● 摘要
在我国公路交通事故中，汽车侧翻是危害最大的交通事故类型之一。弯道行车车速过高是汽车发生侧翻的重要原因，通过对汽车状态参数和行驶环境参数的检测与估计，可对驾驶员预警以减少侧翻的发生。运动型多功能汽车重心较高，较普通轿车更容易发生侧翻，本文在分析国内外汽车侧翻预警研究的基础上，以多功能运动型汽车为对象，提出了一种基于安全车速的车辆弯道侧翻预警算法。
首先，建立了包含侧向、横摆和侧倾三个自由度的车辆模型，利用该三自由度车辆模型进行汽车侧倾稳定性分析，建立车辆弯道行驶侧向加速度极限方程，结合弯道的半径、附着系数等环境参数，计算车辆弯道行驶的安全车速值与预警车速阈值，确定车辆车速的危险等级。将以上侧翻预警算法移植到单片机形成预警终端，通过采集到的车辆当前车速值，判断车辆所处的危险等级，确定声光预警信号的频率以对驾驶员进行声光预警。
本文通过硬件在环的驾驶模拟试验与实车试验对弯道侧翻预警终端样机进行验证。驾驶模拟试验中，邀请若干具有一定驾驶经验的驾驶员进行SUV弯道行驶的模拟驾驶，试验统计结果表明，本弯道侧翻预警终端能够提高车辆弯道行驶的侧向安全性，保证驾驶员及车辆的安全。通过金杯车实车试验对预警终端在实车上的可行性及有效性进行初步验证，预警终端通过采集车辆的车速脉冲信号计算当前车速，与预警车速阈值进行比较后确定是否需要对驾驶员进行预警，实车试验结果表明，本弯道侧翻预警终端可以在实车上正常运行，驾驶员在收到预警提示后能进行减速操作。
驾驶模拟试验台试验及实车试验的结果表明，本弯道侧翻预警终端样机能够检测当前车辆危险状态并进行预警，初步验证车辆三自由度车辆模型和安全预警车速计算方程，该研究为侧翻预警系统的研究和开发奠定了基础。