具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-11所示，本发明提供了一种具有防侧翻功能的无人驾驶系统，包括防侧翻执行机构、控制模块、气体发生模块和传感器单元，所述传感器单元用于检测车身的侧倾角和侧向加速度。所述防侧翻执行机构对称安装于车架1两侧，包括气室壳体7、滑动盒9、重心转移机构4、喷气开闭机构3、平移传动机构5和支撑物射出机构6，所述气室壳体7固定安装在所述车架1上，所述滑动盒9通过横向滑动通道8滑动设置于所述气室壳体7中，所述气室壳体7靠车体外侧的上部设有喷气口71，所述喷气开闭机构3设于所述气室壳体7外用于开关所述喷气口71，所述重心转移机构4包括连接在所述车架1和车桥2之间的转移连杆41，所述滑动盒9连接并驱动所述平移传动机构5平移，平移传动机构5还连接所述转移连杆41一端和所述喷气开闭机构3驱动二者随所述滑动盒9一同运动，所述支撑物射出机构6设在所述气室壳体7上，所述气体发生模块设于所述滑动盒9内，所述滑动盒9两端均设有电动门，所述横向滑动通道8的两端分别设有靠近车体中心的内限位结构和远离车体中心的外限位结构用于阻止所述滑动盒9运动，所述滑动盒9在所述防侧翻执行机构未启动前位于距离内限位结构较近的位置，所述控制模块根据侧向加速度判断汽车转弯的方向，并控制与转弯时内侧方向相同一侧的电动门为关闭状态而另一侧的电动门为打开状态，当车身的侧倾角和侧向加速度大于阈值时依次启动所述气体发生模块和解锁所述支撑物射出机构6。

所述重心转移机构4还包括固定在所述车架1的横梁下面的安装座42，所述转移连杆41上部设有与所述安装座42转动连接的连杆轴，所述转移连杆41在所述滑动盒9移动到所述外限位结构时的转动幅度大于在所述滑动盒9移动到所述内限位结构时的转动幅度，车体的重心朝所述滑动盒9滑动方向的斜下方运动。

所述平移传动机构5包括横向设置穿入所述气室壳体7进入所述横向滑动通道8的滑动杆52、固定在所述车架1上的导向套51、固定在所述滑动杆52下面的驱动架54和连接所述喷气开闭机构3的驱动轴53，所述滑动杆52与所述横向滑动通道8同向并固定连接到所述滑动盒9，所述驱动架54包括与所述车架1横梁同向伸出并与所述转移连杆41的上端连接的驱动杆55。驱动杆55上固定有连接轴，所述转移连杆41上端设有沿长度方向延伸的上端导槽，所述连接轴与所述上端导槽滑动连接并能相对转动。驱动轴53成对固定在所述滑动杆52两侧并分别与两侧的转移连杆41连接。

所述气室壳体7靠车体外的一侧为半圆弧面73，所述弧形导轨31固定在所述半圆弧面73的上部外侧，所述喷气开闭机构3包括弧形导轨31、滑动连接在所述弧形导轨31上并能在转动后封住所述喷气口71的弧形封板32、转动连接在所述气室壳体7前后端端面的转动件33和转动连杆34，所述转动连杆34一端与所述转动件33转动连接而另一端设有沿自身长度方向延伸的条形滑槽35，所述驱动轴53与所述条形滑槽35滑动连接且能相对转动，所述弧形封板32与所述转动件33固定连接，在初始状态下，所述驱动轴53位于所述条形滑槽35靠近车体中心一端。

所述滑动通道包括通道导轨83和通道壳体81，所述内限位结构为所述气室壳体7靠所述车体内侧的盖板72，所述盖板72上设有与所述滑动杆52滑动配合并内设密封圈的滑动套，所述外限位结构为设于所述通道导轨83远离车体中心一端的端部凸出部84，所述通道壳体81一端接触所述盖板72而另一端通过能被高压气体冲开的可破坏封板82封闭，所述可破坏封板82距离所述端部凸出部84的距离大于所述滑动盒9长度。通道导轨83上设有将滑动盒9限制在初始位置限位凸起，限位凸起位于滑动盒9的两端。该限位凸起的高度较小，并具有圆弧角，当气体发生装置91启动时产生的喷气冲力足以克服限位凸起的限位作用让滑动盒9沿通道导轨83移动。

所述气室壳体7靠车体外侧的下部设有射出口74，所述支撑物射出机构6包括支撑物、可解锁的固定结构和防止所述支撑物逆向滑动的导向结构62，所述支撑物包括支撑杆61和固定在所述支撑杆61端部的端板63，所述射出口74通过所述固定结构连接所述端板63，所述导向结构62固定在所述气室壳体7上并与所述支撑杆61连接。

所述固定结构包括固定在所述端板63上侧中心的固定壳633、固定支杆632和电动顶出装置631，所述射出口74的侧壁内侧设有固定凹槽，所述电动顶出装置631安装在所述固定凹槽中向所述端板63的中心伸出，所述固定支杆632一端连接到所述电动顶出装置631的伸缩端而另一端插入所述固定壳633。

所述导向结构62包括固定在所述气室壳体7上面的套管621和设于所述套管621侧面的止逆结构，所述支撑杆61与所述套管621滑动插接，所述支撑杆61侧面沿长度方向布设有若干止逆凸起611，所述止逆凸起611的下部为斜面而上部为垂直于所述长度方向的平面，所述止逆结构包括固定在所述套管621侧面的止逆壳622、滑动连接在所述止逆壳622内的插接件623以及压簧624，所述止逆壳622垂直于所述套管621，所述止逆壳622底部与所述插接件623之间连接有所述压簧624，所述插接件623伸出端插入所述套管621并具有与所述止逆凸起611相配合的结合部。

所述滑动盒9上设有驱动两个所述电动门的驱动装置，所述驱动装置包括门控制电机93、齿轮机构94和升降门板92，所述升降门板92滑动连接在所述滑动盒9的两端，所述升降门板92上固定有竖直设置的齿条，所述齿轮机构94包括安装在所述门控制电机93上的主动齿轮、与主动齿轮啮合且大小相等的变向齿轮和一对传动齿轮，所述传动齿轮分别啮合到所述主动齿轮和所述变向齿轮，两侧的齿条分别与对应侧的传动齿轮啮合。车架1与车桥2采用弹簧连接，这时转移连杆41可采用可伸缩杆，通过插接相连内杆和外杆组成，内杆和外杆之间设有电动顶出装置631。

气室壳体7还可以设置连通其他排气口，通过开关阀控制其连通到排气口的气路，排气口设于排气时不影响车辆稳定性的位置，例如车辆顶部或对称设置车辆两侧。这样如果在车辆恢复稳定后支撑物没有被射出就打开排气口，位于之前侧翻支点一侧的气室壳体7中的高压气体就能经由排气口排出。

本发明在使用中，当转弯时系统的控制模块首先检测侧倾角和侧向加速度，结合车速等信息计算横向载荷转移率，判断是否有侧翻风险，利用ESP系统(车身电子稳定系统)对转弯的角度和速度进行自动控制以防止发生侧翻。此时依据侧向加速度的方向判断转弯方向，并控制与转弯时内侧方向相同一侧的电动门为关闭状态而另一侧的电动门为打开状态，为防侧翻执行机构的运行做准备。

当汽车转弯时由于地形变化，导致转弯时车轮侧面受到低矮障碍物阻碍，横向载荷转移率急剧增大，这导致转弯速度未达危险范围时发生侧翻风险，当车体侧倾达到一定角度，此时侧倾角不大，但侧向加速度仍然较大，具有侧倾风险，控制模块立即同时启动两侧防侧翻执行机构中的气体发生模块。气体发生模块启动通过化学反应产生大量气体，气体从朝向转弯时外侧方向的电动门喷出，滑动盒9因此在横向滑动通道8中滑动。

在位于转弯时内侧方向的防侧翻执行机构中，即与侧翻方向相反一侧的防侧翻执行机构内，滑动盒9朝靠车体外一侧滑动直至被端部凸出部84挡住，平移传动机构5随之沿车架1横向与侧翻方向相反一侧移动，转移连杆41发生转动。同时驱动轴53在条形滑槽35中朝车体外侧方向移动，由于驱动轴53在初始状态下位于条形滑槽35端部因此该移动过程不会引发转动件33转动，气室外壳的喷气口71仍处于初始状态下的打开状态。

在位于转弯时外侧方向的防侧翻执行机构中，，即与侧翻方向同向一侧的防侧翻执行机构内，滑动盒9朝靠车体内一侧滑动直至为盖板72挡住，平移传动机构5随之沿车架1横向向与侧翻方向相反一侧移动，转移连杆41发生转动，但由于该侧滑动盒9的移动距离短于另一侧，因此转移连杆41转动角度较小。这导致车架1不仅向侧翻方向相反一侧移动，而且车架1的倾斜方向也向侧翻方向相反的一边变化，减小了车架1朝侧翻方向的倾角，位于侧翻方向同向的防侧翻执行机构的位置也较高。这使得之后射出支撑物的角度和位置比较合适。与此同时由于驱动轴53在初始状态下位于条形滑槽35端部，因此当驱动轴53随滑动盒9移动时，驱动轴53也会拉动转动连杆34，进而带动喷气开闭机构3转动。当滑动盒9被盖板72挡住时，弧形封板32也随之转动封住喷气口71。

当通道壳体81内气压足够大时，滑动盒9已在通道壳体81中移动到端部，完成一侧对喷气口71的封闭。当靠转弯内侧的滑动盒9移动到有可破坏封板82一端，高压气体产生的压力冲破可破坏封板82，滑动盒9移出通道壳体81，高压气体进入气室并从喷气口71高速喷出，大量气体从喷气口71高速喷出形成了喷气反冲效果，而在此之前车架1由于转移连杆41的转动已经将车体重心和喷气口71移动到距离侧翻支点更远的位置，因此此时喷气产生的回正力矩大于现有技术，并且先转移重心再喷气的动力均来自与气体发生装置91，动作的前后顺序和对转弯方向内外两侧的不同动作的选择均是通过防侧翻执行机构的结构实现，既减少了动力装置和控制部件，也简化了控制过程，减少机构布置的难度和控制的复杂性，适应受障碍物影响快速发生侧翻的情况。

在经过车架1位置转移和喷气反冲后，车体的侧倾角快速变小，并减少了横向载荷转移，如果此时侧倾角不再变大到达阈值，防侧翻执行机构无需射出支撑物即可回正，车辆能正常行驶。但如果上述动作仍未能阻止车体侧倾角再次变大到阈值，则控制模块检测到后会立即启动电动顶出装置631，解锁固定结构。这时已经喷气后的气室中没有高压气体，加上导向结构62中插接件623对支撑杆61的妨碍作用，位于转弯方向内侧的支撑物不会射出。而另一侧的支撑物由于之前喷气口71被封，气体发生装置91在该侧气室壳体7中产生的大量气体造成气室内高压，当固定结构解除固定，高压气体会立即将端板63射出，高压气体本身喷射能产生一定反冲力，更重要的是射出的支撑物倾斜支撑在侧翻支点相对车体位置的另一侧，产生持续支撑作用，防止车体侧翻。

由于之前车架1移动导致车体重心的移动和靠近侧翻方向的防侧翻执行机构位置的提升，因此在射出支撑物时，射出的起始位置较高，因此支撑距离侧翻支点位置相对现有技术较远。而虽然这时车桥2的侧倾角已经较大，但实际车体的倾角较小因此支撑物的射出方向可以相对车体横向具有较大的下倾角。这样当车体回正后，射出的支撑物侧向实际伸出长度较小，之后行驶时受到侧面物体行人阻碍的几率较小，减少发生二次妨害几率的同时，防侧翻效果也较好。不仅如此，由于射出支撑物的动力来自于之前产生但被封闭在气室壳体7中的高压气体，减少了射出所需的动力装置，增加了防侧翻执行机构的集成度，方便布置。同时该工作过程控制时无需选择启动哪一侧的射出装置，也不必担心在触发喷气和车架1转移前会射出支撑物，因此控制方式大大简化，发生侧倾后的短时间内能通过一系列动作以多种方式避免侧翻，并避免控制信号错误导致防侧翻动作先后次序混乱的问题。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。