CN203995932U - 一种汽车防水滑预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车主动安全预警技术领域，公开了一种汽车防水滑预警装置。该装置基于车载CAN总线，包括用于测量车速的车速传感器，用于测量轮胎胎压的轮胎胎压检测传感器，用于根据轮胎胎压检测传感器测量的实时轮胎胎压计算汽车预警车速并将预警车速与实时车速进行比较的数据处理单元，用于根据数据处理单元发出的报警信号进行报警的语音提示模块；车速传感器的输出端和轮胎胎压检测传感器的输出端分别对应电连接CAN总线，数据处理单元的I/O输入端电连接CAN总线，数据处理单元的I/O输出端电连接语音提示模块的输入端。该装置可以确定发生水滑现象的车速，在车速达到水滑极限前进行安全预警，从而避免车辆发生水滑，保障车辆的安全行驶。

Description

一种汽车防水滑预警装置

技术领域

本实用新型属于汽车主动安全预警技术领域，特别涉及一种汽车防水滑预警装置。

背景技术

汽车行驶时可能遇到两种附着能力很小的危险情况：一种情况是刚开始下雨，路面上只有少量雨水时，雨水与路面上的尘土和油污等相结合，形成粘度高的水液，滚动的轮胎无法排挤出胎面与路面的水液膜，轮胎的附着性能将大为降低，平滑的路面会同冰雪路面一样滑溜；另一种情况是高速行驶的汽车经过有积水层的路面会出现滑水现象，在某一车速下，在轮胎下的动水压力的升力等于垂直载荷时，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触。

以上情况对于行车安全极为不利，非常容易导致交通事故发生。第二种情况因为和行车速度密切相关，所以可以根据流动力学的原理和实际试验结论，确定发生水滑现象的车速，在车速达到水滑极限前及时进行安全预警，从而避免所述情况下高速行驶车辆发生水滑，切实保障车辆的安全行驶；目前，还没有这种的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种汽车防水滑预警装置，该预警装置可以根据流动力学的原理和实际试验结论，确定发生水滑现象的车速，在车速达到水滑极限前及时进行安全预警，从而避免高速行驶车辆发生水滑，切实保障车辆的安全行驶。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以达到。

一种汽车防水滑预警装置，基于车载CAN总线，其特征在于，包括用于测量车速的车速传感器，用于测量轮胎胎压的轮胎胎压检测传感器，用于根据所述轮胎胎压检测传感器测量的实时轮胎胎压计算汽车预警车速并将预警车速与所述车速传感器测量的实时车速进行比较的数据处理单元，用于根据数据处理单元发出的报警信号进行报警的语音提示模块；所述车速传感器的输出端和所述轮胎胎压检测传感器的输出端分别对应电连接所述车载CAN总线，所述数据处理单元的I/O输入端电连接所述车载CAN总线，所述数据处理单元的I/O输出端电连接所述语音提示模块的输入端。

本实用新型的特点和进一步改进在于：

所述车速传感器为磁电式车速传感器，采样精度为0.01km/h。

所述轮胎胎压检测传感器为GE公司的TPMS的NPX1型轮胎压力传感器，工作电压为2.1-3.6VDC，测量范围为0-1400kPa,测量精度为5.50kPa/LSB。

所述数据处理单元采用ARM9处理器，型号为S3C2410，安装在车辆驾驶室操控台下方，所述数据处理单元封装在金属盒中。

所述语音提示模块为QT品牌的TF040型，工作电压2V-5V，安装在车辆主控台左侧。

本实用新型的汽车防水滑预警装置，车速传感器实时获取车速并发送给车载CAN总线，轮胎胎压检测传感器实时获取轮胎胎压并发送给车载CAN总线，车载CAN总线与数据处理单元电连接，将车速传感器和轮胎胎压检测传感器的数据发送给数据处理单元，通过数据处理单元的计算，判别车辆的实时速度是否达到车速预警阈值，如果达到，则将语音预警触发信号发送给语音预警装置，对驾驶进行防水滑预警，驾驶员在语音预警提示下，降低车速，保证湿滑路面行车安全。该预警装置硬件要求低，设备要求少，适合规模化推广；监测方法依据现有理论和结论，具有智能化、自动化、可靠性高的特点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种汽车防水滑预警装置的结构示意框图；

图2为本实用新型的一种汽车防水滑预警装置的流程示意图。

具体实施方式

参照图1，为本实用新型的一种基于DSP微处理器的电阻炉温度自动控制装置结构框图；该装置基于车载CAN总线，包括用于测量车速的车速传感器，用于测量轮胎胎压的轮胎胎压检测传感器，用于根据轮胎胎压检测传感器测量的实时轮胎胎压计算汽车预警车速并将预警车速与车速传感器测量的实时车速进行比较的数据处理单元，用于根据数据处理单元发出的报警信号进行报警的语音提示模块；车速传感器的输出端和轮胎胎压检测传感器的输出端分别对应电连接车载CAN总线，数据处理单元的I/O输入端电连接车载CAN总线，数据处理单元的I/O输出端电连接语音提示模块的输入端。

车速传感器为磁电式车速传感器，采样精度为0.01km/h；轮胎胎压检测传感器为GE公司的TPMS的NPX1型轮胎压力传感器，工作电压为2.1-3.6VDC，测量范围为0-1400kPa,测量精度为5.50kPa/LSB。

数据处理单元采用ARM9处理器，型号为S3C2410，安装在车辆驾驶室操控台下方，数据处理单元封装在金属盒中。

语音提示模块为QT品牌的TF040型，工作电压2V-5V，安装在车辆主控台左侧。

车速传感器实时获取车速并发送给车载CAN总线，轮胎胎压检测传感器实时获取轮胎胎压并发送给车载CAN总线，车载CAN总线与数据处理单元电连接，将车速传感器和轮胎胎压检测传感器的数据发送给数据处理单元，数据处理单元根据算法，判别车辆是否达到车速预警阈值，如果达到，则将语音预警触发信号发送给语音提示装置，对驾驶进行防水滑预警。

该装置的工作流程图如图2所示。

具体实施步骤：

步骤1数据采集：车速传感器将实时车速通过车载CAN总线发送至数据处理单元；所述的轮胎胎压检测传感器将实时轮胎胎压通过车载CAN总线发送至数据处理单元。

步骤2数据处理：根据流体动力学的原理确定发生滑水现象的车速。可设动力水压力的升力F_h与轮胎接地面积A、水密度ρ和车速u_a的平方成正比，即：

F_h∝ρAu_a ² (1)

出现滑水现象时，动力水压力的升力分量等于作用于轮胎的垂直载荷，因此，刚出现滑水的车速与平均接地压力W/A的平方根成正比。

据此，Horne等根据试验数据给出下式来估算滑水车速(km/h)：

$u_a=6.34\sqrt{p_i}---\left(2\right)$

式中，p_i为轮胎充气气压(kPa)。

考虑到轮胎花纹形式和磨损情况以及水液粘度和密度等实际情况，为保证防水滑预警的安全可靠，保证湿水路面的行车安全，根据路面湿滑时应降低车速的行车要求，将临界车速u_a乘以安全系数n(0<n<1)后得到预警车速阈值u_a'，根据实际试验，n取0.85，即：

${u_a}^{\&prime;}=0.85u_a=5.385\sqrt{p_i}---\left(3\right)$

步骤3防水滑预警：

当车速传感器通过车载CAN实时发送给数据处理单元的数据的实际车速u大于对应时刻预警车速阈值u_a'时，数据处理单元将预警信号(高电压1)发送给通过I/O接口电连接的语音提示模块，语音提示模块对驾驶员进行减速语音提示。当车速传感器通过CAN实时发送给数据处理单元的数据的实际车速u小于对应时刻预警车速阈值u_a'时，数据处理单元发送给通过I/O接口电连接的语音提示模块为低电压信号0，语音装置此时不被出发，不发生语音预警。

本实用新型的汽车防水滑预警装置，根据流体动力学模型，确定汽车水滑临界车速，根据试验和为确保行车安全性和预警的及时有效性，设定科学合理的预警车速阈值，仅需要通过车速传感器和轮胎胎压检测传感器实时测量汽车车速和轮胎胎压，就可以实施防水滑预警，装置可靠，方法易行，所述实用新型能够有效地避免汽车高速水滑事故的发生，社会意义巨大，推广前景客观。

尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在说明书的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。

Claims (4)

1.一种汽车防水滑预警装置，基于车载CAN总线，其特征在于，包括用于测量车速的车速传感器，用于测量轮胎胎压的轮胎胎压检测传感器，用于根据所述轮胎胎压检测传感器测量的实时轮胎胎压计算汽车预警车速并将预警车速与所述车速传感器测量的实时车速进行比较的数据处理单元，用于根据数据处理单元发出的报警信号进行报警的语音提示模块；所述车速传感器的输出端和所述轮胎胎压检测传感器的输出端分别对应电连接所述车载CAN总线，所述数据处理单元的I/O输入端电连接所述车载CAN总线，所述数据处理单元的I/O输出端电连接所述语音提示模块的输入端；所述数据处理单元采用ARM9处理器，型号为S3C2410，封装在金属盒中。

2.根据权利要求1所述的一种汽车防水滑预警装置，所述车速传感器为磁电式车速传感器，采样精度为0.01km/h。

3.根据权利要求1所述的一种汽车防水滑预警装置，所述轮胎胎压检测传感器为GE公司的TPMS的NPX1型轮胎压力传感器，工作电压为2.1-3.6VDC，测量范围为0-1400kPa,测量精度为5.50kPa/LSB。

4.根据权利要求1所述的一种汽车防水滑预警装置，所述语音提示模块为QT品牌的TF040型，工作电压2V-5V，安装在车辆主控台左侧。