本发明属于汽车安全预警技术领域，具体涉及一种汽车侧向风自动检测系统及方法。
背景技术：
汽车是本世纪以来最为重要的工业产物之一。起初，汽车车速比较低，其设计目标主要侧重于动力经济方面。但随着时代的快速发展，车速的大幅度提高，汽车设计的重点逐渐偏向安全性方面，尤其是汽车高速行驶时的性能。
资料表明，高速行驶汽车发生的安全事故中，有相当大的一部分是由于环境侧风对汽车瞬态转向特性影响，驾驶员难以及时反应或是因为经验不足，产生不恰当的反应致使汽车行驶稳定性失控所造成的。而且在高速公路上行驶，经常会遇见侧向风，它直接影响汽车的侧倾力矩、气动阻等因素，从而使汽车偏离行驶方向。驾驶员在驾驶过程中为降低由于侧向风带来的安全隐患，精神就会较长时间处于紧张状态，加快疲劳。
汽车在实际中所受到的侧风包括自然风和环境风。自然风的强度和方向可能是不稳定的，随机的环境风则是由于桥梁隧道、路基、建筑、会车以及自然环境所造成的。
汽车所受侧风的影响主要与车速，环境等有关。显然，汽车侧风的影响会随车速的提高而加剧的。同时，不同的环境，汽车受到的侧风也不尽相同。例如：汽车从隧道驶出的瞬间，或驶向风力贯穿的桥梁、架起的高速路等，往往会突然遭到强侧风的袭击。在山区行车，容易遇到突如其来的山风，时间短而风力强，吹动车辆偏离行车路线。由于风速和风向的非连续变化，驾驶员会感到汽车发飘。遇侧风时驾驶员应当降低车速，握紧方向盘；发现车辆偏移时，应微量转动方向盘，矫正行驶方向。
随着技术的进步，现代桥梁的长度越来越长，高度也在增加，侧风的影响越来越明显，某种程度上行驶过程中的危险系数也显著增加。车辆遭遇侧风时不能迅速向逆风方向转向，应该手握紧方向盘，稍微向逆风方向修正，并慢踩刹车，逐渐减速。
上面所说的方法都是驾驶人基于长期的经验积累，在感受到汽车偏移后才做出的修正动作，这些方法的科学性及其采取性还不能完全保证！而且对于驾龄较短的驾驶员来说如何安全应对侧风的影响还是个巨大挑战。所以弥补目前的汽车系统上没有侧风检测和预警功能的缺陷，探究出一种汽车侧向风自动检测系统及方法，具有重大意义！
技术实现要素：
本发明要解决的是现有汽车缺少侧风检测和预警的技术问题，从而提供一种汽车侧向风自动检测系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种汽车侧向风自动检测系统，包括风速传感器、车速传感器、流入角传感器、ECU控制器和显示屏，风速传感器，用于检测汽车所处位置的当前风速并将检测信号传输给ECU控制器内；车速传感器，用于检测汽车的实时车速并将检测信号传输至ECU控制器内；流入角传感器，用于检测汽车当前的迎风角并将检测信号传输给ECU控制器；ECU控制器将接收的信号综合处理后在显示屏上显示提醒信息并通过报警器声音提醒。
一种汽车侧向风自动检测方法，步骤如下：S1，收集风速、车速和迎风角的历史数据，输入到ECU控制器中，ECU控制器生成预警曲面图；
S2，根据预警曲面图获得预警阈值；
S3，获取汽车上风速传感器检测的实时风速V；
S4，获取汽车上车速传感器检测的实时车速u；
S5，获取汽车上流入角传感器检测的实时迎风角ε；
S6，根据步骤S3-S5，计算汽车的合成气流风速V′，公式为：
S7，根据步骤S3-S6，计算汽车的迎风角φ，公式为：
S8，根据步骤S4、S7和S8，得到侧向气动力系数Cy和横摆力矩系数CMz；
S7，计算并与设定值进行比较，若高于设定值，则ECU控制器控制显示屏上显示提醒信息，报警器响铃提醒。
本发明ECU控制器接收各传感器检测的实时信息并进行处理，判断是否达到预警值，若达到则在显示面板上显示侧风标志，提醒驾驶者减速慢行，并且还通过铃声进行声音提醒，避免驾驶者看不到标志。从而可以缓解驾驶员在行驶过程需时刻关注侧风的压力，进而提高行车安全系数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明合成气流风速矢量图。
图2为本发明不同自然侧风时，合成气流风速和车速之间的关系图。
图3为本发明不同自然侧风时，迎风角和车速之间的关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种汽车侧向风自动检测系统，包括风速传感器、车速传感器、流入角传感器、ECU控制器和显示屏，风速传感器，用于检测汽车所处位置的当前风速并将检测信号传输给ECU控制器内；车速传感器，用于检测汽车的实时车速并将检测信号传输至ECU控制器内；流入角传感器，用于检测汽车当前的迎风角并将检测信号传输给ECU控制器；ECU控制器将接收的信号综合处理后在显示屏上显示提醒信息并通过报警器声音提醒。
实施例2：一种汽车侧向风自动检测方法，步骤如下：S1，收集风速、车速和迎风角的历史数据，输入到ECU控制器中，ECU控制器生成预警曲面图，不同自然侧风时，合成气流风速和车速之间的关系图如图2所示，不同自然侧风时，迎风角和车速之间的关系图如图3所示。
S2，根据预警曲面图获得预警阈值。
S3，获取汽车上风速传感器检测的实时风速V；
S4，获取汽车上车速传感器检测的实时车速u；
S5，获取汽车上流入角传感器检测的实时迎风角ε；
S6，根据步骤S3-S5，计算汽车的合成气流风速V′，如图1所示，公式为：
S7，根据步骤S3-S6，计算汽车的迎风角φ，公式为：
S8，根据步骤S4、S7和S8，得到侧向气动力系数Cy和横摆力矩系数CMz；
S7，计算并与设定值进行比较，若高于设定值，则ECU控制器控制显示屏上显示提醒信息，报警器响铃提醒。
根据实时风速V、迎风角φ和实时车速u，采用不同的传感器，合成气流速度V′把信号送给ECU，ECU中储存不同情况的合成气流速度V′、迎风角φ和行驶速度u，随着侧风的不断变化，汽车受侧风影响的侧向气动力系数Cy和横摆力矩系数CMz在不断增加或减小。侧向气动力、横摆力矩相应发生变化。整车运行状态处于ECU系统监控中，其中预警曲面的相应包括失控、侧滑、翻车的不稳定工况的预警曲面点的预警区间经过分析判断，分析结果如果对汽车的行驶安全性有影响，显示屏上显示图案提示：同时有铃声提示，提醒驾驶员放慢车速。
上面所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。