CN105691307A - 一种汽车后视镜转向随动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种汽车后视镜转向随动系统，包括角度传感器、后视镜转向随动模块和后视镜驱动电机，角度传感器用于实时检测汽车的转向角度，并将所检测的转向角度信息实时传送给后视镜转向随动模块，后视镜转向随动模块基于接收的转向角度信息生成后视镜方位调整信号，并将其输出给后视镜驱动电机，后视镜驱动电机根据后视镜方位调整信号自动调整后视镜的方位，从而使得后视镜的后视可视范围能跟随汽车的转向进行实时动态调整，以扩大汽车转向的后视可视范围。本发明根据车辆的转向角度实时调整后视镜的后视范围，并能够进行后视盲点报警，避免了车辆行驶时由于转弯或障碍物遮挡造成后视镜无法显示合理区域的问题，大大提高了车辆驾驶安全性。

Description

一种汽车后视镜转向随动系统

技术领域

本发明属于汽车后视镜控制技术，具体涉及一种汽车后视镜转向随动系统。

背景技术

目前，人们对于汽车安全的关注程度越来越高。汽车各种安全的功能逐渐开发，极大的提高了行车安全。汽车后视镜作为一个极为重要的安全零部件，在汽车的正常行驶中，起到了至关重要的作用。但目前汽车后视镜的视野只能进行手动调整，而且调整的范围较小，可视的后部区域有限。在车辆行驶的动态过程中，不能跟随车辆的行驶方向进行自行调整。而且手工调整由于会影响驾驶员的注意力而存在安全隐患，同时在响应时间上，手工调整的速度远远达不到实际的使用需求，尤其在弯道处驾驶，包括在有障碍物的路口转弯，在不调整后视镜的情况下，可视区域只是实际驾驶需求的一小部分，有较大的视觉盲区，非常不利于驾驶员对路况的判断，较易造成交通事故。同时，如今汽车转向系统技术、电机控制技术、网络通信技术，都已经达到了产品级的要求，是成熟的技术，并且已有量产车型广泛应用。但是现有技术中尚未出现利用这些现有技术结合后视镜转向随动技术来提高后视显示区域和功能的技术。

发明内容

本发明基于上述现有技术问题，创新的提出一种全新的汽车后视镜转向随动系统，通过将转向检测技术、CAN网络技术、电机控制技术、盲点检测技术和仪表警示技术结合在一起，并根据车辆的转向角度实时调整后视镜的方位，进而实时调整后视镜的后视显示范围，使得后视镜能够跟随车辆的转向动态调整至覆盖最大化后视范围的位置，并能够进行视野盲点报警，有效避免了车辆行驶时由于转弯或障碍物遮挡造成后视镜无法显示合理区域的问题，降低了交通事故发生概率，大大提高了车辆驾驶安全性。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种汽车后视镜转向随动系统，包括角度传感器、后视镜转向随动模块和后视镜驱动电机，所述角度传感器连接于所述后视镜转向随动模块，所述后视镜转向随动模块连接于所述后视镜驱动电机，所述后视镜驱动电机连接于汽车的后视镜，所述角度传感器用于实时检测汽车的转向角度，并将所检测的转向角度信息实时传送给所述后视镜转向随动模块，所述后视镜转向随动模块基于接收的转向角度信息生成后视镜方位调整信号，并将所述后视镜方位调整信号输出给所述后视镜驱动电机，所述后视镜驱动电机根据后视镜方位调整信号自动调整后视镜的方位，从而使得后视镜的后视可视范围能跟随汽车的转向进行实时动态调整，以扩大汽车转向的后视可视范围。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中所述后视镜转向随动模块中预设有汽车转向角度和后视镜方位调整信号的对应表，所述对应表中设有转向角度阈值，当角度传感器输入的转向角度大于所述转向角度阈值时，所述后视镜转向随动模块通过在对应表中进行查找运算生成与输入的转向角度对应的后视镜方位调整信号，并提供至后视镜驱动电机。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中所述后视镜方位调整信号包括后视镜转动方向调整信号和后视镜转动幅度调整信号，所述后视镜转向随动模块首先根据角度传感器提供的转向角度信息判定汽车的转向方向，并基于汽车的转向方向确定后视镜的转动方向，然后根据角度传感器提供的转向角度信息判定汽车的转向幅度，并基于汽车的转向幅度确定后视镜的转动幅度。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中当汽车向左侧转弯时，所述后视镜转向随动模块通过后视镜驱动电机控制左侧后视镜靠近车门向内转动，控制右侧后视镜远离车门向外转动；当汽车向右侧转弯时，所述后视镜转向随动模块通过后视镜驱动电机控制左侧后视镜远离车门向外转动，控制右侧后视镜靠近车门向内转动。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中所述后视镜驱动电机为多自由度步进电机，所述多自由度步进电机固定连接于后视镜的底座，所述后视镜转向随动模块将生成的后视镜方位调整信号转化为驱动控制信号并输出给所述后视镜驱动电机，所述后视镜驱动电机基于所述驱动控制信号沿多种轴向对后视镜进行偏转调节。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中还包括有盲点检测模块和报警单元，所述后视镜转向随动模块连接于所述盲点检测模块，所述盲点检测模块连接于所述报警单元，所述盲点检测模块接收后视镜转向随动模块生成的后视镜方位调整信号，并判定基于后视镜方位调整信号调整后的后视镜的后视区域是否落入盲点检测模块的盲点检测区域，若是则向所述报警单元输出报警信号。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中所述后视镜转向随动模块通过车载CAN网络连接于所述盲点检测模块，所述报警单元安装于汽车的仪表显示终端，所述角度传感器检测的转向角度信息通过车载CAN网络提供给所述后视镜转向随动模块。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中所述后视镜转向随动模块连接于汽车启动单元，并设置有后视镜初始位置信息，当汽车启动后，所述后视镜转向随动模块根据后视镜初始位置信息控制后视镜驱动电机将后视镜调整至初始位置。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中所述角度传感器安装于汽车的方向盘上，并基于方向盘的转动角度感测汽车的转向角度；或者所述角度传感器安装于汽车的前轮上，并基于前轮的转动角度感测汽车的转向角度；或者所述角度传感器为集成于汽车组合开关或者ESP系统中的转向角度检测传感器。

进一步的根据本发明所述的汽车后视镜转向随动系统，其中所述后视镜包括左侧后视镜镜、右侧后视镜和中央后视镜。

通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果：

1）、本发明首创的将车辆转向检测技术、CAN网络技术、电机控制技术、盲点检测技术和仪表警示技术结合在一起，形成一种全新的汽车后视镜转向随动系统，能够根据车辆的转向角度实时自动调整后视镜的方位，使得后视镜能够跟随车辆的转向动态调整至覆盖最大化后视范围的位置，有效扩大了后视镜的可视区域，提高了汽车行驶安全性。

2）、本发明所述汽车后视镜转向随动系统互补集成有盲点检测模块和报警模块，能够很好的匹配后视可视区域和视野盲点区域，能够对可能存在的危险源及时进行报警感知，大大提升了驾驶安全性能，实现了高智能化的汽车后视转向随动功能，具有广泛的推广应用前景。

3）、综上本发明所述汽车后视镜转向随动系统能够根据不同转向角度实时调整后视镜显示角度，与盲点检测系统组成互补的报警系统，能够对存在的可能危险源进行实时的可感知报警，在扩大汽车转向驾驶后视可视区域的同时，大大提高了汽车驾驶安全性能。

附图说明

附图1为本发明所述汽车后视镜转向随动系统的整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明，但并不因此限制本发明的保护范围。

如附图1所示的，本发明所述汽车后视镜转向随动系统包括角度传感器、后视镜转向随动模块和后视镜驱动电机，所述的角度传感器用于实时检测车辆的转向角度，所述的角度传感器可安装在汽车的方向盘上，从而能够根据方向盘的转动幅度获知车辆的转向角度，所述的角度传感器亦可安装在汽车的前轮上，从而能够根据前轮的转动幅度直接获知车辆的转向角度。所述角度传感器可以采用单独配置的一个角度传感器，也可以将所述角度传感器与组合开关集成安装，现有多数车辆的组合开关中均集成有这种进行转向角度检测的角度传感器，还有多数汽车的ESP系统已经含有角度传感器，在这种情况下可以直接使用组合开关或者ESP系统中的角度传感器，将其检测的车辆转向角度信息引出即可，而不用新增角度传感器，简化系统结构。

所述角度传感器实时检测的车辆转向角度信息发送给后视镜转向随动模块，优选的所述角度传感器实时检测的车辆转向角度信息通过车载CAN网络共享的方式传递至后视镜转向随动模块。通过这种车载CAN网络共享传输检测信号不但能够保证信号传输安全，而且能够节约线路成本，不必单独在角度传感器与后视镜转向随动模块之间布线，但是本发明不以此为限，本领域技术人员可根据需要选择是否通过CAN总线传输。同时如果角度传感器的检测信号通过CAN网络传输给后视镜转向随动模块，则需要同时对角度传感器检测的角度信号进行收发格式调制设定，以满足CAN网络信号传输要求，并允许后视镜转向随动模块能够从CAN网络中准确的获取角度传感器的信号。并优先的设置报错策略，对角度传感器的信号有效性进行约定，并且设定一个默认值，以保证在其信号失效时，后视镜转向随动模块可以进行基本的工作。这些设置方式可根据熟知的CAN网络收发信息模式进行对应设置。

所述后视镜转向随动模块接收到角度传感器传送的车辆转向角度信息后，对转向角度信息按照既定的策略进行处理和运算，并将运算处理结果转换为后视镜驱动电机的控制信号输出给后视镜驱动电机。所述的既定的策略基于大量的模拟计算和实践验证得出，并经过实际车辆行驶中的反复检验，确保策略稳定可靠，能满足行驶的需求。优选的所述策略为：

首先在后视镜转向随动模块中设置有阈值角度，只有当角度传感器检测的转向角度超过阈值角度时，才进行相关的运算处理；

接着后视镜转向随动模块根据角度传感器提供的车辆转向角度信号生成后视镜（包括左侧后视镜镜、右侧后视镜和中央后视镜）的方位调整信号（也就是图中的后视镜显示角度调整信号），在所述后视镜转向随动模块中预设有车辆转向角度和后视镜方位调整信号的策略对应表，从而所述后视镜转向随动模块根据输入的转向角度能够在该策略对应表中自动查找得到对后视镜的对应方位调整信号，并基于该方位调整信号生成对应的控制信号输出给后视镜驱动电机。所述的策略对应表是通过大量的模拟计算和实践验证得出的，以保证在车辆转弯时后视镜能够提供最大化的后视区域。

优选的所述后视镜方位调整信号包括后视镜转动方向调整信号和后视镜转动幅度调整信号，后视镜转向随动模块根据角度传感器提供的车辆转向角度信号首先判断出车辆的转向方向（即向左侧转向还是向右侧转向），然后根据车辆的转向方向确定需要调整的后视镜转动方向，如当汽车向左侧转弯时，所述后视镜转向随动模块通过后视镜驱动电机控制左侧后视镜靠近车门向内转动，控制右侧后视镜远离车门向外转动；当汽车向右侧转弯时，所述后视镜转向随动模块通过后视镜驱动电机控制左侧后视镜远离车门向外转动，控制右侧后视镜靠近车门向内转动等，然后在根据转向角度的大小，在对应转动方向下的策略对应表中查找后视镜的转动幅度，如车辆转向角度较大则对应的后视镜转动幅度也较大，具体的转动幅度调整信号根据大量的模拟计算和实践验证得到并存储于后视镜转向随动模块，以保证在车辆转弯时后视镜能够提供最大化的后视区域。

所述后视镜转向随动模块根据角度传感器提供的车辆转向角度信号生成后视镜的方位调整信号时，进一步将该信号转化为后视镜驱动电机能够识别的驱动控制信号（如果驱动电机能够直接识别方位调整信号则无需这种转化），提供给后视镜驱动电机，所述的后视镜驱动电机基于所述驱动控制信号直接控制后视镜按照后视镜转向随动模块处理得到的显示角度要求进行各种轴向的位置偏转调节，如向内、向外、向上或向下偏转预定幅度等，以保证位置调节后的后视镜较调节前能够对车辆转向提供更加扩大的后视区域。进一步优选的，所述后视镜驱动电机采用多自由度的步进电机，并确保步进电机能够驱动后视镜沿多种轴向进行转动，同时步进电机具有电流、工作温度和过载保护功能。而且步进电机在响应时间上能够满足转向时后视镜可在能接受的时间内动态响应调整。进一步优选的所述后视镜转向随动模块连接于车载电源，并设置有后视镜初始设置信号，所述初始设置信号能够根据不同的驾驶员习惯而进行不同的初始设置，同时在驾驶员启动车辆后，所述后视镜转向随动模块首先根据预设的后视镜初始设置信号向后视镜驱动电机提供后视镜初始位置调整信号，由后视镜驱动电机在车辆启动时将车辆的后视镜自动调整到满足驾驶员驾驶习惯的初始位置。然后在按照上述方式于转向时进行后视镜的显示角度调整。同时在上述后视镜转向随动模块对后视镜驱动电机的控制信号传输中需要对信号传输途径进行明确的定义，并要考虑可能存在的失效及电磁干扰模式，以确保信号传递可靠，同时在对接线束插件的选择上，综合考虑空间、固定及防水等问题。

本发明进一步优选的将所述后视镜转向随动模块与车载的盲点检测模块配合工作，所述后视镜转向随动模块产生的后视镜方位调整信号进一步发送至车载CAN网络，然后再通过车载CAN网络发送至盲点检测模块，所述盲点检测模块根据接收到的后视镜方位调整信号，对即将发生的转向动作进行监控，预测可能发生的危险。具体的所述盲点检测模块进行如下监控判断：根据后视镜方位调整信号进行位置调整后的后视镜的后视显示范围是否与盲点检测模块实时检测的盲点检测范围有重叠，或者是否落入盲点检测范围，若是则盲点检测模块同时生成报警信号给报警单元，由报警单元进行报警提醒，转向后可能会碰到盲点区域的障碍物。若没有重叠，则所述盲点检测模块不产生任何信号。所述盲点检测模块和后视镜转向随动模块相互同步匹配。

所述报警单元优选的可安装于车载仪表显示终端，从而盲点检测模块将报警信号通过CAN传输到仪表显示终端，通过仪表显示终端对车主进行语音和视觉提醒，所述的仪表显示终端多为带有DVD播放屏或者LCD显示屏，可将报警信号转化为可人机交互的显示界面，从而能够给出更加直观的报警提醒。进一步的也可根据盲点检测范围和后视显示范围的重叠程度划分重要层级，从而生产不同程度的报警信号，最终在显示终端上对应给出不同级别的语音、视觉提醒和建议。

本发明所述的汽车后视镜转向随动系统能够根据不同的车辆转向角度实时调整后视镜的方位，进而能够调整后视镜的后视显示范围，使得后视镜的后视范围能够跟随车辆的转向情况进行实时调整，最大化了车辆转向过程中的后视显示范围，避免了车辆行驶时由于转弯或障碍物遮挡造成后视镜无法显示合理区域，从而驾驶员不能及时发现可能存在危险的情况，降低了交通事故发生概率，大大提高了车辆驾驶安全性。同时本发明首次创新的将转向检测技术、CAN网络技术、电机控制技术、盲点检测技术和仪表警示技术结合在一起，不但能对存在的可能危险源进行报警感知，而且与盲点检测系统组成互补的报警系统，更高的提升了安全性能，实现了高智能化的汽车后视镜转向随动功能，具有广泛的推广应用前景。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (10)

1.一种汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，包括角度传感器、后视镜转向随动模块和后视镜驱动电机，所述角度传感器连接于所述后视镜转向随动模块，所述后视镜转向随动模块连接于所述后视镜驱动电机，所述后视镜驱动电机连接于汽车的后视镜，所述角度传感器用于实时检测汽车的转向角度，并将所检测的转向角度信息实时传送给所述后视镜转向随动模块，所述后视镜转向随动模块基于接收的转向角度信息生成后视镜方位调整信号，并将所述后视镜方位调整信号输出给所述后视镜驱动电机，所述后视镜驱动电机根据后视镜方位调整信号自动调整后视镜的方位，从而使得后视镜的后视可视范围能跟随汽车的转向进行实时动态调整，以扩大汽车转向的后视可视范围。

2.根据权利要求1所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，所述后视镜转向随动模块中预设有汽车转向角度和后视镜方位调整信号的对应表，所述对应表中设有转向角度阈值，当角度传感器输入的转向角度大于所述转向角度阈值时，所述后视镜转向随动模块通过在对应表中进行查找运算生成与输入的转向角度对应的后视镜方位调整信号，并提供至后视镜驱动电机。

3.根据权利要求1或2所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，所述后视镜方位调整信号包括后视镜转动方向调整信号和后视镜转动幅度调整信号，所述后视镜转向随动模块首先根据角度传感器提供的转向角度信息判定汽车的转向方向，并基于汽车的转向方向确定后视镜的转动方向，然后根据角度传感器提供的转向角度信息判定汽车的转向幅度，并基于汽车的转向幅度确定后视镜的转动幅度。

4.根据权利要求3所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，当汽车向左侧转弯时，所述后视镜转向随动模块通过后视镜驱动电机控制左侧后视镜靠近车门向内转动，控制右侧后视镜远离车门向外转动；当汽车向右侧转弯时，所述后视镜转向随动模块通过后视镜驱动电机控制左侧后视镜远离车门向外转动，控制右侧后视镜靠近车门向内转动。

5.根据权利要求3或4所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，所述后视镜驱动电机为多自由度步进电机，所述多自由度步进电机固定连接于后视镜的底座，所述后视镜转向随动模块将生成的后视镜方位调整信号转化为驱动控制信号并输出给所述后视镜驱动电机，所述后视镜驱动电机基于所述驱动控制信号沿多种轴向对后视镜进行偏转调节。

6.根据权利要求1-5任一项所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，还包括有盲点检测模块和报警单元，所述后视镜转向随动模块连接于所述盲点检测模块，所述盲点检测模块连接于所述报警单元，所述盲点检测模块接收后视镜转向随动模块生成的后视镜方位调整信号，并判定基于后视镜方位调整信号调整后的后视镜的后视区域是否落入盲点检测模块的盲点检测区域，若是则向所述报警单元输出报警信号。

7.根据权利要求6所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，所述后视镜转向随动模块通过车载CAN网络连接于所述盲点检测模块，所述报警单元安装于汽车的仪表显示终端，所述角度传感器检测的转向角度信息通过车载CAN网络提供给所述后视镜转向随动模块。

8.根据权利要求1-7任一项所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，所述后视镜转向随动模块连接于汽车启动单元，并设置有后视镜初始位置信息，当汽车启动后，所述后视镜转向随动模块根据后视镜初始位置信息控制后视镜驱动电机将后视镜调整至初始位置。

9.根据权利要求1-8任一项所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，所述角度传感器安装于汽车的方向盘上，并基于方向盘的转动角度感测汽车的转向角度；或者所述角度传感器安装于汽车的前轮上，并基于前轮的转动角度感测汽车的转向角度；或者所述角度传感器为集成于汽车组合开关或者ESP系统中的转向角度检测传感器。

10.根据权利要求1-9任一项所述的汽车后视镜转向随动系统，其特征在于，所述后视镜包括左侧后视镜镜、右侧后视镜和中央后视镜。