[发明专利]一种基于车辆侧倾角侧翻判别方法

说明书

本发明公开了一种基于车辆侧倾角侧翻判别方法，包括与下步骤：S1：侧翻分析，S2：计算车辆动态侧倾角，S3：将车辆的结构参数代入式(9)和式(12)中，实时监测侧向加速度值，S4：为研究侧向加速度对侧倾角的影响，对侧向加速度采样，车辆其他参数保持不变，计算侧倾角值。本发明利用车辆侧倾角和侧向加速度传感器检测信号，通过车辆试验或仿真方法计算可得知侧倾角受侧向加速度的影响，得出线性侧翻判别函数，本发明考虑了车辆行驶的动态因素，将侧向加速度对侧倾角进行线性拟合实现侧翻事故预警，计算速度快，有效地辅助驾驶员避免可能发生的侧翻事故，确保行车安全，尤其是车辆发生的二次事故造成的伤害，系统可实施性强，成本低。

技术领域

本发明涉及交通安全技术领域，尤其涉及一种基于车辆侧倾角侧翻判别方法。

背景技术

随着我国危险品运输量持续增长，危险货物运输罐车作为危险品运输的主要工具之一，其碰撞、侧翻等交通事故逐渐增多。由于人们对事故形态及程度认识不足，往往引起危险品泄露、爆炸以及火灾等二次事故的发生。据统计侧翻事故占整个事故30％，因此实时监控在途危险货物运输车辆侧翻状态并准确、快速地检测辨识交通事故对紧急救治受伤人员、快速疏导交通及预防二次事故发生具有重要意义。

现有的大多数侧翻预警算法研究主要是基于模型和基于信号这两种方法。基于信号侧翻预警算法在车辆行驶瞬间对车辆状态参数(如侧向加速度、车辆侧倾角或其侧倾角速度等)进行检测，计算检测到的参数，判断检测参数值是否超过侧翻阈值，若超过侧翻阈值则发出报警。基于模型侧翻预警算法得到的侧翻预警值精度很高，但是对于不同的车型，所建立的侧请动力学模型会有所不同，因此侧翻模型的复杂性使其计算速度很低，因此实时性很难得到保证。

基于车辆侧倾角和侧向加速度的侧翻预警方法根据不同车型的结构参数计算侧倾角和侧向加速度线性函数模型，准备工作完成后，只需将两者线性函数模型应用到计算装置中即可实现一种基于两者的动态侧翻姿态监测，本算法不但综合考虑了两者的相互影响因素，而且计算速度比较快。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于危货车侧倾角和侧向加速度的侧翻预警方法。

本发明提出的一种基于车辆侧倾角侧翻判别方法，包括与下步骤：

S1：侧翻分析，在设计侧翻预警算法时，需要分析影响侧翻的因素及其门槛值。影响车辆的侧翻因素除了车辆的结构参数外，还包括车辆状态变量之间的关系；

S2：计算车辆动态侧倾角,判别函数依赖两个因素，一是判别函数的几何形式，主要形式是线性和非线性函数,二是判别函数的系数，基于线性判别函数，通过数值分析的方法计算判别函数的系数，线性判别函数的函数形式：

g(x)＝ω₀+ω₁x₁+ω₂x₂+...+ω_nx_n (1)

式(1)中x₁，x₂，…，x_n是输入模式特征向量的各个分量，ω₀，ω₁，…，ω_n组成与该类对应的权向量，它们的大小反应特征向量的各个分量在确定该类判别函数值的重要程度，综合考虑车辆悬架的组合角和轮胎的垂向刚度，建立车辆稳态转向行驶时车辆的动态模型，确定转向工况下车辆侧倾角和侧向加速度的关系，从而得出判别函数；

假设轮胎垂向刚度假定为线性的，轮距和侧倾中心选在簧载质量质心所处的垂直平面内，整车质心在簧载质心与非簧载质心的连接线上，对低侧轮胎接地点A取矩，则车辆处于侧翻临界状态时数学模型为：