一种安全行驶系统及搭载该安全行驶系统的汽车的制作方法

1.本实用新型涉及车辆安全行驶领域，特别是一种安全行驶系统及搭载该安全行驶系统的汽车。


背景技术：

2.汽车行驶过程中会遇到各种复杂的路况以及恶劣的天气，这种情形下发生交通事故的概率极高，但汽车作为一种现代交通工具,已经与当今人们的生活密不可分，因此，提高车辆行驶的安全性能至关重要。
3.为了提高车辆行驶的安全性能，市面上出现了搭载安全行驶系统的汽车，其通过搭载多种传感器，从而对车辆的纵向运动状态、横向运动状态、垂向运动状态进行检测，并通过电脑分析其较佳的行驶性能，从而避免交通事故发生。但是，由于使用的传感器的种类太多，因此电脑需要处理的信息量较大，导致研发成本较高，以至于搭载安全行驶系统的汽车成本较高，进而导致现有的安全行驶系统难以普及。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种安全行驶系统及搭载该安全行驶系统的汽车，旨在解决现有技术中安全行驶系统使用的传感器的种类太多，因此电脑需要处理的信息量较大，导致研发成本较高，以至于搭载安全行驶系统的汽车成本较高，进而导致现有的安全行驶系统难以普及的问题。
5.第一方面，本实用新型提供了一种安全行驶系统，其包括：信号采集模块，其包括用于测量车辆横向、纵向、垂向加速度的车身姿态传感器，以及用于测量车辆行驶时纵向线速度的车轮速度传感器；信息处理模块，其与所述车身姿态传感器及所述车轮速度传感器电性连接，用于接收并处理所述车身姿态传感器及所述车轮速度传感器所采集的数据；执行模块，其与所述信息处理模块电性连接，用于接收所述信息处理模块所处理的数据，并根据该数据对车辆进行控制。
6.进一步地，所述车身姿态传感器包括：左前车身姿态传感器、右前车身姿态传感器、左后车身姿态传感器及右后车身姿态传感器。
7.进一步地，所述车轮速度传感器包括：左前车轮速度传感器、右前车轮速度传感器、左后车轮速度传感器、右后车轮速度传感器。
8.进一步地，所述执行模块包括制动子模块，其与车辆的车轮连接，用于对车辆的车轮进行制动。
9.进一步地，所述执行模块包括横向稳定子模块，其包括：车身稳定单元，其与车辆的车轮连接，用于对车辆的车轮进行制动；方向盘助力单元，其与车辆的方向盘连接，用于在外界方向盘转动时提供转向助力。
10.进一步地，所述执行模块包括悬架调节子模块，其用于调节车辆悬架的阻尼比系数。
11.进一步地，还包括：提示模块，其与信息处理模块电性连接，用于接收所述信息处理模块所处理的数据，并进行提示。
12.进一步地，所述提示模块包括喇叭和/或指示灯。
13.进一步地，所述信息处理模块包括：分析单元，其与所述车身姿态传感器及所述车轮速度传感器电性连接，用于实时接收并处理所述车身姿态传感器及所述车轮速度传感器所采集的数据；数据存储单元，其与所述车身姿态传感器、所述车轮速度传感器及所述分析单元电性连接，用于存储所述车身姿态传感器及所述车轮速度传感器所采集的数据，并反馈给所述分析单元，以调节分析单元的分析数据。
14.第二方面，本实用新型还提供了一种汽车，其包括：上述第一方面所述的安全行驶系统。
15.本实用新型的有益效果在于：通过设置信号采集模块、用于接收并处理信号采集模块所采集的数据的信息处理模块，以及用于接收信息处理模块所处理的数据，并根据该数据对车辆进行控制的执行模块，从而构建成安全行驶系统。其中，信号采集模块包括用于测量车辆横向、纵向、垂向加速度的车身姿态传感器，以及用于测量车辆行驶时纵向线速度的车轮速度传感器。采用车身姿态传感器以及车轮速度传感器即可构建成安全行驶系统的信号采集模块，减少了安全行驶系统使用的传感器的种类，信息处理模块所要处理的数据变少，降低了研发成本，从而降低了搭载安全行驶系统的汽车的成本，有利于安全行驶系统的推广与普及。
附图说明
16.下面将结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，附图中：
17.图1是本实用新型的整体连接结构示意图；
18.图2是本实用新型具体实施例的连接结构示意图；
19.图中各附图标记为：
20.1、信号采集模块；11、车身姿态传感器；111、左前车身姿态传感器；112、右前车身姿态传感器；113、左后车身姿态传感器；114、右后车身姿态传感器；12、车轮速度传感器；121、左前车轮速度传感器；122、右前车轮速度传感器；123、左后车轮速度传感器；124、右后车轮速度传感器；2、信息处理模块；21、分析单元；22、数据处理单元；3、执行模块；31、制动子模块；32、横向稳定子模块；321、车身稳定单元；322、方向盘助力单元；33、悬架调节子模块；4、提示模块；41、喇叭；42、指示灯。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
22.本实用新型提供了一种安全行驶系统，如图1所示，安全行驶系统包括：信号采集模块1、信息处理模块2以及执行模块3。信号采集模块1包括用于测量车辆横向、纵向、垂向加速度的车身姿态传感器11，以及用于测量车辆行驶时纵向线速度的车轮速度传感器12。信息处理模块2与车身姿态传感器11及车轮速度传感器12电性连接，用于接收并处理车身
姿态传感器11及车轮速度传感器12所采集的数据。执行模块与信息处理模块2电性连接，用于接收信息处理模块2所处理的数据，并根据该数据对车辆进行控制。
23.其中，车身姿态传感器11的型号有多种，例如型号为：mpu
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6050的姿态传感器，车轮速度传感器12的型号亦有多种，例如型号为：lcz460的车辆速度传感器，本领域技术人员可以对车身姿态传感器11及车轮速度传感器12进行适应性选择，本实用新型在此不做具体限定。
24.本实施例中的安全行驶系统的信号采集模块可以仅采用车身姿态传感器11以及车轮速度传感器12构建成。与市场上的安全行驶系统相比，本实施例减少了安全行驶系统中所使用的传感器的种类。因此，信息处理模2块所要处理的数据较少，研发成本较低，有效地降低了搭载安全行驶系统的汽车的成本，有利于安全行驶系统的推广与普及，特别适用于在低价车上进行普及。
25.在具体实施例中，车身姿态传感器11包括：左前车身姿态传感器111、右前车身姿态传感器112、左后车身姿态传感器113及右后车身姿态传感器114。
26.市场上的安全行驶系统不仅传感器的种类多，每种传感器的数量亦是十分多，因此传感器损坏或故障的概率较高。本实施例的车身姿态11传感器仅需要四个，传感器数量少，降低了传感器损坏或故障的概率的同时，减少了信息处理模2块所要处理的数据，进一步地降低了研发成本，以及进一步降低了搭载安全行驶系统的汽车的成本，更有利于安全行驶系统的推广与普及。
27.进一步地，车轮速度传感器12包括：左前车轮速度传感器121、右前车轮速度传感器122、左后车轮速度传感器123、右后车轮速度传感器124。
28.具体地，本实施例的车轮速度传感器12仅需要四个，传感器数量少，降低了传感器损坏或故障的概率的同时，减少了信息处理模2块所要处理的数据，进一步地降低了研发成本，以及进一步降低了搭载安全行驶系统的汽车的成本，更有利于安全行驶系统的推广与普及。
29.本实用新型主要是对车辆横向、纵向、垂向三维姿态进行检测，信息处理模块2接收车身姿态传感器11及车轮速度传感器12所采集的数据后，会对其进行分析，并对超出三维姿态的数据发出警告，以下列举对横向、纵向、垂向三维姿态进行检测，以及执行模块对车辆进行控制的具体实施例。
30.在对纵向姿态进行检测的实施例中，执行模块3包括制动子模块31，其与车辆的车轮连接，用于对车辆的车轮进行制动。
31.具体地，车身姿态传感器11可以测量车辆的纵向加速度，车轮速度传感器12可以测量车轮速度，信息处理模块2根据上述数据可以分析出车辆的当前车速，当车速大于第一预设阈值时，信息处理模块2会传递信息给制动子模块31，通过对车辆的车轮进行制动，从而将车速限制在小于第一预设阈值的范围内，以保持车辆纵向行驶的稳定性。
32.其中，第一预设阈值可以由本领域技术人员自行商榷，也可以参考法律中的相关规定，本领域的技术人员可以根据不同国家的法律设置不同的第一预设阈值。例如，本领域的技术人员就可以根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》高速公路最大行驶车速的极值为120km/h这一条款，将第一预设阈值设置为120km/h。
33.在对横向姿态进行检测的实施例中，执行模块3包括横向稳定子模块32，其包括：
车身稳定单元321及方向盘助力单元322。车身稳定单元321与车辆的车轮连接，用于对车辆的车轮进行制动。方向盘助力单元322与车辆的方向盘连接，用于在外界方向盘转动时提供转向助力。
34.具体地，车身姿态传感器11可以测量车辆的横向加速度，并提供给信息处理模块2，当信息处理模块2分析到横向加速度大于第二预设阈值时，信息处理模块2会传递信息给车身稳定单元321及方向盘助力单元322，车身稳定单元321对横向加速度大于第二预设阈值的车轮进行制动，使车速减慢。同时方向盘助力单元322对方向盘进行助力辅助，帮助驾驶员能够迅速回正方向盘，以保持车辆横向行驶的稳定性，从而避免车辆侧翻这一危险情况的发生。
35.其中，第二预设阈值可以由本领域技术人员自行商榷。qc/t 480
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1999《汽车操纵稳定性指标限值与评价方法》中指出，乘用车行驶时横向加速度极限值为9.8m/s2，因此，本实施例的第二预设阈值优选为9.8m/s2。
36.车辆的垂向加速度小于某一数值时，悬架振动浮动较小，人的主观感觉为舒服状态，本实施例将该数值称为第三预设阈值。垂向加速度大于某一数值时，悬架振动浮动较大，人的主观感觉为极不舒服状态，本实施例将该数值称为第四预设阈值。因此，在对纵向姿态进行检测的实施例中，车身姿态传感器11用于测量车辆的垂向加速度，并提供给信息处理模块2。当信息处理模块2分析到垂向加速度小于第三预设阈值时，悬架振动浮动较小，可以利用悬架调节子模块33将阻尼比系数调节为低阻尼比系数，以提高驾乘舒适性，但行驶安全性会有所下降。当信息处理模块2分析到垂向加速度大于等于第三预设阈值且小于等于第四预设阈值时，可以利用悬架调节子模块33将阻尼比系数调节为中阻尼比系数，兼顾驾乘舒适性和行驶安全性。当信息处理模块2分析到垂向加速度大于第四预设阈值时，悬架振动浮动较大，可以利用悬架调节子模块33将阻尼比系数调节为高阻尼系数，以降低驾乘舒适性，提高行驶安全性，以保持车辆垂向行驶的稳定性。
37.乘用车阻尼比系数为0.125
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0.5，阻尼比越大悬架越“硬”，舒适性越差，但悬架动挠度减小，行驶安全性提高，阻尼比小则相反，因此上述低阻尼比系数、中阻尼比系数、高阻尼比系数可以分别为0.125、0.25、0.5三个值。当然，可以理解的是，本领域技术人员可以对上述数值进行适应性调整。
38.其中，第三预设阈值可以由本领域技术人员自行商榷。根据iso2631
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1:1997(e)《人体承受全身振动评价》，当垂向加速度<0.3m/s2时，人的主观感觉为舒服状态，当垂向加速度0.3m/s2‑
2.0m/s2时，人的主观感觉为不舒服状态，当垂向加速度>2.0m/s2时，人的主观感觉为极不舒服状态，因此，本实施例的第三预设阈值优选为0.3m/s2，第四预设阈值优选为2.0m/s2。
39.在一实施例中，安全行驶系统还包括提示模块4，其与信息处理模块2电性连接，用于接收信息处理模块2所处理的数据，并进行提示。其中，提示模块4包括但不限于喇叭41和/或指示灯42。以下列举几个例子，以展示提示模块的具体作用。
40.当车速大于第一预设阈值时，喇叭41可以发出以下声音提示：车辆速度过快，请减速行驶。
41.当车辆的横向加速度大于第二预设阈值时，喇叭41可以发出以下声音提示：车辆操纵不稳定，请减速和调整方向盘。
42.当垂向加速度小于第三预设阈值时，人的主观感觉为舒服状态，指示灯42不亮、喇叭41不发出提示声音；当垂向加速度大于等于第三预设阈值且小于等于第四预设阈值时，人的主观感觉为不舒服状态，指示灯亮42、喇叭41不发出提示声音；当垂向加速度大于第四预设阈值时，人的主观感觉为极不舒服状态，指示灯42亮、喇叭41发出以下声音提示：车辆振动严重，请减速行驶。
43.在一实施例中，信息处理模块2包括分析单元21及数据处理单元22。分析单元21与车身姿态传感器11及车轮速度传感器12电性连接，用于实时接收并处理车身姿态传感器11及车轮速度传感器12所采集的数据。数据存储单元22与车身姿态传感器11、车轮速度传感器12及分析单元21电性连接，用于存储车身姿态传感器11及车轮速度传感器12所采集的数据，并反馈给分析单元21，以调节分析单元21的分析数据。
44.具体地，不同的驾驶员，其驾驶习惯并不一致，因此本实施例设置了数据存储单元22，其能够存储传感器内部数据，记录驾驶员日常驾驶习惯与驾驶特性，并根据驾驶习惯及驾驶特性对上述各个阈值进行数值调整，使其适应不同驾驶员，从而更好的发挥安全行驶系统作用。
45.当车辆在不平坦路面行驶时，如丘陵山地、泥泞路面，车辆纵向、横向、垂向运动状态可能发生较大的变化。需要优先选择车辆行驶安全性能，其次是驾乘人员的舒适性，因此需要安全行驶系统对纵向、横向、垂向运动状态做次序选择。根据上述安全行驶系统分析，由于对车辆进行制动减速最为常用，因此首要考虑纵向运动状态，其次考虑横向运动状态，垂向运动状态主要是改善驾乘人员舒适性，因此末选垂向运动状态。
46.本实用新型实施例展示了一种安全行驶系统，如图1所示，其包括信号采集模块1、用于接收并处理信号采集模块1所采集的数据的信息处理模块2，以及用于接收信息处理模块2所处理的数据，并根据该数据对车辆进行控制的执行模块3。其中，信号采集模块1包括用于测量车辆横向、纵向、垂向加速度的车身姿态传感器11，以及用于测量车辆行驶时纵向线速度的车轮速度传感器12。采用车身姿态传感器11以及车轮速度传感器12即可构建成安全行驶系统的信号采集模块，减少了安全行驶系统使用的传感器的种类，信息处理模2块所要处理的数据变少，降低了研发成本，从而降低了搭载安全行驶系统的汽车的成本，有利于安全行驶系统的推广与普及。
47.本实用新型还提供了一种汽车，其搭载有上述实施例的安全行驶系统。
48.本实施例的汽车搭载的安全行驶系统中的信号采集模块1可以仅采用车身姿态传感器11以及车轮速度传感器12构建成。研发成本较低，有效地降低了搭载安全行驶系统的汽车的成本，有利于安全行驶系统的推广与普及。
49.应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要的保护范围。