一种汽车行驶发生失稳时的响应系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车行驶发生失稳时的响应系统及方法。该系统包括：响应装置，包括壳体和设于壳体腔内的质量块，壳体随车辆同步运动，质量块悬空挂在壳体的内部；监测模块，用于监测质量块在壳体内的运动轨迹；分析模块，用于对运动轨迹进行分析处理，得到车辆的实时行驶状态，并预估后续行驶状态；控制模块，用于根据预估的后续行驶状态发出控制信号，控制车辆对预估的即将到来的行驶失稳作出响应动作。通过响应装置将蕴含车辆行驶姿态的X向、Y向、Z向加速度等参数反映在质量块相对于壳体的运动轨迹上，再通过监测质量块的运动轨迹，可快速完成车辆当前行驶状态的分析获取，并对后续行驶状态进行预估，快速对可能发生的失稳状态进行响应。行响应。行响应。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车行驶发生失稳时的响应系统及方法


[0001]本专利技术涉及汽车安全
，具体涉及一种汽车行驶发生失稳时的响应系统及方法。

技术介绍

[0002]根据车辆操稳状态，在车辆行驶过程中，发生失稳时的事故形态主要为以下三种形态，以及这三种形态的结合情况，如图1所示，包括：
[0003]1、正面冲下，由俯仰演变的事故形态，一般为车辆由高处冲到低处的形态，如正面冲下高桥，冲下山；
[0004]2、侧面翻滚，由侧倾演变而来的事故形态。这种属于最常见的翻滚形态，也是目前各国车辆安全性能评估中的最常见形态。属于常见安全事故的体现；
[0005]3、侧面滑转，由横摆演变而来，一般为车辆在附着系数低的路面或操稳失控下所出现的事故形态。
[0006]现有针对车辆失稳时的响应方法，大都通过多个传感器检测车辆的行驶状态参数，比如车辆X向、Y向和Z向的加速度信号、制动主缸压力、轮速、横摆角速度、方向盘转角等等，然后分析处理再进行响应，整个过程需要分析的参数数据较多且繁杂，硬件要求也较高，不利于车辆的安全性能开发。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种汽车行驶发生失稳时的响应系统，能够快速完成车辆当前行驶状态的分析获取，提前对可能发生的失稳状态进行响应，提高车辆安全性能。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种汽车行驶发生失稳时的响应系统，包括：响应装置，所述响应装置包括壳体和设于所述壳体腔内的质量块，所述壳体随车辆同步运动，所述质量块的周围空间设置有至少六个弹簧，将所述质量块悬空挂在所述壳体的内部；
[0009]监测模块，所述监测模块用于监测所述质量块在所述壳体内的运动轨迹；
[0010]分析模块，所述分析模块用于对所述运动轨迹进行分析处理，得到所述车辆的实时行驶状态，并预估后续行驶状态；
[0011]控制模块，所述控制模块用于根据预估的所述后续行驶状态发出控制信号，控制所述车辆对预估的即将到来的行驶失稳作出响应动作。
[0012]优选的，所述监测模块(4)和所述分析模块(5)均从所述车辆启动开始工作，到所述车辆熄火停止。六个弹簧在质量块的周围均间隔布置。
[0013]在上述汽车行驶发生失稳时的响应系统中，通过六个弹簧将一质量块悬空挂在壳体内，并将壳体固定在车辆内，随车辆同步移动，使车辆在行驶过程中，蕴含其行驶姿态的X向、Y向、Z向加速度等参数均反映在质量块相对于壳体的运动轨迹上，通过监测模块监测质量块的运动轨迹，再通过分析模块对该运动轨迹进行分析处理，得到车辆的实时行驶状态，
并预估后续行驶状态，进而通过控制模块控制车辆在有发生失稳的趋势时做出响应动作，从而减少失稳事故的发生及损失。整个响应系统无需复杂的数据采集，即可快速完成车辆当前行驶状态的分析获取，并对后续行驶状态进行预估，及时对可能发生的失稳状态进行响应，大大提高车辆安全性能。
[0014]作为本专利技术汽车行驶发生失稳时的响应系统的改进，所述监测模块包括视觉识别定位系统，所述视觉识别定位系统用于实时获取所述质量块相对于所述壳体的位置信息，并输出所述质量块在所述壳体内的运动轨迹。此处的运动轨迹指质量块相对壳体的运动轨迹。
[0015]通过视觉识别系统在壳体内采集质量块在壳体内的运动信息，并记录运动轨迹，可以实现长时间稳定可靠的非接触检测，采集过程也快速高效。
[0016]进一步的，所述视觉识别定位系统包括CCD摄像机、镜头、图像采集卡及工业控制计算机，所述CCD摄像机、所述镜头和所述图像采集卡用于对所述壳体内所述质量块的运动进行实时视频采集，所述工业控制计算机用于对获取的视频图像进行处理分析，得到所述质量块在所述壳体内的运动轨迹。
[0017]作为本专利技术汽车行驶发生失稳时的响应系统的另一种改进，所述控制模块根据预估的所述后续行驶状态发出控制信号，控制所述车辆对预估的即将到来的行驶失稳作出响应动作包括：
[0018]若预估的即将到来的行驶失稳发生在第一时间至第二时间之内，则发出一级响应控制信号，控制所述车辆对乘员进行报警提醒；
[0019]若预估的即将到来的行驶失稳发生在所述第二时间至第三时间之内，则发出二级响应控制信号，控制所述车辆提高可操控性；
[0020]若预估的即将到来的行驶失稳发生在所述第三时间之内，则发出终极响应控制信号，控制所述车辆开启被动安全设施，其中所述第一时间、所述第二时间和所述第三时间的数值依次减少。
[0021]通过对预估的即将到来的行驶失稳按照时间进行分级，对即将到来的失稳进行分级响应，给予驾驶员充足的响应时间，减少事故的发生。在第一时间至第二时间之内，距离发生失稳还有充足的时间给乘员反映，因此只需进行报警提醒乘员，尤其是驾驶员；在第二时间至第三时间区间内时，经历了之前的提醒阶段，车辆任然具有失稳趋势，而且失稳发生时间越来越近，此时驾驶员采取紧急应对操控措施，可以避免，因此车辆自动提高可超控性，反向调整车辆状态，应对失稳；在第三时内时，失稳已经不可避免的发生，需要启动安全设施进行保护乘员。
[0022]进一步的，所述控制所述车辆对乘员发出报警提醒包括发出报警声音、在中控屏上显示报警信号和电动安全带回卷抖动中的一种或多种组合。一级响应以提醒为主，根据车辆的具体配置选择报警提醒的方式。
[0023]进一步的，所述控制所述车辆提高驾驶稳定性包括增大方向盘转向助力和增大转向器角传动比中的一种或两种组合。
[0024]车辆上一般都设置有转向助力结构，用来增加外力来抵抗转向阻力，让驾驶者只需更少的力就能够完成转向。增大转向助力，使驾驶者超控车辆更加容易，及时进行反向操作，避免车辆失稳。
[0025]转向器角传动比为转向盘的转角与转向摇臂摆角比值，有些车辆配置有可变转向比即根据汽车速度和转向角度来调整转向器传动比，当汽车开始处于停车状态，汽车速度较低或者转向角度较大时，提供小的转向器传动比，而当汽车高速行驶或者转向角度较小时，提供大的转向器传动比，从而提高汽车转向的稳定性。增大转向器角传动比，提高驾驶员反向操作时候的车身稳定性，保证安全。
[0026]进一步的，所述控制所述车辆开启被动安全设施包括启动安全带预紧和启动安全气囊的一种或两种组合。有些车辆配备有安全带预紧装置，能够瞬间收缩安全带，绷紧安全带松弛部分的同时迅速固定乘员，抑制乘员身体向前移动。基本所有的车辆都有安全气囊，在终极响应时，打开气囊保护乘员。
[0027]更进一步的，所述启动安全气囊包括：驾驶员安全气囊、副驾驶安全气囊、帘式气囊和侧气囊。优选的，在即将发生侧倾失稳时，打开驾驶员安全气囊和副驾驶安全气囊；在即将发生横摆、俯仰失稳时，打开帘式气囊和侧气囊。
[0028]作为本专利技术汽车行驶发生失稳时的响应系统的再一种改进，六个所述弹簧与所述壳体的连接处均设置有力传感器，所述力传感器用于测试对应的所述弹簧作用在所述壳体上的压力，且每个所述力传感器均连接有一测量电路，所述测量电路用于测量对应的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车行驶发生失稳时的响应系统，其特征在于，包括：响应装置，所述响应装置包括壳体(1)和设于所述壳体(1)腔内的质量块(2)，所述壳体(1)随车辆同步运动，所述质量块(2)的周围空间设置有至少六个弹簧，将所述质量块(2)悬空挂在所述壳体(1)的内部；监测模块(4)，所述监测模块(4)用于监测所述质量块(2)在所述壳体(1)内的运动轨迹；分析模块(5)，所述分析模块(5)用于对所述运动轨迹进行分析处理，得到所述车辆的实时行驶状态，并预估后续行驶状态；控制模块(6)，所述控制模块(6)用于根据预估的所述后续行驶状态发出控制信号，控制所述车辆对预估的即将到来的行驶失稳作出响应动作。2.根据权利要求1所述的一种汽车行驶发生失稳时的响应系统，其特征在于，所述监测模块(4)包括视觉识别定位系统，所述视觉识别定位系统用于实时获取所述质量块(2)相对于所述壳体(1)的位置信息，并输出所述质量块(2)在所述壳体(1)内的运动轨迹。3.根据权利要求2所述的一种汽车行驶发生失稳时的响应系统，其特征在于，所述视觉识别定位系统包括CCD摄像机、镜头、图像采集卡及工业控制计算机，所述CCD摄像机、所述镜头和所述图像采集卡用于对所述壳体(1)内所述质量块(2)的运动进行实时视频采集，所述工业控制计算机用于对获取的视频图像进行处理分析，得到所述质量块(2)在所述壳体(1)内的运动轨迹。4.根据权利要求1所述的一种汽车行驶发生失稳时的响应系统，其特征在于，所述控制模块(6)根据预估的所述后续行驶状态发出控制信号，控制所述车辆对预估的即将到来的行驶失稳作出响应动作包括：若预估的即将到来的行驶失稳发生在第一时间至第二时间之内，则发出一级响应控制信号，控制所述车辆对乘员进行报警提醒；若预估的即将到来的行驶失稳发生在所述第二时间至第三时间之内，则发出二级响应控制信号，控制所述车辆提高可操控性；若预估的即将到来的行驶失稳发生在所述第三时间之内，则发出终极响应控制信号，控制所述车辆开启被动安全设施，其中所述第一时间、所述第二时间和所述第三时间的数值依...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恒，张顺，黄耀东，李华香，蒋振，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：