CN101443752A - 汽车后视镜的自动控制 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的侧面后视镜控制系统，该系统自动地改变侧面后视镜的后视角。该控制系统接收各种车辆输入以确定车辆操作者是否以及何时转向车辆、进行变道、并入交通车道等等。该系统在枢轴上转动后视镜以消除在这些条件期间潜在的盲点。在一个实施例中，该后视镜控制系统从车辆方向盘角度传感器、车辆偏航角速度传感器、车辆速度传感器、转向信号指示器、全球定位系统(GPS)接收器以及地图信息接收输入信号，以确定车辆是正在转向还是将要转向。

Description

汽车后视镜的自动控制

技术领域

本发明总的涉及一种用于汽车侧面后视镜的控制系统，并且更具体地涉及一种后视镜控制系统，用于在某些车辆操作条件期间，比如变道和并道期间，基于来自车辆速度、车辆偏航角速度、方向盘角度、转向信号信息、GPS信息、地图信息等中的一个或多个的输入信号来自动调整汽车侧面后视镜的后视镜角度以消除盲点。

背景技术

汽车制造商不断寻找新的系统和对车辆的改进，以防止车辆事故，并保护车辆占用者。一种已知的车辆安全系统在车辆转弯时自动地转动车辆的前灯以允许车辆操作者看到更多的前面道路。汽车侧面后视镜被定向以便为车辆操作者提供车辆后面、左边和右边的最佳后视区域，以允许车辆操作者更安全地操作车辆。但是，当车辆绕弯行进、改变车道、并入交通车道等时，由于后视区域是固定的，所以在最佳后视角中存在盲点，这使操作者看不到其它车辆。

发明内容

根据本发明的教导，公开了一种用于车辆的侧面后视镜控制系统，其中该系统在某些车辆操作条件期间自动地改变车辆侧面后视镜的后视角。该控制系统接收各种车辆输入以确定车辆操作者是否以及何时转向车辆、进行变道、并入交通车道等等。该系统在枢轴上转动一个或两个侧面后视镜以消除在这些条件期间潜在的盲点。在一个实施例中，该后视镜控制系统从车辆方向盘角度传感器、偏航角速度传感器、车辆速度传感器、转向信号指示器、全球定位系统(GPS)接收器以及地图信息的一个或多个中接收输入信号，以确定车辆是正在转向还是将要转向。

本发明的附加优点和特征可以从下面的描述和所附权利要求并结合附图而更明白地看出。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的多个车辆在三车道公路上转弯的平面图，其中，这些车辆利用后视镜控制系统来自动调整车辆的侧面后视镜的后视角，以消除在转向期间的潜在盲点；

图2是根据本发明的一个实施例的两辆车行进在三车道高速公路的平面图，其中，这些车辆利用后视镜控制系统来自动调整车辆的侧面后视镜的后视角，以消除在变道期间的潜在盲点；

图3是根据本发明的一个实施例的两辆车从两个双车道高速公路并到一条三车道高速公路的平面图，其中，这些车辆包括侧面后视镜控制系统，用于自动调整车辆的侧面后视镜的后视角以消除潜在的盲点；

图4是根据本发明的一个实施例的一辆车并到高速公路的平面图，其中，该车辆包括侧面后视镜控制系统，用于自动调整车辆的侧面后视镜的后视角以消除潜在的盲点；

图5是根据本发明的一个实施例的车辆的平面图，该车辆包括侧面后视镜控制系统，用于在枢轴上转动车辆的侧面后视镜；

图6是根据本发明的一个实施例的车辆的框图平面图，该车辆包括侧面后视镜控制系统；和

图7是示出根据本发明的一个实施例的一个过程的流程图，该过程用于响应于某些输入信号而调整车辆的侧面后视镜以消除潜在的盲点。

具体实施方式

下面对本发明的实施例的讨论针对侧面后视镜控制系统，用于响应于输入信息而调整车辆侧镜的后视角，这在本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制本发明以及应用或用途。

图1是在三车道公路20上绕着弯道18行进的四辆车10、12、14和16的平面图。车辆10在公路20的中心车道22中，并刚好已经完成绕着弯道18的行进。车辆12在公路20的中心车道22中，并正在靠近弯道18。车辆14在公路20的外车道24中且在弯道18中，并且车辆16在公路20的内车道26中且在弯道18中。车辆10包括驾驶员侧后视镜30和乘客侧后视镜32，车辆14包括驾驶员侧后视镜34和乘客侧后视镜36，并且车辆16包括驾驶员侧后视镜38和乘客侧后视镜40。

根据本发明，自动地在枢轴上转动车辆10、14和16的后视镜30-40，以改变后视镜30-40的后视区域，从而消除转过弯道18可能引起的潜在盲点。特别地，车辆10的乘客侧面后视镜32自动在枢轴上从正常后视区域44远离车辆10，转动预定数量的角度到修改的后视区域46。因此，操作车辆10的车辆操作者48将能够在转向期间更好地看到内车道26中的车辆16。同样，车辆14的乘客侧面后视镜36自动在枢轴上从正常后视区域50朝外转动到修改的后视区域52，因此车辆14的车辆操作者54可以更容易地看到车辆12。

图2是车辆60沿着三车道高速公路64的外车道62行进和车辆66沿着高速公路64的内车道68行进的平面图。在本图解中，车辆60的车辆操作者70和车辆66的车辆操作者72都想要改变车道到高速公路64的中心车道74。当车辆操作者70和72施加他们相应的转向信号以进行车道改变，或转动车辆方向盘时，车辆66的驾驶员侧后视镜76自动地从正常后视区域78调整到修改的后视区域80，以允许车辆操作者72更好地看到中心车道74。同样，车辆60的乘客侧后视镜82自动地从正常后视区域86调整到修改的后视区域88，以允许车辆操作者70更好地看到中心车道74和车辆66。在该图解中，车辆操作者72已经开始进行从车道68到车道74的车道改变。因此，车辆操作者70应当让行于车辆66。因为后视镜82已经被调整到修改的后视区域88，所以车辆操作者70能够更好地看到车辆66正在往车道74中移动。

图3是车辆90沿着双车道高速公路94的内车道92行进和车辆96沿着双车道高速公路100的内车道98行进的平面图，其中双车道高速公路94和100合并成一条三车道高速公路。基于预定输入，比如地图或GPS信息，当车辆96靠近高速公路94和100的合并处时，车辆96的乘客侧面后视镜110自动地在枢轴上从正常后视区域112朝外转动到修改的后视区域114，使得当高速公路94和100合并时车辆操作者116可以更好地看到车道92。同样，当车辆90靠近高速公路94和100的合并处时，车辆90的驾驶员侧后视镜118自动地在枢轴上从正常后视区域120朝外转动到修改的后视区域122，使得车辆操作者124可以更好地看到车道98和车辆96。在该图解中，车辆90相对于车辆96具有道路行驶权。通过提供修改的后视区域122，车辆操作者124可加速车辆90以更安全地在车辆96之前进入合并处。

图4是车辆130沿着双车道高速公路134的右车道132行进的平面图。车辆136正从合并车道138进入车道132。基于预定的输入，比如地图或GPS信息，当车辆136并到高速公路134上时，车辆136的驾驶员侧后视镜140自动地在枢轴上从正常后视区域142转动到修改的后视区域144，使得车辆操作者152可以更好地看到车道132和车辆130。同样，车辆130的乘客侧后视镜146自动地在枢轴上从正常后视区域148转动到修改的后视区域150，以消除潜在的盲点并允许车辆操作者154更好地看到合并车道138。在该图解中，车辆操作者152应当让行于车辆130。通过提供修改的后视区域144，车辆操作者152能够更好地看到车辆130，并且采取适当的驾驶操纵，比如加速。

图5是车辆156的平面图，该车辆156包括驾驶员侧后视镜配件158和乘客侧后视镜配件160。车辆156还包括用于转动车辆156的前轮164和166的方向盘162。驾驶员侧后视镜配件158包括长度大约为200mm的平面镜168，并且为车辆操作者174提供在车辆156的驾驶员侧20°-30°的后视场区域170。乘客侧后视镜配件160包括凸面镜172，其为车辆操作者174提供在车辆156的乘客侧20°-30°的后视场区域176。选择凸面镜172的曲率使得车辆操作者174在乘客侧上具有与他处于驾驶员侧时相同的视场，而不必因为车辆操作者174和凸面镜172之间的距离增加而增加凸面镜172的尺寸。镜子168和172的尺寸和曲率以及区域170和176的尺寸由联邦后视镜标准确定。

根据本发明的一个非限制性实施例，镜子168和172在枢轴上从正常后视区域向修改的后视区域转动预定的量，比如5°。镜子5°的旋转使镜子区域170和176在枢轴上远离车辆156旋转10°。区域170和176的尺寸保持大致相同，但是区域170和176的方向发生了变化。

在本领域中已知许多不同的设计，用来在枢轴上转动或制动后视镜配件的镜子。本发明提出使用任何适当的接收控制信号的镜子制动系统，就如将在下面所详细描述的，以在上面讨论的各种车辆操作条件期间提供镜子的清晰度。

图6是车辆180的平面图，该车辆180包括用于转向车辆180的前轮184和186的车辆方向盘182。方向盘角度传感器188耦合到柱状物190，该柱状物190在方向盘182旋转以转向车轮184和186时旋转，其中传感器188提供表示旋转的信号。车辆180包括驾驶员侧后视镜192和乘客侧后视镜194。如上所述，后视镜192和194在枢轴上转动以在变道、并道和转向等期间消除潜在的盲点。后视镜控制系统196在这些车辆操作条件期间自动控制后视镜192和194的位置。

后视镜控制系统196从车辆速度传感器198、车辆偏航角速度传感器200、转向信号传感器202、GPS接收器204的输出端和数字地图信息206接收车辆操作信息。此外，后视镜控制系统196从方向盘角度传感器188接收方向盘角度信号。上述所有到后视镜控制系统196的输入都可以从用于其它车辆系统的已知车辆传感器和系统中得到，比如车辆稳定性和增强系统。

与上述的讨论一致，后视镜控制系统196使用传感器信号，来确定后视镜192和194的后视区域是否以及何时需要被改变，以消除潜在的盲点。例如，如果后视镜控制系统196从地图信息和/或GPS信息确定道路中出现转弯，或者正要进行并道等等，后视镜控制系统196将在此事件出现之前调整后视镜192或194的适当后视区域，以消除潜在的盲点。同样，如果车辆操作者接通转向信号或开始用于变道、并道等的转向，则后视镜控制系统196可以由此调整后视镜192或194的后视区域，以消除潜在的盲点。此外，后视镜控制系统196可以使用方向盘角度信号、车辆速度信号和车辆偏航角速度信号来确定用于倾斜转弯的后视镜192和194的适当位置。方向盘角度传感器188和车辆偏航角速度传感器200给予控制系统196相似的信息，但是，例如，如果车辆180正在倾斜转弯的道路上转向，则车辆偏航角速度可能大于由方向盘传感器188所指示的。

上面的讨论描述了将后视镜192和194的后视区域从正常后视位置变化到修改的后视位置，并接着再变化回来。但是，在一个可替换的实施例中，后视镜控制系统196可根据车辆驾驶条件选择性地在角度范围上或在若干离散后视位置处不断改变后视镜192和194的后视角。后视镜控制系统196能够使用简单的算法来基于仅仅几个输入而将后视镜192和194的后视角从正常后视区域调整到修改的后视区域。可替换地，后视镜控制系统196可应用复杂的算法来基于如上讨论的各种传感器的许多输入在预定范围上改变后视镜192和194的后视区域。

图7是示出后视镜控制系统196的控制算法的一种可能操作的流程图220，该后视镜控制系统196用于控制后视镜192和194的位置。该算法在框222将镜子标记设置为真(T)。该算法接着在框224感测后视镜192和194的位置以确定它们是在正常的后视位置还是在修改的后视位置。如上所讨论的，该算法接着在框226读取车辆速度、车辆偏航角速度、转向角、方向盘位置、地图信息和GPS信息的传感器和信息信号。

该算法接着在判定菱形228确定方向盘182是否被转动或者转向信号是否接通，以确定车辆操作者是正打算向右转还是向左转，比如用于变道。如果在判定菱形228处方向盘182转动或者转向信号接通，则该算法在框230基于转向信号的方向、车辆速度、车辆偏航角速度和/或方向盘角度，来计算确定适当后视镜192或194的适当位置的命令信号。如果在框222镜子标记还没有被设置为真，该算法接着在框232将镜子标记设置成等于真，并且在框234设置所计算的适当后视镜190和/或192的位置。该算法接着在返回到框224以确定后视镜190和192的位置。

如果该算法在判定菱形228确定方向盘182没有转动并且转向信号没有接通，则该算法在判定菱形236根据地图和GPS数据来确定车辆180是否正在或将要在弯曲路径上行进。如果车辆180正在或将要沿着弯曲路径行进，则该算法接着在框238计算用于调整适当后视镜190或192的命令信号，以便根据路径的曲率量、车辆速度和/或方向盘角度来改变后视位置。如果道路中的弯曲路径是倾斜转弯的，则对于适当的后视角可能需要增加后视镜190或192的后视区域。因此，该算法在判定菱形240确定道路中的弯曲是否是倾斜转弯的。该信息可以从地图信息，或通过比较车辆操作者转动方向盘182的量与实际的车辆偏航角速度而得到。如果在判定菱形240处转向是倾斜转弯的，则该算法在框242处修改倾斜转向的命令角度，并继续在框232处设置镜子标记等于真，并在框234设置适当后视镜190或192的位置。该算法接着返回到框224以确定后视镜190和192的位置。

如果该算法在判定菱形228处确定方向盘182没有转动且转向信号没有接通，并且在判定菱形236处确定车辆180不是在弯曲路径上行进，则该算法在判定菱形244处确定车辆180是否并道。如果在判定菱形224处车辆180正在并道，则该算法在框246根据地图信息、GPS接收器信息和/或方向盘角度信号来计算用于设置适当后视镜190或192的位置的命令信号。该算法接着继续在框232将镜子标记设置为等于真，并且在框234设置后视镜190或192的角度。该算法接着返回到框224以确定后视镜190和192的位置。

如果该算法在判定菱形228处确定方向盘182没有转动且转向信号没有接通，在判定菱形236处确定车辆180不是在弯曲路径上行进，并且在判定菱形244处确定车辆180不是正在并道，则该算法在判定菱形248处确定镜子标记是否被设置为真。如果镜子标记在判定菱形248被设置为真，则该算法在框250将镜子标记设置为等于假，在框252生成用于正常后视区域的后视位置命令信号，并在框234设置正常后视角。当车辆条件变化时将流程图220不断地一直保持下去，该算法接着在框224继续检测后视镜192和194的位置。

在其它实施例中可以改变在判定菱形228确定方向盘是否转动或转向信号是否接通，在判定菱形236确定车辆180是否正在或将要在弯曲路径上行进，以及在判定菱形244确定车辆180是否并道的顺序。

前面的讨论仅仅公开和描述了本发明的示例实施例。本领域的技术人员将容易从这样的讨论和附图以及权利要求中认识到，可以在其中作出各种变化、修改和变型而不会偏离如随后权利要求中所限定的本发明的精神和方法。

Claims (17)

1.一种基于预定的车辆操作条件自动地在正常后视区域和修改的后视区域之间调整车辆侧面后视镜的系统，所述系统包括：

多个传感器，用于提供表示车辆条件的信号；和

后视镜控制器，用于控制后视镜的位置，所述后视镜控制器响应于所述信号并在正常后视区域和修改的后视区域之间改变所述后视镜的后视角。

2.根据权利要求1的系统，其中所述多个传感器是从由车辆方向盘角度传感器、车辆速度传感器、车辆偏航角速度传感器、车辆转向信号传感器、GPS接收器和数字地图构成的组中选择的。

3.根据权利要求1的系统，其中所述后视镜控制器响应于车辆转向或车辆的预期转向而将后视镜从正常后视区域移动到修改的后视区域。

4.根据权利要求3的系统，其中所述多个传感器包括方向盘角度传感器，所述方向盘角度传感器提供信号给车辆转向的后视镜控制器。

5.根据权利要求1的系统，其中所述后视镜控制器基于地图信息响应于道路中转向或并道而将后视镜从正常后视区域移动到修改的后视区域。

6.根据权利要求1的系统，其中所述后视镜控制器响应于来自GPS接收器和地图信息的车辆位置信号而将后视镜从正常后视区域移动到修改的后视区域。

7.根据权利要求1的系统，其中正常后视区域和修改的后视区域之间的差异大约为5°。

8.根据权利要求1的系统，其中所述后视镜控制器将后视镜移动到预定的位置范围中的任何位置。

9.一种车辆，包括：

包括镜子的后视镜配件，所述镜子可相对于所述后视镜配件自动调整，以便改变所述后视镜的后视角；

车辆方向盘角度传感器，用于提供车辆方向盘位置的信号；

车辆速度传感器，用于提供车辆速度的信号；

车辆偏航角速度传感器，用于提供车辆偏航角速度的信号；

车辆转向信号传感器，用于提供与车辆转向信号有关的信号；

GPS接收器和数字地图，用于提供车辆位置和道路信息的信号；和

用于控制后视镜位置的后视镜控制器，所述后视镜控制器响应于来自车辆方向盘角度传感器、车辆速度传感器、车辆偏航角速度传感器、车辆转向信号传感器、GPS接收器和数字地图的信号，所述后视镜控制器基于这些信号设置后视镜的位置，其中所述后视镜控制器响应于车辆转向或车辆的预期转向、并道条件或变道条件而将后视镜从正常后视区域移动到修改的后视区域。

10.根据权利要求9的车辆，其中后视镜的位置移动大约5°。

11.根据权利要求9的车辆，其中所述后视镜控制器将后视镜移动到预定的位置范围中的任何位置。

12.一种基于车辆操作条件自动地在正常后视区域和修改的后视区域之间设置车辆侧面后视镜的位置的方法，所述方法包括：

确定后视镜的当前位置；

确定车辆的转向信号是否被激活；

如果转向信号被激活，则移动后视镜到修改的后视位置；

确定车辆是否正在或将要沿着弯曲路径行进；

如果车辆正在或将要沿着弯曲路径行进，则移动后视镜到修改的后视位置；

确定车辆是否正在或将要并道；并且

如果车辆正在或将要并道，则移动后视镜到修改的后视位置。

13.根据权利要求12的方法，还包括如果转向信号被激活，则使用车辆速度信号、车辆偏航角速度信号和车辆方向盘位置信号的集合来确定后视镜是否应当移动到修改的后视位置。

14.根据权利要求12的方法，还包括如果车辆正在或将要沿着弯曲路径行进，则使用车辆速度信号、道路曲率信号和车辆方向盘位置信号的集合来确定后视镜是否应当移动到修改的后视位置。

15.根据权利要求12的方法，还包括如果车辆正在或将要并道，则使用GPS接收器信号、地图信息信号和和车辆方向盘位置信号的集合来确定后视镜是否应当移动到修改的后视位置。

16.根据权利要求12的方法，还包括如果转向信号被激活，则使用车辆速度信号、车辆偏航角速度信号、车辆方向盘位置信号、GPS接收器信号和地图信息信号的集合来确定后视镜是否应当移动到修改的后视位置，如果车辆正在或将要沿着弯曲路径行进，则使用所述信号集合来确定后视镜是否应当移动到修改的后视位置，并且如果车辆正在或将要并道，则使用所述信号集合来确定后视镜是否应当移动到修改的后视位置。

17.根据权利要求12的方法，其中确定车辆是否正在沿着弯曲路径行进包括确定弯曲路径是否倾斜转弯。

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