[发明专利]车辆失稳预警系统和方法

说明书

一种车辆失稳预警系统和方法，所述车辆失稳预警系统包括：检测模块，用于检测车辆的状态参数并提供表示所述状态参数的检测信号；数据采集模块，用于对来自检测模块的检测信号进行滤波处理以得到检测数据；预警模块，用于基于检测数据根据代理函数来判断是否存在翻车危险，如果是，则发出预警，其中所述代理函数是预先基于检测数据通过克里金算法拟合的。通过利用克里金算法构建代理函数，能够建立车辆的状态参数与车身稳定性的函数关系，提高预警准确度。

技术领域

本公开涉及测试技术领域，具体涉及一种车辆失稳预警系统和方法。

背景技术

车辆的安全性问题一直受到广泛关注。特别是工程车辆，其作为一种现代化的施工机械广泛地应用在农林水利、能源开采、矿山挖掘开采、矿山挖掘和货物运输等领域。但是由于工程车辆经常处于较为恶劣的工作场所，再加上操作人员有时的操作错误，因此工程车辆安全性问题成为其主要问题之一，也严重影响到操作人员的生命安全。

车辆稳定性分析以及防倾翻预警属于防倾翻系统的首要基础，车辆倾翻稳定性和机理的研究是否透彻、深入临界状态判断准确，直接影响到主动防倾翻系统能否起实际作用。因此，车辆的动态失稳预警系统的研究，有着重要的意义。由于影响车辆稳定性的因素很多，尤其是工程车辆，影响稳定性的因素更为复杂，传统的稳定性分析方法准确度低且通用性差。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种车辆失稳预警系统和方法，能够提高失稳预警的准确性和通用性。

根据本公开的第一方面，提供了一种车辆失稳预警系统，包括：检测模块，用于检测车辆的状态参数并提供表示所述状态参数的检测信号；数据采集模块，用于对来自检测模块的检测信号进行滤波处理以得到检测数据；预警模，用于基于检测数据根据代理函数来判断是否存在翻车危险，如果是，则发出预警，其中所述代理函数是预先基于检测数据通过克里金算法拟合的。

优选地，所述车辆失稳预警系统还包括代理函数拟合模块，所述代理函数拟合模块用于：根据克里金算法建立响应函数模型Y(x)＝f(x)β+z(x)，其中f(x)为关于x的多项式并且f(x)＝[f₁(x),…,f_m(x)]^T，β为回归系数向量并且β＝[β₁,...,β_m]^T，m为回归模型基函数的个数，z(x)表示均值为零而方差不为零的随机误差函数，z(x)的协方差矩阵为Cov(x_i,x_j)＝σ²R(θ_k,x_i,x_j)，其中R()表示相关方程，x表示检测数据的样本，x_i表示第i个样本点，x_j表示第j个样本点，i,j＝1...n，n为样本点的数量，θ_k为相关性系数,x_i^k为x_i的第k个分量，x_j^k为x_j的第k个分量，σ²为过程方差；以及使用已获得的检测数据的样本根据所述响应函数模型来计算相关性系数θ。

优选地，所述检测模块包括以下之中的一个或多个：角度传感器，用于测量车辆的转向角度；速度传感器，用于测量车辆行驶速度；压力传感器，用于测量车辆的铲斗内所装物料重量；惯性测量单元，用于测量车辆的后车体的航向角、横向加速度、横摆角速度以及纵向加速度。

优选地，所述数据采集模块包括：数据采集卡，用于对来自检测模块的检测信号进行数据采集；模数转换器，用于对来自数据采集卡的信号进行模数转换以提供检测数据。