CN115123369B - 转向管柱自动调节方法、转向管柱自动调节系统和汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种转向管柱自动调节方法、转向管柱自动调节系统和汽车，用于共享汽车的转向管柱自动调节，其中，所述方法包括如下步骤：a.输入驾驶员体征参数；b.根据驾驶员体征参数调用预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离；c.通过测距传感器测量实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离；d.将所述预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离与实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离进行比较优化和误差补偿，并生成转向管柱调节控制命令；e.输出转向管柱调节控制命令到转向管柱执行器。

Description

转向管柱自动调节方法、转向管柱自动调节系统和汽车
技术领域
本发明涉及一种转向管柱自动调节方法、转向管柱自动调节系统和汽车，尤其涉及一种用于共享汽车的转向管柱自动调节方法。
背景技术
共享汽车作为优化城市道路资源的新概念，在近年被整车企业充分关注，如何提高共享汽车的舒适性和便利性变得日益重要。
汽车的转向管柱位置是与用户体态特征非常相关的因素，多数驾驶员在进入驾驶位后，会手动进行方向盘和转向管柱的调节，来达到舒适驾驶的目的。在现有技术中，方向盘和转向管柱位置的调节一般通过驾驶员手动调节来实现。
发明内容
本发明的一个方面要解决的技术问题是如何在共享汽车中实现针对不同驾驶员的汽车转向管柱的自适应调节。
此外，本发明的其它方面还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。
本发明提供了一种转向管柱自动调节方法、转向管柱自动调节系统和汽车，具体而言，根据本发明的一方面，提供了：
一种转向管柱自动调节方法，用于共享汽车的转向管柱自动调节，其中，所述方法包括如下步骤：
a. 输入驾驶员体征参数；
b. 根据驾驶员体征参数调用预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离；
c. 通过测距传感器测量实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离；
d. 将所述预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离与实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离进行比较优化和误差补偿，并生成转向管柱调节控制命令；
e. 输出转向管柱调节控制命令到转向管柱执行器。
可选地，根据本发明的一种实施方式，所述驾驶员体征参数包括驾驶员的身高和体重数据。
可选地，根据本发明的一种实施方式，在步骤d与步骤e之间具有如下步骤：
对所述转向管柱调节控制命令进行转向管柱调节安全性判断，如果判断通过，则执行步骤e，如果判断未通过，则重新执行步骤d。
可选地，根据本发明的一种实施方式，通过对比转向管柱调节控制命令与汽车总线信号和预设的转向管柱自动调节边界条件实行对所述转向管柱调节控制命令的转向管柱调节安全性判断，所述汽车总线信号包括车速、轮速、方向盘转角和侧向加速度，所述预设的转向管柱自动调节边界条件包括转向管柱的驱动电机的最大扭矩、最大转速和最大响应速度。
可选地，根据本发明的一种实施方式，在步骤e之后还包括如下步骤：
通过测距传感器测量实时的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离，并与预设的方向盘与驾驶员的最小安全距离X1、最大安全距离X2、预设的转向管柱与驾驶员的最小安全距离Y1、最大安全距离Y2进行比较，如果实时的方向盘与驾驶员的距离处于X1和X2之间且转向管柱与驾驶员的距离处于Y1与Y2之间，则不再进行转向管柱自动调节，如果实时的方向盘与驾驶员的距离小于X1或大于X2或转向管柱与驾驶员的距离小于Y1或大于Y2，则重新执行步骤b。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种转向管柱自动调节系统，其中，所述转向管柱自动调节系统执行以上所述的转向管柱自动调节方法，所述转向管柱自动调节系统包括用户交互模块、测距传感器、转向管柱自动调节控制单元和转向管柱执行器，所述用户交互模块、测距传感器、转向管柱自动调节控制单元和转向管柱执行器与彼此通讯连接。
根据本发明的再一方面，本发明提供了一种汽车，其特征在于，所述汽车具有以上所述的转向管柱自动调节系统。
本发明的有益之处包括：根据本发明的转向管柱自动调节方法能够自动化存储驾驶员体征参数，针对不同的驾驶员体征参数自动地对转向管柱位置进行个性化的调节，在共享汽车上为用户带来更优异的科技性以及舒适性体验。
附图说明
参考附图，本发明的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，
图1示出根据本发明的一个实施方式提出的转向管柱自动调节方法的流程图。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神的条件下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。
参考图1，其示出根据本发明的一个实施方式提出的转向管柱自动调节方法的流程图。用于执行转向管柱自动调节方法的转向管柱自动调节系统包括用户交互模块、测距传感器、转向管柱自动调节控制单元和转向管柱执行器，所述用户交互模块、测距传感器、转向管柱自动调节控制单元和转向管柱执行器与彼此通讯连接，转向管柱自动调节系统能够根据驾驶员的体征参数自适应地改变转向管柱的位置，并且通过转向管柱的轴向伸缩和转向管柱绕下方支点的扇形运动调整汽车方向盘的位置。首先在驾驶员进入驾驶位之后，执行流程图中的S1步骤，即用户交互模块初始化，自动检测到驾驶员就位。然后执行F1步骤，即用户交互模块提示驾驶员确认是否执行转向管柱自动调节，如果驾驶员选择是，则进行转向管柱自动调节，如果驾驶员选择否，则直接跳到步骤S2，即不再进行或终止转向管柱自动调节。在未示出的实施例中，也可以不包括F1步骤。在开始执行转向管柱自动调节后，首先执行步骤a，即要求驾驶员输入驾驶员体征参数，驾驶员体征参数能够包括驾驶员身高、体重、臂长等可以影响方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员距离的体征参数。在驾驶员输入驾驶员体征参数之后，转向管柱自动调节控制单元执行步骤b，即根据驾驶员体征参数调用预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离。在此，预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离是在汽车试验阶段利用假人测得的对应于不同驾驶员体征参数的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的标准距离。然后，通过测距传感器执行步骤c，即通过测距传感器测量实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离。接着由转向管柱自动调节控制单元执行步骤d，即将所述预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离与实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离通过优化算法进行比较优化和误差补偿，最终生成转向管柱调节控制命令。转向管柱调节控制命令控制转向管柱执行器中的驱动电机的扭矩和转速变化从而调整转向管柱的位置。
在根据图1的实施例中，在转向管柱自动调节控制单元生成转向管柱调节控制命令之后，还需要对转向管柱调节控制命令进行转向管柱调节安全性判断，即在步骤d之后需要执行步骤F2。转向管柱调节安全性判断通过将转向管柱调节控制命令与引入的汽车总线信号和预设的转向管柱自动调节边界条件进行对比来进行。引入的汽车总线信号包括汽车车速、加速度、方向盘转角、侧向加速度、变速箱状态等，而预设的转向管柱自动调节边界条件包括在转向管柱执行器中的驱动转向管柱的驱动电机的最大扭矩、最大速度、最大响应速度等，转向管柱调节控制命令需要受到汽车总线信号和转向管柱自动调节边界条件的限制。如果转向管柱调节安全性判断未通过，即在流程图中为否，则重新执行步骤d，即重新对预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离与实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离进行比较优化和误差补偿，并生成转向管柱调节控制命令，如果转向管柱调节安全性判断通过，即在流程图中为是，则执行步骤e，即将转向管柱调节控制命令输出到转向管柱执行器，转向管柱执行器执行对转向管柱位置的调节。在根据图1的实施例中，在转向管柱执行器对转向管柱调节完成后，还执行F3步骤，即首先通过测距传感器测量实时的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离，在转向管柱自动调节控制单元中存储有预设的方向盘与驾驶员的最小和最大安全距离X1、X2、预设的转向管柱与驾驶员的最小和最大安全距离Y1、Y2，其中X1、X2、Y1、Y2是能够保证驾驶员安全驾驶的极限的方向盘与驾驶员的最小和最大距离以及转向管柱与驾驶员的最小和最大距离。然后将实时的方向盘与驾驶员的距离与X1、X2、实时的转向管柱与驾驶员的距离与Y1、Y2进行比较，如果实时的方向盘与驾驶员的距离处于X1与X2之间且实时的转向管柱与驾驶员的距离处于Y1与Y2之间，即实时距离在安全距离区间之内（在流程图中为是），那么执行步骤S2，即不再进行转向管柱调节，如果实时距离不在安全距离区间之内，即方向盘与驾驶员的距离小于X1或大于X2或转向管柱与驾驶员的距离小于Y1或大于Y2（在流程图中为否），即只要有一个实时距离处于安全距离区间之外，则重新从步骤b开始执行转向管柱自动调节方法，直到最终实时的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离全部处于安全距离区间之内，最终执行步骤S2，即停止转向管柱自动调节。
应当理解的是，本发明的转向管柱自动调节系统可装设在各种车辆上，包括汽油车、柴油车、混合动力汽车、电动汽车等等。因此，本发明的主题还旨在保护装设有本发明的转向管柱自动调节系统的各种车辆。
应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本发明的法律保护范围内。

Claims (4)

1.一种转向管柱自动调节方法，用于共享汽车的转向管柱自动调节，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a.输入驾驶员体征参数；
b.根据驾驶员体征参数调用预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离；
c.通过测距传感器测量实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离；
d.将所述预设的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离与实际的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离进行比较优化和误差补偿，并生成转向管柱调节控制命令；
e.输出转向管柱调节控制命令到转向管柱执行器，
在步骤d与步骤e之间具有如下步骤：
对所述转向管柱调节控制命令进行转向管柱调节安全性判断，如果判断通过，则执行步骤e，如果判断未通过，则重新执行步骤d，
通过对比转向管柱调节控制命令与汽车总线信号和预设的转向管柱自动调节边界条件实行对所述转向管柱调节控制命令的转向管柱调节安全性判断，所述汽车总线信号包括车速、轮速、方向盘转角和侧向加速度，所述预设的转向管柱自动调节边界条件包括转向管柱的驱动电机的最大扭矩、最大转速和最大响应速度；
在步骤e之后还包括如下步骤：
通过测距传感器测量实时的方向盘与驾驶员、转向管柱与驾驶员的距离，并与预设的方向盘与驾驶员的最小安全距离X1、最大安全距离X2、预设的转向管柱与驾驶员的最小安全距离Y1、最大安全距离Y2进行比较，如果实时的方向盘与驾驶员的距离处于X1和X2之间且转向管柱与驾驶员的距离处于Y1与Y2之间，则不再进行转向管柱自动调节，如果实时的方向盘与驾驶员的距离小于X1或大于X2或转向管柱与驾驶员的距离小于Y1或大于Y2，则重新执行步骤b。
2.根据权利要求1所述的转向管柱自动调节方法，其特征在于，所述驾驶员体征参数包括驾驶员的身高和体重数据。
3.一种转向管柱自动调节系统，其特征在于，所述转向管柱自动调节系统执行根据权利要求1至2中任一项所述的转向管柱自动调节方法，所述转向管柱自动调节系统包括用户交互模块、测距传感器、转向管柱自动调节控制单元和转向管柱执行器，所述用户交互模块、测距传感器、转向管柱自动调节控制单元和转向管柱执行器与彼此通讯连接。
4.一种汽车，其特征在于，所述汽车具有根据权利要求3所述的转向管柱自动调节系统。
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