專利名稱：一種坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車安全領(lǐng)域，具體涉及一種坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
公路長(zhǎng)大下坡的惡性交通事故的發(fā)生一直較為頻發(fā)和集中。發(fā)生在陡坡、連續(xù)下坡上的交通事故一旦發(fā)生多為惡性事故。究其惡性事故原因，很大程度上是因?yàn)橛捎谄露容^長(zhǎng)、較陡、汽車制動(dòng)較為頻繁，制動(dòng)器及摩擦片溫度過(guò)高而導(dǎo)致制動(dòng)失靈。此外，汽車側(cè)翻側(cè)滑也是一項(xiàng)重要的安全問(wèn)題。汽車側(cè)翻事故的危害程度僅次于汽車碰撞事故而居第二位。汽車產(chǎn)生側(cè)翻時(shí)，駕駛員往往來(lái)不及采取有效措施，而側(cè)翻事故的危害則是致命的。側(cè)滑則是容易導(dǎo)致車輛甩尾、失去轉(zhuǎn)向能力等危險(xiǎn)狀況，給車輛行駛安全帶來(lái)了很大威脅。汽車側(cè)翻、側(cè)滑已成為全世界矚目的一類安全問(wèn)題。我國(guó)西南山區(qū)較多，地形陡峭，連續(xù)轉(zhuǎn)彎與坡彎結(jié)合路段較多，是側(cè)翻、側(cè)滑、制動(dòng)失靈等引發(fā)交通事故的頻發(fā)區(qū)。山區(qū)公路的服務(wù)水平和通行能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市和平原道路。而且，山區(qū)公路有著許多難以克服和無(wú)法預(yù)料的不安全隱患因素。這些道路對(duì)駕駛員安全行車極為不利，在一定程度上直接威脅著人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)的安全。此外，道路交通安全度由人、車、路、環(huán)境與交通管理間的協(xié)調(diào)狀況所決定，很多交通事故都是歸咎為人的因素，如駕駛速度過(guò)高、疲勞駕駛、注意力不集中、緊急情況處置不當(dāng)?shù)取：芏嗲闆r下，如果可以實(shí)現(xiàn)察覺(jué)危險(xiǎn)狀況，提前警醒駕駛員進(jìn)行操作，便可有效地避免交通事故發(fā)生。預(yù)警理論的起源可以追溯到19世紀(jì)末期。該理論早已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用時(shí)期。我國(guó)雖已將預(yù)警理論初步運(yùn)用于交通行業(yè)，且主要針對(duì)于高速公路的研究。但是在高速公路管理上應(yīng)用還不成熟，對(duì)高速公路交 通事故預(yù)警實(shí)際應(yīng)用的研究幾乎沒(méi)有。更何況是西部山區(qū)道路領(lǐng)域的研究。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種能夠幫助駕駛員在山區(qū)路段行駛時(shí)正確合理操縱汽車，減少交通事故發(fā)生概率，保障山區(qū)道路安全行駛的坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置，包括路側(cè)單元和車載單元，其中，路側(cè)單元包括路側(cè)單元處理器，路側(cè)單元處理器的輸入端連接有路側(cè)溫度傳感器、雨雪傳感器和濕度傳感器，路側(cè)單元處理器上還連接有路側(cè)無(wú)線通信模塊；車載單元包括DSP，DSP的輸入端連接有車載溫度傳感器、加速度傳感器、速度傳感器、制動(dòng)踏板力傳感器、差動(dòng)式電容載荷傳感器，DSP的輸出端連接有語(yǔ)音提示模塊，DSP上還連接有車載無(wú)線通訊模塊，車載無(wú)線通信模塊和路側(cè)無(wú)線通信模塊之間通過(guò)無(wú)線電波相連。本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特點(diǎn):[0010]所述的路側(cè)無(wú)線通信模塊和車載無(wú)線通信模塊均采用CC1110FX芯片。所述的路側(cè)單元處理器采用CC1110FX芯片的8051單片機(jī)。所述的DSP選用型號(hào)為TMS320LF2407A的DSP。本實(shí)用新型是以山區(qū)道路車輛安全行駛為研究對(duì)象，幫助駕駛員在山區(qū)路段行駛時(shí)，正確合理操縱汽車，減少交通事故發(fā)生概率，保障山區(qū)道路安全行駛，使駕駛員更早的意識(shí)到危險(xiǎn)狀況，從而有足夠的時(shí)間采取合適地操作盡可能大的將危險(xiǎn)降到最低，以達(dá)到提高山區(qū)道路汽車行駛安全的目的。

圖1是本實(shí)用新型的連接關(guān)系示意圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。遵從上述技術(shù)方案，如圖1所示，一種坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置，包括路側(cè)單元和車載單元，其中，路側(cè)單元包括路側(cè)單元處理器，路側(cè)單元處理器的輸入端連接有路側(cè)溫度傳感器、雨雪傳感器和濕度傳感器，路側(cè)單元處理器上還連接有路側(cè)無(wú)線通信模塊；車載單元包括DSP，DSP的輸入端連接有車載溫度傳感器、加速度傳感器、速度傳感器、制動(dòng)踏板力傳感器、差動(dòng)式電容載荷傳感器，DSP的輸出端連接有語(yǔ)音提示模塊，DSP上還連接有車載無(wú)線通訊模塊，車載無(wú)線通信模塊和路側(cè)無(wú)線通信模塊之間通過(guò)無(wú)線電波相連。 路側(cè)無(wú)線通信模塊和車載無(wú)線通信模塊均采用CClIIOFX芯片。CClIIOFX芯片是一種低成本真正的無(wú)線SoC (片上系統(tǒng))，采用Chipcon公司的Smart RF04技術(shù)，以0.18urn CMOSI藝制作而成，為低功耗無(wú)線應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它結(jié)合一個(gè)高性能433MHz和868 / 915MHz射頻收發(fā)器核心和一個(gè)工業(yè)級(jí)小巧高效的8051微控制。為簡(jiǎn)化道路參數(shù)無(wú)線發(fā)送方案，道路參數(shù)無(wú)線通信模塊采用了以含有51單片機(jī)內(nèi)核的無(wú)線射頻芯CC1110FX為核心，增加了各種傳感器，再配合無(wú)線通信電路而組成的無(wú)線通訊模塊。CClllO芯片具有豐富的外圍接口，工作電壓為2.0v 3.6v，較低的電流消耗(RX中15.6mA, 2.4kbps，433MHz，其發(fā)射電流也小于30mA，休眠時(shí)電流小于10 μ A)，且支持ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在RF性能上，具有高靈敏度(1.2kBaud的速率下為-1lOdBm)和較高的接收靈敏度和阻塞功能；支持2-FSK、GFSK和MSK等調(diào)制方式且CClllO極其適用于許多不同的頻帶，頻率范圍為 300MHz-348MHz、39IMHz-464MHz 及 782MHz_928MHz。路側(cè)單元處理器采用CC1110FX芯片的8051單片機(jī)；路側(cè)雨雪傳感器采用RY-YX型雨雪傳感器；路側(cè)溫度傳感器采用TC77溫度傳感器，TC77溫度傳感器是通過(guò)內(nèi)部溫度敏感元件轉(zhuǎn)換得到溫度數(shù)據(jù)，分辨率為0.0625°C，可以精確到±1°C ;濕度傳感器采用HM1500濕度傳感器，HM1500濕度傳感器體積小，不受水浸影響，可靠性高，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。DSP選用型號(hào)為TMS320LF2407A的DSP。它具有極強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力，采用增強(qiáng)的哈佛結(jié)構(gòu)流水線技術(shù)，25ns的指令周期使得系統(tǒng)的運(yùn)行速度特別快，指令執(zhí)行速度可達(dá)40MIPS。16位地址總線和16位數(shù)據(jù)總線，可擴(kuò)展的外部存儲(chǔ)器總共192KB的空間；片內(nèi)有高達(dá)32K字的FLASH為程序提供了較大的程序空間，為多種用途的產(chǎn)品提供了經(jīng)濟(jì)的可編程解決方案。TMS320LF2407A的調(diào)試開(kāi)發(fā)環(huán)境(CCS)相當(dāng)成熟，可參考資料也很豐富，而且實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有其硬件仿真器，這樣無(wú)疑會(huì)減少開(kāi)發(fā)周期。TMS320LF2407A可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)性獲取、采集、處理等操作，該DSP運(yùn)算處理速度快，可以及時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警功能，實(shí)時(shí)性較好；具有較強(qiáng)數(shù)學(xué)運(yùn)算功能，可以完成較復(fù)雜的算法和大量的數(shù)據(jù)處理；帶有A / D轉(zhuǎn)換，可以將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)做后續(xù)處理。車載溫度傳感器采用PtlOO貼片式溫度傳感器，由于要檢測(cè)前、后、左、右車輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓內(nèi)、外表面溫度，選取8個(gè)車載溫度傳感器分別對(duì)前、后、左、右輪制動(dòng)鼓內(nèi)、外表面溫度進(jìn)行采集。PtlOO貼片式溫度傳感器測(cè)溫準(zhǔn)確性高、反應(yīng)速度快，體積小，方便固定安裝。速度傳感器采用霍爾開(kāi)關(guān)型集成元件UGN3019，測(cè)量車速實(shí)際上就是測(cè)量跟車速成正比關(guān)系變化的轉(zhuǎn)速信號(hào)。將其測(cè)速盤固定于車輪輪軸上，然后放一個(gè)磁鋼片置于測(cè)速盤邊緣處。加速度傳感器采用ADXL202加速度傳感器，ADXL202是一種低成本、低功耗、功能完善的雙軸加速度傳感器。該傳感器安裝于車輪輪軸上，用來(lái)檢測(cè)汽車制動(dòng)過(guò)程中的參考車速。制動(dòng)踏板力傳感器采用PK-PH-PF系列，本踏板力傳感器用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)車輛的制動(dòng)力。將其固定在制動(dòng)踏板上，在汽車制動(dòng)時(shí)，用它來(lái)對(duì)制動(dòng)踏板力進(jìn)行有效的測(cè)量。差動(dòng)式電容載荷傳感器采用電容專用檢測(cè)轉(zhuǎn)換芯片CAV424，其測(cè)量范圍寬；靈敏度高，便于拾取信號(hào):極板間不接觸、不變形、不磨損，機(jī)械損失小、壽命長(zhǎng)；電容傳感器受溫度影響??；動(dòng)態(tài)性能好；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)各種惡劣環(huán)境和場(chǎng)合。車輛每個(gè)輪軸的中部與車廂底之間都安裝一套差動(dòng)式電容載荷傳感器。在載荷作用下，汽車的緩沖減振機(jī)構(gòu)(鋼板彈簧)產(chǎn)生變形， 電容傳感器兩極板間的距離發(fā)生變化，傳感器的電容值也隨之變化。預(yù)先標(biāo)定出傳感器電路輸出電壓值與該輪軸載荷值之間的關(guān)系，就可以根據(jù)各輪軸傳感器電路的電壓值得出該輪軸的載荷質(zhì)量。將各輪軸的載荷質(zhì)量相加即得整車載荷質(zhì)量。電容測(cè)量電路采用獨(dú)特的四相檢測(cè)電荷轉(zhuǎn)移式微電容測(cè)量線路，將來(lái)自電容式稱重傳感器極其微弱的電容信號(hào)采集出來(lái)，并轉(zhuǎn)化成易于檢測(cè)的電壓信號(hào)，經(jīng)A / D轉(zhuǎn)換后送入DSP信號(hào)處理模塊。DSP信號(hào)處理模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，計(jì)算整車載荷并將結(jié)果線性化之后，將載荷結(jié)果輸出。語(yǔ)音提示模塊采用ISD1730芯片。ISD1730中有多達(dá)23條控制指令，通過(guò)使用控制指令可以對(duì)其進(jìn)行精確控制，甚至可以精確到一個(gè)存儲(chǔ)單元，并且電路斷電后語(yǔ)音內(nèi)容不會(huì)丟失，很適合預(yù)警系統(tǒng)。由于山區(qū)道路復(fù)雜多變，在危險(xiǎn)路段之前應(yīng)設(shè)立路側(cè)單元，先將該段道路的道路參數(shù)寫(xiě)入到路側(cè)單元處理器中，通過(guò)雨雪傳感器、路側(cè)溫度傳感器和濕度傳感器來(lái)探測(cè)當(dāng)前危險(xiǎn)路段的環(huán)境信息，并將此信息傳輸給路側(cè)單元處理器。在車輛行駛過(guò)程中，車載單元的車載無(wú)線通信模塊一直發(fā)射命令，只要進(jìn)入到路側(cè)單元的服務(wù)范圍內(nèi)，車載無(wú)線通信模塊發(fā)送的命令與路側(cè)無(wú)線通信模塊的指令相匹配，路側(cè)單元控制器控制路側(cè)無(wú)線通信模塊將采集到的當(dāng)前環(huán)境信息和道路參數(shù)發(fā)送給車載無(wú)線通信模塊，以此來(lái)完成車輛對(duì)于道路相關(guān)信息的動(dòng)態(tài)采集動(dòng)作，車載無(wú)線通信模塊接收到相應(yīng)的信息后，將信息傳遞給DSP，DSP將接收到的信息進(jìn)行譯碼，從數(shù)據(jù)流中提取相關(guān)道路信息，結(jié)合車輛實(shí)時(shí)采集的車輛信息，根據(jù)安全預(yù)警模型計(jì)算當(dāng)前車輛行駛的安全值，與原設(shè)定的安全閾值進(jìn)行比較，然后做出相應(yīng)的處理，通過(guò)語(yǔ)音提示模塊提醒駕駛員。此外，在車載單元輻射范圍內(nèi)有車輛發(fā)生事故時(shí)，路側(cè)無(wú)線通信模塊可以在緊急情況下接收車輛發(fā)出的緊急事故信息，并 向其它能夠接收到路側(cè)無(wú)線通信模塊發(fā)送的信息的車輛提供該緊急事故信息，以防止二次事故的發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置，其特征在于，包括路側(cè)單元和車載單元，其中，路側(cè)單元包括路側(cè)單元處理器，路側(cè)單元處理器的輸入端連接有路側(cè)溫度傳感器、雨雪傳感器和濕度傳感器，路側(cè)單元處理器上還連接有路側(cè)無(wú)線通信模塊；車載單元包括DSP，DSP的輸入端連接有車載溫度傳感器、加速度傳感器、速度傳感器、制動(dòng)踏板力傳感器、差動(dòng)式電容載荷傳感器，DSP的輸出端連接有語(yǔ)音提示模塊，DSP上還連接有車載無(wú)線通訊模塊，車載無(wú)線通信模塊和路側(cè)無(wú)線通信模塊之間通過(guò)無(wú)線電波相連。
2.如權(quán)利要求1所述的坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置，其特征在于，所述的路側(cè)無(wú)線通信模塊和車載無(wú)線通信模塊均采用CClIIOFX芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置，其特征在于，所述的路側(cè)單元處理器采用CCll IOFX芯片的8051單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置，其特征在于，所述的DSP選用型號(hào)為TMS320L F2407A的DSP。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種坡彎路段汽車側(cè)翻與側(cè)滑的預(yù)警裝置，包括路側(cè)單元和車載單元，其中，路側(cè)單元包括路側(cè)單元處理器，路側(cè)單元處理器的輸入端連接有路側(cè)溫度傳感器、雨雪傳感器和濕度傳感器，路側(cè)單元處理器上還連接有路側(cè)無(wú)線通信模塊；車載單元包括DSP，DSP的輸入端連接有車載溫度傳感器、加速度傳感器、速度傳感器、制動(dòng)踏板力傳感器、差動(dòng)式電容載荷傳感器，DSP的輸出端連接有語(yǔ)音提示模塊，DSP上還連接有車載無(wú)線通訊模塊，車載無(wú)線通信模塊和路側(cè)無(wú)線通信模塊之間通過(guò)無(wú)線電波相連。本實(shí)用新型使駕駛員更早的意識(shí)到危險(xiǎn)狀況，從而有足夠的時(shí)間采取合適地操作盡可能大的將危險(xiǎn)降到最低。
文檔編號(hào)B60Q5/00GK203093868SQ20122070767
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者袁培佩, 郭昭, 張超 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)