一种重型卡车弯道防侧翻预警系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111667705A(43)申请公布日2020.09.15(21)申请号202010503369.XG01B21/20(2006.01)(22)申请日2020.06.05G01C1/00(2006.01)G01C9/00(2006.01)(71)申请人吉林大学G01C11/00(2006.01)地址130012吉林省长春市前进大街2699G01M1/12(2006.01)号G01S15/42(2006.01)(72)发明人梁玉任振轩郝御博郑宏宇(74)专利代理机构长春市恒誉专利代理事务所(普通合伙)22212代理人李荣武(51)Int.Cl.G08G1/0967(2006.01)G08G1/04(2006.01)B60K35/00(2006.01)B60Q9/00(2006.01)G01B21/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种重型卡车弯道防侧翻预警系统(57)摘要一种重型卡车弯道防侧翻预警系统，本发明方法包括以下步骤：1)设置一种基于动态监测的重型卡车弯道防侧翻预警系统，其中包括：测量装置，预警装置，人机协同装置和云计算连接装置。2)利用摄像头摄取道路坡度宽度和车辆周围障碍物等信息，并结合倾角仪所测车厢侧倾角、云端测量的弯道曲率与质心高度，计算出车辆侧倾加速度，推测侧倾预警时间与侧倾对相邻车辆影响结果。3)根据质心偏移距离、车轮外倾角和车厢倾斜角判断预警级别，预警装置起作用，并结合云计算结果采取人机协同作用下的预警应对方案。与现有技术相比，此发明可以更加安全的解决重型卡车在弯道保持高速前进并防止侧倾的问题。CN111667705ACN111667705A权利要求书1/2页1.一种重型卡车弯道防侧翻预警系统，其特征在于：包括防侧倾测量装置，防侧倾预警装置，防侧倾人机协同装置和防侧倾云计算连接装置；其中防侧倾测量装置包括6枚100°广角摄像机、两个左超声波传感器、两个右超声波传感器和倾角仪，防侧倾预警装置包括报警灯、报警器、车内显示屏和加速遏制装置，防侧倾人机协同装置包括人机操作界面，防侧倾云计算连接装置包括云端卫星数据、后台管理者和计算装置。2.如权利要求1所述的一种重型卡车弯道防侧翻预警系统，其特征在于：防侧倾测量装置包括6枚100°广角摄像机、两个左超声波传感器、两个右超声波传感器和倾角仪：1)六枚摄像机分别置于车辆四条竖直边线和前上边线、后下边线中点；置于车辆四条竖直边线的摄像机安装于此点伸出k1距离的支架上，置于前上边线、后下边线中点的摄像机安装于此点伸出k2距离的支架上，两支架伸出长度k1、k2由如下关系式确定：其中，x为车长，y为车宽，z为车高；六枚摄像机均贴紧右侧面摄像100°范围，用于水平竖直360°摄取当前及前方行驶路段的坡度宽度和车辆周围障碍物等信息；2)超声波传感器左右各两个放置于车厢两侧下边线端点，用于采集侧倾内侧与相邻车辆或隔离带距离；3)倾角仪置于车辆底盘几何中心，用于采集测量车厢侧倾角，即倾角仪读数减去道路坡度，其中道路坡度由云端储存数据提供。3.如权利要求1所述的一种重型卡车弯道防侧翻预警系统，其特征在于：防侧倾预警装置包括报警灯、报警器、车内显示屏和加速遏制装置：报警灯安装于仪表盘左侧，其作用是通过光学信号提醒驾驶员车辆处于侧倾即将发生状态，根据预警级别以不同频率闪烁；报警器安装于驾驶员正上方，其作用是通过声学信号提醒驾驶员车辆处于侧倾发生状态，根据预警级别发出频率不同的蜂鸣声；车内显示屏安装于驾驶室的中控台上表面右侧，用于显示侧倾预警级别和预警应对方案；加速遏制装置安装于驾驶室脚刹上方，用于发生预警时遏制驾驶员持续加速权力。4.如权利要求3所述的一种重型卡车弯道防侧翻预警系统，其特征在于：在车辆前侧外倾系数为0.61～0.88°，即不足，后侧倾斜角系数为0～0.86°，即过多的条件下；根据质心偏离距离与车厢倾斜角，将预警分为以下四个级别：1)一级预警：9h/10＜a＜11h/10且0＜b＜＝5°,报警灯作用，驾驶员自行调节行驶速度；2)二级预警：9h/10＜a＜11h/10且5°＜b＜＝10°，报警灯与报警器同时作用，车内显示屏出示具体调节措施，由驾驶员完成调节；3)三级预警：a＜9h/10或a＞11h/10且10°＜b＜＝15°，报警灯与报警器同时作用，人机协同驾驶车辆，其中驾驶员的权力大于车辆；4)四级预警：a＜9h/10或a＞11h/10且15°＜b，报警灯与报警器同时作用，由人机界面操作通过加速遏制装置夺取驾驶员加速权力，并自动减速至安全速度范围内；其中，a表示质心偏移距离，h表示正常行驶下车辆质心高度，b表示车厢倾斜角。5.如权利要求1所述的一种重型卡车弯道防侧翻预