安全技术
基于红外的汽车侧翻预警系统设计
泰洪懋丁仁凯
(盐城工学院汽车工程学院江苏盐城224051)
共串书与质用
摘要：为减少汽车的侧翻事故设计出了一种基于侧倾角的汽车侧翻预警系统。该系统以51单片机为CPU,以GP2Y0A02YK0F红外测距传感器为传感元件,在对某汽车进行仿真的基础上确定系统阅值,将系统实时测得的数据与该阅值进行对比继而判斯是否发出侧翻报警,并通过模型验证了系统的有效性
关键词：汽车侧翻侧领角预警系统阅值中图分类号：U463.653
文献标识码：A
社会的不断进步使得汽车的行驶速度不断提高，随之产生的是汽车侧翻事故的日益频发。根据美国公路安全局(NHTSA)的数据统计，近年来，美国每年发生的各类汽车侧翻事故高达22700 起，仅次于正面磁撞的行车事故，而汽车侧翻事故的危害程度也仅次于汽车碰撞事故而居第二位。因此，减少汽车侧翻事故，提高汽车行驶安全性已成为一向重要课题，对汽车侧翻预警系统的研究显得十分必要。
1侧翻预警系统原理
汽车侧翻预警系统利用红外测距传感器获得汽车两侧的距地高度，传感器的信号经过A/D转化变为数字信号后，将其传递给CPU，运行侧翻预警算法，计算出汽车的侧倾角，并与系统设定的函值进行比较。若大于侧翻指标的阅值则触动警报系统
图1侧倾角测量原理示意图
红外测距传感器测量汽车两侧距地高度
九
CPU计算侧倾角侧翻预警模型
茶与阔值比较是否有侧翻危险
Y
触发报警
图2侧翻预警系统软件框架图
对驾驶员进行提示。图1为侧倾角测量原理，图2为侧翻预警系统原理。
2系统阀值的确定
汽车侧翻大体上可分为两大类，一类是曲线运动引起的侧翻，另一类是继倒侧翻，前者指汽车在道路(包括侧向坡道)上行驶时，由于汽车的侧向加速度超过一定限值，使得汽车内侧车轮的垂直反力为零而引起的侧翻；后者是指汽车行驶时产生侧向滑移，与路面上的障碍物侧向撞击而将其"绎倒"。本文只讨论前者。同时，忽略汽车尽架及轮胎对侧翻的影响，在此基础上确定系统所需阔值。表1是在对某汽车进行仿真实验的基础上，得出不同侧向加速度下的汽车的侧倾
表1不同侧向加速度下的汽车的侧倾角
ay./(m/s)(" )
212
0
37.78
37.26
2 36.65
4
35.01
6 32.41
文章编号：1007-9416(2013)04-0212-01 角。
3系统算法
本文通过设计简单模型(如图3)验证该系统的有效性，系统部分算法如下：
void Angel_compute()
double x1=1.000000.v1=25 .000000; if(ADC HS>=ADC HSL)
x1=(double)(fabs(ADC_HSADC_HSL); else
x1=(double)(fabs(ADC_HSL-ADC_HS)), angela=(atan2(x1.y1))+180/3. 1415926)
baiangel=angela/100+48;shiangel=angela%100/10+48, geangel=angela%100%10+48
buf[0]=baiangel , buf[1]=shiangel , buf[2]=geangel, buf[3] =0x0d ; buf[4]=0x0a; buf[5]=0x00 , 1
图3系统硬件结构图
4结语
提出了基于侧倾角的汽车侧翻预警系统，通过红外测据传感器测量汽车两侧距地距离，并将所测数据通过编写的算法转化为汽车
侧倾角，最后通过设计简单模型验证了该系统的有效性。参考文献
[1]零达录.胡树根.王耘,宋小文.基于LTR的汽车差动制动防侧翻动力学研究[J].机电工程,2011,28(5):532-541.
[2]于志新，宗长富.何磊，王素文.基于TTR预警的重型车辆防侧翻控制算法[J].吉林大学学报(工学版),2009,2(39):251-254.
[3]朱颖.周炜,郭志平,李文亮,张学文.基于车辆侧倾角侧翻预警算法的研究[J].2011.2:5254.
[4]金智林,纷建生，胡海岩.汽车侧翻预警及防侧额控制[3].2007,4(5) 365369.
[5JChen Bo,Peng H.Rollover Warning for Articulated Heavy Ve-hicles Based on a TimeToRollover Metric [JJ.Transaction of the ASME.2005,1 27(9):40641 4.