汽车防侧翻预警系统研究
汽车防撞报警系统文献综述
文献综述毕业设计题目：汽车防撞报警系统超声波测距的研究汽车防撞报警系统的设计陈吉鸣(电子信息工程2班 Xb11610204)1 前言自从1886年1月29日卡尔•本茨发明了人类第一辆汽车，至今世界汽车工业经过了近126年的发展，当代汽车已经非常成熟和普遍了。
汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中，成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具，为人类生存和社会的发展与进步起到了至关重要的作用。
目前，在每年的车祸中有120多万人死亡，1200多万人伤残，全球50%的交通事故受害者年龄在15-24岁，每年交通事故造成的经济损失达5180亿美元，相当于每年发生两次日本广岛核爆炸[1~2]。
美国高速公路交通安全管理局NHTSA表示，每年因倒车事故导致的平均死亡人数达292人[3]。
伴随着汽车保有量的增加和诚实布局的日益密集化，汽车活动空间越来越小，特别是汽车倒车时司机由于视野不能很好的达到后面加上车后盲区，使得倒车事故逐年上升。
对于公路交通事故的分析表明，超过65%的交通事故属于追尾相撞，80%以上的交通事故是驾驶员由于反应不及时引起的[4]。
尽管每辆车都有后视镜，但不可避免地都存在一个后视盲区，汽车防撞报警系统则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性，减少剐蹭事件。
因此，本次课题我们采用了基于单片机的超声波测距技术来设计汽车防撞报警系统。
2 汽车防撞报警系统的现状汽车防撞系统的快速发展始于20世纪末21世纪初，经过几年的时间，随着技术发展和用户需求的变化，汽车防撞系统在几年的时间里大致经过了六代的演变[5]。
第一代：倒车时通过喇叭提醒。
“倒车请注意”！想必不少人还记得这种声音，这就是倒车雷达的第一代产品，只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意，不能算真正的倒车雷达，基本属于淘汰产品。
第二代：采用蜂鸣器不同声音提示驾驶员。
这是倒车雷达系统的真正开始。
车辆侧翻动态预警控制系统
车辆侧翻动态预警控制系统潘兵;梅寒【摘要】随着国内货运车辆的数量增长,由车辆超载、偏载引起道路交通事故也日益增多,道路安全问题日益突出.文章介绍的系统涉及传感器技术、电子技术及车辆底盘稳定控制领域,通过传感器实时动态监测每个轮端的载荷量,ECU处理传感器的信号,并通过算法识别侧翻的风险,进而根据判断结果进行报警处理,同时根据侧翻风险等级,实施主动干预,适时及时的主动干预,能大大降低侧翻的风险,减少交通事故发生概率.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)015【总页数】3页(P31-33)【关键词】侧翻预警;主动干预;底盘安全【作者】潘兵;梅寒【作者单位】陕西汽车控股集团有限公司,陕西西安 710200;陕西汽车控股集团有限公司,陕西西安 710200【正文语种】中文【中图分类】U463.6CLC NO.:U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-31-03 随着电子商务和物流行业爆炸式的发展，运输车辆的数量激增，车辆动力性能也逐步增强，车辆超载屡禁不止，超载、偏载引起道路交通事故也与日俱增，特别是群死群伤性重特大道路交通事故与超载、偏载有直接关系，道路安全问题日益突出，严重威胁人民群众的生命财产安全。
本文介绍的车辆侧翻动态预警控制系统属于车辆底盘稳定控制领域。
通过安装在车辆悬挂上的传感器，实时动态监测轮端载荷，ECU采集各传感器数值，经由算法计算车辆在运行过程中的状态，识别偏载、侧翻风险，并根据判断的结果进行报警、干预处理，大大降低侧翻风险。
目前，车辆侧翻动态预警控制系统存在两种技术路线，一是车辆加载陀螺仪等传感器来感知车辆在运行过程中的侧倾角，以此来判断车辆的行驶状态，识别侧翻预警，但是此种方法的改装成本较高，同时无法实时确定车轮是否离地，准确度不高，技术性价比较低；二是通过实时计算评估车辆质心高度来确定是否存在侧翻风险，但此方法需增加若干传感器，车辆载货高度等参数一致性也难以保证，造成车辆侧翻预警准确度较低。
重型车辆侧翻预警技术研究现状及发展趋势
重型车辆侧翻预警技术研究现状及发展趋势赵志国;王冬冬【摘要】Heavy vehicle has very poor roll stability, causing many tumbling accidents. And the active safety performance, handling and stability performance and side tumbling pre-warning technology of heavy vehicle must be improved to reduce the probability of serious traffic accidents and ensure the safety of road transportation. In the paper, the methods of side tumbling pre-warning and research status at domestic and abroad are discussed, and problems of present research are pointed out. The hidden Markov theory and the vehicle-road collaborative method are also introduced as two key techniques and development trend of side tumbling pre-warning method.%重型车辆本身特点导致其侧倾稳定性较差,极易发生侧翻事故,为此必须提高车辆主动安全性、操纵稳定性和车辆侧翻预警技术,从而减少重大交通事故发生几率,保证公路运输安全.在全面阐述国内外车辆侧翻预警方法及研究现状的基础上,指出现有研究方法存在的问题,最后介绍了隐马尔可夫理论和车路协同2种侧翻预警关键技术及发展趋势.【期刊名称】《河北科技大学学报》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】6页(P108-112,172)【关键词】重型车辆;侧翻预警;研究现状;发展趋势【作者】赵志国;王冬冬【作者单位】淮阴工学院交通学院,江苏淮安 223001【正文语种】中文【中图分类】U461.62010-2011年，中国重型车辆总销售量突破180万辆，增长速度堪称世界之最。
汽车侧翻稳定性与预警综述分解
汽车侧翻稳定性与预警综述摘要：近年来，汽车侧翻事故作为重要的安全问题，受到越来越多的关注。
美国高速公路交通安全管理局统计数据表明，在汽车事故中，侧翻的危害程度仅次于碰撞事故居第二位。
然而，我国目前针对高速急转弯时汽车侧翻动态稳定性及预警方面的研究还很少。
因此，本文总结归纳了目前主流侧翻稳定性模型，侧翻预警的硬件系统与算法。
通过仿真来计算侧倾角，来得测算汽车侧翻稳定性。
以及时下最为新颖的通过DPS来获得汽车的侧倾角，横向加速度等数据来预警。
本文比较了各种方案的利弊，对目前汽车的侧翻稳定性分析及预警研究做了一定程度的综述。
关键字：侧翻模型，侧翻控制器，预警算法，侧翻仿真，GPS侧翻控制系统Abstract: in recent years, the most important safety problems as vehicle rollover accident, has attracted more and more attention. High U.S.Highway traffic safety administration statistics show that, in a car accident, harm degree rollover after touchHit the house second. However, China's current high speed sharp turning vehicle dynamic rollover stability and rollover warningThe study is also very little. Therefore, this paper summarizes the current mainstream rollover stability model, hardware system and rollover warning algorithm. Through the simulation to calculate the roll angle measurement, more automobile side tumbling stability. And nowadays the most novel through the DPS to get the car's side angle, lateral acceleration and other data to alert. In this paper, based on the comparison of the advantages and disadvantages of the various schemes on the current car rollover stability analysis and early warning research made a certain degree of review.Keywords:rollover model, rollover warning algorithm, controller, rollover simulation, GPS rollover control system1.汽车侧翻模型及动态稳定性分析1.1简明汽车模型建立模型为研究汽车侧翻提供了很大的便利。
基于感知悬架载荷的车辆防侧翻控制策略研究
基于感知悬架载荷的车辆防侧翻控制策略研究摘要:车辆在弯道上行驶,造成车辆侧翻的严重事故日渐增多。
本文将车辆簧载质量和整车加以分析,通过建立各自平衡力系,构建了车辆转弯时,外侧车轮悬挂簧载质量的预警和主动控制的临界压力解析式;采用位移传感器,侧向加速度传感器,侧向坡度传感器构建了基于感知悬架载荷的车辆防侧翻控制系统。
关键词:车辆侧翻簧载质量位移传感器门限值电子控制一些车辆如SUV、重型半挂车等由于具有质心位置偏高、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。
在侧翻事故发生时,驾驶员几乎都察觉不到侧翻的发生。
据美国公路交通安全局统计,1992年至1996年,美国每年发生的各类车辆侧翻事故高达22700起,是仅次于正面碰撞的行车事故。
1993年至1998年,35000余人死于交通事故,其中非碰撞事故占10％,而重大非碰撞事故中的90％是侧翻事故[1]。
随着中国车辆数量的不断增长,交通运输的快速发展,车辆侧翻等重大交通事故也持续增加。
可见研制一种侧翻预警系统来避免侧翻事故的频繁发生十分必要。
本文拟就感知悬架载荷的车辆防侧翻的控制策略进行研究。
1 主动控制门限值及预警门限值的确定1.1 转弯时外侧车轮悬架簧载压力值1.2 主动控制门限值的确定通过上述讨论,很显然式(1)、式(2)为车辆左、右转弯时的外侧悬架压力值,即左转时为、,右转时为、,与横坡坡度,前后桥车桥的侧向加速度和前后桥簧载质量质心到前后车桥垂直距离有关。
由文献[3]知,车辆在转弯时,当内侧车轮受到的地面支反力为零时,此时车辆将处于临界侧翻状态。
当内侧某一车轮地面支反力为零时,系统将实施主动控制——制动减速。
据文献[2]知,当内侧某一车轮所受地面支反力为零时,其临界侧向加速度为式(3)、(4)。
式中:——前桥簧载质量与非簧载质量质心离地高度;——前轮轮距;——后桥簧载质量与非簧载质量质心离地高度;——前轮轮距。
再将前后车桥侧翻临界加速度、带入式(1)、(2)可以求得外侧悬架侧翻压力值系本控制策略主动控制门限值、;同理可得右转时,外侧悬架侧翻压力主动控制门限值、。
基于主动悬架控制的客车防侧翻研究
基于主动悬架控制的客车防侧翻研究发表时间：2019-07-18T11:15:58.090Z 来源：《科技尚品》2018年第11期作者：冯浩[导读] 现如今，客车的发展越来越快，客车是我国公路客运中主要的运输工具，因质量大，质心高度与轮距之比较大等结构特征，使得其相较于其他车型更容易发生侧翻事故。
由于载客人数多，客车一旦发生侧翻往往会导致大量人员伤亡。
因此，客车防侧翻技术逐渐成为客车主动安全领域的研究热点。
身份证号：34112519900828****引言近年来，随着我国高速公路网络的不断完善，公路交通运输行业和旅游业也取得了快速发展，旅游业的快速发展使得越来越多客车投入使用。
在我国人均拥有轿车数量比较小的情况下，客车由于其特有的方便性和灵活性成为人们出行方式的首选，这也符合我国倡导的"绿色出行"理念。
在这种背景下，我国客车制造业取得了快速发展，2016年中国客车产量达60.85万辆，中国客车在市场上的竞争力明显得到提高。
1汽车侧翻控制关键技术1.1主动转向技术主动转向控制主要通过控制转向轮的转动来产生横摆力矩，间接控制车辆侧倾运动，不仅达到了防侧翻的目的，还提高了汽车的行驶稳定性。
主动转向技术可以分为主动前轮转向控制和四轮转向控制。
开发了一种主动转向辅助系统来避免重型车辆发生侧翻。
建立了基于高阶滑模观测器的估计器用于计算侧向加速度值和质心高度等车辆动力学参数，建立相应的控制策略以保证车辆的侧翻稳定性，并通过仿真和实验验证了其正确性。
国内，西华大学的徐延海博士以二自由度为参考模型，在建立8自由度动力学模型基础上，运用主动转向控制策略技术来改变转向轮角度，仿真结果验证该方法可以有效地减少车辆侧向加速，提高车辆防侧翻能力。
虽然主动转向控制简单高效，但其在防侧翻控制的同时会使汽车脱离原来的行驶路线改变驾驶员行驶意图。
在高速超车或紧急避障等工况下进行防侧翻控制，车辆通过减小较大的前轮转角来增大汽车瞬时回转半径，从而降低侧向加速度。
驾驶技巧之正确使用防侧翻系统
驾驶技巧之正确使用防侧翻系统驾驶是一项需要高度专注和技巧的任务。
在掌握基本驾驶技能的同时，了解和正确使用车辆的安全系统也是非常重要的。
其中，防侧翻系统是一项关键的安全设备，它可以帮助驾驶员在紧急情况下保持车辆的稳定性，避免侧翻事故的发生。
在本文中，我们将探讨正确使用防侧翻系统的驾驶技巧。
1. 了解防侧翻系统的工作原理在探讨如何正确使用防侧翻系统之前，我们首先需要了解它的工作原理。
防侧翻系统通过感知车辆的动态参数，如横向加速度、滚动角度等，来判断车辆是否存在侧翻的风险。
一旦系统检测到潜在的侧翻风险，它将自动采取措施来稳定车辆，比如通过减少发动机输出、调整刹车力度等方式。
2. 维护车辆的稳定性防侧翻系统的工作是基于车辆稳定性的基础上进行的。
因此，驾驶员在使用防侧翻系统之前，应该始终注意保持车辆的稳定性。
这包括遵守交通规则，合理控制车速，避免急转弯和急刹车等危险驾驶行为。
只有在车辆本身稳定的情况下，防侧翻系统才能更好地发挥作用。
3. 熟悉防侧翻系统的操作方式不同车型的防侧翻系统可能存在一些差异，因此驾驶员在购买新车或使用新车时，应该仔细阅读车辆使用手册，了解具体车型的防侧翻系统的操作方式。
通常，防侧翻系统会以图标或指示灯的形式显示在仪表盘上，驾驶员可以通过按下相应的按钮或开关来激活或关闭系统。
了解和熟悉防侧翻系统的操作方式可以帮助驾驶员在紧急情况下迅速采取正确的措施。
4. 注意系统的工作状态一旦驾驶员启动了防侧翻系统，他们应该时刻关注系统的工作状态。
通常，防侧翻系统会在系统工作时发出声音或震动的警告信号，以提醒驾驶员。
如果驾驶员在驾驶过程中听到或感觉到这些警告信号，他们应该立即采取措施来降低车速或调整驾驶行为，以保持车辆的稳定性。
5. 不要过度依赖防侧翻系统虽然防侧翻系统可以帮助驾驶员保持车辆的稳定性，但驾驶员不应过度依赖这一系统。
防侧翻系统并不能解决所有的驾驶安全问题，它只是作为一个辅助工具存在。
因此，驾驶员应该始终保持警觉，提高驾驶技能，以应对各种紧急情况。
大客车防侧翻预警及控制分析
10.16638/ki.1671-7988.2019.19.038大客车防侧翻预警及控制分析孙艳妮（西安汽车职业大学，陕西西安710600）摘要：大客车虽然给人们的出行带来了一定的方便，但是也面临着严峻安全问题。
大客车在运行的过程中，鉴于其载客量大、重心高等特点，在高速行驶进行转弯的过程中，极容易发生侧翻事故，给人们的生命财产带来了严重的威胁。
论文以大客车防侧翻为研究切入点，对其预警系统、控制系统进行了详细的研究和分析。
关键词：大客车；防侧翻；预警；控制系统中图分类号：U463.66 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)19-107-03Early Warning and Control Analysis of Passenger Bus Anti-rolloverSun Yanni（Xi'an Automobile V ocational University, Shaanxi Xi'an 710600）Abstract: Although bus has brought some convenience to people's travel, it is also facing severe safety problems. In the course of operation, in view of its large passenger capacity and high center of gravity, buses are very prone to roll over accidents during the process of turning at high speed, which poses a serious threat to people's lives and property. In this paper, the prevention of side-flip of buses as a research entry point, its early warning system, control system is studied and analyzed in detail.Keywords: bus; Prevention of roll over; Early warning; control systemCLC NO.: U463.66 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)19-107-03前言伴随着国民经济的发展，我国的高速公路也逐渐完善。
运动型多功能汽车动态侧翻预警系统研究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｙ ｍ ｉ ｏ ｌ ｖ ｒ ｗａ ｎｉ ｙ ｔ ｍ ｏ ＵＶ ｓ ａ ｃ ｎ ｄ ｎａ ｃ ｒ ｌｏ ｅ ｒ ｎｇ ｓ ｓ ｅ ｆ ｒ Ｓ
ＪＮ Ｚ ｉ ｉ Ｉ ｈ — ｎ，Ｚ ｌ ＨＡＮＧ Ｈｏ ｇｓ ｅ ｇ ｎ —ｈ ｎ ，ＭＡ ｕ—ｈ ｎ Ｃ ｉｚ ｅ （ ｅ ａｔ ｎ ｆ ｈｃ ｎｉｅｒ ｇ Ｎ ｎｉｇＵ ｉｅｓｙｏ ｅｏ ａ ｔｓａ ｄ Ｄ ｐｒ ｍｅ ｔ ｉ ｅＥ ｇ ｅｉ ， ａ ｊ ｎｖｒｉ ｆ ｒ ｎ ｕｉ ｎ ｏ Ｖｅ ｌ ｎ ｎ ｎ ｔ Ａ ｃ
车侧翻动力学方程
ａ ＋ｕ ｒ
ｍ口，一
一２
一２
，
（） １
ｔ ＝ 一２ ｜ ＋ ｂ ｎ｝ ２ ｋ ｊ ｒ
一
荦一一 。
二 ！ 竺
（ ｉ—ｍ ｍｘ ）
０ １
一 ｍ ｃ
∞
ｍ ＝ ｍ ｈａ
－
一ｃ 一
２ｘ ＋ ， １（ ）
（ ｉ－ ￣ ｕ ｍ ｘ ｍ ｈ）
一
’ ，
图１ Ｓ ＵＶ 侧 翻 动 力 学 模 型
Ｆｉ Ｄｙ ｍｉ ｄ ｌｏ ｏ ｌ ｖ ｒ ｆ ｒ Ｓ ｇ １ ｎａ ｃ ｍｏ ｅ ｆｒ ｌｏ ｅ ｏ ＵＶ
该模 型忽略 汽车纵 向和俯仰方 向的动 力学特征 ， 并假 设汽车左右车轮动力学特性关 于 轴对称 。在预警算法一 个周期 的短时 间内， 可认 为车速 Ｕ为 常数 。由模 型 可得汽
、
Ｃ］ （ ｒ’ ４ ） ）
（ 该值 表示 可认为汽车不会发生侧翻 ） 初始 步数为ｎ 。 ， ＝Ｏ
启动传感器组采 集信号 ， 计算 当前 时刻 的汽 车侧 翻状 态初
值 。由 ４ 车轮轮速信号计算车速 Ｕ 根据方 向盘转角信号 个 ； 计算前轮转角 ６ 由横摆角速度 和横 向加速度信号 得到横摆 ；
汽车防撞预警系统设计
汽车防撞预警系统设计一、系统概述汽车防撞预警系统主要由传感器、控制器、报警装置和执行机构四部分组成。
传感器负责实时监测车辆周围的环境信息，控制器对收集到的信息进行处理和分析，判断是否存在碰撞风险，如有风险，立即启动报警装置并控制执行机构进行干预。
二、传感器选型与布局1. 传感器选型为实现全天候、全方位的监测，本系统选用毫米波雷达、摄像头和超声波传感器三种传感器。
毫米波雷达具有穿透力强、抗干扰能力强等优点，适用于雨雾等恶劣天气；摄像头可识别道路标志、行人和车辆等目标；超声波传感器则用于检测车辆周围的近距离障碍物。
2. 传感器布局根据车辆结构和行驶需求，本系统将传感器均匀分布在车辆的前后左右四个方向，确保无死角监测。
具体布局如下：（1）前方：安装两个毫米波雷达，分别位于车辆前保险杠两侧，覆盖前方120°的监测范围。
（2）后方：安装一个毫米波雷达，位于车辆后保险杠中央，覆盖后方60°的监测范围。
（3）左右两侧：各安装一个摄像头，分别位于车辆左右两侧，覆盖左右两侧60°的监测范围。
（4）四周：安装四个超声波传感器，分别位于车辆前后保险杠和左右两侧，用于检测近距离障碍物。
三、控制器设计1. 算法设计（1）数据预处理：对传感器采集到的数据进行去噪、滤波等处理，提高数据质量。
（2）目标检测与识别：通过摄像头识别道路标志、行人和车辆等目标，结合毫米波雷达和超声波传感器数据，确定目标的位置、速度等信息。
（3）碰撞风险评估：根据目标的位置、速度等信息，计算与本车的相对距离和相对速度，预测未来一段时间内可能发生的碰撞情况。
（4）预警决策：根据碰撞风险评估结果，判断是否触发预警。
2. 硬件设计控制器硬件部分主要包括处理器、存储器、通信接口等。
处理器选用高性能、低功耗的嵌入式芯片，满足系统实时性和稳定性的需求；存储器用于存储算法模型和运行数据；通信接口负责与传感器、报警装置和执行机构进行数据交互。
运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究
运动型多功能汽车防侧翻控制与评价方法研究摘要：运动型多功能汽车(Sport Utility Vehicle,SUV)由于其良好的动力性能和通过性能，受到越来越多人的喜爱，但是，其缺点是重心比轿车高从而导致更容易发生翻车。
汽车侧翻事故作为重要的安全问题，受到大家越来越多的关注。
因此，本文以运动型多功能汽车为对象，研究了SUV汽车防侧翻动态稳定性及防侧翻控制评价方法研究。
国内外的研究学者和各大汽车厂商越来越多的关注汽车侧翻稳定性能的研究。
相对于国外，国内对车辆侧翻稳定性的研究起步较晚，运动型多功能汽车是当今世界车坛新崛起的一个车型门类。
它兼有越野车的动力性和通过性以及轿车的舒适性，既能满足追求时尚和个性的城市消费者要求，又能满足道路条件较差的农村和山区的行驶要求。
SUV车辆在高速转向行驶时，更容易侧向失稳，导致翻车事故的发生。
因此，需要提高SUV车辆高速转向时的侧翻稳定性能,本文针对SUV汽车高速转向时的侧翻稳定性能进行研究。
关键词：侧翻稳定性；车辆侧翻反应模型；侧翻预警；最坏行驶工况。
Research on the control and evaluation method of the anti-flip side of the sport multi-function vehicleAbstract：Sports Multifunctional car (Sport Utility V ehicle,SUV), due to its good dynamic performance and through performance, has been more and more people's favorite, but its disadvantage is that the center of gravity than the sedan lead to more easily overturned. As an important security issue, car rollover accidents are attracting more and more attention. Therefore, the paper studies the dynamic stability and the evaluation method of the anti-rollover control of SUV vehicle with the object of sport-type multi-function vehicle. Researchers at home and abroad and major automotive manufacturers are increasingly concerned about the stability of automotive side rollover performance. Relative to foreign countries, the research on the stability of vehicle rollover is a new type of vehicle in the world today, which starts with a late sport multi-function vehicle. It also has the power and passage of off-road vehicles and the comfort of the sedan, both to meet the pursuit of fashion and individuality of the city consumer demand, but also to meet the poor road conditions in rural and mountainous areas of the driving requirements. SUV vehicles are more prone to lateral instability when they are moving at high speeds, resulting in a rollover accident. Therefore, it is necessary to improve the performance of the rollover stability of SUV vehicles at high speed steering, aiming at the performance of the lateral rollover stability in the high-speed steering of SUV.Keywords: Side tumbling stability；V ehicle rollover reaction model；Rollover warning；The worst condition.目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 防侧翻控制与评价方法研究的目的和意义 (2)1.3 防侧翻控制与评价方法研究的发展和现状 (3)2 车辆侧倾动力学模型的建立 (3)2.1 汽车侧倾动力学建模概述 (3)2.2 汽车侧翻动力学模型 (4)3 防侧翻控制系统设计 (5)3.1 汽车防侧翻控制方法的选择 (5)3.2 汽车防侧翻控制算法的设计 (6)4 汽车侧翻的特性及其结构特点 (7)4.1 汽车行驶时的侧翻 (7)4.2 刚性汽车的准静态侧翻 (7)4.3 带悬架汽车及瞬态侧翻的变化趋势 (9)5 汽车侧翻稳定性能的评价方法研究 (9)5.1 汽车侧翻指标 (9)5.2 汽车侧翻稳定性能的评价方法概述 (10)5.3 基于WCE方法的开发流程简介 (11)6 全文总结与展望 (12)6.1 全文总结 (12)6.2 未来展望 (13)参考文献 (15)致谢................................................ 错误！未定义书签。
基于TTR和LTR的轻型客车侧翻预警及仿真
基于TTR和LTR的轻型客车侧翻预警及仿真随着机动车数量的不断增加，交通安全问题也成为了一个日益严峻的问题。
而随着科技的不断进步，各种智能辅助设备也开始逐步应用于机动车辆，以提高交通安全水平。
本文将重点介绍一种基于TTR和LTR的轻型客车侧翻预警及仿真方法。
首先，我们需要了解什么是TTR和LTR。
TTR（Tire Traction Ratio）指的是轮胎附着系数，也就是车辆的牵引力和制动力。
LTR（Lateral Traction Ratio）指的是车辆的横向附着系数，也就是车辆行驶过程中与地面的侧向摩擦力。
在车辆侧翻预警系统中，TTR和LTR的数值是十分重要的参考指标。
当TTR和LTR达到一定数值时，就意味着车辆面临侧翻风险。
那么如何通过TTR和LTR来进行轻型客车侧翻预警呢？我们可以通过安装传感器来获取车辆的TTR和LTR数据，并将其传输至车载计算机进行实时监测分析。
当车辆TTR和LTR数据达到一定数值且持续时间达到一定时间时，车载计算机就会发出警报信号，提醒驾驶员注意。
此外，车载计算机还可以根据车辆当前的TTR和LTR数据，对车辆状态进行实时的预测，提前进行预警与防控，减少侧翻的风险。
除此之外，我们还可以通过仿真方法来验证车辆侧翻预警系统的有效性。
通过仿真，我们可以模拟出各种复杂的道路场景和不同的驾驶员行为，进而评估车辆侧翻预警系统的性能和可靠性。
通过不断地调整模型参数和改善算法优化，最终可以得到一种较为科学和可行的预警方法。
在未来，随着科技的不断发展和智能化水平的不断提高，轻型客车侧翻预警系统也将得到更加深入的应用和推广。
这不仅可以提高车辆的安全性和稳定性，还可以对减少道路交通事故做出贡献。
为了更加完善和优化轻型客车侧翻预警系统，我们可以将其与其他智能辅助设备进行集成。
比如，在车辆预警时，可以通过语音提示或震动提示的方式，将警报信息传递给驾驶员，帮助驾驶员更加迅速和准确地响应预警信息，有效避免发生侧翻事故。
基于MEMS传感器的车辆防侧翻系统研究
事故 ， 居第 二 位 。据 统 计 ， ６ ７ ％ 的 车祸 是 由于 弯 道 、 地 面路 滑或 紧 急情 况 下 突然 猛 打 方 向盘 ， 使 车 辆 发 生侧
翻造成的。国家标准 Ｇ Ｂ ７ ２ ５ ８ — ２ ０ ０ ４ （ 机动车运行安全 技术条件》 中规定 ： 最高时速高于 ２ ０ ｋ ｍ的车辆 ， 整备 质量 、 静态情况下最大侧倾稳定角应 Ｉ ＞３ ５ 。 。汽车安全 性 能 已成 为 众 厂商 博 弈 商 场 的杀 手 锏 。 因此 ， 汽 车 防
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｒ ｏ ｌ ｌ ｏ ｖ ｅ ｒ ｉ ｓ ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｆ ａ ｔ ｌ ａ ａ ｃ ｃ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｒ ｏ ｌ ｌ ｏ ｖ ｅ ｒ ｗａ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ． Ｔ ｈｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ ｃ ｉ ｒ ｃ ｌ ｅ ｏ ｆ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｆ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｌ ｌ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ａ ｒ ｍ ｕ ｎ ｉ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｉ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｓ ｍａ ｌ ｌ
车辆侧倾稳定性分析与侧翻预警
本案例以某品牌轿车为例，介绍其在设计和生产过程中如何对车辆的侧倾稳定性和侧翻预 警进行联合优化。该品牌车型通过采用先进的动力学模型、优化结构设计、合理布置传感 器等方法，实现了对车辆侧倾稳定性和侧翻预警的联合优化。
车辆侧倾稳定性和侧翻预警联合优化结论
通过对某品牌轿车的车辆侧倾稳定性和侧翻预警进行联合优化，显著提高了该车型的安全 性能和行驶稳定性。在设计和生产过程中，注重对这两方面的性能进行优化，能够为驾驶 员和乘客提供更加安全、舒适的驾驶体验。
侧翻风险评估
基于侧翻识别结果，对车 辆的侧翻风险进行评估， 通常采用基于概率统计的 方法进行评估。
预警信号输出
一旦识别出车辆可能发生 侧翻，系统会立即输出预 警信号，提醒驾驶员采取 相应的避险措施。
车辆侧翻预警系统设计
传感器选择与布置
选择合适的传感器，如陀螺仪、加速度计等，并合理布置在车辆 的关键部位，以便准确监测车辆的动态性能。
车辆侧倾稳定性分析与侧翻预警
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• 车辆侧倾稳定性分析 • 车辆侧翻预警系统 • 车辆侧倾稳定性与侧翻预警的关
系 • 案例分析与应用 • 总结与展望
01 车辆侧倾稳定性分析
车辆侧倾稳定性基本概念
01
车辆侧倾稳定性是指车辆在侧向 力作用下保持稳定不倾覆的能力 。
02
车辆侧倾稳定性的影响因素包括 车辆结构、重心位置、轮胎摩擦 力、空气动力学等。
实时性评估
评估系统的实时性，即从 识别到预警输出的时间延 迟。
鲁棒性评估
评估系统在各种工况下的 稳定性，如在不同道路条 件、车速、载荷等条件下 的表现。
03 车辆侧倾稳定性与侧翻预警的关系
汽车侧翻分析分析解析
汽车侧翻分析在汽车行驶中中，侧翻是其中一种最为严重并且威胁成员安全事故。
侧翻可以定义为能够使车辆绕其纵轴旋转90度或更多以至于车身同地面接触任何一种操纵。
侧翻可以由一个或一系列综合因素产生。
它可以发生在平直水平地面上，并且车辆侧向加速度达到一定数值，该数值要超过车辆侧面重量转移到车轮上所抵消加速度值。
通过有坡度路面（或无路情况）时由于不平路面冲击，地面松软或其他障碍物会促使侧向压力提高从而使车辆“失足”。
侧翻过程是一个包括作用在车辆上和车辆里力相互作用复杂过程。
侧翻受操纵和高速公路影响。
人们已经通过理论分析以及包括一系列复杂设备模型实验研究侧翻过程。
这个过程很容易通过静态基本结构实验来理解（忽略惯性和滚动平面上加速度），并且促进发展更加复杂模型。
1、刚性汽车准静态侧翻汽车侧翻最基本机械特性可以通过考查转弯过程中稳定车身受力均衡性来了解。
稳定车辆是指悬架和轮胎偏置在分析中被忽略掉。
在转弯操纵中，侧向力作用在地面上来平衡作用在汽车重心上侧向加速度，如图9-2所示。
侧向力作用在车辆上位置不同产生一个力矩，该力矩使车辆向如图所示外侧侧翻.为了分析转动情况，假定汽车在稳定状态以使汽车没有滚动加速度,图9-2侧翻汽车受力并且使轮胎如图所示受力(前轮和后轮)。
在很多公路环境中，它也适合考虑横向坡度。
如大家所知坡度和道路转弯处汽车外侧比内侧高出程度。
在分析中，将角度表示为” 0”，想左下坡度表示正角。
这个方向坡度有助于平衡侧向加速度。
斜坡角度通常情况下很小，而且角度很小时约有(sin。
= 0,cos© = 1)。
以汽午接地点为中心力矩关系为：Ma Ji - Mh(p + F.t t - Mg % = 0(9-1)从式(9-1)我们可以得出為：g h(9-2)在水平路面上(0 = 0),没有侧向加速度，方程也成立。
此时，内侧午轮载重，是车总重一半。
另外通过正确选择坡面角度，可以使F/呆持在具有侧向加速度汽车重量一半.，即通过公式：(P =— g(9-3)在公路设计中，坡面被准确用在曲率设计中。
基于MEMS传感器的车辆防侧翻系统研究
基于MEMS传感器的车辆防侧翻系统研究张昊堃;聂鹏鹏;刘敏丰【摘要】车辆侧翻事故对生命财产造成威胁,因此基于MEMS传感器文中设计了一种经济实用的车辆侧翻预警系统.该系统由数据采集模块、中央数据处理单元以及侧翻报警单元构成.中央数据处理单元主要由STM32嵌入式处理器构成.该系统采用嵌入式设计,体积小、功耗低,能实现长时间监测预警.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2013(026)005【总页数】3页(P6-8)【关键词】MEMS传感器;STM32处理器;侧翻检测;预警系统【作者】张昊堃;聂鹏鹏;刘敏丰【作者单位】西安电子科技大学CAD研究所,陕西西安710071;西安电子科技大学CAD研究所,陕西西安710071;西安电子科技大学CAD研究所,陕西西安710071【正文语种】中文【中图分类】TP212.9随着我国车辆人均占有率的逐步提升，在汽车安全领域，各种安全措施日益受到人们关注。
安全气囊、汽车防抱死系统等安全措施的广泛应用，对降低汽车碰撞及制动事故率有显著效果。
但汽车的侧翻一直没受到重视。
美国公路安全局的统计表明，在所有的交通事故中，汽车侧翻事故的危害程度仅次于汽车碰撞事故，居第二位。
据统计，67%的车祸是由于弯道、地面路滑或紧急情况下突然猛打方向盘，使车辆发生侧翻造成的。
国家标准GB7258－2004《机动车运行安全技术条件》中规定:最高时速高于20 km的车辆，整备质量、静态情况下最大侧倾稳定角应≥35°。
汽车安全性能已成为众厂商博弈商场的杀手锏。
因此，汽车防侧翻系统具有广泛的应用前景。
如果车辆能在发生侧翻前的0.51 s时间内给驾驶员提供预警信号，可以避免的侧翻事故约占侧翻事故总数的40%，侧翻事故将大幅减少。
针对这一特点，车辆侧翻预警系统提前在车辆存在侧翻危险时进行报警。
这样，驾驶员就有足够长的时间采取相应的措施抑制侧翻的发生。
目前国外无论轿车、运动型汽车、货车等车型的侧翻动力学，还是静态、准静态和动态的计算机模拟都有深入的研究。
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图 2 软件流程图
五、结语 对于汽车侧翻的具体阈值，我们进行了不同汽车的实际 测量，主要是在货 车 方 面 进 行 实 验，在 对 于 货 车 的 空 载 与 满 载时会有一定的 差 别，但 能 做 出 较 为 基 本 符 合 要 求 的 预 警。 本文目前的工作只是基础的研究。建立的模型也只是较为 简单的理想模型，要 想 使 报 警 系 统 有 更 为 准 确 的 预 警，还 需 要做大量的调查与实验，建立更为真实的数学模型。实时测 定阈值，今后会对本系统进行进一步的修改与完善。
预警。系统的软件的模块流程图如图 2 所示。
图 1 系统的原理图
（ 一） 控制电路组成。主要应用的 51 单片机目前应用最 广泛的 8 位单片机，在提供电源时，用电容与传感器并联，防 止电源及周围的噪声干扰。
（ 二） 传感器。美新公司加速度计与微处理器接口电路 十分简单，mxc6225 仅支持 I2C 通讯，通过连接 51 与加速度 计的 SDA 与 SCL 接口，按照预定的通讯协议即可进行通讯。 接口电路比较简单，主要运用的是 SDA 与 接口。
【参考文献】 1． 余志生主编． 汽车理论［M］． 北京： 机械工业出版社，2001 2． 金智林，翁建生，胡海岩． 汽车侧翻预警机防侧翻控制［J］． 动力学与控制学报，2007 3． 田晋跃，贾会星． 铰接车辆侧倾过程动态仿真［J］． 农业机 械学报，2006 4． 刘惟信． 汽车制动系的结构分析与设计计算［M］． 北京： 清 华大学出版社，2004
三、阈值的确定 由于各种汽车 的 设 计，质 心 及 载 重 的 不 同，因 此 阈 值 都 有一定的差别，因此我们仅建立了一个刚性模型。算出的侧 翻阈值能够从整体上做出定性的评估。 四、系统软件设计 系统采用常用的 51 单片机的 Keil 软件。我们预先设定 采样频率，将得到 的 数 据 根 据 数 学 模 型 进 行 实 时 处 理，数 据 间进行对比，防止干扰信号的对数据的影响，防止出现错误
【关键词】51 单片机； 防侧翻； 预警； 加速度计 【基金项目】本文受东北林业大学大学生创新试验计划项目资助（ 编号： 1110225090） 。 【作者单位】赵严强，王思凡，杨志，苑婷； 东北林业大学交通学院
一、引言 1992 ～ 1996 年，美国每年发生的各类汽车侧翻事故高达 22，700 起，仅次于正面碰撞的行车事故。随着中国汽车保有 量的增长，此类事 故 也 将 随 之 增 加，对 侧 翻 预 警 系 统 研 究 显 得十分必要。 传统的侧翻传 感 器 是 基 于 陀 螺 仪 制 作，系 统 繁 琐 复 杂， 严重影响了它的普及。而美新加速度的传感器测量汽车加 速度更为简单，体积小，成本低，这使得新一代汽车侧翻预警 系统普及成为可能 。 二、系统的整体设计思想 主要由以下几部分组成： 51 单片机，传感器，电源模块， 显示预警模块。整机系统的原理如图 1。
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汽车防侧翻预警系统研究
□赵严强 王思凡 杨 志 苑 婷
【摘 要】针对于交通事故中占有一定比例的汽年车行驶中的侧向倾翻，本文设计了一种基于美新的加速度计的汽车防侧翻预 警系统，该系统以的 51 单片机作为系统的 CPU，采用 MXC6225 作为核心的传感元件。通过建立汽车侧翻的运动动 力学模型，根据预先测定出得汽车转弯时横轴的加速度大小作为阈值，根据实时的检测并进行对比继而报警。