CN107045299A - 一种汽车手自一体转向指示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明汽车安全领域，具体来说是一种汽车手自一体转向指示系统。该设备包括数据分析系统以及转向指示控制系统，所述转向指示控制系统包括：ECU中央处理器；内部数据临时存储器，与所述ECU中央处理器连接用于内部数据临时存储；传感器组件，采集信息后通过信号输入电路连接至ECU中央处理器的输入端；转向灯开关，所述转向灯开关连接信号输入电路；转向灯执行电路，输出端连接左右转向灯，输入端连接至ECU中央处理器；报警电路，连接至所述ECU中央处理器的输出端。本发明基于汽车转向系统机械部分，结构上无需过多额外空间，节约资源，方便现行汽车改装，安全可靠。

Description

一种汽车手自一体转向指示系统
技术领域
本发明汽车安全领域，具体来说是一种汽车手自一体转向指示系统。
背景技术
随着现代社会的快速发展和计算机处理速度的加快，人们的生活往往都收到了当代信息的极速冲击。据统计，人类存储信息的增长速度比世界经济的增长速度快4倍，而计算机数据处理能力的增长速度则比世界经济的增长速度快了9倍。
数量庞大的汽车群，在计算机承载能力极强的今天，其无论驾驶员信息，车况信息，路况信息还是实时交通情况将能够得到快速的储存传输和分析。将这些信息合适的运用，将能在需要的时候预判行车动态。
ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM、、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
伴随着汽车越来越趋向智能化，ECU作为汽车单片机逐渐模块汽车的每个部分，在发动机，变速器上都能看见ECU的身影。
现行汽车的转向指示系统是由转向杆控制的手动电开关、电路和左右转向灯组成的机电装置，在实际行驶过程中需要驾驶员根据自己需要拨动开关，智能程度极低。
转向开关依据的是驾驶员本身的驾驶意志，所以在众多交通事故及交通纠纷中，许多都是因为转向灯损坏或者转向等打开不及时导致的。而交通事故的发生往往带来重大的经济损失和人员精神灾难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种汽车手自一体转向指示系统，以提高交通驾驶安全性，增强汽车可操作性，减轻驾驶负担。
本发明是这样实现的，一种汽车手自一体转向指示系统，该设备包括数据分析系统以及转向指示控制系统，其中所述数据分析系统包括数据处理平台，各区域式数据收发基站及汽车转向指示ECU中数据I/O模块，大数据处理平台与各区域数据收发基站通讯连接，区域数据收发基站与区域内汽车转向指示ECU数据I/O模块通讯连接，所述转向指示控制系统包括：
ECU中央处理器；
内部数据临时存储器，与所述ECU中央处理器连接用于内部数据临时存储；
传感器组件，采集信息后通过信号输入电路连接至ECU中央处理器的输入端；
转向灯开关，所述转向灯开关连接信号输入电路；
转向灯执行电路，输出端连接左右转向灯，输入端连接至ECU中央处理器；
报警电路，连接至所述ECU中央处理器的输出端。
进一步地，所述传感器组件包括分别与ECU中央处理器的输入端连接的车速传感器、轮毂转角传感器、机油温度压力传感器、变数器位置传感器、发动机转速传感器以及水温传感器。
进一步地，所述轮毂转角传感器为双压力位置传感器。
进一步地，所述信号输入电路包括数字量输入电路和模拟量输入电路，所述模拟量输入电路采用8通道A/D模数转换器MAX158。
进一步地，所述ECU中央处理器内置有CPLD芯片、RAM随机存取存储器以及ESD静电释放单元，其中，所述RAM随机存取存储器连接CPLD芯片，所述ESD静电释放单元连接至CPLD芯片。
进一步地，所述转向灯开关为三位三控开关。
进一步地，所述ECU中央处理器置于汽车转向万向节内部，轮毂转角传感器布置于两轮内测车转向系统横梁上，ECU中央处理器采用单输入多分口并行线束尾部连接于汽车ECU接口，分岔部连接各传感器。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明汽车将依据车载传感器组件的数据，指示车载汽车转向指示ECU中央处理器接受到的各种传感器的信息进行提前进行智能转向指示。
本发明基于汽车转向系统部分，结构上无需过多额外空间，节约资源，方便现行汽车改装，安全可靠。
附图说明
图1为本发明数据分析系统结构框图。
图2为本发明数据处理平台结构框图。
图3为本发明提供的转向指示控制系统结构框图。
图4为本发明转向指示控制系统的电路图。
图5为本发明转向指示控制系统与汽车的安装结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1结合图2以及图3所示，汽车手自一体转向指示系统：由数据分析系统和转向指示控制系统两部分构成。参见图1，数据分析系统包括数据处理平台，多个区域式数据收发基站及每个区域式数据收发基站内的多个汽车，区域式数据收发基站与汽车内的转向指示ECU中数据I/O模块通讯连接，数据处理平台与各区域数据收发基站通过有线或者无线网络通信连接，区域数据收发基站与区域内汽车转向指示ECU数据I/O模块通过无线网络连接；
如图1所示，一个数据处理平台将与N个区域式数据收发基站连接，每个区域式数据收发基站将连接所辖区域类的W辆汽车，如图1所示，其中N,W皆为自然数。
数据处理平台利用分布式计算机用于处理各基站传输的汽车车速，地域，轮毂转角，发动机油温油压，水箱温度一系列数据；
如图2所示，数据处理中心具有数据传输模块，数据处理模块、数据存储模块和数据删除四大模块。汽车信息通过基站传输至数据处理中心，通过数据传输模块至数据处理模块，所述数据处理模块对数据进行处理得出可供数据存储数据库类用于对比的参数，通过对比预判汽车实施的转向灯转向方案，而后数据中心通过对应基站向发送汽车对应转向灯开启指令。
数据处理模块是整个大数据处理平台最重要的部分。其中设定了可更新的汽车转向指示算法，并运用时间最短的最优寻优路径。计算机依靠快速强大的数据处理功能，得到下式所示为基于大数据处理后的预判汽车实施的转向灯转向参数的非线性模型：
y＝b0+b1x1+b2x2+···+bkxk+e
其中y是所需用于对比的预判汽车实施的转向灯转向参数；x1,x2,···,xk是基站上传的汽车传感器无量纲数值：b1,b2,···,bk是相对应的传感器上传数据的比重；e是随机误差，b0是动态平衡参数。
数据删除模块用于数据永久删除或回收无用无效数据，避免数据完全丢失的不可恢复性，以节约数据库空间增加计算寿命。
参见图3，转向指示控制系统包括：ECU中央处理器；内部数据临时存储器，与所述ECU中央处理器连接用于内部数据临时存储；传感器组件，采集信息后通过信号输入电路连接至ECU中央处理器的输入端；转向灯开关，所述转向灯开关连接信号输入电路；转向灯执行电路，输出端连接左右转向灯，输入端连接至ECU中央处理器；报警电路，连接至所述ECU中央处理器的输出端。
ECU中央处理器与内部数据临时存储器集成在汽车转向指示的专用ECU上，传感器组件为所需众多传感器总称，分别通过线束连接到ECU上。上述其余装置皆通过线束连接汽车转向指示的专用ECU，故不再累述。
转向指示控制系统为汽车数据的传输部分。如图3所示，还包括有GPS定位装置，供电电路及报警电路。内部数据临时存储器连接ECU中央处理器，所述传感器组件连接信号输入电路，信号输入电路连接ECU中央处理器，所述供电电路连接ECU中央处理器，报警电路连接ECU中央处理器，GPS定位装置连接ECU中央处理器，转向灯开关连接信号输入电路，ECU中央处理器连接转向灯执行电路，转向灯执行电路连接左右转向灯。
参见图4，传感器组件包括车速传感器，轮毂转角传感器，机油温度压力传感器，变速器位置传感器，发动机转速传感器，水温传感器。车速传感器将实时上传汽车当前车速信息并输入ECU中央处理器；轮毂转角传感器为位置传感器的一种，可得到轮毂的实时转角并输入ECU中央处理器；机油温度压力传感器可监控汽车机油温度压力值并输入ECU中央处理器；变速器位置传感器可监控汽车档位并输入ECU中央处理器；发动机转速传感器可向ECU中央处理器输入发动机转速；水温传感器可向ECU中央处理器输入汽车水温。轮毂转角传感器采用双压力位置传感器。
汽车轮毂转角由两个数据组成，一是内轮最大转角39.6°，二是外轮最大转角33.5°。通常认为轮毂在大于某个角度便认为是需要转向指示灯，但实际上汽车在许多情况下即便轮毂转角大于这个角度时，并不需要转向指示，例如当汽车在通路的弯道上行驶，如果没有特殊需要，是不需要转向指示的，因此为了避免误导后车，即便汽车收集的数据在满足通常大数据平台转向指示要求，数据处理模块也要针对GPS的实时路况等因素特别设置汽车是否过弯判断。
转向灯开关为自动手动转向切换开关，同时也是手动左右转向灯开启开关。外形与目前车载转向灯开关无异，开关内置三个节点：向上为手动右向转向灯开启自动功能关闭，向下为手动左转向灯开启自动功能关闭，中置为默认自动转向功能开启。驾驶员可根据需要选择所需功能。
特别设置，各传感器数据将根据需要直接输入数字量信息或者量化为模拟量输入。参见图4，模拟量输入电路采用8通道A/D模数转换器MAX158。水温传感器，发动机转速传感器，车速传感器，机油温度传感器，机油压力传感器，变速器位置传感器，轮毂转角传感器都是数字量输入。曲轴位置传感器为模拟量输入。
参见图4，转向灯执行电路，为图4中的ZD56以及ZD41线路，输出端连接左右转向灯，输入端连接至ECU中央处理器；
报警电路包括通过一个电阻连接至所述ECU中央处理器的输出端，电阻输出后连接有一个三极管Q1，三极管Q1的输出端连接一个报警器SP1组成报警电路。
采用供电电路为整个系统供电，供电电路可外接汽车电源，只需为ECU中央处理器提供一个合适的工作电压便可以使系统正常运行；特别设置报警电路与ECU中央处理器连接，旨在数据不足或网络失效或ECU无法正常工作是通过车载仪表显示警告信息。进一步的为更好地实现本发明，特别设置，车载GPS定位装置将上传汽车位置信息供大数据处理平台定位车位并选取实时路况。
ECU中央处理器内置的复杂可编程集成度高的CPLD芯片，RAM随机存取存储器以及ESD静电释放单元，其中，RAM随机存取存储器连接CPLD芯片，所述ESD静电释放单元连接至CPLD芯片。CPLD主要是由可编程逻辑宏单元围绕中心的可编程互连矩阵单元组成其保密性好，系统断电时编程信息也不丢失使用起来更为方便。
参见图5，其中ECU中央处理器4布置于汽车转向万向节1内部，两个轮毂转角传感器(5、6)连接横梁7，支撑架2连接横梁7，轮毂3连接横梁7。ECU中央处理器采用单输入多分口并行线束尾部连接于汽车ECU接口，分岔部连接各传感器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车手自一体转向指示系统，其特征在于，该设备包括数据分析系统以及转向指示控制系统，其中所述数据分析系统包括数据处理平台，各区域式数据收发基站及汽车转向指示ECU中数据I/O模块，大数据处理平台与各区域数据收发基站通讯连接，区域数据收发基站与区域内汽车转向指示ECU数据I/O模块通讯连接，所述转向指示控制系统包括：
ECU中央处理器；
内部数据临时存储器，与所述ECU中央处理器连接用于内部数据临时存储；
传感器组件，采集信息后通过信号输入电路连接至ECU中央处理器的输入端；
转向灯开关，所述转向灯开关连接信号输入电路；
转向灯执行电路，输出端连接左右转向灯，输入端连接至ECU中央处理器；
报警电路，连接至所述ECU中央处理器的输出端。
2.按照权利要求1所述的汽车手自一体转向指示系统，其特征在于，所述传感器组件包括分别与ECU中央处理器的输入端连接的车速传感器、轮毂转角传感器、机油温度压力传感器、变数器位置传感器、发动机转速传感器以及水温传感器。
3.按照权利要求2所述的汽车手自一体转向指示系统，其特征在于，所述轮毂转角传感器为双压力位置传感器。
4.按照权利要求1所述的汽车手自一体转向指示系统，其特征在于，所述信号输入电路包括数字量输入电路和模拟量输入电路，所述模拟量输入电路采用8通道A/D模数转换器MAX158。
5.按照权利要求1所述的汽车手自一体转向指示系统，其特征在于，所述ECU中央处理器内置有CPLD芯片、RAM随机存取存储器以及ESD静电释放单元，其中，所述RAM随机存取存储器连接CPLD芯片，所述ESD静电释放单元连接至CPLD芯片。
6.按照权利要求1所述的汽车手自一体转向指示系统，其特征在于，所述转向灯开关为三位三控开关。
7.按照权利要求2所述的汽车手自一体转向指示系统，其特征在于，所述ECU中央处理器置于汽车转向万向节内部，轮毂转角传感器布置于两轮内测车转向系统横梁上，ECU中央处理器采用单输入多分口并行线束尾部连接于汽车ECU接口，分岔部连接各传感器。
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