【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于車輛安全監(jiān)測(cè)，尤其涉及一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及預(yù)警方法。
技術(shù)介紹
1、輪式載具包含并不限于一般常用的汽車、叉車、agv、輪式搬運(yùn)機(jī)器人、中置軸或后置軸半掛車或全掛車，對(duì)輪式載具的運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)并為其安全行駛方案提供必要的參考，也可以為駕駛方式提供預(yù)先參考。目前，針對(duì)車載或在輪式載具中所使用的傳感器系統(tǒng)以及專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元的研究基本是基于市場的車輛，大多數(shù)是使用激光雷達(dá)、超聲波探頭、機(jī)器視覺傳感器、胎壓計(jì)以及加速度傳感器等對(duì)輪式載具安全行駛進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元計(jì)算預(yù)知或預(yù)判輪式載具當(dāng)前的狀態(tài)是否存在風(fēng)險(xiǎn)，并能給出防止風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的建議數(shù)據(jù)，以防止追尾，碰撞到行人等等；以上設(shè)計(jì)，都是針對(duì)可自行的車輛(有動(dòng)力輸出輪的車輛)，現(xiàn)行設(shè)計(jì)并沒有針對(duì)輪式載具；對(duì)于無動(dòng)力輸出輪還是存在一定安全隱患，例如裝貨掛車的重心平衡只能靠估算無法進(jìn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)防，例如掛車“甩尾”現(xiàn)象等，掛車載重較大，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況，無法在突發(fā)情況下改變時(shí)作出預(yù)警，為此，如何提高輪式載具安全性，成為當(dāng)前亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及預(yù)警方法，本專利技術(shù)夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)輪式載具的運(yùn)行相關(guān)參數(shù)，了解輪式載具重心分布和運(yùn)行情況，減少輪式載具運(yùn)動(dòng)過程中重心發(fā)生偏移或甩尾現(xiàn)象，確保車輛行駛過程中的安全性和可控性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系
3、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述運(yùn)動(dòng)判斷單元還根據(jù)重心偏移參數(shù)獲取重心偏移方向，結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)綜合分析載具當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否存在風(fēng)險(xiǎn)，若存在風(fēng)險(xiǎn)，則通過數(shù)據(jù)收發(fā)單元向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)，對(duì)載具進(jìn)行制動(dòng)控制。
4、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集單元包括姿態(tài)傳感器、激光測(cè)距傳感器、視覺攝像頭、設(shè)置于載具板簧受力位置的應(yīng)變傳感器以及設(shè)置于載具輪軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器。
5、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集單元還用于檢測(cè)所述載具與周圍障礙物之間的距離，所述載具運(yùn)動(dòng)判斷單元根據(jù)所述載具與周圍障礙物之間的距離判斷不大于預(yù)設(shè)的安全預(yù)設(shè)距離時(shí)，則對(duì)比分析載具輪當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，是否需要向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)，對(duì)載具進(jìn)行制動(dòng)控制。
6、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元包括遠(yuǎn)程無線通信模塊和近距離無線通信模塊；遠(yuǎn)程無線通信模塊為4g通信模塊、2.4g無線通信模塊或rola無線通信模塊，所述近距離無線通信模塊為藍(lán)牙通信模塊或wifi通信模塊。
7、根據(jù)本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供了一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，所述監(jiān)測(cè)預(yù)警方法包括如下步驟：
8、步驟1：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集載具運(yùn)行過程中的板簧受力大小和載具輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，對(duì)重心偏移參數(shù)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行量化計(jì)算處理；
9、步驟2：根據(jù)重心偏移參數(shù)預(yù)判載具當(dāng)前是否存在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，若存在風(fēng)險(xiǎn)，則將當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比；
10、步驟3：根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果判斷載具運(yùn)行狀態(tài)并向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)。
11、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)預(yù)警方法還包括通過重心偏移參數(shù)獲取重心偏移方向，結(jié)合當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)綜合分析載具當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否存在風(fēng)險(xiǎn)，若存在風(fēng)險(xiǎn)，則通過數(shù)據(jù)收發(fā)單元向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)。
12、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元對(duì)重心偏移參數(shù)進(jìn)行量化計(jì)算處理包括如下步驟：
13、步驟s1，獲取載具兩側(cè)的板簧1與載具輪軸之間受力點(diǎn)的受力大小，并假設(shè)兩側(cè)板簧1之間兩受力點(diǎn)o2、o3在個(gè)橫向方向的寬度為l，同一板簧1上的兩個(gè)受力點(diǎn)o1、o4之間的縱向長度為h，
14、步驟s2，以o1、o2、o3和o4形成的受力區(qū)域面s，以受力點(diǎn)o2為原點(diǎn)，o2?o3為橫坐標(biāo)，o2o1為縱坐標(biāo)，根據(jù)受力點(diǎn)o1、o2、o3和o4的大小轉(zhuǎn)換計(jì)算出對(duì)應(yīng)受力點(diǎn)的重量大小w1、w2、w3和w4，分別計(jì)算載具的中心受力點(diǎn)m的坐標(biāo)(δx,y)；
15、
16、步驟s3，判斷中心受力點(diǎn)m的坐標(biāo)(δx,y)是否位于受力區(qū)域面s內(nèi)，若位于受力區(qū)域面s內(nèi)，則通過當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比判斷載具當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)是否存在風(fēng)險(xiǎn)。
17、上述方案進(jìn)一步優(yōu)選的，若中心受力點(diǎn)m的坐標(biāo)(δx,y)不位于受力區(qū)域面s內(nèi)，則通過載具當(dāng)前的重心位置判斷是否超重或處于嚴(yán)重偏移狀態(tài)，并根據(jù)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)當(dāng)前是否存在風(fēng)險(xiǎn)。
18、綜上所述，本專利技術(shù)采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)具有以下技術(shù)效果：
19、(1)、本專利技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)輪式載具的運(yùn)行相關(guān)參數(shù)，了解輪式載具重心分布和運(yùn)行情況，減少輪式載具(掛車)運(yùn)動(dòng)過程中重心發(fā)生偏移或甩尾現(xiàn)象，確保車輛行駛過程中的安全性和可控性，防止意外事故的發(fā)生確保運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確性，達(dá)到減輕事故造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的效果。
20、(2)、本專利技術(shù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)能對(duì)輪式載具的運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析和處理，以便在突發(fā)情況下及時(shí)作出預(yù)警，而對(duì)于載重較大的載具(掛車)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)和調(diào)整掛車重心并能夠及時(shí)預(yù)警和排除危險(xiǎn),以達(dá)到提前判斷側(cè)偏、甩尾風(fēng)險(xiǎn)。
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1.一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)收發(fā)單元、數(shù)據(jù)采集單元、載具偏移判斷單元和載具運(yùn)動(dòng)判斷單元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集載具運(yùn)行過程中的板簧受力大小和載具輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于接收板簧受力大小和載具轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元用于對(duì)重心偏移參數(shù)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行量化計(jì)算處理，所述載具偏移判斷單元根據(jù)重心偏移參數(shù)預(yù)判載具當(dāng)前是否存在風(fēng)險(xiǎn)，所述載具運(yùn)動(dòng)判斷單元根據(jù)量化計(jì)算處理的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，所述載具運(yùn)動(dòng)判斷單元根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果向載具運(yùn)行狀態(tài)向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述運(yùn)動(dòng)判斷單元還根據(jù)重心偏移參數(shù)獲取重心偏移方向，結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)綜合分析載具當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否存在風(fēng)險(xiǎn)，若存在風(fēng)險(xiǎn)，則通過數(shù)據(jù)收發(fā)單元向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)，對(duì)載具進(jìn)行制動(dòng)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集單元還用于檢測(cè)所述載具與周圍障礙物之間的距離，所述載具運(yùn)動(dòng)判斷單元根據(jù)所述載具與周圍障礙物之間的距離判斷不大于預(yù)設(shè)的安全預(yù)設(shè)距離時(shí)，則對(duì)比分析載具輪當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，是否需要向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)，對(duì)載具進(jìn)行制動(dòng)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元包括遠(yuǎn)程無線通信模塊和近距離無線通信模塊；遠(yuǎn)程無線通信模塊為4G通信模塊、2.4G無線通信模塊或RoLA無線通信模塊，所述近距離無線通信模塊為藍(lán)牙通信模塊或wifi通信模塊。
6.利用權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)預(yù)警方法包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)預(yù)警方法還包括通過重心偏移參數(shù)獲取重心偏移方向，結(jié)合當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)綜合分析載具當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否存在風(fēng)險(xiǎn)，若存在風(fēng)險(xiǎn)，則通過數(shù)據(jù)收發(fā)單元向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理單元對(duì)重心偏移參數(shù)進(jìn)行量化計(jì)算處理包括如下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，其特征在于：若中心受力點(diǎn)M的坐標(biāo)(Δx,y)不位于受力區(qū)域面S內(nèi)，則通過載具當(dāng)前的重心位置判斷是否超重或處于嚴(yán)重偏移狀態(tài)，并根據(jù)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)當(dāng)前是否存在風(fēng)險(xiǎn)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)收發(fā)單元、數(shù)據(jù)采集單元、載具偏移判斷單元和載具運(yùn)動(dòng)判斷單元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集載具運(yùn)行過程中的板簧受力大小和載具輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元用于接收板簧受力大小和載具轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元用于對(duì)重心偏移參數(shù)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行量化計(jì)算處理，所述載具偏移判斷單元根據(jù)重心偏移參數(shù)預(yù)判載具當(dāng)前是否存在風(fēng)險(xiǎn)，所述載具運(yùn)動(dòng)判斷單元根據(jù)量化計(jì)算處理的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，所述載具運(yùn)動(dòng)判斷單元根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果向載具運(yùn)行狀態(tài)向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述運(yùn)動(dòng)判斷單元還根據(jù)重心偏移參數(shù)獲取重心偏移方向，結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)綜合分析載具當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否存在風(fēng)險(xiǎn)，若存在風(fēng)險(xiǎn)，則通過數(shù)據(jù)收發(fā)單元向載具監(jiān)控端發(fā)送報(bào)警干預(yù)信號(hào)，對(duì)載具進(jìn)行制動(dòng)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集單元包括姿態(tài)傳感器、激光測(cè)距傳感器、視覺攝像頭、設(shè)置于載具板簧受力位置的應(yīng)變傳感器以及設(shè)置于載具輪軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式載具的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集單元還用于檢測(cè)所述載具與周圍障礙物之...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李帆，劉汝慶，李松釗，陸建波，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南寧師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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