[发明专利]一种适用于液灌车辆的电子控制系统

权利要求书

1.一种适用于液灌车辆的电子控制系统，其特征在于，包括：

主控制器，分别与主控制器相连的内部承载物感知模块、内部承载物纵向状态检测模块、内部承载物侧向状态检测模块、侧翻状态检测模块、温度处理模块、驾驶员疲劳检测模块、状态记忆模块和危险预警模块；

所述内部承载物感知模块，其通过采集内部承载物温度、蒸汽压强、蒸汽浓度和内部承载物闪点，并利用内部承载物感知公式来判断内部承载物所处危险等级；

所述内部承载物纵向状态检测模块，其通过检测内部承载物液面和坡度变化以及其晃动程度，利用纵向状态检测公式、纵向晃动检测公式和摄像头的感知信息融合，来判断内部承载物的纵向状态；

所述内部承载物侧向状态检测模块，其通过检测内部承载物对车厢内壁的压力，利用侧向状态检测公式来判断内部承载物所处的侧向状态；

所述侧翻状态检测模块包括轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器和侧倾角传感器，其通过判断横向载荷转移率与动态侧翻阈值的关系来判断液灌车辆所处的侧翻状态，并根据侧翻状态检测公式和摄像头的感知信息融合来判断内部承载物所处的侧翻状态；

所述温度处理模块，其通过检测外界温度，并根据云端中实时发送的环境温度数据进行修正，然后考虑液灌车车厢壁厚，利用温度感知公式来判断外界温度对内部承载物的影响，并根据实际情况对内部承载物进行变温处理；

所述驾驶员疲劳检测模块，根据内部承载物的晃动程度、车辆速度和驾驶时间来判断内部承载物带给驾驶员的负担感，并且通过检测驾驶员状态变化和座椅状态变化，利用疲劳检测公式来判断驾驶员是否疲劳；

所述状态记忆模块，其通过记录车辆发生危险时车辆的速度、侧向加速度、侧倾角和摄像头采集的图像信息，并将其上传至云平台，然后通过大数据手段对其进行分析；在车辆行驶过程中，云平台会将分析过的数据传输至行驶中的车辆，并对车辆的状态以及驾驶员行为进行实时监控，从而对驾驶员行为进行判断和提醒；

所述危险预警模块，其通过接收所述内部承载物感知模块、内部承载物纵向状态检测模块，内部承载物侧向状态检测模块、侧翻状态检测模块、状态记忆模块和驾驶员疲劳检测模块发出的信号，进行危险警示。

2.根据权利要求1所述的一种适用于液灌车辆的电子控制系统，其特征在于，所述内部承载物感知模块包括状态感知压力传感器、状态感知温度传感器和气敏传感器；所述内部承载物感知模块与所述内部承载物纵向状态检测模块、内部承载物侧向状态检测模块、侧翻状态检测模块和温度处理模块进行通信连接，通过所述状态感知公式来判断内部承载物所处危险状态：

式中，P_W为一无量纲值，用以判断内部承载物的危险状态；

γ₁、γ₂、γ₃为权重因子，并可通过神经网络加以训练得到合适的值；

C₀为所述气敏传感器检测得到的蒸汽浓度，C为标准状态下内部承载物蒸汽的爆炸下极限浓度；

p为所述状态感知压力传感器检测得到的内部承载物蒸汽压强，单位为MPa,p₀为标准状态下内部承载物上方压强,单位为MPa；

T为所述状态感知温度传感器检测得到的内部承载物的温度，T^*为内部承载物的闪点，T₀为标准状态下内部承载物的温度；

所述内部承载物感知模块还包括GPS传感器，通过GPS定位当前车辆位置，根据云平台信息索引当前位置和当前时间的环境温度状况，并将此信息发送至所述温度处理模块；

所述内部承载物感知模块还包括内部承载物基本信息模块，其通过驾驶员输入内部承载物名称，即可调用内部承载物的闪点、爆炸下极限、标准状态下的温度、标准状态下的蒸汽压强和传导率；

所述内部承载物P_W值所处三种情况分别对应三种危险因子：

当P_W≥a时，所述危险因子K为K₁；

当b≤P_W＜a时，所述危险因子K为K₂；

当P_W＜b时，所述危险因子K为K₃；

对于所述内部承载物纵向状态检测模块，在判断纵向状态时需要考虑所述危险因子K，即A_k＝A₀*K，f_k＝f₀*K，λ_k＝λ₀*K，其中，A_k为内部承载物体积变化速度的阈值，A₀为标准状态下内部承载物体积的变化速度，f_k为内部承载物纵向状态变化的频率阈值，f₀为标准状态下内部承载物体积的变化频率，λ_k为内部承载物的液面纵向坡度阈值，λ₀为标准状态下内部承载物的液面纵向坡度；对于所述内部承载物侧向状态检测模块，在判断侧向状态时需要考虑所述危险因子，即ε_K＝K*ε₀，其中，ε_K为内部承载物对车厢左右壁的压力差值的阈值，ε₀为标准状态下内部承载物对车厢左右壁的压力差值；对于所述侧翻状态检测模块，挂车的所述动态侧翻阈值应考虑所述危险因子K，即动态侧翻阈值为L*K，其中，L为牵引车的侧翻阈值；对于所述温度处理模块，在判断温度状态时需要考虑所述危险因子，即T_k2＝T_u*K，T_k1＝T_d*K，其中，T_k2为内部承载物所允许的温度上限值，T_u为标准状态下内部承载物所允许的温度上限值，T_k1为内部承载物所允许的温度下限值，T_d为标准状态下内部承载物所允许的温度下限值。