CN113043956A - 基于质心侧偏角的后视镜调节方法、调节系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，公开一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法、调节系统及车辆。该基于质心侧偏角的后视镜调节方法包括如下步骤：步骤S1：计算车辆的质心侧偏角β，并判断车体的中轴线偏向车辆的车轮的径向的侧偏方向，若侧偏方向沿顺时针方向，执行步骤S2；若侧偏方向沿逆时针方向，执行步骤S3；步骤S2：驱动后视镜在水平面上沿逆时针方向转动β；步骤S3：驱动后视镜在水平面上沿顺时针方向转动β。所述基于质心侧偏角的后视镜调节方法，考虑了车辆在实际行驶过程中存在的侧偏现象，能够根据车辆的质心侧偏角的变化方向对后视镜的角度进行调节，角度调节较精确，可以减少驾驶员的视野盲区，提高驾驶员的行车安全性及舒适性。

Description

基于质心侧偏角的后视镜调节方法、调节系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及基于质心侧偏角的后视镜调节方法、调节系统及车辆。

背景技术

汽车后视镜是驾驶员坐在驾驶室内直接获取外部信息最直接的工具，是汽车主要的安全装置。但是传统后视镜在转弯、变换车道(并线)及倒车时会存在一定的视野盲区和模糊视野，这就为行车安全带来了隐患。

现有技术中，行车过程中对后视镜角度进行调节的方法通常不会考虑质心侧偏角的变化，造成调节精度较低，影响驾驶员的视野范围，严重时，可能会影响行车安全。

因此，亟需提出一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法、调节系统及车辆，以解决上述技术问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法、调节系统及车辆，减少视野盲区，提高驾驶员行车安全性及舒适性。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法，包括如下步骤：

步骤S1：计算车辆的质心侧偏角β，并判断车体的中轴线偏向所述车辆的车轮的径向的侧偏方向，若所述侧偏方向沿顺时针方向，执行步骤S2；若所述侧偏方向沿逆时针方向，执行步骤S3；

步骤S2：驱动后视镜在水平面上沿逆时针方向转动β；

步骤S3：驱动后视镜在水平面上沿顺时针方向转动β。

作为一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法的优选方案，在所述步骤S1中，计算车辆的质心侧偏角β的具体步骤为：

检测车辆的侧向加速度，以计算车辆的质心的侧向速度v；

检测车辆的横摆角速度，以计算车辆的质心的纵向速度u，其中，所述侧向速度v和所述纵向速度u的方向相垂直；

车辆的质心侧偏角β的计算公式为：β＝v/u。

作为一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法的优选方案，在所述步骤S1之前还包括：

步骤S0：采集车辆行驶状态，当所述车辆处于危险行驶状态时，关闭后视镜可调模式；当所述车辆处于安全行驶状态时，选择性开启后视镜可调模式，若所述后视镜可调模式处于开启状态，执行步骤S1。

作为一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法的优选方案，所述危险行驶状态包括第一危险行驶状态，当所述车辆的当前车速V大于预设速度V1时，所述车辆处于所述第一危险行驶状态。

作为一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法的优选方案，所述危险行驶状态包括第二危险行驶状态，当所述车辆的方向盘转角的转速W大于预设转速W1时，所述车辆处于所述第二危险行驶状态。

作为一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法的优选方案，在所述步骤S2和所述步骤S3中，所述后视镜的转动速率与所述车辆的当前车速V成正比。

作为一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法的优选方案，所述步骤S1之前还包括：

步骤S0ˊ：采集预设时间内驾驶员视线与后视镜之间的夹角A，若所述夹角A保持不变，关闭后视镜可调模式。

为达上述目的，本发明还提供一种调节系统，包括：

车辆状态判断及控制模块；

车辆状态采集模块，用于采集车辆行驶状态并将所述车辆行驶状态传递给所述车辆状态判断及控制模块，所述车辆状态判断及控制模块根据当前车辆的行驶状态控制后视镜可调模式开启或者关闭；

后视镜调节驱动模块，与所述车辆状态判断及控制模块电连接，所述后视镜调节驱动模块被配置为当所述后视镜可调模式开启时，按照如以上任一方案所述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法对后视镜的角度进行调节。

作为一种调节系统的优选方案，还包括车辆行驶参数采集模块，所述车辆行驶参数采集模块包括：

侧向加速度传感器，用于采集所述车辆的侧向加速度；

横摆角速度传感器，用于采集所述车辆的横摆角速度；

速度传感器，用于采集所述车辆的行驶速度；

方向盘转角传感器，用于采集所述车辆的方向盘转角；

驾驶员视线传感器，用于采集所述车辆内驾驶员的视线与后视镜之间的夹角；

其中，所述侧向加速度传感器、所述横摆角速度传感器、所述速度传感器、所述方向盘转角传感器以及所述驾驶员视线传感器均与所述车辆状态判断及控制模块电连接。

为达上述目的，本发明还提供一种车辆，包括如上述的调节系统。

本发明的有益效果为：

本发明提供的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，该基于质心侧偏角的后视镜调节方法包括如下步骤：步骤S1：计算车辆的质心侧偏角β，并判断车体的中轴线偏向车辆的车轮的径向的侧偏方向，若侧偏方向沿顺时针方向，执行步骤S2；若侧偏方向沿逆时针方向，执行步骤S3；步骤S2：驱动后视镜在水平面上沿逆时针方向转动β；步骤S3：驱动后视镜在水平面上沿顺时针方向转动β。本发明提供的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，考虑了车辆在实际行驶过程中存在的侧偏现象，能够根据车辆的质心侧偏角的变化方向对后视镜的角度进行调节，角度调节较精确，可以减少驾驶员的视野盲区，提高驾驶员的行车安全性及舒适性。

本发明还提供一种调节系统，可以根据车辆当前的行驶状态，选择性开启或者关闭后视镜可调模块，适应性较好，可以使驾驶员在车辆行驶过程中始终保持最佳的视野范围。在车辆处于危险行驶状态时关闭该后视镜可调模块，以保证车辆行驶过程的安全性，有效避免发生交通事故。

本发明还提供一种车辆，在车辆行驶过程中，通过应用上述调节系统对后视镜的角度进行调节，可以减少驾驶员的视野盲区，使驾驶员始终保持最佳的视野范围，有效避免交通事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的车辆行驶过程的简化图一；

图2是本发明提供的车辆行驶过程的简化图二；

图3是本发明提供的基于质心侧偏角的后视镜调节方法的流程图。

图中：

1-前车轮；2-后车轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

车辆在行驶过程中会存在一定的侧偏现象，如图1-图2所示，车辆包括车辆本体和设置于车辆本体上的前车轮1和后车轮2，当车辆进行转弯时，驾驶员会操纵方向盘，以使前车轮1转动一定角度，例如，此时前车轮1的径向方向为L1方向，但是由于环境因素的影响，车辆不会按照L1方向向前行驶，而是以L2方向为行驶方向进行行驶，这种现象即为车辆的侧偏现象，L1方向和L2方向之间的夹角称为车辆的质心侧偏角。

需要说明的是，在本实施例中，质心侧偏角的方向是指以车体的中轴线作为初始旋转基线(即L2方向)，偏向车辆的车轮的径向的方向，即L2向L1的偏转方向。如图1所示，此时质心侧偏角的方向为顺时针方向，如图2所示，此时质心侧偏角的方向为逆顺时针方向。

本实施例提供一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法，该基于质心侧偏角的后视镜调节方法包括如下步骤：

步骤S1：计算车辆的质心侧偏角β，并判断车体的中轴线偏向车辆的车轮的径向的侧偏方向，若所述侧偏方向沿顺时针方向，执行步骤S2；若所述侧偏方向沿逆时针方向，执行步骤S3；

步骤S2：驱动后视镜在水平面上沿逆时针方向转动β；

步骤S3：驱动后视镜在水平面上沿顺时针方向转动β。

本实施例提供的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，考虑了车辆在实际行驶过程中存在的侧偏现象，能够根据车辆的质心侧偏角的变化方向对后视镜的角度进行调节，角度调节较精确，可以减少驾驶员的视野盲区，提高驾驶员的行车安全性及舒适性。

进一步地，在步骤S1中，计算车辆的质心侧偏角β的具体步骤为：检测车辆的侧向加速度，以计算车辆的质心的侧向速度v；检测车辆的横摆角速度，以计算车辆的质心的纵向速度u，其中，所述侧向速度v和所述纵向速度u的方向相垂直；车辆的质心侧偏角β的计算公式为：β＝v/u。当然，本实施例对质心侧偏角的计算方法不作限定，只要能够实现对行驶中的车辆的质心侧偏角进行计算的方法均可以被采用，只要将对应的计算方法输入车辆控制器即可。

可以理解的是，如果车辆的当前车速V较大而后视镜的转动速率较慢时，驾驶员不能及时的观察到后方情形，容易发生交通事故。为解决这一问题，在本实施例中，在步骤S2和步骤S3中，后视镜的转动速率与车辆的当前车速V成正比，即当前车速V与后视镜的转动速率相适配，当当前车速V较大时，后视镜的转动速率较快，当当前车速V较小时，后视镜的转动速率较慢，以便驾驶员能够实时观测到后方情形。

在本发明的一个实施例中，在步骤S1之前还包括：

步骤S0：采集车辆行驶状态，当车辆处于危险行驶状态时，关闭后视镜可调模式；当车辆处于安全行驶状态时，选择性开启后视镜可调模式，若后视镜可调模式处于开启状态，执行步骤S1。

当车辆处于危险行驶状态时，需要将后视镜可调模块关闭，以防止后视镜的转动造成驾驶员视野中的图像一直发生变化，使驾驶员分不清后方实际情况，影响行车安全。当车辆处于安全行驶状态时，可以将后视镜可调模块开启，以使驾驶员在驾驶过程中始终保持最佳视野。可以理解的是，拥有多年驾驶经验的驾驶员已经习惯了驾驶前将后视镜调节至合适角度后行车过程中后视角角度不变的驾驶习惯，因此，对于此类驾驶员来说，即使是当车辆处于安全行驶状态时，也可以手动将该后视镜可调模式关闭，以使其安全行驶。本实施例提供的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，可以适应具有不同驾驶风格的驾驶员进行操作，适用性较好，同时保证行车安全。

具体而言，危险行驶状态包括第一危险行驶状态，当车辆的当前车速大于预设速度V1时，车辆处于第一危险行驶状态。当车辆的当前车速V超过预设速度V1时，驾驶员的视野角度会变小，正常人在视野内感觉一个目标需要0.4s，看清事物平均需要1s，如果此时后视镜的角度发生改变，驾驶员可能会存在看不清后方事物的情况，严重时可能会引发事故。因此，车辆在高速行驶时，需要将后视镜可调模式关闭。

在本实施例中，预设速度V1＝60km/h。可以理解的是，如果车辆在高速公路上行驶时，应将该后视镜可调模式关闭，以保证车辆及高速公路上的其他车辆的安全行驶。

此外，危险行驶状态包括第二危险行驶状态，当车辆的方向盘转角W的转速大于预设转速W1时，车辆处于第二危险行驶状态。当车辆的方向盘转角的转速W大于预设转速时，说明此时车辆可能在进行掉头或者紧急避障，因此，应将后视镜可调模式关闭，使驾驶员能够看清前方及后方情形，避免发生交通事故。

在本发明的一个实施例中，步骤S1之前还包括：

步骤S0ˊ：采集预设时间内驾驶员视线与后视镜之间的夹角A，若该夹角A保持不变，关闭后视镜可调模式。

在实际驾驶过程中，拥有多年驾驶经验的驾驶员已经习惯了后视镜处于固定角度的情况，即使在其驾驶过程中，后视镜角度发生改变，驾驶员还是会通过转头等方式以固定的视线角度来观察后视镜中所呈现的景象，在这种情况下，应将后视镜可调模式关闭，以防止驾驶员的偏头距离过大造成来不及看清前方状况引发交通事故。

本实施例还提供一种调节系统，该调节系统包括车辆状态判断及控制模块、车辆状态采集模块和后视镜调节驱动模块，车辆状态采集模块用于采集车辆行驶状态并将车辆行驶状态传递给车辆状态判断及控制模块，车辆状态判断及控制模块根据当前车辆的行驶状态控制后视镜可调模式开启或者关闭；后视镜调节驱动模块与车辆状态判断及控制模块电连接，后视镜调节驱动模块被配置为当后视镜可调模式开启时，按照上述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法对后视镜的角度进行调节。

本实施例提供的调节系统，可以根据车辆当前的行驶状态，选择性开启或者关闭后视镜可调模块，适应性较好，可以使驾驶员在车辆行驶过程中始终保持最佳的视野范围。在车辆处于危险行驶状态时关闭该后视镜可调模块，以保证车辆行驶过程的安全性，有效避免发生交通事故。

进一步地，该调节系统还包括车辆行驶参数采集模块，车辆行驶参数采集模块包括侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、速度传感器、方向盘转角传感器以及驾驶员视线传感器，侧向加速度传感器用于采集所述车辆的侧向加速度；横摆角速度传感器用于采集所述车辆的横摆角速度；速度传感器用于采集所述车辆的行驶速度；方向盘转角传感器用于采集所述车辆的方向盘转角；驾驶员视线传感器，用于采集所述车辆内驾驶员的视线与后视镜之间的夹角；其中，侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、速度传感器、方向盘转角传感器以及驾驶员视线传感器均与车辆状态判断及控制模块电连接。

进一步地，该调节系统还包括驾驶室图像采集模块，驾驶室图像采集模块与所述车辆状态判断及控制模块电连接，驾驶室图像采集模块用于采集驾驶室内驾驶员视线与后视镜之间的夹角A。驾驶室图像采集模块可以实时检测驾驶员的视线方向与后视镜的轴线方向之间的夹角A，以判断驾驶员是否对后视镜可调模块具有较好的适应性，如果驾驶员不能很好的适应该后视镜可调模块，则提前将其关闭，防止驾驶员由于不适应后视镜可调方式造成交通事故的发生。

具体而言，该调节系统的具体调节流程如下：

(1)速度传感器将检测的当前车速V传输至车辆状态判断及控制模块，车辆状态判断及控制模块将当前车速V与预设速度V1进行比较，若V≥V1，则关闭后视镜可调模式；若V＜V1，则开启后视镜可调模式，并执行步骤(4)；

(2)方向盘转角传感器将检测的当前车辆的方向盘转角速度W传输至车辆状态判断及控制模块，车辆状态判断及控制模块将当前车辆的方向盘转角速度W与预设转速W1进行比较，若W≥W1，则关闭后视镜可调模式；若W＜W1，则开启后视镜可调模式，并执行步骤(4)；

(3)驾驶员视线传感器将检测的当前驾驶员视线与后视镜之间的夹角A传输至车辆状态判断及控制模块，车辆状态判断及控制模块判断在预设时间内该夹角A的变化，若该夹角A始终保持不变，则关闭后视镜可调模式；若该夹角A发生改变，则开启后视镜可调模式，并执行步骤(4)；

(4)侧向加速度传感器将检测的车辆当前的侧向加速度传输至车辆状态判断及控制模块，横摆角速度传感器将检测的车辆当前的横摆角速度传输至车辆状态判断及控制模块，车辆状态判断及控制模块根据预设的计算方法计算当前车辆的质心侧偏角β，并判断车体的中轴线偏向车辆的车轮的径向的侧偏方向，若侧偏方向沿顺时针方向，车辆状态判断及控制模块控制后视镜调节驱动模块驱动后视镜在水平面内沿逆时针方向转动；若侧偏方向沿逆时针方向，车辆状态判断及控制模块控制后视镜调节驱动模块驱动后视镜在水平面内沿顺时针方向转动。

本实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述调节系统，在车辆行驶过程中，通过应用该调节系统对后视镜的角度进行调节，可以减少驾驶员的视野盲区，使驾驶员始终保持最佳的视野范围，有效避免交通事故的发生。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于质心侧偏角的后视镜调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：计算车辆的质心侧偏角β，并判断车体的中轴线偏向所述车辆的车轮的径向的侧偏方向，若所述侧偏方向沿顺时针方向，执行步骤S2；若所述侧偏方向沿逆时针方向，执行步骤S3；

步骤S2：驱动后视镜在水平面上沿逆时针方向转动β；

步骤S3：驱动后视镜在水平面上沿顺时针方向转动β。

2.根据权利要求1所述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，其特征在于，在所述步骤S1中，计算车辆的质心侧偏角β的具体步骤为：

检测车辆的侧向加速度，以计算车辆的质心的侧向速度v；

检测车辆的横摆角速度，以计算车辆的质心的纵向速度u，其中，所述侧向速度v和所述纵向速度u的方向相垂直；

车辆的质心侧偏角β的计算公式为：β＝v/u。

3.根据权利要求1所述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括：

步骤S0：采集车辆行驶状态，当所述车辆处于危险行驶状态时，关闭后视镜可调模式；当所述车辆处于安全行驶状态时，选择性开启后视镜可调模式，若所述后视镜可调模式处于开启状态，执行步骤S1。

4.根据权利要求2所述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，其特征在于，所述危险行驶状态包括第一危险行驶状态，当所述车辆的当前车速V大于预设速度V1时，所述车辆处于所述第一危险行驶状态。

5.根据权利要求3所述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，其特征在于，所述危险行驶状态包括第二危险行驶状态，当所述车辆的方向盘转角的转速W大于预设转速W1时，所述车辆处于所述第二危险行驶状态。

6.根据权利要求1所述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，其特征在于，在所述步骤S2和所述步骤S3中，所述后视镜的转动速率与所述车辆的当前车速V成正比。

7.根据权利要求1所述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

步骤S0ˊ：采集预设时间内驾驶员视线与后视镜之间的夹角A，若所述夹角A保持不变，关闭后视镜可调模式。

8.一种调节系统，其特征在于，包括：

车辆状态判断及控制模块；

车辆状态采集模块，用于采集车辆行驶状态并将所述车辆行驶状态传递给所述车辆状态判断及控制模块，所述车辆状态判断及控制模块根据当前车辆的行驶状态控制后视镜可调模式开启或者关闭；

后视镜调节驱动模块，与所述车辆状态判断及控制模块电连接，所述后视镜调节驱动模块被配置为当所述后视镜可调模式开启时，按照如权利要求1-7中任一项所述的基于质心侧偏角的后视镜调节方法对后视镜的角度进行调节。

9.根据权利要求8所述的调节系统，其特征在于，还包括车辆行驶参数采集模块，所述车辆行驶参数采集模块包括：

侧向加速度传感器，用于采集所述车辆的侧向加速度；

横摆角速度传感器，用于采集所述车辆的横摆角速度；

速度传感器，用于采集所述车辆的行驶速度；

方向盘转角传感器，用于采集所述车辆的方向盘转角；

驾驶员视线传感器，用于采集所述车辆内驾驶员的视线与后视镜之间的夹角；

其中，所述侧向加速度传感器、所述横摆角速度传感器、所述速度传感器、所述方向盘转角传感器以及所述驾驶员视线传感器均与所述车辆状态判断及控制模块电连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8-9中任一项所述的调节系统。

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