[发明专利]驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法和系统

权利要求书

1.一种驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法，其特征在于：包括弯道侧翻危险预警和侧向姿态危险预警两方面；

所述弯道侧翻危险预警的具体步骤为：

1）通过信息采集系统获取车辆行驶前方弯道信息：包括弯道半径R_c、车辆当前位置到弯道入口的距离S_dis、路面附着系数，以及车辆状态信息：包括当前车速v、纵向加速度a_x、车辆载荷；

2）利用线性插值法查询侧翻临界车速MAP表，得到车辆在已知前方弯道中侧翻的临界车速

3）实时计算车辆到弯道所需要的时间TTC，TTC＝S_disv,单位秒，以此为依据在不同情况下进行判断，得到相应的预警等级信号：

①当TTC＞t₀，t₀＝1-3秒时，认为车辆仍然在弯道前的直道上行驶，此时以温和的加速度a_xb，a_xb＝-0.4g～0，计算车辆制动到临界车速所需要的时间NTB，NTB=(v^-v)/axb,]]>单位秒；

当TTC-NTB＞t，t＝2-6秒，且NTB＞0时，表示车速过高但距离弯道较远，有充足距离制动，驾驶员正常操作即可，输出0级预警信号；

当0＜TTC-NTB≤t且NTB＞0时，表示车速过高，距弯道距离与所需的制动距离相差较小，建议驾驶员采取缓慢减速，输出1级预警信号；

当TTC-NTB≤0且NTB＞0时，表示车速过高，且距弯道的距离过短，提示驾驶员立即采取减速操作，降低车速至临界车速以下，输出2级预警信号；

②当TTC≤t₀，t₀＝1-3秒时，表示车辆已经由直道过渡至弯道，在弯道中行驶；

当时，提示驾驶员应当立即开始减速，输出2级预警信号；

当时，则计算当前车速加速到临界车速所需要的时间AT,单位秒，其中a_x是纵向加速度传感器实时获取的车辆纵向加速度；

当0＜AT≤t时，t＝2-6秒，则提示驾驶员保持车速，不要加速行驶，输出1级预警信号；

当AT＞t时，则提示驾驶员当前车速安全，输出0级预警信号；

所述侧向姿态危险预警的具体步骤如下：

1）通过安装于接近车辆质心位置的侧向加速度传感器实时获取车辆的侧向加速度a_y，经控制单元滤波后输入到预警算法中；

2）通过线性插值的方法查询临界侧向加速度MAP表，得到当前转向盘操作时的临界侧向加速度

3）预警控制单元将当前车辆侧向加速度a_y与查询MAP表所得到的临界侧向加速度进行比较，得到实时的侧向姿态危险预警信号：

当时，输出0级预警信号；

当时，输出1级预警信号；

当时，输出2级预警信号；

当时，输出3级预警信号；

当时，输出4级预警信号。

2.根据权利要求1所述的驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法，其特征在于：所述侧翻临界车速MAP表和临界侧向加速度MAP表，是利用车辆动力学仿真软件，建立高精度仿真模型，通过仿真后制定的；在设定的车辆几何参数、空载质心位置、非簧载质量、簧载质量、悬架刚度和阻尼、轮胎参数的前提下，以不同的弯道半径、转弯方向、路面附着系数、车辆载荷作为工况条件输入，进行闭环仿真，得到的是对应于不同工况的侧翻临界车速MAP表；以不同的转向盘转角、转向盘转动角速度、路面附着系数、车辆载荷作为输入，进行闭环仿真，得到的是对应于不同转向工况的临界侧向加速度MAP表。

3.一种实现驾驶员交互式商用车辆侧翻预警方法的系统，其特征在于：包含信息采集系统、侧翻预警控制单元、侧翻预警显示单元三部分；

所述信息采集系统包括车辆CAN总线系统、侧向加速度传感器、纵向加速度传感器、横摆角速度传感器、悬架位移传感器、驾驶员控制开关；

所述侧翻预警控制单元包括存储有侧翻预警算法的微控制器及相应的处理电路；

所述侧翻预警显示单元包括系统工作指示灯、弯道侧翻危险预警灯、侧向姿态危险预警灯和蜂鸣器，其中弯道侧翻危险预警灯为至少拥有绿、黄、红三种颜色的多色灯，分别表示0、1、2三个等级的预警信号；侧向姿态危险预警灯分别利用绿、黄、红三种颜色的灯，分左、右对称两组以表示不同方向，每组各4列，由内向外依次排开；其中最内侧的2列灯采用绿灯，第3列采用黄灯，第4列采用红灯，且每列灯的数量也由1个渐次增多至4个，随着预警等级由0级到4级，预警灯也由全部熄灭变为渐次发亮，以表示不同程度的危险等级。