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专利号: 2020111886492
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种弯道路段车辆侧翻侧滑风险远程防控方法,基于弯道路段车辆侧翻侧滑风险远程防控系统,其特征在于,所述系统包括:雷达视频一体机、称重传感器、可编程控制器、陀螺仪和远程运算控制平台;其中,所述雷达视频一体机设置于弯道前的路侧,所述称重传感器设置于弯道前的路面,所述可编程控制器和陀螺仪分别安装于车辆上,所述远程运算控制平台设置于道路安全管理中心;

所述雷达视频一体机、称重传感器、陀螺仪的信号输出端分别与所述远程运算控制平台的信号输入端通过无线连接;所述远程运算控制平台的信号输出端与所述可编程控制器的信号输入端通过无线连接;所述可编程控制器的信号输出端与车辆发动机的控制端电连接;

所述雷达视频一体机用于获取行驶车辆的速度、车身宽度信息,并将获取的行驶车辆的速度、车身宽度信息传递给远程运算控制平台;

所述称重传感器用于获取行驶车辆的重量信息,并将获取的行驶车辆的重量信息传递给远程运算控制平台;

所述陀螺仪用于获取行驶车辆的横向加速度和侧倾角信息,并将获取的行驶车辆的横向加速度和侧倾角信息传递给远程运算控制平台;

所述远程运算控制平台用于根据雷达视频一体机、称重传感器、陀螺仪获取的信息通过运算判断车辆风险并及时向车辆的可编程控制器发送控制信号;

所述可编程控制器用于接收远程运算控制平台的控制信号并对车辆发动机输出功率进行限制;

所述方法包括以下步骤:

步骤1,雷达视频一体机实时测量行驶车辆的速度v、车身宽度b信息,并将测量的行驶车辆的速度v、车身宽度b信息传递给远程运算控制平台;

称重传感器实时测量行驶车辆的重量m信息,并将测量的行驶车辆的重量m信息传递给远程运算控制平台;

陀螺仪用于实时测量行驶车辆的横向加速度ay和侧倾角φ信息,并将测量的行驶车辆的横向加速度ay和侧倾角φ信息传递给远程运算控制平台;

远程运算控制平台内预先存储有行驶车辆弹簧刚度k、弯道半径R、路拱β和道路摩擦系数μ;

步骤2,所述远程运算控制平台根据获取的行驶车辆弹簧刚度k、侧倾角φ、行驶车辆的重量m、横向加速度ay计算得到车辆的重心高度hg;

步骤2中,所述车辆的重心高度hg的计算公式为:

其中,g为重力加速度;

步骤3,所述远程运算控制平台根据得到的车辆的重心高度hg、行驶车辆的重量m、车身宽度b、弯道半径R、路拱β计算得到车辆侧翻极限车速vr;

远程运算控制平台根据获取的行驶车辆的重量m、弯道半径R、路拱β、道路摩擦系数μ计算得到车辆侧滑极限车速vs;

步骤3中,所述车辆侧翻极限车速vr的计算公式为:

其中,g为重力加速度;

步骤3中,所述车辆侧滑极限车速vs的计算公式为:

其中,g为重力加速度;

步骤4,根据所述车辆侧翻极限车速vr和所述车辆侧滑极限车速vs,确定车辆过弯极限速度vmax;

步骤4中,所述车辆过弯极限速度vmax的确定方法为:选择所述车辆侧翻极限车速vr和所述车辆侧滑极限车速vs中的较小值作为车辆过弯极限速度vmax,即vmax=min{vr,vs};

步骤5,远程运算控制平台根据所述行驶车辆的速度v和车辆过弯极限速度vmax计算车辆入弯前车速降到过弯极限速度所需的最小制动减速度amin,判断最小制动减速度amin是否大于0,若amin>0,则远程运算控制平台发出控制信号至目标车辆的可编程控制器,通过可编程控制器限制目标车辆发动机输出功率以保证目标车辆以最小制动减速度amin小于0行驶;否则,实时监测车辆的最小制动减速度amin;

步骤5中,所述最小制动减速度amin的计算公式为: