防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用的制作方法

本发明涉及特种设备安全工程，尤其是涉及防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用。

背景技术：

1、乘坐观光车游览景区是游客经常选择的一种观光游览方式。景区中一般会配备观光车，供游客观光游览使用，国家标准对观光车的最大运行坡度、最大运行速度及方向盘的最大转向角度都有明确规定，但是目前国内观光车都未安装防侧翻报警系统，调试人员无法针对观光车的速度判断是否会发生侧翻和侧滑的风险，对于乘坐的游客来说，这是一项重大的安全隐患。

2、另外目前业内通用的转向角检验方法是：首先必须准备卷尺及一整套转向参数测试仪，在检测之前需先将转向参数测试仪可靠安装在方向盘上，然后打开电源开关，转向参数测试仪进入自由转向角测量状态，此时需转动方向盘到达最大转角，转向参数测试仪上显示实测的转角值，安装复杂，并不能直接通过显示屏观测到转角值，行驶过程中需要频繁观测转向参数测试仪的数据，存在安全隐患。

3、因此，有必要提供防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用，来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用，填补国内观光车安全市场的空白，防侧翻报警系统小巧，安装拆卸方便；价格低廉，减少成本；功能实用，能有效预防侧翻事故的发生。

2、为实现上述目的，本发明提供了防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用，基于对行驶速度和转向角、爬坡度监控的防侧翻报警系统，防侧翻报警系统包括主机、语音报警模块、运行速度采集模块、转向角度采集模块、爬坡度采集模块和电源管理模块；

3、具体包括以下步骤：

4、s1：转向角度采集模块为绝对值编码器，通过同步轮、同步带与方向盘的转向轴连接，实时采集方向盘的转向角数据并传输给主机；

5、s2：爬坡度采集模块为倾角传感器，实时采集观光车行驶位置的坡度数据并传输给主机；

6、s3：主机按设定好的软件程序对输入的数据进行处理，计算出当时情况下侧翻所需要的行驶速度理论侧翻值；

7、s4：运行速度采集模块主要为速度传感器，实时采集行驶速度并传输给主机；

8、s5：主机对步骤s4采集的行驶速度与步骤s3计算得出的行驶速度理论侧翻值进行比较，当采集的行驶速度达到理论侧翻速度的90%时时发出报警指令，通过语音报警模块报警。

9、优选的，在步骤s3中，主机采用7寸4g版昆仑通态触摸屏主机；

10、观光车侧翻时速度v与坡度p、转角θ之间的计算公式分析，由转向轮外轮中心轮迹的转弯半径的定义得到相关公式：

11、（1）

12、其中，r表示转向轮外轮中心轮迹的转弯半径，l表示轴距，θ表示转向轮外轮转向角，b表示前轮距，j表示主销中心距；

13、当主销中心距≈前轮距时，公式①简化为：

14、（2）

15、转向比是方向盘转动角度与车轮相应转动的角度之比，转向比为z，方向盘的转向角为ψ，车轮的转向角为θ，观光车方向盘的最大转向角不超过15°，；

16、测有：。

17、优选的，在步骤s3中，观光车运行速度大于行驶速度理论侧翻值，观光车会先发生侧翻；观光车侧滑时所需的速度小于行驶速度理论侧翻值时，观光车会先发生侧滑；

18、观光车侧滑包括观光车在水平面侧滑和观光车在斜坡侧滑；重心处的转弯半径为r0，整车重量为m，路面摩擦系数为μ，d为轮距；

19、观光车在水平面侧滑，，；侧滑时速度为v滑，计算得到：

20、；

21、方向盘的转向角为ψ，得到：

22、  （3）

23、当主销中心距≈前轮距时，公式（3）写为：

24、  （4）

25、观光车在斜坡侧滑，坡度为p，mgμcos[arctan(p)]=m*v滑′*v滑′/r0，侧滑时速度为v滑′，得到：

26、  （5）

27、当主销中心距≈前轮距时，公式（5）写为：

28、  （6）

29、当坡度p为0时，公式（6）等于公式（4）。

30、优选的，观光车侧翻包括观光车在水平面侧翻和观光车在斜坡侧翻，轮距为d，重心高度为h，整车重量为m，重心处的转弯半径为r0；

31、观光车在水平面侧翻，侧翻时速度为v翻，将代入，得到：

32、（7）

33、方向盘的转向角为ψ，得到：；将代入公式（7）为：

34、；

35、计算得到：

36、  （8）

37、当主销中心距≈前轮距时，  （9）；

38、观光车在斜坡侧翻，坡度为p，侧翻时速度为v翻′，得到：

39、；

40、角度，计算得到：

41、；

42、；

43、计算得到：

44、  （10）

45、当主销中心距≈前轮距时，公式（10）写为：

46、  （11）

47、坡度p为0时，公式（11）等于公式（9）。

48、因此，本发明采用上述防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用，具备以下有益效果：

49、（1）本发明在不同情况下，能够监控获取方向盘转角、坡度、摩擦系数等相关数据，根据获取的数据就可以算出车辆侧滑、侧翻的条件，当观光车接近侧翻、侧滑状态时，提醒驾驶员减速或者减小转角，达到预防侧滑、侧翻的目的。

50、（2）本发明填补国内观光车安全市场的空白，防侧翻报警系统小巧，安装拆卸方便；价格低廉，减少成本；功能实用，能有效预防侧翻事故的发生。

51、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用，基于对行驶速度和转向角、爬坡度监控的防侧翻报警系统，其特征在于：防侧翻报警系统包括主机、语音报警模块、运行速度采集模块、转向角度采集模块和爬坡度采集模块；

2.根据权利要求1所述的防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用，其特征在于：观光车侧翻包括观光车在水平面侧翻和观光车在斜坡侧翻，轮距为d，重心高度为h，整车重量为m，重心处的转弯半径为r0；

技术总结本发明公开了防侧滑和侧翻传感系统在观光车中的应用，涉及特种设备安全工程技术领域，具体包括以下步骤：转向角度采集模块通过同步轮、同步带与方向盘的转向轴连接，实时采集方向盘的转向角数据并传输给主机。爬坡度采集模块实时采集观光车行驶位置的坡度数据并传输给主机。主机按照设定好的软件程序对输入的数据进行处理，计算当时情况下侧翻需要的行驶速度理论侧翻值。运行速度采集模块实时采集行驶速度并传输给主机。主机对采集的行驶速度与理论侧翻值进行比较，当实际值接近理论值时发出报警指令，语音报警模块报警。本发明防侧翻报警系统小巧，安装拆卸方便，能有效预防侧翻事故的发生，填补国内观光车应用市场的空白。技术研发人员：陈聪,王驰,谢叶柯受保护的技术使用者：湖南省特种设备检验检测研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/4