專利名稱：：貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種貨車安全監(jiān)控裝置，特別是關(guān)于一種貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
：貨車在運(yùn)輸貨物時(shí)，因其裝載貨物的種類和重量不同，其質(zhì)心高度時(shí)常變化。若質(zhì)心高度較高、車速較快，貨車在彎道行駛時(shí)很容易發(fā)生側(cè)翻事故，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。由此，國(guó)內(nèi)外正在積極開展研究貨車的運(yùn)行安全與監(jiān)控技術(shù)，例如智能車速系統(tǒng)，即根據(jù)道路條件和車輛性能參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛速度地自動(dòng)控制，從而使得車輛能夠安全地通過(guò)彎道；又比如基于車路協(xié)調(diào)的安全控制技術(shù)，通過(guò)車路通訊信息、車載雷達(dá)信息、車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息等，實(shí)時(shí)判斷車輛的運(yùn)行安全狀態(tài)，利用車載安全執(zhí)行裝置如電子輔助制動(dòng)裝置使車輛能夠以安全的速度運(yùn)行。對(duì)于這些安全技術(shù)來(lái)說(shuō)，車輛自身性能參數(shù)是建立正確安全控制算法的基礎(chǔ)，而車輛的質(zhì)心高度又是這些參數(shù)中最為重要的參數(shù)之一，對(duì)車輛質(zhì)心高度的辨識(shí)則是最終能否實(shí)現(xiàn)車輛安全控制的關(guān)鍵，所以對(duì)車輛質(zhì)心高度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有重要意義。目前對(duì)貨車質(zhì)心高度的檢測(cè)技術(shù)主要是利用稱重儀、巻尺、角度儀等儀器對(duì)貨車質(zhì)心高度進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量，即必須在貨車靜止于稱重儀器上時(shí)才能對(duì)其質(zhì)心高度進(jìn)行測(cè)量，并且當(dāng)貨車載重量及貨物種類變化時(shí)還必須重復(fù)上述過(guò)程才能獲取其新的質(zhì)心高度。因此，對(duì)于目前的貨車質(zhì)心高度的檢測(cè)技術(shù)而言，主要存在以下問(wèn)題第一，由于貨車裝載的貨物種類與重量時(shí)常變化，所以現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)沒(méi)有針對(duì)性，當(dāng)裝載的貨物發(fā)生變化時(shí)就難以獲知其實(shí)際質(zhì)心高度；第二，現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)出的貨車質(zhì)心高度很難保證它的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致基于此質(zhì)心高度所建立的車輛安全控制算法不準(zhǔn)確，因此無(wú)法有效保障貨車在彎道上地安全運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可靠性高，應(yīng)用廣泛，且在貨車轉(zhuǎn)彎時(shí)能夠及時(shí)、主動(dòng)、準(zhǔn)確地提供預(yù)警信息的貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于它包括一方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，其安裝在貨車方向盤下方的轉(zhuǎn)向柱上；一橫擺角速度傳感器，其安裝在貨車車廂底部?jī)蓷l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(diǎn)處；另一傾角儀，其安裝在后軸的中點(diǎn)處；一報(bào)警提示裝置，其設(shè)置在駕駛室的中控臺(tái)上；一電子控制單元，其內(nèi)包括有單片機(jī)，所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法模塊和防側(cè)翻預(yù)警算法模塊。所述電子控制單元還包括一CAN總線收發(fā)電路和一串口收發(fā)器電路；所述CAN總線收發(fā)電路的一端連接貨車上原有的車載CAN網(wǎng)絡(luò)，另一端連接所述單片機(jī)；所述串口收發(fā)器電路一端連接兩傾角儀，另一端連接所述單片機(jī)。所述報(bào)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(fù)合管驅(qū)動(dòng)的集成電路。所述方向盤轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置采用LH3-SX-4300A型轉(zhuǎn)角傳感器。所述橫擺角速度測(cè)量裝置采用BEI公司的LCG50-00100-100型傳感器。兩所述傾角測(cè)量裝置采用Lamshine公司的LAM-TD-45D型單軸傾角傳感器。所述EUC4中的單片機(jī)Ul采用摩托羅拉公司生產(chǎn)、型號(hào)為MC9S08DZ60的八位單片機(jī)。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)貨車的各種動(dòng)力學(xué)參數(shù)的采集和單片機(jī)內(nèi)預(yù)置的質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法模塊的計(jì)算，可以較為精確地得到貨車側(cè)向加速度和質(zhì)心高度，為貨車發(fā)生側(cè)翻的可能性的計(jì)算提供了可靠的依據(jù)。2、本實(shí)用新型通過(guò)防側(cè)翻預(yù)警算法模塊，可以計(jì)算出側(cè)翻加速度閾值，并根據(jù)其與側(cè)向加速度的差值，判斷是否需要進(jìn)行側(cè)翻報(bào)警，因此采用本實(shí)用新型預(yù)警裝置發(fā)出的報(bào)警科學(xué)準(zhǔn)確，有效地防止了貨車側(cè)翻的發(fā)生，保證了貨車行駛和駕駛?cè)藛T的安全。3、由于本實(shí)用新型采用了LH3-SX-4300A型轉(zhuǎn)角傳感器，其測(cè)量精度高，寬溫區(qū)測(cè)量，便于安裝，可靠性高。4、由于本實(shí)用新型采用了LCG50-00100-100型傳感器，其測(cè)量精度高，安裝方便，可靠性高。5、由于本實(shí)用新型采用的LAM-TD-45D型單軸傾角傳感器內(nèi)置有溫度補(bǔ)償及沖擊抑制模塊，因此進(jìn)一步提高了測(cè)量精度。6、本實(shí)用新型在對(duì)貨車質(zhì)心高度計(jì)算前，由于采用了濾波減噪電路對(duì)輸入的貨車動(dòng)力學(xué)基本參數(shù)信息進(jìn)行濾波處理，更進(jìn)一步提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。7、本實(shí)用新型的報(bào)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(jù)報(bào)警級(jí)別的不同驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)顏色的發(fā)光二極管，一目了然地提醒駕駛員。本實(shí)用新型可以適合各種車輛，可靠性高，車輛在彎道行駛時(shí)，能夠主動(dòng)、及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出預(yù)警信息，避免交通事故的發(fā)生。圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖圖2是本實(shí)用新型的傾角測(cè)量裝置安裝位置示意圖圖3是本實(shí)用新型電子控制單元的電路原理圖圖4是本實(shí)用新型報(bào)警提示裝置的電路原理圖具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實(shí)用新型包括方向盤轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置1、橫擺角速度測(cè)量裝置2、傾角測(cè)量裝置3、ECU4和報(bào)警提示裝置5。方向盤轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置1采用一方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，其固定安裝于貨車方向盤下方的轉(zhuǎn)向柱上，其用于檢測(cè)方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)并輸送給ECU4，且輸送給ECU4的信號(hào)為兩路模擬電壓信號(hào)，一路用于判斷方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向及圈數(shù)，另一路用于判斷方向盤在該圈內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。在本實(shí)施例中，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器是BI公司的LH3-SX-4300A型轉(zhuǎn)角傳感器，最大輸入電壓為16V，量程為-90(^+90(A可抗10g的沖擊力，適用于車載環(huán)境，方向盤轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置1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(cè)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?jī)蓷l中軸線的交叉處，其用于檢測(cè)貨車沿垂向的橫擺角速度信號(hào)并輸送給ECU4，輸送給ECU4的信號(hào)為05V之間變化的模擬電壓信號(hào)。在本實(shí)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，量程為士100V"滿足貨車使用要求，但橫擺角速度測(cè)量裝置2的類型不限于此。如圖2所示，傾角測(cè)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(diǎn)處，傾角儀32安裝在后軸的中點(diǎn)處，分別用于檢測(cè)貨車車廂的側(cè)傾角度^和貨車后軸的側(cè)傾角度^信號(hào)，輸出信號(hào)^和化為數(shù)字信號(hào)，可以通過(guò)傾角儀31、32上的串口輸送給ECU4。在本實(shí)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(nèi)置有溫度補(bǔ)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(gè)位移傳感器來(lái)代替。如圖3所示，ECU4包括一單片機(jī)Ul及相關(guān)外圍電路，單片機(jī)Ul具有三A/D轉(zhuǎn)換電路，且內(nèi)部設(shè)置有一質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法模塊和一防側(cè)翻預(yù)警算法模塊，其將方向盤轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置1及橫擺角速度測(cè)量裝置2輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，同時(shí)接收傾角測(cè)量裝置3輸送的數(shù)字信號(hào)，且根據(jù)被檢測(cè)貨車動(dòng)力學(xué)基本參數(shù)信息，及汽車動(dòng)力學(xué)理論運(yùn)行貨車質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法模塊內(nèi)的算法計(jì)算貨車側(cè)向加速度和質(zhì)心高度，在此基礎(chǔ)上再運(yùn)行報(bào)警決策算法模塊內(nèi)的算法計(jì)算貨車側(cè)翻加速度閾值，然后ECU4根據(jù)比較檢測(cè)的貨車側(cè)向加速度與側(cè)翻加速度閾值的差值和預(yù)置的側(cè)翻報(bào)警范圍向報(bào)警提示裝置5發(fā)出報(bào)警指令。在本實(shí)施例中，EUC4中的單片機(jī)U1采用摩托羅拉公司生產(chǎn)、型號(hào)為MC9S08DZ60的八位單片機(jī)，也可以采用其它類似的單片機(jī)，在此不作限制。如圖3所示，ECU4還包括一端分別連接方向盤轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置1兩輸出端和橫擺角速度測(cè)量裝置2輸出端的三濾波減噪電路，其另一端分別連接ECU4中單片機(jī)Ul的三A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端ADIN0、ADIN1和ADIN2。第一濾波減噪電路輸入的是方向盤轉(zhuǎn)角傳感器1輸出的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向及圈數(shù)的信號(hào)，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(shí)連接第一A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端ADIN0和一二極管D1的陽(yáng)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(zhuǎn)角測(cè)量裝置1輸出方向盤在該圈內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)角度的信號(hào)，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(shí)連接第二A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端ADIN1和一二極管D2的陽(yáng)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(cè)量裝置2輸出的信號(hào)，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(shí)連接第三A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端ADIN2和一二極管D3的陽(yáng)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(hào)中的高頻噪聲，以防止后續(xù)A/D采樣過(guò)程中發(fā)生信號(hào)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(shí)施例中的濾波減噪電路時(shí)，電容Cll、C12、C13、C14、C15和C16為luF的電解質(zhì)電容，也可以是其它類型的電容，當(dāng)為電解質(zhì)電容時(shí)，上述電容的負(fù)極接地。電阻R1、R2和R3為50A:Q。二極管D1、D2和D3用于保證單片機(jī)Ul中的三A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端ADINO、ADIN1和ADIN2的輸入電壓不超過(guò)電源電壓VCC。如圖3所示，ECU4中還包括一CAN總線收發(fā)電路連接一貨車原有的車載CAN(ControllerAreaNetwork)網(wǎng)絡(luò)6，用于從車載CAN網(wǎng)絡(luò)6中接收貨車縱向車速信號(hào)。該CAN總線收發(fā)電路采用PCA82C250芯片U2作為驅(qū)動(dòng)器，PCA82C250是專用的CAN驅(qū)動(dòng)芯片，分別為CAN總線和ECU5提供差動(dòng)發(fā)送和差動(dòng)接收能力，并且完成CANH和CANL與CAN總線發(fā)送、接收之間的轉(zhuǎn)換。U2的1腳和4腳分別與單片機(jī)Ul的29腳和30腳相連，U2的7腳和6腳分別接車載CAN網(wǎng)絡(luò)6的高端CANH和低端CANL，用于接收車載CAN網(wǎng)絡(luò)6輸入的貨車縱向車速信號(hào)。電容C21和C22并聯(lián)連接構(gòu)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(shí)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(qū)動(dòng)芯片，其包括2路發(fā)送器、2路接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平，符合TIA/EIA-232-F標(biāo)準(zhǔn)。其中每一個(gè)接收器將TIA/EIA-232-F電平轉(zhuǎn)換成5VTTL/CMOS電平，每一個(gè)發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA-232-F電平。本實(shí)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(jī)Ul的15腳相連，9腳與單片機(jī)Ul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(fù)極接地線；15腳接地線，同時(shí)與一電容C35的負(fù)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(shí)施例中，U2是德州儀器公司(TI)推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片，電容C31、C32、C33、C34和C35為luF的極性電容，但不限于此?，F(xiàn)記經(jīng)過(guò)濾波減噪電路并由單片機(jī)Ul進(jìn)行AD采樣處理后的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)為^q和橫擺角速度信號(hào)為氣,("，記由串口接收到的由傾角儀31、32輸出的貨車車廂的側(cè)傾角度為^("和后軸的側(cè)傾角度為A("，記由車載CAN網(wǎng)絡(luò)6中接收的貨車縱向車速信號(hào)為w("，其中^表示第k步采樣時(shí)刻。然后，單片機(jī)U1根據(jù)采集的信息運(yùn)行貨車質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法計(jì)算貨車質(zhì)心高度，其具體步驟如下(1)計(jì)算理論穩(wěn)態(tài)貨車橫擺角速度("利用車輛穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向模型，根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)^("，車載CAN網(wǎng)絡(luò)6中接收的貨車縱向車速信號(hào)"(W，其計(jì)算表達(dá)式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，丄為貨車軸距，C為車輛的穩(wěn)定性因數(shù)。本實(shí)施例中，￡=4.5m，C=0.0019s2/w2。(2)計(jì)算校正穩(wěn)態(tài)橫擺角速度^(":讀取橫擺角速度實(shí)際測(cè)量值《("，考慮到橫擺角速度的實(shí)際測(cè)量存在一定的誤差，因此將實(shí)測(cè)橫擺角速度值《("和理論穩(wěn)態(tài)橫擺角速度值氣(q進(jìn)行加權(quán)平均，從而得到一個(gè)校正橫擺角速度值，其計(jì)算式如下A("二(l-氛("+M,("其中，義為權(quán)系數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)橫擺角速度測(cè)量裝置2的精度和具體安裝方式而定，也可由實(shí)驗(yàn)進(jìn)行標(biāo)定。本實(shí)施例中，取義=0.5。(3)計(jì)算貨車當(dāng)前的側(cè)向加速度^(":根據(jù)校正橫擺角速度^^;)和當(dāng)前縱向車速"q，其計(jì)算式如下-本實(shí)施例中，側(cè)向加速度^("也可以通過(guò)在貨車上安裝一側(cè)向加速度傳感器直接測(cè)取。(4)估計(jì)貨車質(zhì)心高度/Z(":根據(jù)貨車動(dòng)力學(xué)參數(shù)、、S、&、m，及當(dāng)前側(cè)向加速度^("和傾角^、％，利用車輛穩(wěn)態(tài)側(cè)傾模型，建立車輛質(zhì)心高度/z("的回歸最小二乘估計(jì)算法，其計(jì)算式如下e(一、—("i。("l-(辟-i)-;z。)+》)+g.一)]￡+尸(A:_1)w2[+g牟)4卜一e("附[A("+g，("J尸("i)其中，e(/t)為k-l時(shí)刻的估計(jì)誤差，e("為第k時(shí)刻的增益矩陣，i^"為第k時(shí)刻的對(duì)陣矩陣，H("為質(zhì)心高度估計(jì)值，s為遺忘因子，/z。為貨車車廂底部至路面的高度，、為貨車懸架的側(cè)傾角剛度，m為貨車質(zhì)量，g為重力加速度。本實(shí)施例中，g取9.8m/s2，s取0.99，/z。取0.536m，、取6739Nm/deg。采用上述步驟得出貨車當(dāng)前的質(zhì)心高度/Z("后，單片機(jī)U1繼續(xù)運(yùn)行防側(cè)翻預(yù)警算法模塊中的算法，計(jì)算貨車開始側(cè)翻時(shí)所受的側(cè)向加速度即側(cè)翻加速度閾值。根據(jù)車輛的準(zhǔn)靜態(tài)側(cè)翻計(jì)算理論，貨車側(cè)翻加速度閾值計(jì)算式為其中，S為貨車的輪距，在本實(shí)施例中，B取1.865m。當(dāng)貨車以某一速度駛過(guò)彎道或改變行駛方向時(shí)，步驟(3)中測(cè)得的側(cè)向加速度^越接近側(cè)翻加速度閾值^，其發(fā)生側(cè)翻的危險(xiǎn)系數(shù)越高。防側(cè)翻預(yù)警算法模塊中預(yù)設(shè)有側(cè)翻報(bào)警范圍，其分級(jí)別對(duì)駕駛員給予報(bào)警提示，報(bào)警級(jí)別G及級(jí)別的劃分規(guī)則如下若<0.5、，報(bào)警級(jí)別G=0，ECU4向報(bào)警提示裝置5發(fā)出不報(bào)警指令；若0.5^^<<0.8^，報(bào)警級(jí)別G=l，ECU4向報(bào)警提示裝置5發(fā)出初級(jí)報(bào)警指令；若《》0.8A，報(bào)警級(jí)別G4，ECU4向報(bào)警提示裝置5發(fā)出高級(jí)報(bào)警指令。上述報(bào)警級(jí)別的劃分規(guī)則不僅能在貨車出現(xiàn)側(cè)翻的危險(xiǎn)之前對(duì)駕駛員發(fā)出報(bào)警，及早提示駕駛員減速慢行，還能根據(jù)貨車的運(yùn)行危險(xiǎn)程度對(duì)駕駛員發(fā)出不同級(jí)別的報(bào)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(jù)上述報(bào)警規(guī)則得出報(bào)警級(jí)別的大小之后，ECU4將根據(jù)報(bào)警級(jí)別的不同驅(qū)動(dòng)報(bào)警提示裝置5以不同的方式向駕駛員提供預(yù)警信息。報(bào)警提示裝置5能實(shí)現(xiàn)燈光報(bào)警和聲音提示報(bào)警等功能。對(duì)應(yīng)于報(bào)警級(jí)別G的大小，報(bào)警提示裝置5的報(bào)警方式也對(duì)應(yīng)有三種狀態(tài)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>如圖4所示，報(bào)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(qū)動(dòng)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)禾P4腳(IN4)，分別與單片機(jī)U1的4個(gè)輸出端即43腳、45腳、47腳和52腳相連。其中1腳輸入質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)工作指示信號(hào)，2腳輸入初級(jí)報(bào)警信號(hào)，3腳輸入高級(jí)報(bào)警信號(hào)，4腳輸入初或高級(jí)報(bào)警信號(hào)，并且集成電路U4的9腳(K)接電源電壓VCC，8腳(GND)接地線。與1腳對(duì)應(yīng)的輸出端16腳(0UT1)依序通過(guò)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(duì)應(yīng)的輸出端15腳(OUT2)依序通過(guò)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(jí)報(bào)警燈；與3腳對(duì)應(yīng)的輸出端14腳(OUT3)依序通過(guò)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(jí)報(bào)警燈；與4腳對(duì)應(yīng)的輸出端13腳(OUT4)通過(guò)一蜂鳴器LSI與9腳相連。另夕卜，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(shí)施例中，集成電路U4為型號(hào)為MC1412、集成了7路的復(fù)合管驅(qū)動(dòng)專用集成電路，也可以為其它至少集成4路的復(fù)合管驅(qū)動(dòng)專用集成電路。R4、R5、R6禾卩R7為1.2K^的限流電阻，用于防止通過(guò)各LED的電流過(guò)大，以保護(hù)LED。本實(shí)用新型裝置檢測(cè)時(shí)，可歸納為以下步驟1)設(shè)置一貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，它包括方向盤轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置、橫擺角速度測(cè)量裝置、傾角測(cè)量裝置和包括有單片機(jī)的電子控制單元；所述單片機(jī)內(nèi)的固化程序設(shè)置有質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法模塊和防側(cè)翻預(yù)警算法模塊；所述防側(cè)翻預(yù)警算法模塊中預(yù)置有側(cè)翻報(bào)警范圍；2)采集方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)，貨車沿垂向的橫擺角速度信號(hào)，貨車車廂的側(cè)傾角度信號(hào)，貨車后軸的側(cè)傾角度信號(hào)，貨車的縱向車速信號(hào)；3)通過(guò)所述質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法模塊，計(jì)算出貨車側(cè)向加速度和質(zhì)心高度；4)根據(jù)質(zhì)心高度，通過(guò)所述防側(cè)翻預(yù)警算法模塊，計(jì)算出側(cè)翻加速度閾值；5)依據(jù)貨車側(cè)向加速度與側(cè)翻加速度閾值的差值和預(yù)置的側(cè)翻報(bào)警范圍，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警指令。本實(shí)用新型報(bào)警提示裝置5是這樣工作的當(dāng)ECU4驅(qū)動(dòng)報(bào)警提示裝置5發(fā)出不報(bào)警信息時(shí)，ECU4中單片機(jī)Ul的43腳向報(bào)警提示裝置5中的集成電路U4的1腳發(fā)出高電平信號(hào)，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(shí)LED1亮。當(dāng)ECU4驅(qū)動(dòng)報(bào)警提示裝置5發(fā)出初級(jí)報(bào)警信息時(shí)，即ECU5中的單片機(jī)Ul的45腳和52腳向報(bào)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(hào)，此時(shí)，集成電路U4的2腳和4腳的電平以頻率1Hz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lHz交替通斷，14腳和16腳懸空，對(duì)應(yīng)的LED2禾卩LS1所在回路以頻率lHz交替通斷，則初級(jí)報(bào)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(dāng)ECU4驅(qū)動(dòng)報(bào)警提示裝置5發(fā)出高級(jí)報(bào)警信息時(shí)，即ECU4中的單片機(jī)Ul的47腳和52腳向報(bào)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(hào)，此時(shí)，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，l腳和2腳為低電平，此時(shí)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(duì)應(yīng)的LED3和LSI所在回路以2Hz交替通斷，則高級(jí)報(bào)警燈LED3燈以頻率2HZ閃爍，且蜂鳴器LS1發(fā)出頻率2HZ的蜂鳴聲。各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的，在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。權(quán)利要求1、一種貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于它包括一方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，其安裝在貨車方向盤下方的轉(zhuǎn)向柱上；一橫擺角速度傳感器，其安裝在貨車車廂底部?jī)蓷l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(diǎn)處；另一傾角儀，其安裝在后軸的中點(diǎn)處；一報(bào)警提示裝置，其設(shè)置在駕駛室的中控臺(tái)上；一電子控制單元，其內(nèi)包括有單片機(jī)，所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法模塊和防側(cè)翻預(yù)警算法模塊。2、如權(quán)利要求1所述的貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于所述電子控制單元還包括一CAN總線收發(fā)電路和一串口收發(fā)器電路；所述CAN總線收發(fā)電路的一端連接貨車上原有的車載CAN網(wǎng)絡(luò)，另一端連接所述單片機(jī)；所述串口收發(fā)器電路一端連接兩傾角儀，另一端連接所述單片機(jī)。3、如權(quán)利要求2所述的貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于所述報(bào)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(fù)合管驅(qū)動(dòng)的集成電路。4、如權(quán)利要求1所述的貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于所述報(bào)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(fù)合管驅(qū)動(dòng)的集成電路。5、如權(quán)利要求1或2或3或4所述的貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于所述方向盤轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置采用LH3-SX-4300A型轉(zhuǎn)角傳感器。6、如權(quán)利要求1或2或3或4所述的貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于所述橫擺角速度測(cè)量裝置采用BEI公司的LCG50-00100-100型傳感器。7、如權(quán)利要求1或2或3或4所述的貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于兩所述傾角測(cè)量裝置采用Lamshine公司的LAM-TD-45D型單軸傾角傳感器。8、如權(quán)利要求1或2或3或4所述的貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于所述EUC4中的單片機(jī)U1采用摩托羅拉公司生產(chǎn)、型號(hào)為MC9S08DZ60的八位單片機(jī)。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種貨車彎道防側(cè)翻動(dòng)態(tài)檢測(cè)預(yù)警裝置，其特征在于它包括一方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，其安裝在貨車方向盤下方的轉(zhuǎn)向柱上；一橫擺角速度傳感器，其安裝在貨車車廂底部?jī)蓷l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(diǎn)處；另一傾角儀，其安裝在后軸的中點(diǎn)處；一報(bào)警提示裝置，其設(shè)置在駕駛室的中控臺(tái)上；一電子控制單元，其內(nèi)包括有單片機(jī)，所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有質(zhì)心高度動(dòng)態(tài)檢測(cè)算法模塊和防側(cè)翻預(yù)警算法模塊。本實(shí)用新型可以依據(jù)貨車側(cè)向加速度與側(cè)翻加速度閾值的差值和預(yù)置的側(cè)翻報(bào)警范圍，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警指令，有效地避免了彎道側(cè)翻事故的發(fā)生，保護(hù)了貨車行駛和駕駛員的人身安全。文檔編號(hào)B60P5/00GK201304934SQ20082012244公開日2009年9月9日申請(qǐng)日期2008年9月4日優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日發(fā)明者張德兆,李克強(qiáng),李升波,楊殿閣,王建強(qiáng),羅禹貢,連小珉,鄭四發(fā)申請(qǐng)人:清華大學(xué)