CN104723956A - 倒车辅助装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，公开了一种倒车辅助装置和方法，该装置包括第一连杆组件、第二连杆组件、弯曲度测量设备、控制器和警报器，所述第一连杆组件和第二连杆组件均可弯曲，所述第一连杆组件的长度比所述第二连杆组件长且位于所述第二连杆组件的外围，所述第一连杆组件和第二连杆组件的两端分别设有用于与车身连接的连接件。本发明控制器根据第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度变化情况来控制警报器发出不同的警报声，通过不同的警报声音来提醒驾驶员车身与障碍物的距离，进而方便驾驶员准确判断车身后部的环境情况而顺利倒车。

Description

倒车辅助装置和方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种倒车辅助装置和方法。

背景技术

在现有技术中，许多驾驶员在操作一些大、中型车辆进行倒车过程，由于无法准确判断车辆外围轮廓，车身在倒车拐角处容易与外部障碍物发生刮蹭、碰撞，进而对车身造成擦伤或损坏，因此，经常需要其他人员在车辆外观测并给与驾驶员提示，或者需要驾驶员个人频繁停车并离开驾驶室查看车身后部环境情况才能顺利倒车，其过程十分繁琐。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种倒车辅助装置和方法，以方便驾驶员准确判断车身后部环境情况而顺利倒车。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种倒车辅助装置，其包括第一连杆组件、第二连杆组件、弯曲度测量设备、控制器和警报器，所述第一连杆组件和第二连杆组件均可弯曲，所述第一连杆组件的长度比所述第二连杆组件长且位于所述第二连杆组件的外围，所述第一连杆组件和第二连杆组件的两端分别设有用于与车身连接的连接件；

所述弯曲度测量设备用于测量所述第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度并发送给所述控制器，所述控制器根据所述第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度变化情况来控制警报器发出不同的警报声，以提醒驾驶员车身的倒车情况。

进一步地，所述第一连杆组件和第二连杆组件均由多根连杆通过销轴可转动地连接而成。

进一步地，所述弯曲度测量设备为旋转式电阻，每根所述销轴均安装有所述旋转式电阻，所述旋转式电阻与所述控制器连接。

进一步地，所述连接件包括固定杆，第一连杆组件和第二连杆组件的两端分别通过同一根固定杆连接，所述固定杆与车身可拆卸连接。

进一步地，所述连接件还包括吸盘，所述固定杆的两端分别设有所述吸盘，所述固定杆通过吸盘吸附在车身上。

进一步地，所述警报器为蜂鸣器。

进一步地，还包括复位开关，用于弯曲度测量设备和控制器的复位。

进一步地，还包括壳体，所述控制器、警报器和复位开关均设于所述壳体内。

本发明还提供一种倒车辅助方法，倒车之前，先判断车辆的倒车方向，将第一连杆组件和第二连杆组件安装在车身后部沿倒车方向的位置，第一连杆组件位于第二连杆组件的外围；倒车过程中，控制器根据第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度变化情况来控制警报器发出不同的警报声，以提醒驾驶员车身的倒车情况。

进一步地，所述第一连杆组件和第二连杆组件均由多根连杆通过销轴可转动地连接而成，在倒车过程中，通过安装在所述销轴上的旋转式电阻来分别测量第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度变化情况。

进一步地，分别建立第一连杆组件和第二连杆组件的分段数学函数；当第一连杆组件发生弯曲变形时，控制器向警报器发出一种指令信号使其以低频声音信号报警以提醒驾驶员；控制器反复计算第一连杆组件的分段数学函数和第二连杆组件的分段数学函数，当二者出现公共解时，则判定第一连杆组件和第二连杆组件发生干涉，此时，判断出车辆外部障碍物即将与车身发生接触，控制器向蜂鸣器发出另一种指令信号使其以高频声音信号报警以提醒驾驶员。

进一步地，所述第一连杆组件的分段数学函数为：f（x₁）=x₁*tanθ₁，……，f（x_n）=f（x_n-1）+x_n*tanθ_n；所述第二连杆组件的分段数学函数为：F（x₁）=x₁*tanφ₁，……，F（x_n）=F（x_n-1）+x_n*tanφ_n；

其中，以第一连杆组件与固定杆的连接点O作为原点，以该固定杆的长度方向作为y轴，以指向第一连杆组件和第二连杆组件内侧的方向作为x轴，l₁、……、l_n为第二连杆组件接近原点O的一端到另一端的各连杆的长度，0＜x₁＜l₁，……，x_n-1＜x_n＜l₁+……+l_n，L₁、……、L_n为第一连杆组件接近原点O的一端到另一端的各连杆的长度0＜x₁＜L₁，……，x_n-1＜x_n＜L₁+……+L_n。

（三）有益效果

上述技术方案所提供的一种倒车辅助装置和方法，控制器根据第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度变化情况来控制警报器发出不同的警报声，通过不同的警报声音来提醒驾驶员车身与障碍物的距离，进而方便驾驶员准确判断车身后部的环境情况而顺利倒车。

附图说明

图1是本发明倒车辅助装置的俯视图；

图2是本发明倒车辅助装置的立体透视图。

其中，1、第一连杆组件；2、第二连杆组件；3、连杆；4、销轴；5、固定杆；6、吸盘；7、壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明的一种倒车辅助装置，其包括第一连杆组件1、第二连杆组件2、弯曲度测量设备、控制器和警报器，第一连杆组件1和第二连杆组件2均可弯曲，第一连杆组件1的长度比第二连杆组件2长且位于第二连杆组件2的外围，在安装到车身上时，第二连杆组件2位于靠近车身的一侧，第一连杆组件1和第二连杆组件2的两端分别设有用于与车身连接的连接件；弯曲度测量设备用于测量第一连杆组件1和第二连杆组件2的弯曲度并发送给控制器，控制器根据第一连杆组件1和第二连杆组件2的弯曲度变化情况来控制警报器发出不同的警报声，以提醒驾驶员车身的倒车情况。

当第一连杆组件1与外部障碍物刚开始接触时，第一连杆组件1发生弯曲变形，弯曲度测量设备将此时第一连杆组件1的弯曲信号发送给控制器，控制器向警报器发送一种指令信号，使得警报器发出一种声音，当第一连杆组件1弯曲变形较大与第二连杆组件2发生干涉时，控制器向警报器发送另一种指令信号，使得警报器发出另一种声音，由此，可以通过不同的声音来提醒驾驶员车身与障碍物的距离，进而方便驾驶员准确判断车身后部环境情况而顺利倒车。

为了提高第一连杆组件1和第二连杆组件2的弯曲灵活性，并简化结构，节约成本，第一连杆组件1和第二连杆组件2均由多根连杆3通过销轴4可转动地连接而成，组成第一连杆组件1和第二连杆组件2的多根连杆的长度可以相等，也可以不相等，根据实际需要进行配置，由于位于中间部位的连杆弯曲度较大，因此，可以将中间部位设置为短连杆，而位于两端设为长连杆。

弯曲度测量设备为旋转式电阻，为了精确测量连杆组件中每根连杆的弯曲度变化情况，优选地，每根销轴4均安装有旋转式电阻，旋转式电阻与控制器连接，以将各连杆3的转动转化成变化的角度信号并发送给控制器。

为了提供与车身便捷的连接，连接件包括固定杆，第一连杆组件1和第二连杆组件2的两端分别通过同一根固定杆5连接，该第一连杆组件1和第二连杆组件2的两端均穿过同一根固定杆5连接，该固定杆5与车身可拆卸连接，在倒车时，将第一连杆组件1和第二连杆组件2通过固定杆5可拆卸地安装到车身后部，在倒车完毕后，拆卸整个装置。为了进一步地提供与车身便捷的可拆卸连接，并不对车身造成损坏，连接件还包括吸盘6，固定杆5的两端分别设有吸盘6，固定杆5通过吸盘6吸附在车身上。需要指出的是，该固定杆5还可以采用粘接的方式与车身连接，但需要确保所采用的粘结剂易清除。

警报器可为蜂鸣器，通过蜂鸣器发生的声音来提醒驾驶员车辆倒车的情况。

本发明倒车辅助装置还可以包括复位开关，该复位开关用于弯曲度测量设备和控制器的复位。

本发明倒车辅助装置还包括壳体7，上述控制器、警报器和复位开关均设于该壳体内，以方便装置的存放，壳体7也可以集成安装在其中一根固定杆5上。

本发明一种基于上述技术方案的倒车辅助装置的倒车辅助方法，倒车之前，先判断车辆的倒车方向，具体先大体判断出汽车在倒车时身后部拐角处沿倒车方向的可能发生刮蹭、碰撞的位置，并将第一连杆组件1和第二连杆组件2通过吸盘吸附安装在位置上，安装时，第一连杆组件1位于第二连杆组件2的外围，第二连杆组件2尽量与车身贴合，并使得第二连杆组件2的中间部位正对着车身拐角处；倒车过程中，第一连杆组件1先发生弯曲变形，然后当第一连杆组件1与第二连杆组件2发生干涉时，第二连杆组件2也会发生弯曲变形，控制器根据第一连杆组件1和第二连杆组件2的弯曲度变化情况来控制警报器发出不同的警报声，以提醒驾驶员车身的倒车情况。

优选地，第一连杆组件1和第二连杆组件2均由多根连杆通过销轴可转动地连接而成，在安装时，尽量使得第二连杆组件2位于中间部位的销轴正对着车身拐角处，并使得第一连杆组件1位于中间部位的销轴与第二连杆组件2位于中间部位的销轴位置相对，确保连杆组件的中间部位先与障碍物接触，可提高测量的准确性。在倒车过程中，通过安装在销轴上的旋转式电阻来分别测量第一连杆组件1和第二连杆组件2的弯曲度变化情况，连杆3在绕销轴4转动的同时，旋转式电阻采集到相应的信号并发送给控制器。

分别建立第一连杆组件1和第二连杆组件2的分段数学函数；当第一连杆组件1发生弯曲变形时，控制器向警报器发出一种指令信号使其以低频声音信号报警以提醒驾驶员；控制器反复计算第一连杆组件1的分段数学函数和第二连杆组件2的分段数学函数，当二者出现公共解时，则判定第一连杆组件1和第二连杆组件2发生干涉，此时，判断出车辆外部障碍物即将与车身发生接触，控制器向蜂鸣器发出另一种指令信号使其以高频声音信号报警以提醒驾驶员。由此，驾驶员可根据蜂鸣器传出的不同频率的声音来判断车身后部与障碍物之间的距离，进而方便驾驶员准确判断车身后部环境情况而顺利倒车，以防止车身与障碍物发生刮蹭、碰撞等事故。

优选地，第一连杆组件1的分段数学函数为：f（x₁）=x₁*tanθ₁，……，f（x_n）=f（x_n-1）+x_n*tanθ_n；第二连杆组件2的分段数学函数为：F（x₁）=x₁*tanφ₁，……，F（x_n）=F（x_n-1）+x_n*tanφ_n。

其中，上述的函数是以第一连杆组件1与固定杆5的连接点O作为原点，以该固定杆5的长度方向作为y轴，以指向第一连杆组件1和第二连杆组件2内侧的方向作为x轴，l₁、……、l_n为第二连杆组件2接近原点O的一端到另一端的各连杆的长度，0＜x₁＜l₁，……，x_n-1＜x_n＜l₁+……+l_n，L₁、……、L_n为第一连杆组件接近原点O的一端到另一端的各连杆的长度，0＜x₁＜L₁，……，x_n-1＜x_n＜L₁+……+L_n。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种倒车辅助装置，其特征在于，包括第一连杆组件、第二连杆组件、弯曲度测量设备、控制器和警报器，所述第一连杆组件和第二连杆组件均可弯曲，所述第一连杆组件的长度比所述第二连杆组件长且位于所述第二连杆组件的外围，所述第一连杆组件和第二连杆组件的两端分别设有用于与车身连接的连接件；

所述弯曲度测量设备用于测量所述第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度并发送给所述控制器，所述控制器根据所述第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度变化情况来控制警报器发出不同的警报声，以提醒驾驶员车身的倒车情况。

2.如权利要求1所述的倒车辅助装置，其特征在于，所述第一连杆组件和第二连杆组件均由多根连杆通过销轴可转动地连接而成。

3.如权利要求2所述的倒车辅助装置，其特征在于，所述弯曲度测量设备为旋转式电阻，每根所述销轴均安装有所述旋转式电阻，所述旋转式电阻与所述控制器连接。

4.如权利要求1所述的倒车辅助装置，其特征在于，所述连接件包括固定杆，第一连杆组件和第二连杆组件的两端分别通过同一根固定杆连接，所述固定杆与车身可拆卸连接。

5.如权利要求4所述的倒车辅助装置，其特征在于，所述连接件还包括吸盘，所述固定杆的两端分别设有所述吸盘，所述固定杆通过吸盘吸附在车身上。

6.如权利要求1所述的倒车辅助装置，其特征在于，所述警报器为蜂鸣器。

7.如权利要求1所述的倒车辅助装置，其特征在于，还包括复位开关，用于弯曲度测量设备和控制器的复位。

8.如权利要求7所述的倒车辅助装置，其特征在于，还包括壳体，所述控制器、警报器和复位开关均设于所述壳体内。

9.一种倒车辅助方法，其特征在于，倒车之前，先判断车辆的倒车方向，将第一连杆组件和第二连杆组件安装在车身后部沿倒车方向的位置，第一连杆组件位于第二连杆组件的外围；倒车过程中，控制器根据第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度变化情况来控制警报器发出不同的警报声，以提醒驾驶员车身的倒车情况。

10.如权利要求9所述的倒车辅助方法，其特征在于，所述第一连杆组件和第二连杆组件均由多根连杆通过销轴可转动地连接而成，在倒车过程中，通过安装在所述销轴上的旋转式电阻来分别测量第一连杆组件和第二连杆组件的弯曲度变化情况。

11.如权利要求10所述的倒车辅助方法，其特征在于，

分别建立第一连杆组件和第二连杆组件的分段数学函数；

当第一连杆组件发生弯曲变形时，控制器向警报器发出一种指令信号使其以低频声音信号报警以提醒驾驶员；

控制器反复计算第一连杆组件的分段数学函数和第二连杆组件的分段数学函数，当二者出现公共解时，则判定第一连杆组件和第二连杆组件发生干涉，此时，判断出车辆外部障碍物即将与车身发生接触，控制器向蜂鸣器发出另一种指令信号使其以高频声音信号报警以提醒驾驶员。

12.如权利要求11所述的倒车辅助方法，其特征在于，

所述第一连杆组件的分段数学函数为：f（x₁）=x₁*tanθ₁，……，f（x_n）=f（x_n-1）+x_n*tanθ_n；

所述第二连杆组件的分段数学函数为：F（x₁）=x₁*tanφ₁，……，F（x_n）=F（x_n-1）+x_n*tanφ_n；

其中，以第一连杆组件与固定杆的连接点O作为原点，以该固定杆的长度方向作为y轴，以指向第一连杆组件和第二连杆组件内侧的方向作为x轴，l₁、……、l_n为第二连杆组件接近原点O的一端到另一端的各连杆的长度，0＜x₁＜l₁，……，x_n-1＜x_n＜l₁+……+l_n，L₁、……、L_n为第一连杆组件接近原点O的一端到另一端的各连杆的长度0＜x₁＜L₁，……，x_n-1＜x_n＜L₁+……+L_n。