a vehicle rollover, in particular a soil trip rollover |
US20110190976A1 (en) * | 2008-08-27 | 2011-08-04 | Gerhard Goettsch | Method and device for preventing the lateral rollover of motor vehicle |
US20140081542A1 (en) * | 2012-09-18 | 2014-03-20 | Automotive Research & Test Center | System and method for preventing vehicle from rolling over in curved lane |
-
2018
- 2018-11-27 RU RU2018141612A patent/RU2702476C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090037057A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Daniel Sygnarowicz | Method and system for detecting a vehicle rollover, in particular a soil trip rollover |
US20110190976A1 (en) * | 2008-08-27 | 2011-08-04 | Gerhard Goettsch | Method and device for preventing the lateral rollover of motor vehicle |
US20140081542A1 (en) * | 2012-09-18 | 2014-03-20 | Automotive Research & Test Center | System and method for preventing vehicle from rolling over in curved lane |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115107623A (en) * | 2022-06-23 | 2022-09-27 | 淮阴工学院 | Rollover prevention early warning method for hazardous chemical transport vehicle |
CN115107623B (en) * | 2022-06-23 | 2023-09-29 | 淮阴工学院 | Side-turning prevention early warning method for hazardous chemical substance transport vehicle |
RU2811999C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Method for preventing rollover of road train |
RU2811998C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Method for preventing rollover of road train |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101612938B (en) | Judgment line calculation for vehicle safety system | |
US9845109B2 (en) | Continuous estimation of surface friction coefficient based on EPS and vehicle models | |
US9278693B2 (en) | System and method for improving vehicle performance on grade | |
JP6045702B2 (en) | Method, control device and system for determining tread depth of tire tread | |
US9116784B2 (en) | System and method for preventing vehicle from rolling over in curved lane | |
US7660669B2 (en) | Lane departure avoidance system | |
US11780437B2 (en) | Controlling movement of a vehicle | |
US6430494B1 (en) | Preceding vehicle following control apparatus and method for automotive vehicle | |
EP2055600B1 (en) | Vehicle control apparatus | |
US8700282B2 (en) | Method and apparatus for vehicle sway detection and reduction | |
US20140244120A1 (en) | Vehicle Mass Computation | |
JPH11316152A (en) | Device for finding automobile weight | |
CN112298136B (en) | Driving control method, device and equipment for automatic driving vehicle and readable medium | |
EP2261093B1 (en) | Method and system for predictive yaw stability control for automobile | |
US20190367044A1 (en) | Vehicle control system | |
US20200086885A1 (en) | Vehicle Control Device | |
US20240083387A1 (en) | Techniques to detect theft of goods in vehicles | |
US20200331527A1 (en) | System for recognizing trailer of vehicle and method thereof | |
RU2702476C1 (en) | Vehicle overturn prevention method | |
JP4790521B2 (en) | Automatic braking control device | |
Sevil et al. | Development of an adaptive autonomous emergency braking system based on road friction | |
JP3271956B2 (en) | Road surface friction coefficient estimation device for vehicles | |
RU2702878C1 (en) | Method for prevention of drift and slippage of car wheels | |
RU2702877C1 (en) | Car tilting prevention system | |
RU2811998C1 (en) | Method for preventing rollover of road train |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200421 Effective date: 20200421 |