发明内容
本发明的目的在于,提供一种汽车转向灯自动控制系统,其实现简单,有助于降低汽车驾驶员忘记开启或关闭转向灯所带来的危险,提升汽车驾驶安全性。
本发明的目的另在于,提供一种汽车转向灯自动控制方法,其实现简单,有助于降低汽车驾驶员忘记开启或关闭转向灯所带来的危险,提升汽车驾驶安全性。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明提出一种汽车转向灯自动控制系统包括车轮速度传感器、方向盘转角传感器、车身控制器及转向灯。车轮速度传感器用以获取车轮速度信息,方向盘转角传感器用以获取方向盘转角信息。车身控制器与车轮速度传感器及方向盘转角传感器连接,并包括信息输入模块、信息处理模块及信息输出模块。信息输入模块接收来自车轮速度传感器的车轮速度信息及来自方向盘转角传感器的方向盘转角信息。信息处理模块处理车轮速度信息及方向盘转角信息从而获得转向灯控制信号。信息输出模块发送转向灯控制信号。转向灯与车身控制器连接,接收来自信息输出模块的转向灯控制信号。
本发明还提出一种汽车转向灯自动控制方法,其包括以下步骤。首先,利用车轮速度传感器获取车轮速度信息传送至车身控制器;利用方向盘转角传感器获取方向盘转角信息传送至车身控制器。然后,利用车身控制器的信息输入模块接收车轮速度信息以及方向盘转角信息,并利用车身控制器的信息处理模块处理车轮速度信息以及方向盘转角信息,从而获得转向灯控制信号,再利用车身控制器的信息输出模块发送转向灯控制信号至转向灯。
本发明的有益效果是,本发明的汽车转向灯自动控制系统和方法,是利用车身控制器的信息输入模块接受来自车轮速度传感器的车轮速度信息及来自方向盘转角传感器的方向盘转角信息,并经由信息处理模块处理车轮速度信息及方向盘转角信息从而获得转向灯控制信号,在通过信息处理模块将转向灯控制信号发送至转向灯,因此,汽车转向灯自动控制系统和方法的实现简单,成本较低。而且,车轮速度信息及方向盘转角信息都能及时的传送到车身控制器并及时的获得转向灯控制信号发送至转向灯,有助于降低汽车驾驶员忘记开启或关闭转向灯所带来的危险,提升汽车驾驶安全性。
具体实施方式
图1是本发明一实施例的汽车转向灯自动控制系统的结构示意图。图2是本发明一实施例的汽车转向灯自动控制系统的模块功能示意图。请一并参照图1和图2,本实施例的汽车转向灯自动控制系统100包括车轮速度传感器110、方向盘转角传感器120(steering angle sensor,SAS)、车身控制器130(body controlmodule,BCM)以及转向灯140。
车轮速度传感器110用以获取车轮速度信息V,本实施例中,车轮速度传感器110例如可以是防抱死制动系统(antilock brake system,ABS)(图未示)中带有的车轮速度传感器,无需额外加装。方向盘转角传感器120用以获取方向盘转角信息A。方向盘转角信息A例如包括转角方向和转角角度,其中转角方向包括对应左转的逆时针方向转角方向以及对应右转的顺时针方向转角方向。车轮速度传感器110与方向盘转角传感器120与车身控制器130连接,并通过控制器局域网(controller area network,CAN)总线向车身控制器130传送信息。本实施例中,如图1所示,CAN总线例如是双线传输的控制器局域网总线。车轮速度传感器110获取的车轮速度信息V和方向盘转角传感器120获取的方向盘转角信息A均通过CAN总线传送到车身控制器130。
承上述,车身控制器130与车轮速度传感器110及方向盘转角传感器120连接,通过CAN总线来传输车轮速度传感器110获取的车轮速度信息V和方向盘转角传感器120获取的方向盘转角信息A等输入信息。本实施例中,车身控制器130包括信息输入模块131、信息处理模块132及信息输出模块133。其中,信息输入模块131用于接收来自车轮速度传感器110的车轮速度信息V以及来自方向盘转角传感器120的方向盘转角信息A。信息处理模块132用于处理车轮速度信息V以及方向盘转角信息A,从而获得转向灯控制信号C。信息处理模块132对车轮速度信息V以及方向盘转角信息A的处理和相关转向灯控制信号C的获得是依据汽车行驶状况而定,将在后续的汽车转向灯自动控制方法中详细介绍。信息输出模块133用于发送转向灯控制信号C。
转向灯140与车身控制器130连接,以实现转向灯140与车身控制器130之间相互的信息传送。一方面,转向灯140用于接收来自信息输出模块133的转向灯控制信号C,通过接收到的转向灯控制信号C来控制转向灯140的开起和关闭。另一方面,转向灯140在接收到转向灯控制信号C之后会形成转向灯状态信号S进一步反馈给车身控制器130的信息输入模块131。可以理解的是,转向灯140通常包括左转向灯和右转向灯,转向灯控制信号C例如是通过继电器(图未示)来控制左转向灯和右转向灯的开起和关闭,在此不再赘述。
此外,本实施例的汽车转向灯自动控制系统100还包括与车身控制器130连接的油门开度传感器150。油门开度传感器150用以获取油门开度信息O并传送至车身控制器130。车身控制器130的信息输入模块131还用于接收来自油门开度传感器150的油门开度信息O,信息处理模块132用于处理车轮速度信息V和方向盘转角信息A的同时,结合油门开度信息O,从而获得转向灯控制信号C。信息处理模块132对车轮速度信息V、方向盘转角信息A以及油门开度信息O的处理和相关转向灯控制信号C的获得是依据汽车行驶状况而定,将在后续的汽车转向灯自动控制方法中详细介绍。
本实施例的汽车转向灯自动控制系统100还包括与车身控制器130连接的档位装置160。档位装置160用以获取倒档信息R并传送至车身控制器130。车身控制器130的信息输入模块131还用于接收来自档位装置160的倒档信息R,信息处理模块132用于在处理车轮速度信息V和方向盘转角信息A的同时,结合倒档信息R,从而获得转向灯控制信号C。信息处理模块132对车轮速度信息V、方向盘转角信息A以及倒档信息R的处理和相关转向灯控制信号C的获得是依据汽车行驶状况而定,将在后续的汽车转向灯自动控制方法中详细介绍。
另外,本实施例的汽车转向灯自动控制系统100还包括与车身控制器130连接的仪表盘170,仪表盘170用于接收来自信息输出模块133的转向灯控制信号C,并显示转向灯控制信息。此外,当通过反馈给车身控制器130的转向灯状态信号S判断转向灯140控制失效时,仪表盘170还用于显示警示信息。
下面将对汽车转向灯自动控制系统100的转向灯自动控制方法进行具体说明。汽车从起步、超车、倒车,以致到靠边停车的各种行驶状态过程中,利用车轮速度传感器110获取车轮速度信息V,利用方向盘转角传感器120获取方向盘转角信息A,且车轮速度信息V和方向盘转角信息A等输入信息均通过CAN总线被实时传送至车身控制器130的信息输入模块131,车轮速度信息V例如包括行驶速度,方向盘转角信息A例如包括转角方向和转角角度。油门开度信息O和倒车信息R等输入信息也被实时的传送到车身控制器130的信息输入模块131。然后,利用车身控制器130的信息输入模块131接收输入信息,并利用车身控制器130的信息处理模块133处理输入信息,从而获得转向灯控制信号C,再利用车身控制器130的信息输出模块133发送转向灯控制信号C至转向灯140对转向灯140进行控制。图3是本发明一实施例的汽车转向灯自动控制方法的利用车身控制器130的信息处理模块133处理输入信息与所输出的转向灯控制信号C的关系对照图。以下将具体说明信息处理模块133处理输入信息从而获得转向灯控制信号C的步骤。
请参照图1和图3,汽车起步时,车轮速度信息V和方向盘转角信息A均通过CAN总线被实时传送至车身控制器130的信息输入模块131。信息处理模块133对车轮速度信息V例如行驶速度进行计算处理,从而得到行驶加速度,信息处理模块133继而依据行驶加速度,行驶速度、转角方向和转角角度进行判断,确定是否需要开起转向灯140。具体地,汽车起步时,信息处理模块133判断行驶加速度为正值且行驶速度小于第一速度预设值(例如选自5~15KM/h),转角方向为逆时针且转角角度大于第一角度预设值(例如5度),那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向灯开起控制信号。值得一提的是,转向灯控制信号C可包括转向灯闪烁的时间信号,例如起步时可设定左转向灯闪烁第一时长,(例如2.5秒)。左转向灯在闪烁第一时长后,将自动关闭。需要注意的是,汽车的起步左转过程也可能在小于第一时长的时间内完成,此时,信息处理模块133实时依据转角方向和转角角度进行判断,如果转角方向为逆时针且转角角度为第一角度预设值±角度扩展限值(例如2度),则判断汽车起步左转完成,那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向灯关闭信号。
值得一提的是,汽车是在路口起步左转时,信息处理模块133判断行驶加速度为正值且行驶速度小于第一速度预设值(例如选自5~15KM/h),转角方向为逆时针且转角角度大于第一角度预设值(例如5度),那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C仍然为左转向灯开起控制信号。汽车是在路口起步右转时,信息处理模块133判断行驶加速度为正值且行驶速度小于第一速度预设值(例如选自5~15KM/h),转角方向为顺时针且转角角度大于第一角度预设值(例如5度),那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为右转向灯开起控制信号。且左转向灯和右转向等均在闪烁第一时长后自动关闭。需要注意的是,汽车的路口左转或右转过程也可能在小于第一时长的时间内完成,此时,信息处理模块133实时依据转角方向和转角角度进行判断,路口左转时,左转向灯开起后,如果转角方向为逆时针且转角角度为第一角度预设值±角度扩展限值(例如2度),则判断汽车路口左转完成,那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向灯关闭信号。路口右转时,右转向灯开起后,如果转角方向为顺时针且转角角度为第一角度预设值±角度扩展限值(例如2度),则判断汽车路口右转完成,那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为右转向灯关闭信号。
汽车超车时,车轮速度信息V和方向盘转角信息A均通过CAN总线被实时传送至车身控制器130的信息输入模块131,油门开度信息O也被实时的传送到车身控制器130的信息输入模块131,油门开度信息O例如包括油门开度。信息处理模块133对车轮速度信息V例如行驶速度进行计算处理,从而得到行驶加速度,信息处理模块133继而依据行驶加速度,油门开度、转角方向和转角角度进行判断,确定是否需要开起转向灯140。具体地,汽车超车时,信息处理模块133判断行驶加速度为正值且油门开度增加,转角方向为逆时针且转角角度大于第二角度预设值(例如10度),信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向灯开起控制信号。第二角度预设值可以与第一角度预设值相同或不相同。值得一提的是,转向灯控制信号C可包括转向灯闪烁的时间信号,例如超车时可设定左转向灯闪烁第二时长(例如2秒)。左转向灯在闪烁第二时长后,将自动关闭。也就是说,可以设定第一时长和第二时长有足够的区别,如此就可以通过左转向灯闪烁的时间长短来判断是起步还是超车。
需要注意的是,汽车超车过程也可能在小于第二时长的时间内完成,此时,信息处理模块133实时依据油门开度、转角方向和转角角度进行判断,如果油门开度趋于稳定不变,转角方向为逆时针且转角角度为第二角度预设值±角度扩展限值(例如2度),则判断汽车超车完成,那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向灯关闭信号。
汽车倒车时,车轮速度信息V和方向盘转角信息A均通过CAN总线被实时传送至车身控制器130的信息输入模块131。倒车信息R也被实时的传送到车身控制器130的信息输入模块131,信息处理模块133依据行驶速度、转角方向、转角角度和倒车信息进行判断,确定是否需要开起转向灯140。具体地,汽车向左后方倒车时,信息处理模块133判断行驶速度小于第二速度预设值(例如是10KM/h),转角方向为逆时针且转角角度大于第三角度预设值(例如5度),那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向灯开起控制信号。汽车向右后方倒车时,信息处理模块133判断行驶速度小于第二速度预设值(例如是10KM/h),转角方向为顺时针且转角角度大于第三角度预设值(例如5度),那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为右转向灯开起控制信号。值得一提的是,第二速度预设值可与第一速度预设值相同或不相同;第二角度预设值可以与第一角度预设值或第二角度预设值相同或不相同。转向灯控制信号C可包括转向灯闪烁的时间信号,例如倒车时可设定左或右转向灯闪烁第三时长(例如3秒)。左转向灯和右转向灯均在闪烁第三时长后自动关闭。也就是说,可以设定第一时长和第三时长有足够的区别,如此就可以例如通过左转向灯闪烁的时间长短来判断是起步还是倒车。
需要注意的是,汽车的向左后方倒车或向右后方倒车的过程也可能在小于第三时长的时间内完成,此时,信息处理模块133实时依据转角方向和转角角度进行判断,汽车向左后方倒车时,左转向灯开起后,如果转角方向为逆时针且转角角度为第三角度预设值±角度扩展限值(例如2度),则判断汽车向左后方倒车完成,那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向灯关闭信号。汽车向左后方倒车时,右转向灯开起后,如果转角方向为顺时针且转角角度为第三角度预设值±角度扩展限值(例如2度),则判断汽车向后方倒车完成,那么信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向灯关闭信号。
汽车靠边停车时,车轮速度信息V和方向盘转角信息A均通过CAN总线被实时传送至车身控制器130的信息输入模块131。信息处理模块133对车轮速度信息V例如行驶速度进行计算处理,从而得到行驶车加速度,信息处理模块133继而依据行驶加速度,行驶速度、转角方向和转角角度进行判断,确定是否需要开起转向灯140。具体地,汽车靠边停车时,行驶加速度为负值且行驶速度小于第三速度预设值(例如是10KM/h),转角方向为顺时针且转角角度大于第四角度预设值(例如5度),信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为右转向灯开起控制信号。第三速度预设值可与第一速度预设值或第二速度预设值相同或不相同;第四角度预设值可以与第一角度预设值、第二角度预设值、第三预设值相同或不相同。值得一提的是,转向灯控制信号C可包括转向灯闪烁的时间信号,例如靠边停车时可设定右转向灯闪烁第四时长(例如2.5秒)。也就是说,可以设定右转的右转向灯闪烁时长和第四时长有足够的区别,如此就可以通过右转向灯闪烁的时间长短来判断是右转还是靠边停车。
此外,转向灯140在接收到转向灯控制信号C之后会形成转向灯状态信号S反馈给车身控制器130的信息输入模块131。如果信息处理模块133通过判断转向灯控制信号C和转向灯140在接收到转向灯控制信号C之后反馈的转向灯状态信号S不一致时,会同时生成警示信号W传送给仪表盘170,并通过显示例如图文或声音等的警示信息。如果信息处理模块133通过判断转向灯控制信号C和转向灯140在接收到转向灯控制信号C之后反馈的转向灯状态信号S一致,仪表盘170会显示与来自信息输出模块133的转向灯控制信号C对应的转向灯控制信息。
汽车在实际过程中的行驶状态十分复杂,本案未具体提及的汽车行驶状态的转向灯的控制也可以参照前述汽车起步、超车、倒车,以致靠边停车的行驶状态,依据车轮速度信息、方向盘转角信息等输入信息来进行的转向灯的控制,在此不再一一赘述。
图4是本发明另一实施例的汽车转向灯自动控制系统的结构示意图。请参照图4,本实施例的汽车转向灯自动控制系统200与汽车转向灯自动控制系统100大致相同,二者的区别在于,汽车转向灯自动控制系统200还包括雷达装置,用于获取障碍物信息。本实施例中,雷达装置280包括设置在汽车车头的第一雷达281以及设置在汽车尾部的第二雷达282。本实施例中,障碍物信息B例如是包括第一雷达281获取的汽车与前方行驶汽车的第一距离D1,或第二雷达282获取的汽车与后方行驶汽车的第二距离D2。值得一提的是,雷达装置280也可包括更多个雷达,例如还可包括设置在汽车两侧面的雷达,以获取更为准确的障碍物信息B。障碍物信息B也通过CAN总线被实时传送至车身控制器130的信息输入模块131。例如汽车在超车时,信息处理模块133可依据车轮速度信息V、方向盘转角方向信息A并进一步依据障碍物信息B来辅助判断并获得的转向灯控制信号C。当行驶加速度为正值且油门开度增加,转角方向为逆时针且转角角度大于第二角度预设值(例如10度),如果行驶速度大于速度阈值(例如100KM/h),且第一距离D1和第二距离D2其中至少一个小于距离阈值(例如5M),信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为禁止开起转向灯信号,同时生成警示信号W传送给仪表盘170,并通过显示例如图文或声音等的警示信息,以提醒驾驶员此时不要超车。当然,如果汽车行驶速度小于速度阈值(例如100KM/h),且第一距离D1和第二距离D2都大于距离阈值(例如5M),信息处理模块133获得的转向灯控制信号C为左转向等开起信号。
综上所述,本案实施例中的汽车转向灯自动控制系统和方法,是利用车身控制器的信息输入模块接受来自车轮速度传感器的车轮速度信息及来自方向盘转角传感器的方向盘转角信息,并经由信息处理模块处理车轮速度信息及方向盘转角信息从而获得转向灯控制信号,在通过信息处理模块将转向灯控制信号发送至转向灯,因此,汽车转向灯自动控制系统和方法的实现简单,成本较低。而且,车轮速度信息及方向盘转角信息都能及时的传送到车身控制器并及时的获得转向灯控制信号发送至转向灯,能够在驾驶员进行相关汽车驾驶操作例如起步、超车、倒车己靠边停车等时及时开起或关闭转向灯,有助于降低汽车驾驶员忘记开启或关闭转向灯所带来的危险,提升汽车驾驶安全性。