專利名稱：：貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法及預警裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種貨車安全監(jiān)控方法及裝置，特別是關于一種貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法及預警裝置。技術背景貨車在運輸貨物時，因其裝載貨物的種類和重量不同，其質心高度時常變化。若質心高度較高、車速較快，貨車在彎道行駛時很容易發(fā)生側翻事故，造成重大人員傷亡和財產損失。由此，國內外正在積極開展研究貨車的運行安全與監(jiān)控技術，例如智能車速系統(tǒng)，即根據道路條件和車輛性能參數實現對車輛速度地自動控制，從而使得車輛能夠安全地通過彎道；又比如基于車路協(xié)調的安全控制技術，通過車路通訊信息、車載雷達信息、車輛運動狀態(tài)信息等，實時判斷車輛的運行安全狀態(tài)，利用車載安全執(zhí)行裝置如電子輔助制動裝置使車輛能夠以安全的速度運行。對于這些安全技術來說，車輛自身性能參數是建立正確安全控制算法的基礎，而車輛的質心高度又是這些參數中最為重要的參數之一，對車輛質心高度的辨識則是最終能否實現車輛安全控制的關鍵，所以對車輛質心高度的動態(tài)監(jiān)測具有重要意義。目前對貨車質心高度的檢測技術主要是利用稱重儀、巻尺、角度儀等儀器對貨車質心高度進行靜態(tài)測量，即必須在貨車靜止于稱重儀器上時才能對其質心高度進行測量，并且當貨車載重量及貨物種類變化時還必須重復上述過程才能獲取其新的質心高度。因此，對于目前的貨車質心高度的檢測技術而言，主要存在以下問題第一，由于貨車裝載的貨物種類與重量時常變化，所以現有的檢測技術沒有針對性，當裝載的貨物發(fā)生變化時就難以獲知其實際質心高度；第二，現有技術檢測出的貨車質心高度很難保證它的實時準確性，從而導致基于此質心高度所建立的車輛安全控制算法不準確，因此無法有效保障貨車在彎道上地安全運行。
發(fā)明內容針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可靠性高，應用廣泛，且在貨車轉彎時能夠及時、主動、準確地提供預警信息的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法及預警裝置。為實現上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案一種貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法，它包括以下步驟1)設置一貨車彎道防側翻動態(tài)檢測預警裝置，它包括方向盤轉角測量裝置、橫擺角速度測量裝置、傾角測量裝置和包括有單片機的電予控制單元；所述單片機內預設置有質心高度動態(tài)檢測模塊和防側翻預警模塊；所述防側翻預警模塊中預置有側翻報警范圍；2)采集方向盤轉角信號，貨車沿垂向的橫擺角速度信號，貨車車廂的側傾角度信號，貨車后軸的側傾角度信號，貨車的縱向車速信號；3)所述質心高度動態(tài)檢測模塊計算出貨車側向加速度和質心高度；4)所述防側翻預警模塊根據質心高度計算出側翻加速度閾值；5)所述防側翻預警模塊比較貨車側向加速度和側翻加速度閾值的差值與預置的側翻報警范圍，發(fā)出相應的報警指令；6)防側翻預警模塊完成報警后，返回步驟2)。所述步驟l)中的所述預置的側翻報警范圍分為三級若^<0.5^，報警級別G=0，所述電子控制單元向所述報警提示裝置發(fā)出不報警指令；若0.5^<0.8々報警級別G=l，所述電子控制單元向所述報警提示裝置發(fā)出初級報警指令；若^20.8^，報警級別0=2，所述電子控制單元向所述報警提示裝置發(fā)出高級報警指令；其中，^為貨車側向加速度，^為側翻加速度閾值。所述步驟3)中的所述貨車側向加速度的計算式如下式中，yt表示第k步采樣時刻，^為貨車側向加速度，w,("為貨車理論穩(wěn)態(tài)橫擺角速度信號，M(W為貨車車速信號，L為貨車軸距，5(0為通過方向盤轉角信號獲取的貨車前輪轉角信號，c為貨車的穩(wěn)定性因數，A("為校正穩(wěn)態(tài)橫擺角速度，；i為權系數，^"0為橫擺角速度；所述貨車質心高度的計算式如下式中，)t表示第k步采樣時刻，//(q為貨車質心高度，e(k)為k-l時刻的估計誤差，、為貨車懸架的側傾角剛度，p("為貨車車廂的側傾角度信號，％("為貨車后軸的側傾角度信號，//(&-1)為所述貨車質心高度，h。為貨車車廂底部至路面的高度，m為貨車質量，^為所述貨車側向加速度，g為重力加速度，Q(k)為增益矩陣，尸^—l)為對陣矩陣，s為遺忘因子，P(k)為對陣矩陣。所述0("和尸("均為lxl矩陣，的初始值尸(0)=1，i/("的初始值/f(0)=1.5m，g取9.8m/s2，c取O.99，&取0.536m，、取6739Nm/deg。所述步驟4)中的所述側翻加速度閾值計算式如下式中，it表示第k步采樣時刻，^為側翻加速度閾值，^為貨車的輪距，g為重力加速度。所述步驟4)中的所述側翻加速度閾值計算式如下式中，fc表示第k步采樣時刻，^為側翻加速度閾值，s為貨車的輪距，g為重力加速度。一種實現貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法的預警裝置，其特征在于它包括一方向盤轉角傳感器，其安裝在貨車方向盤下方的轉向柱上；一橫擺角速度傳感器，其安裝在貨車車廂底部兩條中軸線的交叉處；一傾角儀，其安裝在貨車車廂底部縱向中軸線與后軸在車廂上的投影的交叉點處；另一傾角儀，其安裝在后軸的中點處；一報警提示裝置，其設置在駕駛室的中控臺上；一電子控制單元，其內包括有單片機，所述單片機內預設置有一質心高度動態(tài)檢測模塊和一防側翻預警模塊，所述防側翻預警模塊中預置有側翻報警范圍。所述電子控制單元還包括一CAN總線收發(fā)電路，其輸入端連接貨車上原有的車載CAN網絡，以接收所述車載CAN網絡中的貨車縱向車速信號；所述C認總線收發(fā)電路的輸出端連接所述單片機的輸入端，將所述貨車縱向車速信號輸送給所述單片機；一串口收發(fā)器電路，其輸入端連接兩傾角儀的輸出端，輸出端連接所述單片機的輸入端。所述報警提示裝置包括一集成電路和由所述集成電路控制的燈光、聲音提示裝置，所述集成電路至少集成四路復合管驅動的集成電路。本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明通過對貨車的各種動力學參數的采集和單片機內預置的質心高度動態(tài)檢測模塊的計算，可以較為精確地得到貨車側向加速度和質心高度，為貨車發(fā)生側翻的可能性的計算提供了可靠的依據。2、本發(fā)明通過防側翻預警模塊，可以計算出側翻加速度閾值，并根據其與側向加速度的差值，判斷是否需要進行側翻報警，因此采用本發(fā)明方法的預警結果科學準確，有效地防止了貨車側翻的發(fā)生，保證了貨車行駛和駕駛人員的安全。3、由于本發(fā)明采用了LH3-SX-4300A型轉角傳感器，其測量精度高，寬溫區(qū)測量，便于安裝，可靠性高。4、由于本發(fā)明采用了LCG50-00100-IOO型傳感器，其測量精度高，安裝方便，可靠性高。5、由于本發(fā)明采用的LAM-TD-45D型單軸傾角傳感器內置有溫度補償及沖擊抑制模塊，因此進一步提高了測量精度。6、本發(fā)明在對貨車質心高度計算前，由于采用了濾波減噪電路對輸入的貨車動力學基本參數信息進行濾波處理，更進一步提高了測量的準確性。7、本發(fā)明的報警提示裝置是由一集成電路控制的三種顏色的發(fā)光二極管和蜂鳴器，可以根據報警級別的不同驅動對應顏色的發(fā)光二極管，一目了然地提醒駕駛員。本發(fā)明可以適合各種車輛，可靠性高，車輛在彎道行駛時，能夠主動、及時、準確地發(fā)出預警信息，避免交通事故的發(fā)生。圖l是本發(fā)明的結構框2是本發(fā)明的傾角測量裝置安裝位置示意3是本發(fā)明電子控制單元的電路原理4是本發(fā)明報警提示裝置的電路原理圖具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。本發(fā)明方法包括以下步驟1)設置一貨車彎道防側翻動態(tài)檢測預警裝置，它包括方向盤轉角測量裝置1、橫擺角速度測量裝置2、傾角測量裝置3和包括有單片機Ul的ECU(ElectronicControlUnit,電子控制單元)4;單片機Ul內預設置有一質心高度動態(tài)檢測模塊和一防側翻預警模塊；防側翻預警模塊中預置有側翻報警范圍。2)采集方向盤轉角信號，貨車沿垂向的橫擺角速度信號，貨車車廂的側傾角度信號，貨車后軸的側傾角度信號，貨車的縱向車速信號。3)質心高度動態(tài)檢測模塊依次計算出貨車側向加速度和質心高度。4)防側翻預警模塊根據質心高度，計算出側翻加速度閾值。5)防側翻預警模塊比較計算出的貨車側向加速度和側翻加速度閾值的差值與預置的側翻報警范圍，發(fā)出相應的報警指令。6)防側翻預警模塊完成報警后，返回步驟2)。如圖1所示，本發(fā)明包括方向盤轉角測量裝置1、橫擺角速度測量裝置2、傾角測量裝置3、ECU4和報警提示裝置5。方向盤轉角測量裝置1采用一方向盤轉角傳感器，其固定安裝于貨車方向盤下方的轉向柱上，其用于檢測方向盤轉角信號并輸送給ECU4，且輸送給ECU4的信號為兩路模擬電壓信號，一路用于判斷方向盤轉動的方向及圈數，另一路用于判斷方向盤在該圈內所轉過的角度。在本實施例中，方向盤轉角傳感器是BI公司的LH3-SX-4300A型轉角傳感器，最大輸入電壓為16V，量程為-900°+900°，可抗10g的沖擊力，適用于車載環(huán)境，方向盤轉角測量裝置l也可以采取各種類型的傳感器，其安裝位置也是可以變化的。橫擺角速度測量裝置2采用一橫擺角速度傳感器，其安裝于貨車車廂底部兩條中軸線的交叉處，其用于檢測貨車沿垂向的橫擺角速度信號并輸送給ECU4，輸送給ECU4的信號為05V之間變化的模擬電壓信號。在本實施例中，橫擺角速度傳感器采用BEI公司的LCG50-00100-100型傳感器，額定輸入電壓為5Vdc，量程為±100°/"滿足貨車使用要求，但橫擺角速度測量裝置2的類型不限于此。如圖2所示，傾角測量裝置3采用兩傾角儀31、32，其中傾角儀31安裝在貨車車廂底部縱向中軸線與后軸在車廂上的投影的交叉點處，傾角儀32安裝在后軸的中點處，分別用于檢測貨車車廂的側傾角度伊和貨車后軸的側傾角度^信號，輸出信號p和p。為數字信號，可以通過傾角儀31、32上的串口輸送給ECU4。在本實施例中，兩傾角儀31、32采用Lamshine公司的LAM-TD-45D型單軸傾角傳感器，其內置有溫度補償及沖擊抑制模塊，適用于車載環(huán)境，但其中任一傾角儀也可以采用兩個位移傳感器來代替。如圖3所示，ECU4包括一單片機U1及相關外圍電路，單片機U1具有三A/D轉換電路，且內部預設置有一質心高度動態(tài)檢測模塊和一防側翻預警模塊。其中，三A/D轉換電路將方向盤轉角測量裝置1及橫擺角速度測量裝置2輸出的模擬電壓信號轉換成數字信號，輸送給質心高度動態(tài)檢測模塊，同時傾角測量裝置3采集到的數字信號直接輸送給質心高度動態(tài)檢測模塊。質心高度動態(tài)檢測模塊根據輸入信息，計算出貨車側向加速度和質心高度，并輸送給防側翻預警模塊，由防側翻預警模塊計算貨車側翻加速度閾值。防側翻預警模塊比較計算出的貨車側向加速度和側翻加速度閾值的差值與預置的側翻報警范圍，向報警提示裝置5發(fā)出相應的報警指令。在本實施例中，EUC4中的單片機U1采用摩托羅拉公司生產、型號為MC9S08DZ60的八位單片機，也可以采用其它類似的單片機，在此不作限制。如圖3所示，ECU4的外圍電路還包括三濾波減噪電路，其三輸入端分別連接方向盤轉角測量裝置1兩輸出端和橫擺角速度測量裝置2輸出端，輸出端分別連接ECU4中單片機Ul的三A/D轉換電路的輸入端ADINO、AD頂1和ADIN2。第一濾波減噪電路輸入的是方向盤轉角傳感器1輸出的方向盤轉動方向及圈數的信號，該電路由電容Cll、C12和電阻R1組成，電容C12與電阻R1串聯(lián)后，得到的串聯(lián)支路與電容C11并聯(lián)；該并聯(lián)電路的一端接地線，另一端同時連接第一A/D轉換電路的輸入端ADIN0和一二極管D1的陽極，二極管D1的陰極連接電源電壓VCC;第二濾波減噪電路輸入的是方向盤轉角測量裝置1輸出方向盤在該圈內所轉過角度的信號，該電路由電容C13、C14和電阻R2組成，電容C14與電阻R2串聯(lián)后，得到的串聯(lián)支路與電容C13并聯(lián)；該并聯(lián)電路的一端接地線，另一端同時連接第二A/D轉換電路的輸入端ADIN1和一二極管D2的陽極，二極管D2的陰極連接電源電壓VCC;第三濾波減噪電路輸入的是橫擺角速度測量裝置2輸出的信號，該電路由電容C15、C16和電阻R3組成，電容C16與電阻R3串聯(lián)后，得到的串聯(lián)支路與電容C15并聯(lián)；該并聯(lián)電路的一端接地線，另一端同時連接第三A/D轉換電路的輸入端ADIN2和一二極管D3的陽極，二極管D3的陰極連接電源電壓VCC。濾波減噪電路用于濾掉模擬信號中的高頻噪聲，以防止后續(xù)A/D采樣過程中發(fā)生信號混疊。濾波減噪電路除上述電容式的濾波電路外，還可以采用其它的電容式濾波電路，在此不限。若采用本實施例中的濾波減噪電路時，電容Cll、C12、C13、C14、C15和C16為luF的電解質電容，也可以是其它類型的電容，當為電解質電容時，上述電容的負極接地。電阻Rl、R2和R3為5(UQ。二極管Dl、D2和D3用于保證單片機Ul中的三A/D轉換電路的輸入端ADINO、ADIN1和ADIN2的輸入電壓不超過電源電壓VCC。如圖3所示，ECU4的外圍電路還包括一C緒總線收發(fā)電路，其采用PCA82C250芯片U2作為驅動器，PCA82C250是專用的CAN驅動芯片，分別為CAN總線和ECU5提供差動發(fā)送和差動接收能力，并且完成CANH和CANL與CAN總線發(fā)送、接收之間的轉換。CAN總線收發(fā)電路的輸入端連接一貨車原有的車載CAN(ControllerAreaNetwork)網絡6，用于從車載C認網絡6中接收貨車縱向車速信號，具體為U2的7腳和6腳分別接車載CAN網絡6的高端CANH和低端CANL。CAN總線收發(fā)電路的輸出端與片機Ul的輸入端相連，用于將車載C認網絡6輸入的貨車縱向車速信號書送給單片機Ul，具體為U2的1腳和4腳分別與單片機Ul的29腳和30腳相連。電容C21和C22并聯(lián)連接構成U2的濾波穩(wěn)壓電路，該濾波穩(wěn)壓電路的一端與U2的3腳相連，另一端與U2的2腳相連，同時U2的3腳還與電源電壓VCC相連，U2的2腳與地線相連。如圖3所示，ECU4中還包括一串口收發(fā)器電路，該電路采用Max232芯片U3作為串口收發(fā)驅動芯片，其包括2路發(fā)送器、2路接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平，符合T工A/EIA-232-F標準。其中每一個接收器將TIA/EIA-232-F電平轉換成5VTTL/CM0S電平，每一個發(fā)送器將TTL/CM0S電平轉換成TIA/EIA-232-F電平。本實施例中，U3只采用其中一路發(fā)送器及一路接收器。U3的10腳與單片機U1的15腳相連，9腳與單片機U1的16腳相連，7腳與傾角儀3、4的串口線中的發(fā)送線相連，8腳與傾角儀3、4的串口線中的接收線相連。U3的1腳和3腳之間連接一電容C31，1腳接C4的正極；4腳和5腳之間連接一電容C32，4腳接C32的正極；2腳和16腳之間連接一電容C33，2腳接C33的正極，且16腳與電源電壓VCC相連；6腳與一電容C34的正極相連，C34的負極接地線；15腳接地線，同時與一電容C35的負極相連，C35的正極與電源電壓VCC相連；U3的其它管腳懸空。本實施例中，U2是德州儀器公司(TI)推出的一款兼容RS232標準的芯片，電容C31、C32、C33、C34和C35為luF的極性電容，但不限于此?，F記經過濾波減噪電路并由單片機Ul進行AD采樣處理后的方向盤轉角信號為3(0和橫擺角速度信號為^&)，記由串口接收到的由傾角儀31、32輸出的貨車車廂的側傾角度為p("和后軸的側傾角度為化("，記由車載CAN網絡6中接收的貨車縱向車速信號為"("，其中it表示第k步釆樣時刻。單片機U1中的質心高度動態(tài)檢測模塊根據采集的信息，計算貨車的質心高度，其具體步驟如下(1)計算理論穩(wěn)態(tài)貨車橫擺角速度("質心高度動態(tài)檢測模塊利用車輛穩(wěn)態(tài)轉向模型，根據實時測量的方向盤轉角信號《("，計算得到前輪轉角信號5("=^("*C，車載CAN網絡6中接收的貨車縱向車速信號"("，其計算表達式如下其中，^為貨車轉向系統(tǒng)傳動比，丄為貨車軸距，C為車輛的穩(wěn)定性因數。本實施例中，！加=0.049，JL二4.5m，C=0.0019/m2。(2)計算校正穩(wěn)態(tài)橫擺角速度^(":質心高度動態(tài)檢測模塊讀取橫擺角速度實際測量值6^("，考慮到橫擺角速度的實際測量存在一定的誤差，因此將實測橫擺角速度值Am("和理論穩(wěn)態(tài)橫擺角速度值^)進行加權平均，從而得到一個校正橫擺角速度值，其計算式如下其中，義為權系數，具體數值根據橫擺角速度測量裝置2的精度和具體安裝方式而定，也可由實驗進行標定。本實施例中，取義=0.5。(3)計算貨車當前的側向加速度^(":質心高度動態(tài)檢測模塊根據校正橫擺角速度^(A:)和當前縱向車速"("，其計算式如下本實施例中，側向加速度<("也可以通過在貨車上安裝一側向加速度傳感器直接測取。(4)估計貨車質心高度Z/(yt):質心高度動態(tài)檢測模塊根據貨車動力學參數、、s、&、附，及當前側向加速度^^)和傾角p、％，利用車輛穩(wěn)態(tài)側傾模型，建立車輛質心高度/Z(yt)的回歸最小二乘估計算法，其計算式如下*)=*》(A:)1(A:)|-(,-l)-/2a)4~("+g,]洲=尸("一[^"+g.""]//=辟-1)+其中，""為k-1時刻的估計誤差，e("為第k時刻的增益矩陣，尸("為第k時刻的對陣矩陣，//(^為質心高度估計值，e為遺忘因子，A。為貨車車廂底部至路面的高度，、為貨車懸架的側傾角剛度，m為貨車質量，g為重力加速度。本實施例中，Q("和P("均為lxl矩陣，即均為一個單值，P(fc)的初始值取P(O"l，//("的初始值取//(0)=1.5111，g取9.8m/s2，e取0.99，/。取0.536m，、取6739Nm/deg。采用上述步驟得出貨車當前的質心高度/Z("后，單片機Ul中的防側翻預警模塊計算貨車開始側翻時所受的側向加速度即側翻加速度閾值。防側翻預警模塊根據車輛的準靜態(tài)側翻計算理論，計算出貨車側翻加速度閾值，其計算式為其中，S為貨車的輪距，在本實施例中，S取1.865m。當貨車以某一速度駛過彎道或改變行駛方向時，步驟(3)中測得的側向加速度^越接近側翻加速度閾值^，其發(fā)生側翻的危險系數越高。防側翻預警模塊中預設有側翻報警范圍，其分級別對駕駛員給予報警提示，報警級別G及級別的劃分規(guī)則如下若~<0.54,，報警級別G^，ECU4向報警提示裝置5發(fā)出不報警指令；若0.5^^,<0.8々報警級別G二l，ECU4向報警提示裝置5發(fā)出初級報警指令；若^20.8^，報警級別G3，ECU4向報警提示裝置5發(fā)出高級報警指令。上述報警級別的劃分規(guī)則不僅能在貨車出現側翻的危險之前對駕駛員發(fā)出報警，及早提示駕駛員減速慢行，還能根據貨車的運行危險程度對駕駛員發(fā)出不同級別的報警提示信息，符合大部分駕駛員的駕駛特性。如表1所示，根據上述報警規(guī)則得出報警級別的大小之后，ECU4將根據報警級別的不同驅動報警提示裝置5以不同的方式向駕駛員提供預警信息。報警提示裝置5能實現燈光報警和聲音提示報警等功能。對應于報警級別G的大小，報警提示裝置5的報警方式也對應有三種狀態(tài)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如圖4所示，報警提示裝置5包括一集成電路U4及其控制的燈光、聲音提示裝置，集成電路U4可以直接驅動燈光、聲音提示裝置。集成電路U4的輸入端1腳(IN1)、2腳(IN2)、3腳(IN3)和4腳(IN4)，分別與單片機Ul的4個輸出端即43腳、45腳、47腳和52腳相連。其中1腳輸入質心高度動態(tài)檢測工作指示信號，2腳輸入初級報警信號，3腳輸入高級報警信號，4腳輸入初或高級報警信號，并且集成電路U4的9腳(K)接電源電壓VCC，8腳(GND)接地線。與l腳對應的輸出端16腳(0UT1)依序通過一綠色發(fā)光二極管LED(LightEmittingDiode)1、一電阻R4與9腳相連，LED1為一綠色發(fā)光二極管；與2腳對應的輸出端15腳(0UT2)依序通過一紅色LED2、一R5與9腳相連，LED2為紅色發(fā)光二極管，作為初級報警燈；與3腳對應的輸出端14腳(0UT3)依序通過一黃色LED3、一電阻R6與9腳相連，LED3為紅色發(fā)光二極管，作為高級報警燈；與4腳對應的輸出端13腳(0UT4)通過一蜂鳴器LS1與9腳相連。另外，一電阻R7和一LED4串聯(lián)，接在9腳與地線間，LED4為電源指示燈，用于指示系統(tǒng)供電是否正常。本實施例中，集成電路U4為型號為MC1412、集成了7路的復合管驅動專用集成電路，也可以為其它至少集成4路的復合管驅動專用集成電路。R4、R5、R6和R7為1.2fcQ的限流電阻，用于防止通過各LED的電流過大，以保護LED。報警提示裝置5是這樣工作的當ECU4驅動報警提示裝置5發(fā)出不報警信息時，ECU4中單片機Ul的43腳向報警提示裝置5中的集成電路U4的1腳發(fā)出高電平信號，集成電路U4的1腳為高電平，16腳與8腳連通，指示燈LED1所在回路閉合，此時LED1亮。當ECU4驅動報警提示裝置5發(fā)出初級報警信息時，即ECU5中的單片機Ul的45腳和52腳向報警提示裝置5中的集成電路U4的2腳及4腳發(fā)出頻率為1HZ的方波信號，此時，集成電路U4的2腳和4腳的電平以頻率lHz高低交替變化，l腳和3腳為低電平，集成電路U4的13腳和15腳與8腳以頻率1Hz交替通斷，14腳和16腳懸空，對應的LED2和LSI所在回路以頻率1Hz交替通斷，則初級報警燈LED2燈以頻率1HZ閃爍，且蜂鳴器LSI發(fā)出頻率1HZ蜂鳴聲；當ECU4驅動報警提示裝置5發(fā)出高級報警信息時，即ECU4中的單片機Ul的47腳和52腳向報警提示裝置5中的集成電路U4的3腳及4腳發(fā)出頻率為2HZ的方波信號，此時，集成電路U4的3腳和4腳的電平以頻率2Hz高低較低交替變換，1腳和2腳為低電平，此時集成電路U4的13腳和14腳與8腳以頻率2Hz交替通斷，15腳和16腳懸空，對應的LED3和LSl所在回路以2Hz交替通斷，則高級報警燈LED3燈以頻率2HZ閃爍，且蜂鳴器LSI發(fā)出頻率2HZ的蜂鳴聲。各部件的結構、設置位置、及其連接都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術方案的基礎上，對個別部件進行的改進和等同變換，不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。權利要求1、一種貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法，它包括以下步驟1)設置一貨車彎道防側翻動態(tài)檢測預警裝置，它包括方向盤轉角測量裝置、橫擺角速度測量裝置、傾角測量裝置和包括有單片機的電子控制單元；所述單片機內預設置有質心高度動態(tài)檢測模塊和防側翻預警模塊；所述防側翻預警模塊中預置有側翻報警范圍；2)采集方向盤轉角信號，貨車沿垂向的橫擺角速度信號，貨車車廂的側傾角度信號，貨車后軸的側傾角度信號，貨車的縱向車速信號；3)所述質心高度動態(tài)檢測模塊計算出貨車側向加速度和質心高度；4)所述防側翻預警模塊根據質心高度計算出側翻加速度閾值；5)所述防側翻預警模塊比較貨車側向加速度和側翻加速度閾值的差值與預置的側翻報警范圍，發(fā)出相應的報警指令；6)防側翻預警模塊完成報警后，返回步驟2)。2、如權利要求1所述的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法，其特征在于所述步驟l)中的所述預置的側翻報警范圍分為三級若~<0.5^，報警級別G^，所述電子控制單元向所述報警提示裝置發(fā)出不報警指令；若0.54《^<0.8々報警級別6=1，所述電子控制單元向所述報警提示裝置發(fā)出初級報警指令；若^20.8^，報警級別G4，所述電子控制單元向所述報警提示裝置發(fā)出高級報警指令；其中，^為貨車側向加速度，^為側翻加速度閾值。3、如權利要求1或2所述的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法，其特征在于所述步驟3)中的所述貨車側向加速度的計算式如下d、丄、2豐)式中，A表示第k步采樣時刻，A,為貨車側向加速度，《("為貨車理論穩(wěn)態(tài)橫擺角速度信號，"(Q為貨車車速信號，L為貨車軸距，^"為通過方向盤轉角信號獲取的貨車前輪轉角信號，c為貨車的穩(wěn)定性因數，A(q為校正穩(wěn)態(tài)橫擺角速度，義為權系數，"("為橫擺角速度；所述貨車質心高度的計算式如下e("=A:》("i。-(,—1)-+[^("+g，("]洲=P("=i{l—2("m[("+g^(A:)]}p(A:—l),)=//(A;-l)+g(A:)e(A:)式中，A表示第k步采樣時刻，//("為貨車質心高度，e(k)為k-l時刻的估計誤差，、為貨車懸架的側傾角剛度，p("為貨車車廂的側傾角度信號，％(*)為貨車后軸的側傾角度信號，T/(A-1)為所述貨車質心高度，A。為貨車車廂底部至路面的高度，m為貨車質量，^為所述貨車側向加速度，g為重力加速度，Q(k)為增益矩陣，尸(yt-i)為對陣矩陣，s為遺忘因子，P(k)為對陣矩陣。4、如權利要求3所述的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法，其特征在于所述G("和P("均為lxl矩陣，P("的初始值P(0"1，//(&)的初始值//(0)=1.5111，g取9.8m/s2，s取O.99，/。取0.536m，、取6739Nm/deg。5、如權利要求1或2或4所述的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法，其特征在于所述步驟4)中的所述側翻加速度閾值計算式如下式中，)t表示第k步采樣時刻，^為側翻加速度閾值，萬為貨車的輪距，g為重力加速度。6、如權利要求3所述的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法，其特征在于所述步驟4)中的所述側翻加速度閾值計算式如下式中，A表示第k步采樣時刻，^為側翻加速度閾值，S為貨車的輪距，g為重力加速度。7、一種實現如權利要求1或2或3或4或5或6所述方法的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測預警裝置，其特征在于它包括一方向盤轉角傳感器，其安裝在貨車方向盤下方的轉向柱上；一橫擺角速度傳感器，其安裝在貨車車廂底部兩條中軸線的交叉處；一傾角儀，其安裝在貨車車廂底部縱向中軸線與后軸在車廂上的投影的交叉點處；另一傾角儀，其安裝在后軸的中點處；一報警提示裝置，其設置在駕駛室的中控臺上；一電子控制單元，其內包括有單片機，所述單片機內預設置有一質心高度動態(tài)檢測模塊和一防側翻預警模塊，所述防側翻預警模塊中預置有側翻報警范圍。8、如權利要求7所述的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測預警裝置，其特征在于所述電子控制單元還包括一C細總線收發(fā)電路，其輸入端連接貨車上原有的車載CAN網絡，以接收所述車載CAN網絡中的貨車縱向車速信號；所述CAN總線收發(fā)電路的輸出端連接所述單片機的輸入端，將所述貨車縱向車速信號輸送給所述單片機；一串口收發(fā)器電路，其輸入端連接兩傾角儀的輸出端，輸出端連接所述單片機的輸入端。9、如權利要求7或8所述的貨車彎道防側翻動態(tài)檢測預警裝置，其特征在于:所述報警提示裝置包括一集成電路和由所述集成電路控制的燈光、聲音提示裝置，所述集成電路至少集成四路復合管驅動的集成電路。全文摘要本發(fā)明涉及一種貨車彎道防側翻動態(tài)檢測方法及預警裝置，它包括以下步驟1)設置一貨車彎道防側翻動態(tài)檢測預警裝置，它包括方向盤轉角測量裝置、橫擺角速度測量裝置、傾角測量裝置和包括有單片機的電子控制單元；單片機內預設置有質心高度動態(tài)檢測模塊和防側翻預警模塊；防側翻預警模塊中預置有側翻報警范圍；2)采集方向盤轉角信號，貨車沿垂向的橫擺角速度信號，貨車車廂的側傾角度信號，貨車后軸的側傾角度信號，貨車的縱向車速信號；3)質心高度動態(tài)檢測模塊計算出貨車側向加速度和質心高度；4)防側翻預警模塊根據質心高度計算出側翻加速度閾值；5)防側翻預警模塊比較貨車側向加速度和側翻加速度閾值的差值與預置的側翻報警范圍，發(fā)出相應的報警指令；6)防側翻預警模塊完成報警后，返回步驟2)。本發(fā)明可靠性高，應用范圍廣。文檔編號B60R21/0132GK101612927SQ20091015854公開日2009年12月30日申請日期2009年7月10日優(yōu)先權日2008年9月4日發(fā)明者張德兆,李克強,李升波,楊殿閣,王建強,羅禹貢,連小珉,鄭四發(fā)申請人:清華大學