【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆安全监测，尤其涉及一种轮式载具的运动监测系统及预警方法。
技术介绍
1、轮式载具包含并不限于一般常用的汽车、叉车、agv、轮式搬运机器人、中置轴或后置轴半挂车或全挂车，对轮式载具的运行参数监测并为其安全行驶方案提供必要的参考，也可以为驾驶方式提供预先参考。目前，针对车载或在轮式载具中所使用的传感器系统以及专用的计算机系统单元的研究基本是基于市场的车辆，大多数是使用激光雷达、超声波探头、机器视觉传感器、胎压计以及加速度传感器等对轮式载具安全行驶进行监测，并通过专用的计算机系统单元计算预知或预判轮式载具当前的状态是否存在风险，并能给出防止风险发生的建议数据，以防止追尾，碰撞到行人等等；以上设计，都是针对可自行的车辆(有动力输出轮的车辆)，现行设计并没有针对轮式载具；对于无动力输出轮还是存在一定安全隐患，例如装货挂车的重心平衡只能靠估算无法进行监测与预防，例如挂车“甩尾”现象等，挂车载重较大，难以及时发现危险情况，无法在突发情况下改变时作出预警，为此，如何提高轮式载具安全性，成为当前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种轮式载具的运动监测系统及预警方法，本专利技术够实时监测轮式载具的运行相关参数，了解轮式载具重心分布和运行情况，减少轮式载具运动过程中重心发生偏移或甩尾现象，确保车辆行驶过程中的安全性和可控性。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种轮式载具的运动监测系统，所述运动监测系
3、上述方案进一步优选的，所述运动判断单元还根据重心偏移参数获取重心偏移方向，结合运动状态参数综合分析载具当前运动状态是否存在风险，若存在风险，则通过数据收发单元向载具监控端发送报警干预信号，对载具进行制动控制。
4、上述方案进一步优选的，所述数据采集单元包括姿态传感器、激光测距传感器、视觉摄像头、设置于载具板簧受力位置的应变传感器以及设置于载具轮轴上的旋转编码器。
5、上述方案进一步优选的，所述数据采集单元还用于检测所述载具与周围障碍物之间的距离，所述载具运动判断单元根据所述载具与周围障碍物之间的距离判断不大于预设的安全预设距离时，则对比分析载具轮当前的运动状态参数与预设运动状态参数，是否需要向载具监控端发送报警干预信号，对载具进行制动控制。
6、上述方案进一步优选的，所述数据收发单元包括远程无线通信模块和近距离无线通信模块；远程无线通信模块为4g通信模块、2.4g无线通信模块或rola无线通信模块，所述近距离无线通信模块为蓝牙通信模块或wifi通信模块。
7、根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种轮式载具的运动监测系统的监测预警方法，所述监测预警方法包括如下步骤：
8、步骤1：实时监测采集载具运行过程中的板簧受力大小和载具轮转动时的当前运动状态参数，对重心偏移参数和运动状态参数进行量化计算处理；
9、步骤2：根据重心偏移参数预判载具当前是否存在运行风险，若存在风险，则将当前运动状态参数与预设运动状态参数进行对比；
10、步骤3：根据对比分析结果判断载具运行状态并向载具监控端发送报警干预信号。
11、上述方案进一步优选的，所述监测预警方法还包括通过重心偏移参数获取重心偏移方向，结合当前运动状态参数综合分析载具当前运动状态是否存在风险，若存在风险，则通过数据收发单元向载具监控端发送报警干预信号。
12、上述方案进一步优选的，所述数据处理单元对重心偏移参数进行量化计算处理包括如下步骤：
13、步骤s1，获取载具两侧的板簧1与载具轮轴之间受力点的受力大小，并假设两侧板簧1之间两受力点o2、o3在个横向方向的宽度为l，同一板簧1上的两个受力点o1、o4之间的纵向长度为h，
14、步骤s2，以o1、o2、o3和o4形成的受力区域面s，以受力点o2为原点，o2 o3为横坐标，o2o1为纵坐标，根据受力点o1、o2、o3和o4的大小转换计算出对应受力点的重量大小w1、w2、w3和w4，分别计算载具的中心受力点m的坐标(δx,y)；
15、
16、步骤s3，判断中心受力点m的坐标(δx,y)是否位于受力区域面s内，若位于受力区域面s内，则通过当前运动状态参数与预设运动状态参数进行对比判断载具当前的运行状态是否存在风险。
17、上述方案进一步优选的，若中心受力点m的坐标(δx,y)不位于受力区域面s内，则通过载具当前的重心位置判断是否超重或处于严重偏移状态，并根据当前运动状态参数当前是否存在风险。
18、综上所述，本专利技术采用了上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：
19、(1)、本专利技术能够实时监测轮式载具的运行相关参数，了解轮式载具重心分布和运行情况，减少轮式载具(挂车)运动过程中重心发生偏移或甩尾现象，确保车辆行驶过程中的安全性和可控性，防止意外事故的发生确保运输的准确性，达到减轻事故造成的人员伤亡和财产损失的效果。
20、(2)、本专利技术的监测预警系统能对轮式载具的运行的数据进行实时采集、分析和处理，以便在突发情况下及时作出预警，而对于载重较大的载具(挂车)能够实时检测和调整挂车重心并能够及时预警和排除危险,以达到提前判断侧偏、甩尾风险。
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1.一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所述运动监测系统包括数据处理单元、数据收发单元、数据采集单元、载具偏移判断单元和载具运动判断单元，所述数据采集单元用于实时监测采集载具运行过程中的板簧受力大小和载具轮转动时的运动状态参数，所述数据收发单元用于接收板簧受力大小和载具转动时的运动状态参数并发送至数据处理单元，所述数据处理单元用于对重心偏移参数和运动状态参数进行量化计算处理，所述载具偏移判断单元根据重心偏移参数预判载具当前是否存在风险，所述载具运动判断单元根据量化计算处理的运动状态参数与预设的运动状态参数进行对比分析，所述载具运动判断单元根据运动状态参数与预设运动状态参数进行对比，并根据对比结果向载具运行状态向载具监控端发送报警干预信号。
2.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所述运动判断单元还根据重心偏移参数获取重心偏移方向，结合运动状态参数综合分析载具当前运动状态是否存在风险，若存在风险，则通过数据收发单元向载具监控端发送报警干预信号，对载具进行制动控制。
3.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所
4.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所述数据采集单元还用于检测所述载具与周围障碍物之间的距离，所述载具运动判断单元根据所述载具与周围障碍物之间的距离判断不大于预设的安全预设距离时，则对比分析载具轮当前的运动状态参数与预设运动状态参数，是否需要向载具监控端发送报警干预信号，对载具进行制动控制。
5.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所述数据收发单元包括远程无线通信模块和近距离无线通信模块；远程无线通信模块为4G通信模块、2.4G无线通信模块或RoLA无线通信模块，所述近距离无线通信模块为蓝牙通信模块或wifi通信模块。
6.利用权利要求1至5任一项权利要求所述的一种轮式载具的运动监测系统的监测预警方法，其特征在于：所述监测预警方法包括如下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测预警方法，其特征在于：所述监测预警方法还包括通过重心偏移参数获取重心偏移方向，结合当前运动状态参数综合分析载具当前运动状态是否存在风险，若存在风险，则通过数据收发单元向载具监控端发送报警干预信号。
8.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测预警方法，其特征在于：所述数据处理单元对重心偏移参数进行量化计算处理包括如下步骤：
9.根据权利要求3所述的一种轮式载具的运动监测预警方法，其特征在于：若中心受力点M的坐标(Δx,y)不位于受力区域面S内，则通过载具当前的重心位置判断是否超重或处于严重偏移状态，并根据当前运动状态参数当前是否存在风险。
...【技术特征摘要】
1.一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所述运动监测系统包括数据处理单元、数据收发单元、数据采集单元、载具偏移判断单元和载具运动判断单元，所述数据采集单元用于实时监测采集载具运行过程中的板簧受力大小和载具轮转动时的运动状态参数，所述数据收发单元用于接收板簧受力大小和载具转动时的运动状态参数并发送至数据处理单元，所述数据处理单元用于对重心偏移参数和运动状态参数进行量化计算处理，所述载具偏移判断单元根据重心偏移参数预判载具当前是否存在风险，所述载具运动判断单元根据量化计算处理的运动状态参数与预设的运动状态参数进行对比分析，所述载具运动判断单元根据运动状态参数与预设运动状态参数进行对比，并根据对比结果向载具运行状态向载具监控端发送报警干预信号。
2.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所述运动判断单元还根据重心偏移参数获取重心偏移方向，结合运动状态参数综合分析载具当前运动状态是否存在风险，若存在风险，则通过数据收发单元向载具监控端发送报警干预信号，对载具进行制动控制。
3.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所述数据采集单元包括姿态传感器、激光测距传感器、视觉摄像头、设置于载具板簧受力位置的应变传感器以及设置于载具轮轴上的旋转编码器。
4.根据权利要求1所述的一种轮式载具的运动监测系统，其特征在于：所述数据采集单元还用于检测所述载具与周围障碍物之...
【专利技术属性】
技术研发人员：李帆，刘汝庆，李松钊，陆建波，
申请(专利权)人：南宁师范大学，
类型：发明
国别省市：
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