專利名稱：一種提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，該裝置能在彎道行駛、大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限エ況下，為駕駛?cè)藛T提供科學(xué)且安全的車速和檔位選擇提示
背景技術(shù)：
汽車在ー些地形比較復(fù)雜的地帯行駛時，因道路平面起起伏伏、曲曲直直，其運行エ況也復(fù)雜多變、難以預(yù)測，如在彎道行駛、大側(cè)向加速度或大側(cè)偏角的極限エ況下，汽車容易發(fā)生前軸和后軸側(cè)滑的危險エ況，進(jìn)而極易導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。但是，目前還沒有一種相應(yīng)的車載裝置來提示駕駛?cè)藛T在彎道行駛或在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限エ況時安全的檔位和車速選擇。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本實用新型的目的在于提供一種提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，以可在彎道行駛、大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限エ況下，為駕駛?cè)藛T提供科學(xué)且安全的車速和檔位選擇提示，提高車輛在復(fù)雜路況上行駛時的安全性。為實現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案ー種提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，包括視覺傳感器、車速傳感器、橫擺率傳感器、橫向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、單片機(jī)、揚聲器和LED顯示器，所述視覺傳感器、車速傳感器、橫擺率傳感器、橫向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、揚聲器和LED顯示器分別與單片機(jī)連接。本實用新型的其他技術(shù)特征為所述的視覺傳感器采用深圳銳科訊科技有限公司生產(chǎn)的C812向前⑶D攝像機(jī)。所述的車速傳感器采用溫州盛諾汽車電器有限公司生產(chǎn)的SN-02-21車速傳感器。所述的橫擺率傳感器采用深圳富安達(dá)智能科技有限公司生產(chǎn)的TriRate的陀螺儀角速度傳感器。所述的橫向加速度傳感器采用北京遠(yuǎn)洋凱盛科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的橫向加速度傳感器。所述的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器采用光電式轉(zhuǎn)角傳感器。所述的節(jié)氣門位置傳感器采用上海沃巴弗電子科技有限公司生產(chǎn)的RPS022傳感器。所述的單片機(jī)采用AT89C51單片機(jī)。本實用新型的裝置能在彎道行駛或在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限エ況下為駕駛?cè)藛T提供科學(xué)而安全的車速和檔位選擇提示，進(jìn)而提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置。同時，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、容易操作、實用。
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。以下結(jié)合實施例與附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實施方式
本實用新型的裝置通過對汽車行駛曲線路段的彎道的半徑、車身姿態(tài)以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角三個方面的綜合判斷，來確定汽車彎道行駛時的操縱控制，提高汽車的操縱穩(wěn)定性，進(jìn)而保證駕駛?cè)嗽趶澋阑蛟诖髠?cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限工況時的安全駕駛。實施例該實施例的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置包括深圳銳科訊科技有限公司生產(chǎn)的C812向前⑶D攝像機(jī)、溫州盛諾汽車電器有限公司生產(chǎn)的型號為SN-02-21的車速傳感器、深圳富安達(dá)智能科技有限公司生產(chǎn)的TriRate的陀螺儀角速度傳感器、北京遠(yuǎn)洋凱盛科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的米用二代MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)的橫向加速度傳感器、光電式轉(zhuǎn)角傳感器、上海沃巴弗電子科技有限公司生產(chǎn)的RPS022傳感器、AT89C51單片機(jī)、揚聲器和LED顯示器；所述C812向前CDD攝像機(jī)、車速傳感器、橫向加速度傳感器、橫擺率傳感器、光電式轉(zhuǎn)角傳感器、RPS022傳感器、揚聲器和LED顯示器分別與DSP單片機(jī)連接。其中C812向前⑶D攝像機(jī)安裝于駕駛室內(nèi)前擋風(fēng)玻璃處采集曲線道路的邊線的位置；車速傳感器安裝于車軸與車輪連接處獲取汽車的速度；橫向加速度傳感器安裝于地板下面，并且該橫向加速度傳感器在汽車重心前方、前軸上部中央位置的地板下面采集前軸的橫向加速度信號，供單片機(jī)判斷車身狀態(tài)以及前輪是否產(chǎn)生側(cè)滑JriRate的陀螺儀角速度傳感器安裝于汽車后軸上部中央位置，并且在行李箱內(nèi)與車身中心垂直軸線平行采集汽車后軸繞車身中心垂直軸線旋轉(zhuǎn)的角速度(橫擺率)信號；光電式轉(zhuǎn)角傳感器安裝于轉(zhuǎn)向軸的后側(cè)采集駕駛?cè)瞬僮鬓D(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向意圖(向左轉(zhuǎn)彎還是向右轉(zhuǎn)彎)；RPS022傳感器安裝于節(jié)氣門體上采集發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩時節(jié)氣門開度的大?。卉囕v在行駛過程中，單片機(jī)獲取各傳感器采集到的相應(yīng)信息，并將結(jié)果送至揚聲器和顯示屏執(zhí)行，即通過揚聲器語音駕駛?cè)诉M(jìn)行相應(yīng)操作，必要時，對汽車所處的運行狀態(tài)發(fā)出警告。當(dāng)汽車的離心力F1大于等于地面提供的向心力F2時，汽車在彎道行駛或在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限工況下才能保證穩(wěn)定行駛；基于此，裝置中的橫向加速度傳感器和陀螺儀角速度傳感器，感知車身姿態(tài)，即是否側(cè)滑，并通過車速傳感器測得的車速V，則單片機(jī)計算出地面可以提供的向心力為F2 = mV2/r = O. 8mg(道路的附著系數(shù)0—般是固定的，可以根據(jù)具體路況選擇取值，作為示例，取為(P = 0.8) ;C812向前CDD攝像機(jī)將采集到的彎道半徑r輸入單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過處理得到此時汽車所具有的離心加速度為Ci1 =Vx2/r，進(jìn)而可知其離心力為F1 = mVx2/r ;然后單片機(jī)在滿足F1彡F2的關(guān)系的前提下，得出安全、穩(wěn)定車速Vx，進(jìn)而可以得到汽車安全、穩(wěn)定行駛的行駛車速區(qū)間和檔位區(qū)間。另外，根據(jù)光電式轉(zhuǎn)角傳感器判斷駕駛?cè)瞬僮鬓D(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向意圖(向左轉(zhuǎn)彎還是向右轉(zhuǎn)彎)，并依據(jù)RPS022傳感器得到的駕駛?cè)瞬倏v加速踏板時相應(yīng)的節(jié)氣門開度的大小和車速V來確定松開或者踩踏油門踏板的命令。在汽車行駛時，該裝置提示駕駛?cè)税踩?、穩(wěn)定行駛的檔位區(qū)間和行駛車速區(qū)間；若駕駛?cè)说臋n位或者車速不在相應(yīng)檔位或者車速區(qū)間或者錯誤轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)向過大或過小時，則揚聲器和顯示裝置對駕駛?cè)税l(fā)出警告，并提示相應(yīng)操作。[0022]本實用新型通過科學(xué)的信息采集與判斷分析有效提高了汽車在彎道或者在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限エ況下工作下的汽車操縱穩(wěn)定性。與此同時，提高了駕駛?cè)说鸟{乘感受，減少了汽車在危險エ況行駛的狀態(tài)。
0023]本實用新型的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置中所用的各電子元器件均為市售的已知產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)效果可實現(xiàn)各電子元器件的具體管腳之間的連接。
權(quán)利要求1.一種提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，包括視覺傳感器、車速傳感器、橫擺率傳感器、橫向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、單片機(jī)、揚聲器和LED顯示器，所述視覺傳感器、車速傳感器、橫擺率傳感器、橫向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、揚聲器和LED顯示器分別與單片機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，所述的視覺傳感器采用深圳銳科訊科技有限公司生產(chǎn)的C812向前⑶D攝像機(jī)。
3.如權(quán)利要求I所述的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，所述的車速傳感器采用溫州盛諾汽車電器有限公司生產(chǎn)的SN-02-21車速傳感器。
4.如權(quán)利要求I所述的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，所述的橫擺率傳感器采用深圳富安達(dá)智能科技有限公司生產(chǎn)的TriRate的陀螺儀角速度傳感器。
5.如權(quán)利要求I所述的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，所述的橫向加速度傳感器采用北京遠(yuǎn)洋凱盛科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的橫向加速度傳感器。
6.如權(quán)利要求I所述的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器米用光電式轉(zhuǎn)角傳感器。
7.如權(quán)利要求I所述的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，所述的節(jié)氣門位置傳感器采用上海沃巴弗電子科技有限公司生產(chǎn)的RPS022傳感器。
8.如權(quán)利要求I所述的提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)采用AT89C51單片機(jī)。
專利摘要本實用新型公開了一種提高汽車操縱穩(wěn)定性的裝置。該裝置包括視覺傳感器、車速傳感器、橫擺率傳感器、橫向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、單片機(jī)、揚聲器和LED顯示器，所述視覺傳感器、車速傳感器、橫擺率傳感器、橫向加速度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、揚聲器和LED顯示器分別與單片機(jī)連接。本實用新型的裝置通過科學(xué)的信息采集與判斷分析有效提高了汽車在彎道或者在大側(cè)向加速度、大側(cè)偏角的極限工況下的行駛穩(wěn)定性。
文檔編號B60Q9/00GK202357983SQ201120445368
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者余曼, 馮丙寅, 劉從崗, 劉宏潔, 杜靜, 王林, 程菱 申請人:長安大學(xué)