[发明专利]基于轮胎侧偏变形的汽车防侧翻预警装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于轮胎侧偏变形的汽车防侧翻预警装置及方法，预警装置包含左检测模块、供能模块、计算输出模块和右检测模块，其中，左检测模块和右检测模块各自均包含电阻应变片、电压计、电容、数据储存芯片、无线充电接收芯片、无线数据传输发射芯片；供能模块包含电源、左无线充电发射芯片和右无线充电发射芯片；计算输出模块包含左无线数据传输接收芯片、ECU、输出装置和右无线数据传输接收芯片。本发明通过电阻应变片检测汽车轮胎的变形量，通过实时变形量与稳态变形量的比较，分析汽车侧翻危险程度并输出给司机作为辅助驾驶提示，达到主动防侧翻效果。

技术领域

本发明涉及本发明涉及汽车辅助驾驶及汽车防侧翻主动安全领域，尤其涉及一种基于轮胎侧偏变形的汽车防侧翻预警装置及方法。

背景技术

由于侧翻事故会带来的巨大生命财产损失的属性，对于防侧翻的研究已经越来越深入。但是，先进的防侧翻手段都需要基于对侧翻的正确判断。德国博世公司的ESP车身稳定系统能够有效的减少侧翻发生的几率，但是这套系统并不是专业的防侧翻系统，而是在控制汽车横摆稳定性的同时，其控制方法也有助于抑制侧翻。因此，当汽车发生绊倒型侧翻等不是由横摆失稳而发生的侧翻时，ESP将不能起到防侧翻的效果。目前在对侧翻研究中，由于LTR需要参数少，且适用所有侧翻类型，学者们常常用到横向载荷转移率LTR来判断汽车是否发生侧翻。但是使用LTR作为预警的指标需要知道左右侧车轮的垂向载荷，这在目前的科技手段里不能有效的实现。

类似于LTR，国内不少学者也提出了通过分析左右两侧胎压来判断汽车是否会发生侧翻。江西凯马百路佳客车有限公司的黄宇太发明的“基于胎压监测的客车侧翻预警方法”（专利申请号：CN201610398549.X）通过采集客车前轴两侧轮胎的，分析压差绝对值和压差变化率，并与预设最大值比较，来分析是否会有侧倾危险。不过，在对汽车非绊倒型侧翻的研究分析中可以得知，侧翻过程中，通常是后轮先离开地面，因此研究后轮的胎压会有更好的时效性。但是对于客车一类的大型车辆，后桥两侧通常采用双胎，如此一来又增加胎压监测和分析的复杂性。贵州大学的熊巧巧等人发明的“一种实时预警车辆侧翻的方法和装置”（专利申请号：CN201310135681.8）在分析胎压的同时加入了侧向加速度，以减少误报和早报。不过，增加侧向加速度指标在提高系统准确性的同时降低了系统对多工况的适应性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供了一种基于轮胎侧偏变形的汽车防侧翻预警装置及预警方法，通过电阻应变片检测汽车轮胎的变形量，通过实时变形量与稳态变形量的比较分析汽车侧翻危险程度，提高了汽车防侧翻预警的易实现性和防侧翻控制的实时性。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于轮胎侧偏变形的汽车防侧翻预警装置，包含左检测模块、右检测模块、供能模块和计算输出模块；

所述左检测模块、右检测模块对应设置在汽车的两个前轮或者两个后轮的轮胎内，均包含电阻应变片、电压计、电容、数据储存芯片、无线充电接收芯片和无线数据传输发射芯片，其中：

所述电阻应变片粘贴在轮胎靠近车架的内壁上，和所述电容并联；

所述电压计和所述电阻应变片并联，用于测量所述电阻应变片的电压值并将其输出至所述数据储存芯片；

所述电容两端分别和所述无线充电接收芯片的两个输出端相连，用于接收所述无线充电接收芯片的电能并向所述电阻应变片、电压计、数据储存芯片、无线数据传输发射芯片供电；

所述无线充电接收芯片用于接收所述供能模块的电能并向所述电容充电，同时在对电容进行充电时发送信号给所述数据储存芯片；

所述数据储存芯片分别和电压计、电容、无线充电接收芯片、无线数据传输发射芯片相连，用于存储电容的充电时间以及电压计测量的电压值；

所述无线数据传输发射芯片用于将所述数据储存芯片中存储的数据发送至所述计算输出模块；