CN117261759A - 一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车电子技术领域，本发明所述方法包括，角度传感器和车速传感器实时监测车轮、方向盘角度和车速，控制单元进行预处理，监测车辆是否在转弯状态；车辆在转弯状态时，根据角度传感器和车速传感器的检测结果，控制单元输出控制信号到驱动调节电机，调用对应最佳角度控制调节电机调节外后视镜；完成转弯后，外后视镜自动移回原位置，调节电机进入休眠状态等待控制信号。本发明保证了车辆在行驶转弯时，后视镜的角度可以跟随车辆转向角度的变化而实时调节，在不需要驾驶员大幅度的扭头动作前提下，以提供充足的视野，扩大后视镜视野的利用率，保证车辆转弯时的行车安全，提升了驾驶员的驾驶感受，同时增加了车辆的科技感。

Description

一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法及系统

技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，尤其涉及一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的装置和方法。

背景技术

目前，当车辆在整个转弯过程中，驾驶员需要不间断地大幅度移动头部，通过左右后视镜观察车辆侧后方是否有行人和车辆，在确保没有来人来车后，才能继续缓慢转弯。但是，驾驶员观察侧后方的视线常常受到车辆自身视野盲区、左右后视镜视野、车窗、B柱、座椅头枕等障碍物的阻挡和限制，无法完全掌握转弯过程中车辆侧后方行人和车辆情况，给驾驶员、侧后方行人和车辆带来一定的安全隐患。在转弯过程中，若驾驶员进行大幅度的扭头，会增加驾驶和乘坐的不舒适性。另外，在转弯过程中，左右后视镜视野所扫描过的空间区域与车辆行驶经过的空间区域不断重合，在这个过程中，左右后视镜的角度始终固定不变，只能通过驾驶员不间断地大幅度移动头部，通过左右后视镜观察车辆侧后方是否有行人和车辆，对驾驶员而言，左右后视镜的角度始终固定不变所观察的部分视野是没有价值的，后视镜视野的利用率也较低。

例如专利1：申请号为200320120914.9，授权公告号为CN2683449Y的专利文献：可调节式后视镜，其公开的技术方案是：它有壳体，壳体内安装电动机，电动机上安装摇臂，摇臂上安装反光镜。在汽车转弯或倒车时，它通过将反光镜旋转一定角度来清楚的显示出车尾或车身两侧的景象，以便驾驶员根据后视镜中所反映的景象进行转弯或倒车操作，减小了劳动强度、提高了工作效率；同时它的壳体上装有红色和绿色的闪光灯，在夜间、阴雨天等能见度较低的情况下，可起到转向灯或和示宽灯的作用，以提高对面车辆或行人的注意力，提高了行车的安全性。此外它还具有结构简单、操作方便等优点。又如专利2申请号为201220123820.6，授权公告号为CN202574001U专利文献：后视镜智能调节装置，其公开的技术方案是：外后视镜智能调节装置，其包括控制单元、采集驾驶员眼睛的方向角度信息且传送给控制单元的摄像单元、转动电机、与所述转动电机相电性连接的第一驱动机构及与第一驱动机构相连接且设于车身上的外后视镜；所述转动电机及摄像单元分别与控制单元相电性连接，所述摄像单元设于车内且位于驾驶员的前方。该装置无需驾驶员操作就能完成对汽车外后视镜的角度调节，从而确保了行驶安全；而且对于不同身高的驾驶员能自动调节外后视镜的位置，极大的提高了驾驶的舒适性，解决了现有外后视镜调节不方便的问题。

以上技术方案中左右外后视镜都具备调节功能，但是专利1解决了在汽车转弯或者倒车时，需要驾驶员手动操作按动开关，根据需求调整反光镜的角度；专利2通过采集驾驶员的信息，捕获驾驶员的眼睛，判断眼睛的方向角度，控制单元再通过内部算法计算出外后视镜应该调节的位置，之后控制单元再控制启动转动电机，转动电机驱动第一驱动机构工作将外后视镜调节至最佳的位置，从而使得驾驶员能获得最为理想的驾驶视野。对于驾驶员在行驶转弯过程中，随着车辆转动，后视镜角度固定不变，后视镜视野不能同时跟随车辆转动而导致视野受限，驾驶员无法充分看清车辆侧后方交通情况的问题，均没有得到解决。

发明内容

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。控制单元通过接收转向车轮或者方向盘的角度信号判断获取车辆的转弯需求，然后根据车速传感器的速度信号判断行驶状态，再送控制信号调用控制器中储存的不同的车轮转动角度(或者方向盘旋转角度)与电机相应的转动角度和速度一一对应的关系控制电机转动，自动调节外后视镜到预设的最佳角度，使乘员能够通过外后视镜观察车辆侧后方交通情况，

因此，提供了一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，包括：

角度传感器和车速传感器实时监测车轮、方向盘角度和车速，控制单元进行预处理，监测车辆是否在转弯状态；车辆在转弯状态时，根据角度传感器和车速传感器的检测结果，控制单元输出控制信号到驱动调节电机，调用对应最佳角度控制调节电机调节外后视镜；完成转弯后，外后视镜自动移回原位置，调节电机进入休眠状态等待控制信号。

作为本发明所述的汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的一种优选方案，其中：所述预处理包括角度传感器和车速传感器将检测到的角度和速度转换为电信号，控制单元接收到角度和速度的数字信号后，对电信号进行滤波、放大消除噪声和干扰因素。

作为本发明所述的汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的一种优选方案，其中：所述监测车辆是否在转弯状态包括当驾驶员驾驶车辆行驶时，角度传感器和车速传感器实时监测车轮、方向盘角度和车速。

所述角度传感器包括转向车轮、方向盘的角度传感器的检测单元将检测到的角度信号ω发送给控制单元，控制单元根据接收到的转向车轮、方向盘的角度信号ω判断此时车辆是否在进行转弯，其中，不同车辆方向盘角度所对应的转向轮角度和转弯半径均不同，车辆在出厂前进行转弯测试，在测试时，当车辆在转弯状态时前内轮转角ω≥X°时，则在车辆在实际运行中前内轮转角ω≥X°时，认为车辆在转弯状态。

所述车速传感器包括车速传感器检测车辆当前车速并反馈给控制单元，当车速v＝0时，则控制单元判断当前车辆处于驻车状态，后视镜驱动电机不执行任何操作，当v>0时，控制单元判断当前车辆处于行驶状态。

作为本发明所述的汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的一种优选方案，其中：所述转弯测试包括出厂前进行转弯测试模拟车辆路口低速转弯时，多次根据转向车轮转动角度、方向盘旋转角度试验确定后视镜转动到最佳角度时电机相应的转动角度和速度，设置转弯角度模型的目标函数进行强化学习，具体如下：采集实际转角数据s，同时获取环境、天气、温度、湿度因子数据，根据环境、天气、温度、湿度因素计算转弯角度模型的转角预测s_model1，使用强化学习算法更新转弯角度模型的转角预测s_model1，以最小化目标函数表示为：

minimize(s_model1-s)²+T*(s_model1-s)²+S*(s_model1-s)²+θ*(s_model1-s)²+ω*(s_model1-s)²

对比模型s_model2，计算s_model1与s_model2的误差e：

e＝|s_model1-s_model2|

若e>X，即转角大于阈值X，采用方案一校验并更新转弯角度模型；若e≤X，即转角小于等于阈值X，采用方案二校验并更新转弯角度模型，根据校验结果，对转弯角度模型进行优化、校正和更新。

方案一为：

计算更新步长Δθ：Δθ＝γ*ε*(s_model1-s)。

更新模型一的转角预测：s_model1＝s_model1+Δθ。

更新模型一的目标函数：T＝T*(1-γ)+(1-T)*(1+θ)。

方案二为：

计算更新步长Δθ：Δθ＝γ*ε*(s_model1-s)。

更新模型一的转角预测：s_model1＝s_model1+Δθ。

更新模型一的目标函数：S＝S*(1-γ)+(1-S)*(1+θ)。

其中，s为实际转角角度，s_model1为转弯角度模型的转角预测，s_model2为对比模型的转角预测，X为前内轮转角阈值，ε为学习率，γ为折扣因子平衡模型在一段时间内的表现，T、S、θ为温度、湿度和环境因子，ω为角度信号。

作为本发明所述的汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的一种优选方案，其中：所述调节电机调节外后视镜包括根据控制单元根据角速度判断的转弯状态且车速传感器检测的行驶状态时，继而发送控制信号调用控制器中储存的不同的车轮转动角度与电机相应的转动角度和速度一一对应的关系控制驱动调节电机转动，调节外后视镜的最佳角度：

调节电机1的输入正负极，控制电机正反转，从而控制反光镜片上下翻转，调节电机2的输入正负极，控制电机正反转，从而控制反光镜片左右翻转，使驾驶员能够通过外后视镜观察车辆侧后方交通情况。

作为本发明所述的汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的一种优选方案，其中：所述驱动调节电机包括当驾驶员开始转弯时，后视镜的转动角度会改变以适应新的行驶方向，此时，控制单元中的检测模型实时监测外后视镜的转动角度，当驾驶员完成转弯后，μ的值应该等于β₀的值。

在完成转弯后的一段时间内，检测模型会检测μ是否等于β₀，若μ＝β₀则认为外后视镜已经转动，回到原位置，当在t_warn≥3秒时，若μ≠β₀，检测模型没有检测到外后视镜的转动结果，说明，后视镜并没有回到原位置，影响驾驶员，那么t_warn时间后，控制单元会发出警报提醒驾驶员检查、手动调整，此时继续检测，当驾驶员调整好位置后控制单元记住此时外后视镜位置β₁，检测模型自动调整μ＝β₁，在以后调整外后视镜时对应记住位置β_n，其中，μ为后视镜调整后角度位置，t_warn为发出警报提醒的时间。

作为本发明所述的汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的一种优选方案，其中：所述自动移回原位置包括车辆开始转弯前，控制单元通过此时驱动电机的旋转角度存储此时外后视镜的角度位置β₀：

其中，ω为车前内轮转角，s为方向盘旋转角度，α为实际转向角度，P为新的后视镜位置，P₀为后视镜在车辆行驶时的默认位置，k为一个根据车型和控制系统设定的常数，β₀为车辆开始转弯前的角度位置。

当驾驶员完成转弯，且ω＝0时，控制单元根据检测单元此刻反馈的角度信号触发控制电机转动外后视镜自动恢复到正常驾驶时外后视镜所处的角度，供驾驶员通过后视镜观察车辆后方交通情况，电机进入休眠状态以备下次调用。

本发明的另外一个目的是提供了一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的系统，提高驾驶安全性和舒适性。通过自动调节后视镜的角度，可以帮助驾驶员更好地掌握车辆周围的路况，减少盲区，从而降低交通事故的发生率。同时，该系统还可以根据驾驶员的转向操作自动调整后视镜角度，使得驾驶过程更加轻松便捷。

一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的系统，其特征在于，包括控制模块、传感器模块及驱动模块。

所述控制模块，接收角度传感器和车速传感器的检测数据，输出信号到驱动调节电机，控制调节电机调节外后视镜的角度使驾驶员能够通过外后视镜在车辆转弯时观察车辆侧后方交通情况。

所述传感器模块，用于检测车辆行驶的速度的车速传感器模块和用于检测转向车轮转动角度、方向盘旋转角度的角度传感器，并将信息传到控制模块中。

所述驱动模块，根据控制模块发出的指令，控制、调整外后视镜转动角度。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种汽车外后视镜随转向自动调节角度所述的方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现一种汽车外后视镜随转向自动调节角度所述的方法的步骤。

本发明的有益效果：本发明解决了现有技术中驾驶员在行驶转弯时无法充分通过左右外后视镜观察车辆侧后方交通情况的问题，如行人、自行车和电瓶车。当车辆向左或者向右转弯时，驾驶员需要大幅度扭动头部，通过左右后视镜观察、确认车辆侧后方是否有行人和车辆，在确保安全的情况下，才能继续转弯。但是，驾驶员观察侧后方的视线经常受到车辆自身视野盲区、车窗、B柱、座椅头枕和车内乘客等视线、障碍物的阻挡和限制，无法完全掌握转弯时车外行人和车辆情况，给乘客、行人和车辆带来一定的安全隐患。若驾驶员大幅度的扭头动作也增加了驾驶和乘坐的不舒适性。另外，在车辆转弯过程中，左右后视镜视野所扫描过的空间区域与车辆行驶空间区域不断重复，在这个过程中，对驾驶员而言，左右后视镜的部分视野是没有观察价值的，后视镜视野的利用率低。本发明保证了车辆在行驶转弯时，后视镜的角度可以跟随车辆转向角度的变化而实时调节，在不需要驾驶员大幅度的扭头动作前提下，以提供充足的视野，扩大后视镜视野的利用率，保证车辆转弯时的行车安全，提升了驾驶员的驾驶感受，同时增加了车辆的科技感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对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，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1为本发明一个实施例提供的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的流程示意图。

图2为本发明一个实施例提供的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的汽车外后视镜随转向自动调节角度的装置的关系图。

图3为本发明一个实施例提供的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的工作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独地或选择性地与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”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。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也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。

实施例1

参照图1-图2，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，包括：

S1：角度传感器和车速传感器实时监测车轮、方向盘角度和车速，控制单元进行预处理，监测车辆是否在转弯状态。

更进一步的，后视镜随转向自动调节角度包括：电源为整个装置提供动力来源，驱动调节电机用于控制、调整外后视镜转动角度，角度传感器用于检测转向车轮转动角度(或者方向盘旋转角度)的角度传感器，车速传感器用于检测车辆行驶的速度，控制单元用于根据角度传感器和车速传感器的检测结果，输出信号到驱动调节电机，控制调节电机调节外后视镜的角度使驾驶员能够通过外后视镜在车辆转弯时观察车辆侧后方交通情况。

角度传感器和车速传感器连接控制单元的信号输入端，驱动调节电机连接控制单元的信号输出端，电源连接控制单元。

应说明的是，当驾驶员驾驶车辆行驶时，角度传感器和车速传感器实时监测车轮、方向盘角度和车速。

所述角度传感器包括转向车轮、方向盘的角度传感器的检测单元将检测到的角度信号ω发送给控制单元，控制单元根据接收到的转向车轮、方向盘的角度信号ω判断此时车辆是否在进行转弯，其中，不同车辆方向盘角度所对应的转向轮角度和转弯半径均不同，车辆在出厂前进行转弯测试，在测试时，当车辆在转弯状态时前内轮转角ω≥X°时，则在车辆在实际运行中前内轮转角ω≥X°时，认为车辆在转弯状态。

所述车速传感器包括车速传感器检测车辆当前车速并反馈给控制单元，当车速v＝0时，则控制单元判断当前车辆处于驻车状态，后视镜驱动电机不执行任何操作，当v>0时，控制单元判断当前车辆处于行驶状态。

还应说明的是，角度传感器和车速传感器将检测到的角度和速度转换为电信号，控制单元接收到角度和速度的数字信号后，对电信号进行滤波、放大消除噪声和干扰因素。

S2：车辆在转弯状态时，根据角度传感器和车速传感器的检测结果，控制单元输出控制信号到驱动调节电机，调用对应最佳角度控制调节电机调节外后视镜。

更进一步的，本汽车外后视镜随转向自动调节的角度可以在车辆出厂前由厂家在模拟车辆路口低速转弯时，多次根据转向车轮转动角度(或者方向盘旋转角度)试验确定后视镜转动到最佳角度时电机相应的转动角度和速度，以达到驾驶员在转弯的不同阶段保持坐姿不变，无须移动头部，就能通过左右后视镜充分观察侧后方的视野的目的，进行测试标定，此时，不同的车轮转动角度(或者方向盘旋转角度)与电机相应的转动角度和速度一一对应，并将测试标定结果保存到控制器中，以备调用。另外，也可以通过驾驶员根据自身情况进行以上试验进行标定，并将测试标定结果保存到控制器中，以备调用。

应说明的是，出厂前进行转弯测试模拟车辆路口低速转弯时，多次根据转向车轮转动角度、方向盘旋转角度试验确定后视镜转动到最佳角度时电机相应的转动角度和速度，设置转弯角度模型的目标函数进行强化学习，具体如下：采集实际转角数据s，同时获取环境、天气、温度、湿度因子数据，根据环境、天气、温度、湿度因素计算转弯角度模型的转角预测s_model1，使用强化学习算法更新转弯角度模型的转角预测s_model1，以最小化目标函数表示为：

minimize(s_model1-s)²+T*(s_model1-s)²+S*(s_model1-s)²+θ*(s_model1-s)²+ω*(s_model1-s)²

对比模型s_model2，计算s_model1与s_model2的误差e：

e＝|s_model1-s_model2|

若e>X，即转角大于阈值X，采用方案一校验并更新转弯角度模型；若e≤X，即转角小于等于阈值X，采用方案二校验并更新转弯角度模型，根据校验结果，对转弯角度模型进行优化、校正和更新。

方案一为：

计算更新步长Δθ：Δθ＝γ*ε*(s_model1-s)。

更新模型一的转角预测：s_model1＝s_model1+Δθ。

更新模型一的目标函数：T＝T*(1-γ)+(1-T)*(1+θ)。

方案二为：

计算更新步长Δθ：Δθ＝γ*ε*(s_model1-s)。

更新模型一的转角预测：s_model1＝s_model1+Δθ。

更新模型一的目标函数：S＝S*(1-γ)+(1-S)*(1+θ)。

其中，s为实际转角角度，s_model1为转弯角度模型的转角预测，s_model2为对比模型的转角预测，X为前内轮转角阈值，ε为学习率，γ为折扣因子平衡模型在一段时间内的表现，T、S、θ为温度、湿度和环境因子，ω为角度信号。

还应说明的是，调节电机调节外后视镜包括根据控制单元根据角速度判断的转弯状态且车速传感器检测的行驶状态时，继而发送控制信号调用控制器中储存的不同的车轮转动角度与电机相应的转动角度和速度一一对应的关系控制驱动调节电机转动，调节外后视镜的最佳角度：

调节电机1的输入正负极，控制电机正反转，从而控制反光镜片上下翻转，调节电机2的输入正负极，控制电机正反转，从而控制反光镜片左右翻转，使驾驶员能够通过外后视镜观察车辆侧后方交通情况。

S3：完成转弯后，外后视镜自动移回原位置，调节电机进入休眠状态等待控制信号。

更进一步的，当驾驶员开始转弯时，后视镜的转动角度会改变以适应新的行驶方向，此时，控制单元中的检测模型实时监测外后视镜的转动角度，当驾驶员完成转弯后，μ的值应该等于β₀的值；在完成转弯后的一段时间内，检测模型会检测μ是否等于β₀，若μ＝β₀则认为外后视镜已经转动，回到原位置，当在t_warn≥3秒时，若μ≠β₀，检测模型没有检测到外后视镜的转动结果，说明，后视镜并没有回到原位置，影响驾驶员，那么t_warn时间后，控制单元会发出警报提醒驾驶员检查、手动调整，此时继续检测，当驾驶员调整好位置后控制单元记住此时外后视镜位置β₁，检测模型自动调整μ＝β₁，在以后调整外后视镜时对应记住位置β_n，其中，μ为后视镜调整后角度位置，t_warn为发出警报提醒的时间。

应说明的是，车辆开始转弯前，控制单元通过此时驱动电机的旋转角度存储此时外后视镜的角度位置β₀：

其中，ω为车前内轮转角，s为方向盘旋转角度，α为实际转向角度，P为新的后视镜位置，P₀为后视镜在车辆行驶时的默认位置，k为一个根据车型和控制系统设定的常数，β₀为车辆开始转弯前的角度位置。

当驾驶员完成转弯，且ω＝0时，控制单元根据检测单元此刻反馈的角度信号触发控制电机转动外后视镜自动恢复到正常驾驶时外后视镜所处的角度，供驾驶员通过后视镜观察车辆后方交通情况，电机进入休眠状态以备下次调用。

实施例2

参照图1-图2，为本发明的一个实施例，提供了一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，为了验证本发明的有益效果，通过实验进行科学论证。

不同车辆方向盘角度所对应的转向轮角度和转弯半径均不同，以某一汽车的前内轮转角、方向盘转角、转弯半径、镜片角度对应关系为例进行实际转弯测试：

表1

前内轮转角	转弯半径(m)	镜片角度
			0	0	0
2	83.09575563	0.37
			4	41.57320308	0.74
6	27.74363995	1.11
			8	20.8373603	1.48
10	16.70043468	1.85
			12	13.94822983	2.22
14	11.98734013	2.59
			16	10.52107048	2.96
18	9.38459729	3.33
			20	8.479032899	3.7
22	7.741454897	4.07
			24	7.129920788	4.44
26	6.615399	4.81
			28	6.177158055	5.18
30	5.80000009	5.55
			32	5.472531836	5.92
34	5.186045863	6.29
			36	4.933774761	6.66
38	4.71038088	7.03

在进行上述转弯测验后，我们继续进行了强化学习模型的测试：

表2

序号	s	smodel1	smodel2	e	阈值X	更新策略
							1	30	32	21	11	10	方案一
2	60	62	50	12	10	方案一
							3	45	47	43	4	10	方案二
4	90	92	85	7	10	方案二

从表中数据可以看出，根据实际转向与对比模型转向之间的误差，转弯角度模型的更新策略在方案一和方案二之间灵活切换，从而提高了转弯角度模型的预测精度。

应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

实施例3

本发明第三个实施例，其不同于前两个实施例的是：

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术作出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

实施例4

参照图3，为本发明的第四个实施例，该实施例提供了一种汽车外后视镜随转向自动调节角度系统，包括控制模块、传感器模块及驱动模块。

控制模块接收角度传感器和车速传感器的检测数据，输出信号到驱动调节电机，控制调节电机调节外后视镜的角度使驾驶员能够通过外后视镜在车辆转弯时观察车辆侧后方交通情况。

传感器模块用于检测车辆行驶的速度的车速传感器模块和用于检测转向车轮转动角度、方向盘旋转角度的角度传感器，并将信息传到控制模块中。

驱动模块根据控制模块发出的指令，控制、调整外后视镜转动角度。

应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，其特征在于：包括，

角度传感器和车速传感器实时监测车轮、方向盘角度和车速，控制单元进行预处理，监测车辆是否在转弯状态；

车辆在转弯状态时，根据角度传感器和车速传感器的检测结果，控制单元输出控制信号到驱动调节电机，调用对应最佳角度控制调节电机调节外后视镜；

完成转弯后，外后视镜自动移回原位置，调节电机进入休眠状态等待控制信号。

2.如权利要求1所述的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，其特征在于：所述预处理包括角度传感器和车速传感器将检测到的角度和速度转换为电信号，控制单元接收到角度和速度的数字信号后，对电信号进行滤波、放大消除噪声和干扰因素。

3.如权利要求2所述的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，其特征在于：所述监测车辆是否在转弯状态包括当驾驶员驾驶车辆行驶时，角度传感器和车速传感器实时监测车轮、方向盘角度和车速；

所述角度传感器包括转向车轮、方向盘的角度传感器的检测单元将检测到的角度信号ω发送给控制单元，控制单元根据接收到的转向车轮、方向盘的角度信号ω判断此时车辆是否在进行转弯，其中，不同车辆方向盘角度所对应的转向轮角度和转弯半径均不同，车辆在出厂前进行转弯测试，在测试时，当车辆在转弯状态时前内轮转角ω≥X°时，则在车辆在实际运行中前内轮转角ω≥X°时，认为车辆在转弯状态；

所述车速传感器包括车速传感器检测车辆当前车速并反馈给控制单元，当车速v＝0时，则控制单元判断当前车辆处于驻车状态，后视镜驱动电机不执行任何操作，当v>0时，控制单元判断当前车辆处于行驶状态。

4.如权利要求3所述的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，其特征在于：所述转弯测试包括出厂前进行转弯测试模拟车辆路口低速转弯时，多次根据转向车轮转动角度、方向盘旋转角度试验确定后视镜转动到最佳角度时电机相应的转动角度和速度，设置转弯角度模型的目标函数进行强化学习，具体如下：

采集实际转角数据s，同时获取环境、天气、温度、湿度因子数据，根据环境、天气、温度、湿度因素计算转弯角度模型的转角预测s_model1，使用强化学习算法更新转弯角度模型的转角预测s_model1，以最小化目标函数表示为：

minimize(s_model1-s)²+T*(s_model1-s)²+S*(s_model1-s)²+θ*(s_model1-s)²+ω*(s_model1-s)²

对比模型s_model2，计算s_model1与s_model2的误差e：

e＝|s_model1-s_model2|

若e>X，即转角大于阈值X，采用方案一校验并更新转弯角度模型；若e≤X，即转角小于等于阈值X，采用方案二校验并更新转弯角度模型，根据校验结果，对转弯角度模型进行优化、校正和更新；

方案一为：

计算更新步长Δθ：Δθ＝γ*ε*(s_model1-s)；

更新模型一的转角预测：s_model1＝s_model1+Δθ；

更新模型一的目标函数：T＝T*(1-γ)+(1-T)*(1+θ)；

方案二为：

计算更新步长Δθ：Δθ＝γ*ε*(s_model1-s)；

更新模型一的转角预测：s_model1＝s_model1+Δθ；

更新模型一的目标函数：S＝S*(1-γ)+(1-S)*(1+θ)；

其中，s为实际转角角度，s_model1为转弯角度模型的转角预测，s_model2为对比模型的转角预测，X为前内轮转角阈值，ε为学习率，γ为折扣因子平衡模型在一段时间内的表现，T、S、θ为温度、湿度和环境因子，ω为角度信号。

5.如权利要求4所述的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，其特征在于：所述调节电机调节外后视镜包括根据控制单元根据角速度判断的转弯状态且车速传感器检测的行驶状态时，继而发送控制信号调用控制器中储存的不同的车轮转动角度与电机相应的转动角度和速度一一对应的关系控制驱动调节电机转动，调节外后视镜的最佳角度：

调节电机1的输入正负极，控制电机正反转，从而控制反光镜片上下翻转，调节电机2的输入正负极，控制电机正反转，从而控制反光镜片左右翻转，使驾驶员能够通过外后视镜观察车辆侧后方交通情况。

6.如权利要求5所述的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，其特征在于：所述驱动调节电机包括当驾驶员开始转弯时，后视镜的转动角度会改变以适应新的行驶方向，此时，控制单元中的检测模型实时监测外后视镜的转动角度，当驾驶员完成转弯后，μ的值应该等于β₀的值；

在完成转弯后的一段时间内，检测模型会检测μ是否等于β₀，若μ＝β₀则认为外后视镜已经转动，回到原位置，当在t_warn≥3秒时，若μ≠β₀，检测模型没有检测到外后视镜的转动结果，说明，后视镜并没有回到原位置，影响驾驶员，那么t_warn时间后，控制单元会发出警报提醒驾驶员检查、手动调整，此时继续检测，当驾驶员调整好位置后控制单元记住此时外后视镜位置β₁，检测模型自动调整μ＝β₁，在以后调整外后视镜时对应记住位置β_n，其中，μ为后视镜调整后角度位置，t_warn为发出警报提醒的时间。

7.如权利要求6所述的一种汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法，其特征在于：所述自动移回原位置包括车辆开始转弯前，控制单元通过此时驱动电机的旋转角度存储此时外后视镜的角度位置β₀：

其中，ω为车前内轮转角，s为方向盘旋转角度，α为实际转向角度，P为新的后视镜位置，P₀为后视镜在车辆行驶时的默认位置，k为一个根据车型和控制系统设定的常数，β₀为车辆开始转弯前的角度位置；

当驾驶员完成转弯，且ω＝0时，控制单元根据检测单元此刻反馈的角度信号触发控制电机转动外后视镜自动恢复到正常驾驶时外后视镜所处的角度，供驾驶员通过后视镜观察车辆后方交通情况，电机进入休眠状态以备下次调用。

8.一种采用如权利要求1～7任一所述的汽车外后视镜随转向自动调节角度的方法的系统，其特征在于：包括控制模块、传感器模块及驱动模块；

所述控制模块，接收角度传感器和车速传感器的检测数据，输出信号到驱动调节电机，控制调节电机调节外后视镜的角度使驾驶员能够通过外后视镜在车辆转弯时观察车辆侧后方交通情况；

所述传感器模块，用于检测车辆行驶的速度的车速传感器模块和用于检测转向车轮转动角度、方向盘旋转角度的角度传感器，并将信息传到控制模块中；

所述驱动模块，根据控制模块发出的指令，控制、调整外后视镜转动角度。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。