一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶方法及装置

摘要

本申请提供一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶装置及方法，所述装置包括供气流量计1、进气控制调节阀2、高原环境模拟舱高原环境模拟舱3、模拟驾驶台4、海拔高度传感器5、抽气控制调节阀6、抽气设备7和测控系统8，其中:所述供气流量计1和进气控制调节阀2安装在进气管路上；模拟驾驶台4和海拔高度传感器5安装在高原环境模拟舱3中；抽气控制调节阀6和抽气设备7安装在排气管路上；环境空气通过进气控制调节阀2进入高原环境模拟舱3中,高原环境模拟舱3中的空气通过抽气控制调节阀6和抽气设备7排到外部环境中。

说明书

技术领域

本发明涉及高原驾驶安全领域，特别涉及一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶方法及装置。

背景技术

目前，交通事故是现代社会威胁人类安全的重要因素之一。因此汽车的安全驾驶是对汽车性能最核心的要求。汽车驾驶的不安全的因素包括汽车驾驶员的主观因素和来自汽车外的客观因素，汽车外的客观因素又包括周围的车辆、行人状态等。

而现有技术中，如申请号201720210179的专利，通过3D投影播放子系统配合特效子系统，提高安全驾驶环境模拟的真实性；如申请号202010990734的专利，通过采集环境数据，来模拟道路状况。

然而，高海拔地区的汽车驾驶环境是极其复杂的，现有技术中的安全驾驶环境模拟，无法真正高原驾驶安全环境，所以急需提出一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶方法及装置。

发明内容

本申请提供一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶方法及装置，能够模拟高原驾驶安全环境的高度和速度。

第一发明，本申请提供一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶装置，所述装置包括供气流量计1、进气控制调节阀2、高原环境模拟舱3、模拟驾驶台4、海拔高度传感器5、抽气控制调节阀6、抽气设备7和测控系统8，其中:

所述供气流量计1和进气控制调节阀2安装在进气管路上；模拟驾驶台4和海拔高度传感器5安装在高原环境模拟舱3中；抽气控制调节阀6和抽气设备7安装在排气管路上；环境空气通过进气控制调节阀2进入高原环境模拟舱3中,高原环境模拟舱3中的空气通过抽气控制调节阀6和抽气设备7排到外部环境中；供气流量计1、进气控制调节阀2、海拔高度传感器5、抽气控制调节阀6和抽气设备7通过信号线与测控系统8相连接，测控系统8设置在高原环境模拟舱3外部；

其中，所述供气流量计1用于测量供气流量，并提供给测控系统8；所述进气控制调节阀2用于根据测控系统8的指令调节进气流量；所述高原环境模拟舱3用于给模拟驾驶台4提供高原低气压环境；所述模拟驾驶台4用于模拟速度，同时可对驾驶员在低气压和压力变化率条件下的驾驶负荷进行评估；所述海拔高度传感器5用于测量高原环境模拟舱3的模拟环境压力和压力变化率，并反馈给测控系统8；所述抽气控制调节阀6用于根据测控系统8的指令调节抽气流量和抽气速率；所述抽气设备7，用于根据测控系统8的指令进行抽气；所述测控系统8，用于根据供气流量计1提供的流量信息和海拔高度传感器5反馈的高原环境模拟舱3的压力，对进气控制调节阀2和抽气控制调节阀6以及抽气设备7进行控制，用于模拟海拔高度和爬坡或下降的坡度所带来的高度变化率。

具体的，所述高原环境模拟舱3保证每个人要至少每小时15kg的新鲜空气。

具体的，所述高原环境模拟舱3提供的气压环境为(0～8000m)，用于模拟高原低气压环境。

具体的，所述模拟驾驶台4用于模拟速度的范围为(0～120km/h)。

具体的，高原环境模拟舱3压力变化率的范围覆盖高原公路高度落差和汽车驾驶最高速度对应的压力变化率范围。

具体的，所述抽气设备7覆盖高原公路高度落差和汽车驾驶最高速度对应的0～8000m海拔高度和压力变化率的抽气能力。

第二发明，本申请提供一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶方法，所述方法应用于如权利要求1所述的装置，包括：

根据参与试验人数，通过调节进气控制调节阀2，确定最小的新风输入量；

通过调节抽气控制调节阀6和抽气设备7，使高原环境模拟舱3内的气压与试验路段所处海拔高度的气压一致；

根据汽车预设行驶速度和所在试验路段，通过调节抽气控制调节阀6和抽气设备7，使高原环境模拟舱3内的气压变化率与试验路段所处海拔高度的气压变化率一致，从而完成汽车安全驾驶高海拔环境的模拟。

具体的，方法还包括：

通过模拟驾驶台4对驾驶员在低气压和压力变化率条件下的驾驶负荷进行评估，获得汽车安全驾驶评估结果。

综上所述，本发明主要是提供一种高原驾驶安全环境模拟试验装置，该实验装置在模拟实际道路即视觉模拟的基础上，增加了环境模拟压力模拟、速度模拟等，为真实环境模拟，主要解决高原驾驶安全中存在的低气压对人的生理机理的影响导致的人为差错问题，解决高原驾驶安全中速度对人的生理机理的影响导致的人为差错问题，该技术能够模拟高原真实环境，进而对在特定环境下人的因素对驾驶安全的影响提出有效反馈信息，通过捕捉安全要素，提出一种降低人为差错风险的解决措施，增加驾驶安全。

附图说明

图1为本申请提供的一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本申请提供一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶装置，所述装置包括供气流量计1、进气控制调节阀2、高原环境模拟舱3、模拟驾驶台4、海拔高度传感器5、抽气控制调节阀6、抽气设备7和测控系统8，其中:

所述供气流量计1和进气控制调节阀2安装在进气管路上；模拟驾驶台4和海拔高度传感器5安装在高原环境模拟舱3中；抽气控制调节阀6和抽气设备7安装在排气管路上；环境空气通过进气控制调节阀2进入高原环境模拟舱3中,高原环境模拟舱3中的空气通过抽气控制调节阀6和抽气设备7排到外部环境中；供气流量计1、进气控制调节阀2、海拔高度传感器5、抽气控制调节阀6和抽气设备7通过信号线与测控系统8相连接，测控系统8设置在高原环境模拟舱3外部；

其中，所述供气流量计1用于测量供气流量，并提供给测控系统8；所述进气控制调节阀2用于根据测控系统8的指令调节进气流量；所述高原环境模拟舱3用于给模拟驾驶台4提供高原低气压环境；所述模拟驾驶台4用于模拟速度，同时可对驾驶员在低气压和压力变化率条件下的驾驶负荷进行评估；所述海拔高度传感器5用于测量高原环境模拟舱3的模拟环境压力和压力变化率，并反馈给测控系统8；所述抽气控制调节阀6用于根据测控系统8的指令调节抽气流量和抽气速率；所述抽气设备7，用于根据测控系统8的指令进行抽气；所述测控系统8，用于根据供气流量计1提供的流量信息和海拔高度传感器5反馈的高原环境模拟舱3的压力，对进气控制调节阀2和抽气控制调节阀6以及抽气设备7进行控制，用于模拟海拔高度和爬坡或下降的坡度所带来的高度变化率。

实际应用中，测控系统8可以通过测量供气流量、高原环境模拟舱3的模拟环境压力和压力变化率，来调节进气流量、抽气流量和抽气速率。测控系统8的组成可以包括传感器、变送器、信号处理器、传输装置和显示装置等。测控系统8的控制方式可以包括直接数字控制DDC、顺序控制和监督控制SPC。本申请实施例对测控系统8的实现不做具体限定。

具体的，所述高原环境模拟舱3保证每个人要至少每小时15kg的新鲜空气。

具体的，所述高原环境模拟舱3提供的气压环境为(0～8000m)，用于模拟高原低气压环境。

具体的，所述模拟驾驶台4用于模拟速度的范围为(0～120km/h)。

具体的，高原环境模拟舱3压力变化率的范围覆盖高原公路高度落差和汽车驾驶最高速度对应的压力变化率范围。

具体的，所述抽气设备7覆盖高原公路高度落差和汽车驾驶最高速度对应的0～8000m海拔高度和压力变化率的抽气能力。

实施例二

本申请提供一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶方法，所述方法应用于上述汽车安全驾驶装置，包括：

步骤101：根据参与试验人数，通过调节进气控制调节阀2，确定最小的新风输入量；

步骤102：通过调节抽气控制调节阀6和抽气设备7，使高原环境模拟舱3内的气压与试验路段所处海拔高度的气压一致；

步骤103：根据汽车预设行驶速度和所在试验路段，通过调节抽气控制调节阀6和抽气设备7，使高原环境模拟舱3内的气压变化率与试验路段所处海拔高度的气压变化率一致，从而完成汽车安全驾驶高海拔环境的模拟。

实际应用中，方法还包括：通过模拟驾驶台4对驾驶员在低气压和压力变化率条件下的驾驶负荷进行评估，获得汽车安全驾驶评估结果。

实施例三

本申请实施例提供一种可动态模拟海拔高度的汽车安全驾驶方法，包括：

步骤201：测控系统8根据供气流量计1提供的供气流量，打开进气控制调节阀2，调节进入高原环境模拟舱3中进气流量，直到用于根据测控系统8所需的空气流量，保证驾驶舱每个人要至少每小时20立方新风量。

步骤202：抽气设备7根据测控系统8的指令进行抽气，抽气控制调节阀6根据测控系统8的指令调节抽气流量和抽气速率，保证高原环境模拟舱3的所需的高原低气压环境(0～6000m)和压力变化率。

步骤203：模拟驾驶台4模拟真实道路状况和速度模拟(0～120km/h)，同时对驾驶员在低气压和压力变化率条件下的驾驶负荷人体生理机能进行评估。

步骤204：海拔高度传感器5测量高原环境模拟舱3的模拟环境压力和压力变化率，并反馈给测控系统8。

步骤205：测控系统8根据供气流量计1提供的流量信息和海拔高度传感器5反馈的高原环境模拟舱3的压力和压力变化率，对进气控制调节阀2和抽气控制调节阀6以及抽气设备7进行控制，满足测控系统所需的低气压和压力变化率，用于模拟海拔高度和爬坡或下降的坡度所带来的高度变化率。

综上所述，本发明主要是提供一种高原驾驶安全环境模拟试验装置，该实验装置在模拟实际道路即视觉模拟的基础上，增加了环境模拟压力模拟、速度模拟等，为真实环境模拟，主要解决高原驾驶安全中存在的低气压对人的生理机理的影响导致的人为差错问题，解决高原驾驶安全中速度对人的生理机理的影响导致的人为差错问题，该技术能够模拟高原真实环境，进而对在特定环境下人的因素对驾驶安全的影响提出有效反馈信息，通过捕捉安全要素，提出一种降低人为差错风险的解决措施，增加驾驶安全。