一种提高汽车操纵稳定性的装置的制作方法

专利名称：一种提高汽车操纵稳定性的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种提高汽车操纵稳定性的装置，该装置能在弯道行驶、大侧向加速度、大侧偏角的极限エ况下，为驾驶人员提供科学且安全的车速和档位选择提示
背景技术：
汽车在ー些地形比较复杂的地帯行驶时，因道路平面起起伏伏、曲曲直直，其运行エ况也复杂多变、难以预测，如在弯道行驶、大侧向加速度或大侧偏角的极限エ况下，汽车容易发生前轴和后轴侧滑的危险エ况，进而极易导致严重的交通事故。但是，目前还没有一种相应的车载装置来提示驾驶人员在弯道行驶或在大侧向加速度、大侧偏角的极限エ况时安全的档位和车速选择。
发明内容针对现有技术的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种提高汽车操纵稳定性的装置，以可在弯道行驶、大侧向加速度、大侧偏角的极限エ况下，为驾驶人员提供科学且安全的车速和档位选择提示，提高车辆在复杂路况上行驶时的安全性。为实现上述技术任务，本实用新型采取如下的技术解决方案ー种提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，包括视觉传感器、车速传感器、横摆率传感器、横向加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器、单片机、扬声器和LED显示器，所述视觉传感器、车速传感器、横摆率传感器、横向加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器、扬声器和LED显示器分别与单片机连接。本实用新型的其他技术特征为所述的视觉传感器采用深圳锐科讯科技有限公司生产的C812向前⑶D摄像机。所述的车速传感器采用温州盛诺汽车电器有限公司生产的SN-02-21车速传感器。所述的横摆率传感器采用深圳富安达智能科技有限公司生产的TriRate的陀螺仪角速度传感器。所述的横向加速度传感器采用北京远洋凯盛科技发展有限公司生产的横向加速度传感器。所述的转向盘转角传感器采用光电式转角传感器。所述的节气门位置传感器采用上海沃巴弗电子科技有限公司生产的RPS022传感器。所述的单片机采用AT89C51单片机。本实用新型的装置能在弯道行驶或在大侧向加速度、大侧偏角的极限エ况下为驾驶人员提供科学而安全的车速和档位选择提示，进而提高汽车操纵稳定性的装置。同时，该装置结构简单、容易操作、实用。
图I是本实用新型的结构示意图。以下结合实施例与附图对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
本实用新型的装置通过对汽车行驶曲线路段的弯道的半径、车身姿态以及转向盘转角三个方面的综合判断，来确定汽车弯道行驶时的操纵控制，提高汽车的操纵稳定性，进而保证驾驶人在弯道或在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况时的安全驾驶。实施例该实施例的提高汽车操纵稳定性的装置包括深圳锐科讯科技有限公司生产的C812向前⑶D摄像机、温州盛诺汽车电器有限公司生产的型号为SN-02-21的车速传感器、深圳富安达智能科技有限公司生产的TriRate的陀螺仪角速度传感器、北京远洋凯盛科技发展有限公司生产的米用二代MEMS(微机电系统)技术的横向加速度传感器、光电式转角传感器、上海沃巴弗电子科技有限公司生产的RPS022传感器、AT89C51单片机、扬声器和LED显示器；所述C812向前CDD摄像机、车速传感器、横向加速度传感器、横摆率传感器、光电式转角传感器、RPS022传感器、扬声器和LED显示器分别与DSP单片机连接。其中C812向前⑶D摄像机安装于驾驶室内前挡风玻璃处采集曲线道路的边线的位置；车速传感器安装于车轴与车轮连接处获取汽车的速度；横向加速度传感器安装于地板下面，并且该横向加速度传感器在汽车重心前方、前轴上部中央位置的地板下面采集前轴的横向加速度信号，供单片机判断车身状态以及前轮是否产生侧滑JriRate的陀螺仪角速度传感器安装于汽车后轴上部中央位置，并且在行李箱内与车身中心垂直轴线平行采集汽车后轴绕车身中心垂直轴线旋转的角速度(横摆率)信号；光电式转角传感器安装于转向轴的后侧采集驾驶人操作转向盘的转向意图(向左转弯还是向右转弯)；RPS022传感器安装于节气门体上采集发动机输出转矩时节气门开度的大小；车辆在行驶过程中，单片机获取各传感器采集到的相应信息，并将结果送至扬声器和显示屏执行，即通过扬声器语音驾驶人进行相应操作，必要时，对汽车所处的运行状态发出警告。当汽车的离心力F1大于等于地面提供的向心力F2时，汽车在弯道行驶或在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下才能保证稳定行驶；基于此，装置中的横向加速度传感器和陀螺仪角速度传感器，感知车身姿态，即是否侧滑，并通过车速传感器测得的车速V，则单片机计算出地面可以提供的向心力为F2 = mV2/r = O. 8mg(道路的附着系数0—般是固定的，可以根据具体路况选择取值，作为示例，取为(P = 0.8) ;C812向前CDD摄像机将采集到的弯道半径r输入单片机，单片机经过处理得到此时汽车所具有的离心加速度为Ci1 =Vx2/r，进而可知其离心力为F1 = mVx2/r ;然后单片机在满足F1彡F2的关系的前提下，得出安全、稳定车速Vx，进而可以得到汽车安全、稳定行驶的行驶车速区间和档位区间。另外，根据光电式转角传感器判断驾驶人操作转向盘的转向意图(向左转弯还是向右转弯)，并依据RPS022传感器得到的驾驶人操纵加速踏板时相应的节气门开度的大小和车速V来确定松开或者踩踏油门踏板的命令。在汽车行驶时，该装置提示驾驶人安全、稳定行驶的档位区间和行驶车速区间；若驾驶人的档位或者车速不在相应档位或者车速区间或者错误转向以及转向过大或过小时，则扬声器和显示装置对驾驶人发出警告，并提示相应操作。[0022]本实用新型通过科学的信息采集与判断分析有效提高了汽车在弯道或者在大侧向加速度、大侧偏角的极限エ况下工作下的汽车操纵稳定性。与此同时，提高了驾驶人的驾乘感受，減少了汽车在危险エ况行驶的状态。
0023]本实用新型的提高汽车操纵稳定性的装置中所用的各电子元器件均为市售的已知产品，本领域技术人员根据本实用新型的技术效果可实现各电子元器件的具体管脚之间的连接。
权利要求1.一种提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，包括视觉传感器、车速传感器、横摆率传感器、横向加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器、单片机、扬声器和LED显示器，所述视觉传感器、车速传感器、横摆率传感器、横向加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器、扬声器和LED显示器分别与单片机连接。
2.如权利要求I所述的提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，所述的视觉传感器采用深圳锐科讯科技有限公司生产的C812向前⑶D摄像机。
3.如权利要求I所述的提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，所述的车速传感器采用温州盛诺汽车电器有限公司生产的SN-02-21车速传感器。
4.如权利要求I所述的提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，所述的横摆率传感器采用深圳富安达智能科技有限公司生产的TriRate的陀螺仪角速度传感器。
5.如权利要求I所述的提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，所述的横向加速度传感器采用北京远洋凯盛科技发展有限公司生产的横向加速度传感器。
6.如权利要求I所述的提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，所述的转向盘转角传感器米用光电式转角传感器。
7.如权利要求I所述的提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，所述的节气门位置传感器采用上海沃巴弗电子科技有限公司生产的RPS022传感器。
8.如权利要求I所述的提高汽车操纵稳定性的装置，其特征在于，所述的单片机采用AT89C51单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种提高汽车操纵稳定性的装置。该装置包括视觉传感器、车速传感器、横摆率传感器、横向加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器、单片机、扬声器和LED显示器，所述视觉传感器、车速传感器、横摆率传感器、横向加速度传感器、转向盘转角传感器、节气门位置传感器、扬声器和LED显示器分别与单片机连接。本实用新型的装置通过科学的信息采集与判断分析有效提高了汽车在弯道或者在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下的行驶稳定性。
文档编号B60Q9/00GK202357983SQ201120445368
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者余曼, 冯丙寅, 刘从岗, 刘宏洁, 杜静, 王林, 程菱 申请人:长安大学