基于车辆侧翻的安全辅助装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于车辆侧翻的安全辅助装置。

背景技术：

道路运输车辆具有质心位置偏高、质量和体积相对较大、轮距相对过窄等特点，极易发生侧翻事故。为最大限度的降低侧翻等交通事故给人的财产及生命带来的损失，我国《道路运输车辆动态监督管理办法》2014年第5号令对道路运输车辆的动态监管做出强制规定：道路运输车辆，包括旅游客车、包车客车、三类以上班线客车、危险货物运输车辆、半挂牵引车和重型载货汽车(12吨及以上)，都应安装、使用符合标准的卫星定位装置，否则道路运输管理机构将不予发放或审验《道路运输证》，车辆无法上路。卫星定位装置的强制安装使用，旨在提高发生侧翻等事故时的事故处理速度，但交警警力是有限的，只是通过卫星定位的方式来寻找侧翻现场，对于提高事故处理速度的效果并不明显，且在侧翻事故发生后再进行快速救援，依然避免不了部分人员的伤亡和财产的损坏。

技术实现要素：

本实用新型提供了基于车辆侧翻的安全辅助装置，设计合理，制作成本低，事故发生前进行侧翻预警，事故发生后提高侧翻事故现场被发现的概率，缩短侧翻事故现场等待处理的时间，避免事故车辆发生二次伤害，减少人员及财产损失，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，本实用新型实施例提供了基于车辆侧翻的安全辅助装置，包括支撑架，支撑架前后两侧分别设有触发装置和蓄电池，所述触发装置包括动触发机构和与动触发机构相配合的静触发机构，动触发机构和静触发机构分别与设置在支撑架上的侧翻预警控制器的警示模块相连，所述侧翻预警控制器的警示模块还通过蓄电池与设置在机架上的声控装置和报警装置、以及设置在车箱底部棱边上的LED灯相连，其中声控装置与车载音响连接，报警装置与道路货运车辆公共运输平台无线连接，蓄电池通过设置在支撑架上的蓄电池充电控制器与车载蓄电池连接；所述侧翻预警控制器的预警模块分别与发动机控制单元和声控装置相连。

在一个示例中，所述动触发机构包括设置在支撑架上的支撑转轴，支撑转轴上转动设有重锤，所述重锤两侧对称安装有两个重锤金属片；所述静触发机构包括设置在支撑转轴上方的支撑罩，支撑罩内侧壁上安装有与两重锤金属片相对应的支撑罩金属片。

在一个示例中，所述支撑架包括底板和竖直设置在底板上的腹板，所述腹板位于蓄电池与触发装置之间，蓄电池固定在底板上，触发装置、侧翻预警控制器、报警装置和声控装置固定在底板或腹板上。

在一个示例中，所述蓄电池前后两侧分别设有蓄电池固定架，蓄电池顶部设有蓄电池固定板，所述固定板的两端分别与两蓄电池固定架活动连接，蓄电池固定板上方设有与蓄电池固定架螺纹连接的紧固螺母。

在一个示例中，所述底板四周设有固定吊耳，底板上方罩设有保护罩，所述保护罩通过螺栓与底板上的固定吊耳相连。

第二方面，本实用新型实施例提供了基于车辆侧翻的安全辅助方法，包括：

侧翻预警控制器的预警模块从发动机控制单元中读取车辆状态参数；

侧翻预警控制器的预警模块根据读取的状态参数计算车辆的横向载荷转移率；

侧翻预警控制器的预警模块根据计算得出的横向荷载转移的绝对值判断车辆是否存在侧翻危险；

若存在侧翻危险，侧翻预警控制器的预警模块通过声控装置接通车载音响，向驾驶室内发出警报；若不存在侧翻危险，驾驶室内无警报。

在一个示例中，所述车辆状态参数包括簧载质量、整车质量、轮距宽度、车辆重心高度、横向速度、车速、横摆角速度、侧倾臂高度和侧倾角。

在一个示例中，所述计算车辆的横向荷载转移率的公式为：

其中，ms为簧载质量；m为整车质量；Tw为轮距宽度；H为车辆重心高度；v为横向速度；u为车速；r为横摆角速度；h为侧倾臂高度；为侧倾角；

在一个示例中，所述侧翻预警控制器的预警模块根据计算得出的横向荷载转移的绝对值判断车辆是否存在侧翻危险，侧翻预警控制器的预警模块中设定侧翻阈值a，当横向荷载转移的绝对值在[0,a]之间，驾驶室内无警报；当横向荷载转移的绝对值在[a，1]之间，侧翻预警控制器的预警模块通过声控装置接通车载音响，向驾驶室内发出警报。

本实用新型采用上述结构，设计合理，制作成本低，通过安全辅助方法在事故发生前进行侧翻预警，通过安全辅助装置上的报警装置、声控装置和LED灯等装置，显示事故位置，提高在事故发生后现场被发现的概率，缩短侧翻事故现场等待处理的时间，避免事故车辆发生二次伤害，减少人员及财产损失。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的连接原理图；

图3为触发装置的结构示意图；

图4为支撑架的结构示意图；

图5为保护罩的结构示意图；

图6为LED灯分布图；

图7为安全辅助方法的流程图。

图中，1、底板，2、腹板，3、蓄电池固定架，4、蓄电池固定板，5、紧固螺母，6、固定吊耳，7、保护罩，8、支撑转轴，9、重锤，10、重锤金属片，11、支撑罩，12、支撑罩金属片，13、蓄电池，14、动触发机构，15、静触发机构，16、侧翻预警控制器，17、声控装置，18、报警装置，19、LED灯，20、车箱，21、蓄电池充电控制器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1、2和6所示，基于车辆侧翻的安全辅助装置，包括支撑架，支撑架前后两侧分别设有触发装置和蓄电池13，所述触发装置包括动触发机构14和与动触发机构14相配合的静触发机构15，动触发机构14和静触发机构15分别与设置在支撑架上的侧翻预警控制器16的警示模块相连，所述侧翻预警控制器16的警示模块还通过蓄电池13与设置在机架上的声控装置17和报警装置18、以及设置在车箱20底部棱边上的LED灯19相连，其中声控装置17与车载音响连接，报警装置18与道路货运车辆公共运输平台无线连接，蓄电池13通过设置在支撑架上的蓄电池充电控制器21与车载蓄电池13连接；所述侧翻预警控制器16的预警模块分别与发动机控制单元和声控装置17相连。当车辆处于正常的行驶状态时，动触发机构14与静触发机构15不接触；当车辆侧翻时，动触发机构14与静触发机构15接触，闭合电路，电路闭合使得侧翻预警控制器16得电，相应的声控装置17、报警装置18和LED灯19也得电启动，其中声控装置17得电启动后，会通过车载音响发出声音信号，这里声控装置17为51单片机制作的触发之后发出固定语音信号的声控装置17，声控装置17控制车载音响发声，一方面使车内的受伤人员时刻保持清醒状态，给予生存的希望以便等待救援人员的到来，另一方面，可提醒过路人，这里发生了侧翻事故，正在等待救援，需要帮助，当然LED灯19得电后闪烁，也同样起到提醒过路人的作用，这里LED灯19为赛立SL-79频闪警报灯，从听觉和视觉两方面提醒过路人，大大提高了侧翻车辆被发现的概率；报警装置18得电启动后，会向道路货运车辆公共运输平台发送事故车辆的具体信息，道路货运车辆公共运输平台通过接收到的报警信息，根据车辆安装的卫星定位装置定位事故车辆的准确位置并及时派出救援人员进行营救。安全辅助装置上设置的蓄电池13，由蓄电池充电控制器21通过车载蓄电池13给其供电，确保装置中的蓄电池13始终处于满电量状态，这里蓄电池13的型号一般采用12N9L-BS，其电压为12V,额定容量为9AH，尺寸为137*76*137毫米；声控装置17还与侧翻预警控制器16的预警模块相连，可在侧翻事故发生前，车辆的的运行状态稍微有些偏差时对驾驶员进行预警。

如图3所示，所述动触发机构14包括设置在支撑架上的支撑转轴8，支撑转轴8上转动设有重锤9，所述重锤9两侧对称安装有两个重锤金属片10；所述静触发机构15包括设置在支撑转轴8上方的支撑罩11，支撑罩11内侧壁上安装有与两重锤金属片10相对应的支撑罩金属片12。重锤9可围绕支撑转轴8转动，当车辆处于正常的行驶状态时，重锤9垂直悬在支撑转轴8上；当车辆发生侧翻时，重锤9在重力的作用下，围绕支撑转轴8旋转，使得重锤金属片10与支撑罩金属片12接触，闭合电路，使侧翻预警控制器16的警示模块通电，报警装置18、声控装置17和LED灯19也相应得电启动。

如图4所示，所述支撑架包括底板1和竖直设置在底板1上的腹板2，所述腹板2位于蓄电池13与触发装置之间，蓄电池13固定在底板1上，触发装置、侧翻预警控制器16、报警装置18和声控装置17固定在底板1或腹板2上。腹板2的设置，增加了零部件的安装空间，确保安全辅助装置的各零部件能整体牢固美观的安装在保护罩7内，减少零部件因晃动造成的损失。

所述蓄电池13前后两侧分别设有蓄电池固定架3，蓄电池13顶部设有蓄电池固定板4，所述固定板的两端分别与两蓄电池固定架3活动连接，蓄电池固定板4上方设有与蓄电池固定架3螺纹连接的紧固螺母5。蓄电池固定架3位于蓄电池13两侧，蓄电池固定板4位于蓄电池13顶部，蓄电池固定板4通过紧固螺母5压紧在蓄电池13顶部，有效避免蓄电池13在车辆前进状态下发生晃动而导致的损坏。

如图5所示，所述底板1四周设有固定吊耳6，底板1上方罩设有保护罩7，所述保护罩7通过螺栓与底板1上的固定吊耳6相连。有效保护了底板1上的蓄电池13和触发装置等设备。

如图7所示，基于车辆侧翻的安全辅助方法，该方法主要利用侧翻预警控制器16的预警模块对行驶的车辆进行侧翻预警，包括：

S701，发动机控制单元将车载传感器的信号经过A/D转化为数字信号。

S702，侧翻预警控制器16的预警模块从发动机控制单元中读取车辆状态参数，这里的车辆状态参数包括簧载质量、整车质量、轮距宽度、车辆重心高度、横向速度、车速、横摆角速度、侧倾臂高度和侧倾角的数值。

S703，侧翻预警控制器16的预警模块根据读取的状态参数计算车辆的横向载荷转移率x，计算车辆的横向荷载转移率的公式为：

其中，ms为簧载质量；m为整车质量；Tw为轮距宽度；H为车辆重心高度；v为横向速度；u为车速；r为横摆角速度；h为侧倾臂高度；为侧倾角。将从发动机控制单元中读取的数据带入公式，得出的LTR的绝对值在[0,1]之间，当LTR为0时，两侧载荷相等，行驶状况良好；当LTR绝对值为1时，两侧载荷不等，表明有一侧车轮离地，发生了侧翻，侧翻预警控制器16的警示模块启动，声控装置17、报警装置18和LED灯19相应启动。

S704，侧翻预警控制器16的预警模块根据计算得出的横向荷载转移的绝对值判断车辆是否存在侧翻危险，即横向载荷转移率x与侧翻预警控制器16的预警模块中设定的侧翻阈值a比较，当横向荷载转移的绝对值在[0,a]之间，驾驶室内无警报；当横向荷载转移的绝对值在[a，1]之间，侧翻预警控制器16的预警模块通过声控装置17接通车载音响，向驾驶室内发出警报，提醒驾驶员谨慎驾驶，及时调整车辆的状态，避免发生侧翻，若能及时调整好车辆的运行状态，车辆可避免一场侧翻事故，若无法及时调整好，车辆就会发生测翻，重锤9在重力的作用下，围绕支撑转轴8旋转，使得重锤金属片10与支撑罩金属片12接触，闭合电路，使侧翻预警控制器16的警示模块通电，报警装置18、声控装置17和LED灯19也相应得电启动，警示行人此处发生了侧翻事故，及时得到帮助，减少人员及财产的损失。

总之，本申请中介绍的技术方案，从事故前预测到事故后警示，尽最大可能的维护道路安全，减少侧翻事故对人员和财产带来的损失，且制造成本低，使用价值高，安装简单，维护方便，有利于市场推广。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。