一种车辆水滑的预警方法与流程

1.本发明属于安全驾驶领域，具体为一种车辆水滑的预警方法。


背景技术：

2.水滑是指雨天汽车在积水路面上高速行驶时，轮胎与路面间的存水不能排除，水的压力使轮胎上浮，形成汽车在积水路面上滑行的现象，在这种状态下，轮胎和路面间便失去了摩擦力，致使汽车难以控制而陷于危险境地。
3.现有技术中多通过设计合理的轮胎花纹、增加轮胎耐磨性、增强驾驶员驾驶意识等方面来尽量避免轮胎水滑，而如何提前对轮胎水滑进行预警则一般采用的是经验公式，即通过轮胎气压、花纹深度、水膜厚度等信息，计算估计水漂速度，但是此方法依赖的水膜厚度，轮胎花纹深度等信息是无法实时获得的，因此无法实现实车推广，故而，针对于此，这里提出一种车辆水滑的预警方法。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种车辆水滑的预警方法，所述方法包括以下步骤：步骤一，通过轮胎传感器获取各轮位轮胎的胎温、胎压、xyz三个方向的加速度数据以及各轮位载荷数据；步骤二，在轮胎从完全接触路面到部分接触路面的过程中，轮胎动态接地印迹会变短，以x方向加速度信号正向最高峰值与负向最高峰值间距s作为接地印痕长度l的表征指标；步骤三，通过实时获取轮胎每个旋转周期下，轮胎正向最高峰与负向最高峰之间的横向间隔，可实时评估动态接地印迹的长度；步骤四，因为加速度信号易受路面影响，同时平衡运算速度，进行五点的移动平均以进行低通滤波；步骤五，对滤波后的曲线实时提取每个周期的s值，以s/轮位载荷作为水滑评价指标index；步骤六，计算车辆行驶在非积水路面的index0；步骤七，通过在积水路面实时计算index，计算index/index0得到比例ratio；步骤八，根据车辆类型设置不同的阈值，针对轿车轮胎，设置阈值≈0.7，针对卡客车轮胎，设置阈值≈0.5，通过阈值比对进行轮胎水滑预警。
5.进一步地，步骤一中的轮胎传感器包括温度传感器、压力传感器、加速度传感器和载荷传感器。
6.进一步地，所述温度传感器用于检测并输出温度信号，所述温度传感器的输出端电性连接有用于将所述温度信号转化为温度值的plc控制器，所述plc控制器与外部显示器电性连接用于显示所述温度值。
7.进一步地，所述压力传感器用于检测并输出压力信号，所述压力传感器的输出端电性连接有用于将所述压力信号转化为压力值的plc控制器，所述plc控制器与外部显示器电性连接用于显示所述压力值。
8.进一步地，所述加速度传感器用于检测并输出加速度信号，所述加速度传感器的输出端电性连接有用于将所述加速度信号转化为加速度值的plc控制器，所述plc控制器与外部显示器电性连接用于显示所述加速度值。
9.进一步地，所述载荷传感器用于检测并输出载荷信号，所述载荷传感器的输出端电性连接有用于将所述载荷信号转化为载荷值的plc控制器，所述plc控制器与外部显示器电性连接用于显示所述载荷值。
10.进一步地，步骤二中轮胎与路面接触的过程包括完全接触、不完全接触和不接触，完全接触是指胎面与路面间的水完全挤压出去；不完全接触是指大部分水被挤压出去，但仍有一部分接地区域留有一层水膜；不接触是指水膜对轮胎的浮力大于轮胎所受的垂向载荷，把胎面举起，轮胎与路面处于完全分离状态。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.本发明与传统的通过轮胎气压、花纹深度、水膜厚度等信息计算估计水漂速度相比，不依赖特定的轮胎与路面参数，能够及时起到预警作用，提醒司机松开油门踏板或调整发动机转速。
附图说明
13.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
14.图1为本发明的接地印痕长度的表征指标示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
16.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
17.本具体实施方式提供的车辆水滑的预警方法，其包括以下步骤：
18.步骤一，通过轮胎传感器获取各轮位轮胎的胎温、胎压、xyz三个方向的加速度数据以及各轮位载荷数据，其中，轮胎传感器包括温度传感器、压力传感器、加速度传感器和载荷传感器，温度传感器用于检测并输出温度信号，温度传感器的输出端电性连接有用于将温度信号转化为温度值的plc控制器，plc控制器与外部显示器电性连接用于显示温度值；压力传感器用于检测并输出压力信号，压力传感器的输出端电性连接有用于将压力信号转化为压力值的plc控制器，plc控制器与外部显示器电性连接用于显示压力值；加速度传感器用于检测并输出加速度信号，加速度传感器的输出端电性连接有用于将加速度信号转化为加速度值的plc控制器，plc控制器与外部显示器电性连接用于显示加速度值；载荷传感器用于检测并输出载荷信号，载荷传感器的输出端电性连接有用于将载荷信号转化为载荷值的plc控制器，plc控制器与外部显示器电性连接用于显示载荷值；
19.步骤二，在轮胎从完全接触路面到部分接触路面的过程中，轮胎动态接地印迹会
变短，如图1所示，以x方向加速度信号正向最高峰值与负向最高峰值间距s作为接地印痕长度l的表征指标，其中，轮胎与路面接触的过程包括完全接触、不完全接触和不接触，完全接触是指胎面与路面间的水完全挤压出去；不完全接触是指大部分水被挤压出去，但仍有一部分接地区域留有一层水膜；不接触是指水膜对轮胎的浮力大于轮胎所受的垂向载荷，把胎面举起，轮胎与路面处于完全分离状态；
20.步骤三，通过实时获取轮胎每个旋转周期下，轮胎正向最高峰与负向最高峰之间的横向间隔，可实时评估动态接地印迹的长度；
21.步骤四，因为加速度信号易受路面影响，同时平衡运算速度，进行五点的移动平均以进行低通滤波；
22.步骤五，对滤波后的曲线实时提取每个周期的s值，以s/轮位载荷作为水滑评价指标index；
23.步骤六，计算车辆行驶在非积水路面的index0；
24.步骤七，通过在积水路面实时计算index，计算index/index0得到比例ratio；
25.步骤八，根据车辆类型设置不同的阈值，针对轿车轮胎，设置阈值≈0.7，针对卡客车轮胎，设置阈值≈0.5，通过阈值比对即可进行轮胎水滑预警。
26.本发明提供的轮胎水滑预警方法与传统的通过轮胎气压、花纹深度、水膜厚度等信息计算估计水漂速度相比，不依赖特定的轮胎与路面参数，能够及时起到预警作用，提醒司机松开油门踏板或调整发动机转速。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。