CN1229253C - 自动取消车辆转向信号的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动取消车辆转向信号的方法和设备，包括：用于检测地磁(或磁场)轴向分量的地磁传感器(5)和存储预先测量的方向倾斜以及地磁传感器输出之间关系的转换表。在摩托车操作者或驾驶者操作转向信号以指示左转或右转行驶方向之后，操作者当倾斜或倾斜转弯摩托车时转向行驶方向。在这种情况下，当在操作者操作转向信号后将摩托车方向改变规定角度(例如20°)或更大角度时，由于操作者完成摩托车转向，因此将摩托车的倾斜恢复为基本上与水平面垂直的位置，并自动取消转向信号。

Description

自动取消车辆转向信号的方法和设备

技术领域

本发明涉及自动取消车辆转向信号的方法和设备，如闪光警戒灯、指示灯等，特别是摩托车转向信号。

背景技术

通常，在司机以大于规定驾驶角度的相当大的驾驶角度驾驶后，当司机将方向盘转回正常位置时，诸如汽车类的四轮车辆具有自动取消转向信号的功能。相反，在正常情况下，司机操作诸如摩托车类的两轮车辆时，不具备取消转向信号(或用于指示转向的指示灯)的功能。另外，由于摩托车可能没有配备其他结构用于自动取消转向信号，所以对于上述的功能基本上没有给出有效的建议。

所以，当手动操作转向信号后，传统摩托车设计为需要手动操作来取消转向信号。由于司机失误或可能容易忘记做而疏忽了取消转向信号，这可能导致未预料的问题出现。换言之，当司机操作转向信号时，该转向信号应该在操作完毕后取消，司机可能在驾驶摩托车过程中很难维持集中注意力。

日本未审查专利公开号为昭和57-155131公开了一种利用地磁传感器，用于摩托车以及类似车辆的闪光警戒自动取消器的实例。根据该闪光警戒自动取消器，自动闪光警戒在规定条件下自动取消，条件是在转向方向和行驶方向之间检测到方向差值大于规定角度，并且摩托车刚好在转向之后恢复为一种直行驾驶模式。

但是，上述的闪光警戒自动取消器，在恢复为直行驾驶模式的有关检测中需要复杂的处理，因此该取消器价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动取消摩托车转向信号而不导致操作失误的方法和设备，该方法和设备可以以低成本制造。

本发明公开了一种自动取消车辆转向信号的方法，包括以下步骤：

在操作转向信号后，判断车辆方向和倾斜是否满足规定条件；

当车辆方向和倾斜满足规定条件时，自动取消车辆转向信号。

本发明还公开了一种转向信号自动取消设备，包括利用检测地磁(或磁场)轴向分量的地磁传感器和存储有(storing)方位、倾斜以及预先测量的地磁传感器输出之间关系的转换表构成。

具体地讲，本发明公开一种车辆转向信号自动取消器，包括：用于根据不同轴构成的正交坐标系统来检测地磁的地磁传感器；用于存储转换表的存储器，其中的内容表示在规定地面位置预先测量的方向、倾斜和地磁传感器轴向输出之间的关系；以及用于控制车辆转向信号的控制器，在操作转向信号之后，当车辆方向和倾斜满足规定条件时自动取消转向信号。

例如，摩托车的操作者或驾驶者操作转向信号以指示行驶方向的左转或右转；接着，当操作者倾斜摩托车时，将转向行驶方向；之后，操作者将摩托车恢复为基本上与水平面垂直的正常位置。在这种情况下，驾驶员操作转向信号后，摩托车的方向改变为规定的角度(例如20°)或更大角度，然后，摩托车的倾斜恢复(restored)到基本上与水平面垂直的正常位置，并可自动地取消转向信号。

因此，能可靠地避免在取消转向信号时，由于操作者的失误或疏忽而引起操作失误的发生。另外，由于本发明结构简单，可以容易地以相对低的成本实现。

附图说明

本发明的这些目的和其他目的以及实施方案将参考下面附图更加详细地描述，其中：

图1为根据本发明的一个实施方案用于取消摩托车转向信号自动取消器的结构方框图；

图2为图1所示X-Y轴地磁传感器的详细结构方框图；

图3图表为在正交坐标系统中X-Y轴地磁传感器输出的轴向分量之间关系的实施例；

图4为与水平面垂直轴倾斜的摩托车背面图；

图5所示表格为方向、倾斜以及X-Y轴地磁传感器输出之间关系的转换表的内容；

图6为自动转向信号取消器的主程序的流程图；以及

图7为自动转向信号取消器的定时器中断程序的流程图。

具体实施方式

本发明将参考相关附图，通过实施例进一步详细地描述。

图1为根据本发明的一个实施方案用于取消诸如摩托车的车辆转向信号自动取消器的结构方框图。

总而言之，该转向信号自动取消器设计为基于安装在摩托车中的地磁传感器输出来检测摩托车方向和倾斜。正常地，在司机操作摩托车的转向信号之后，当倾斜转弯(或倾斜它的位置或空间方向角)时，在其行驶方向改变摩托车，然后，摩托车恢复到直立位置，因此基于水平方向，它相对于垂直轴的倾斜(或倾斜转弯)被消除。在这种情况下，激活转向信号自动取消器以自动取消摩托车的转向信号。

具体而言，安装在摩托车中的本发明实施方案的转向信号自动取消器包括：检测地磁的X-Y轴地磁传感器5、模数(A/D)变换器6、校正回路7、解码器8、只读存储器(ROM)9、控制回路10、随机存储器(RAM)11、转向信号12、显示器13以及转向信号操作装置14。这里，在摩托车的前侧和后侧都分别安装两对转向信号，并且当指示方向向右或向左转时，操作者手动操作该转向信号操作装置14。

X-Y轴地磁传感器5原先用于检测摩托车方向，它也可以用于检测该实施方案的摩托车倾斜。图2示出了X-Y轴地磁传感器5的详细结构，其中该X-Y轴地磁传感器由巨大的磁阻(GMR)回路50和电压/磁场(V/Oe)转换回路51组成。

GMR回路50包括恒定电流偏压回路500，用于检测地磁X-轴分量的X-轴GMR单元501，以及用于检测地磁Y-轴分量的Y-轴GMR单元502。

当接收到来自控制回路10的‘开’控制信号时，恒定电流偏压回路500为X-轴GMR单元501和Y-轴GMR单元502都提供恒定电流。X-轴GMR单元501和Y-轴GMR单元502中每一个响应于此外应用的磁场(即地磁)变化发生阻抗变化。所以，通过为它们提供恒定电流，可检测到磁场的变化，该变换转换成电势变化。具体而言，当X-Y轴地磁传感器5的GMR单元501和502旋转时，此外应用的磁场X-轴和Y-轴分量发生变化并且检测作为电势变化。顺便讲，当摩托车不需要检测它的方向和倾斜时，控制回路10为X-Y轴地磁传感器5输出‘关’控制信号去激活它的操作。

电压/磁场转换回路51将GMR回路50的输出电压转换成从这里输出的磁场值。

A/D转换器6将X-Y轴地磁传感器5的模拟输出信号转换成提供给校正回路7的数字值。在校正回路7，每一数字值被它的最大值分割。

解码器8基于与本实施方案装备有转向信号自动取消器的摩托车有关的X-Y轴地磁传感器5的输出来检测方向(角)α和倾斜(角)β。

如下定义的方向α与摩托车车体的纵向轴有关；

(a)当纵向轴匹配北向时，方向α设置为0或360度(deg)。

(b)当纵向轴匹配东向时，方向α设置为90度(deg)。

(c)当纵向轴匹配南向时，方向α设置为180度(deg)。

(d)当纵向轴匹配西向时，方向α设置为270度(deg)。

接下来，将对有关摩托车车体行驶方向的检测和计算进行描述，该方向基于X-Y轴地磁传感器5的输出通过方向α和倾斜β来定义。

假设摩托车位于直立或垂直位置并且在水平面上旋转，X-Y轴地磁传感器5的输出以这样的一种方式变化：即X-轴GMR单元501的输出Vx类似于正弦波变化，而Y-轴GMR单元502的输出Vy类似于正弦波变化，但与输出Vx正弦波相比相移90°。所以，输出Vx和Vy的坐标描绘出了规定的轨迹，该轨迹可以基本上对应于正交坐标系统中原点为‘O’的实圈(参见图3所示的“实心”圈)，其中水平轴表示为Vx、垂直轴表示为Vy。

地磁并不总是在地球上水平分布的，但是它可能对应于地面位置倾斜于水平面一定的角度。所以，当摩托车的车体倾斜从垂直轴测量的角度β时，将导致与在地磁方向和车体垂直方向正交面之间形成的角度发生有关的变化，当摩托车竖立在直立位置时，该变化将与水平面匹配。由于上述的角度变化，在Y-轴GMR单元502的输出Vy中可能出现影响。顺便讲，X-Y轴地磁传感器5相对于规定平面附着在规定车体位置上，当摩托车竖立在直立位置时，该位置与水平面匹配。

当摩托车以垂直轴J旋转时，该轴倾斜(倾斜转弯)角度β1，对应于Vx和Vy输出坐标的轨迹将绘制为在上述正交坐标系统中的椭圆圈(参见图3中“点划线”圆圈)，其中与上述的实心圈的中心相比，“点划线”圆圈的中心在垂直轴(Vy)的正方向向上移动。

当摩托车以垂直轴J旋转时，该轴倾斜角度β2大于β1，对应于Vx和Vy输出坐标的轨迹将绘制为在上述正交坐标系统中的椭圆圈(参见图3中的“虚线”圆圈)，其中虚线圆圈的较小直径小于点划圈的较小直径，并且与点划圈的中心相比，虚线圆圈的中心在垂直轴(Vy)的正方向进一步向上移动。

只要保持地磁与摩托车水平面，即地面位置(纬度和经度)的角度，基于具体的摩托车方向α和倾斜β，由输出Vx和Vy组成的坐标(Vx，Vy)就可绘制出确定的轨迹。

所以，本实施方案可以通过准备一张存储方向α、倾斜β以及坐标(Vx，Vy)之间关系的转换表来实现，上述方向、倾斜以及坐标是在假设摩托车位于地磁倾斜基本上保持不变的区域中测量的，上述的转换表存储在ROM9中。

参考存储在ROM9中的转换表，可能确定与坐标(Vx，Vy)有关的摩托车方向α和倾斜β。

在上面的描述中，有可能测量与同一坐标(Vx，Vy)有关的两对或更多对的方向和倾斜(α，β)，其中的实施例在图3中用点K示出。在本例中，在摩托车假定(或可能)使用状态的规定范围中测量多对的方向和倾斜(α，β)，将平均值用于转换表。这里，摩托车的假定使用状态的规定范围可以设置为方向α在0到360(deg)和倾斜β在0到45(deg)的范围之内。图5中示出了转换表内容的一个实例。

在图1中，ROM9存储不同类型的控制程序和固定数据，ROM9也存储转换表，该表示出了与值Vx(Oe)和Vy(Oe)有关的方向(α)和倾斜(β)之间的关系，该表通过图5中所示X-Y轴地磁传感器5的正常输出而产生。

解码器8参考上述的转换表来检测摩托车的行驶方向，即方向α和倾斜β。

使用图5的转换表，可能在最小的变化角度(参见图5中划底线的数字)检测方向α和倾斜β。所以，解码器8执行解码以产生转换表中所示Vx和Vy值规定范围内的方向和倾斜。

控制回路10执行存储在ROM9中的控制程序，因此来控制图1中的转向信号自动取消器的不同程序。

显示器13由用于在屏幕上显示不同数据的液晶显示器构成，例如，其中该显示器显示检测到的摩托车车体方向和倾斜。

转向信号操作装置14具有转向信号钮(或控制杆)14a，司机可向右或向左激活右转向信号或左转向信号(即转向信号12)以发出闪光警戒。另外，司机可按转向信号钮14a以关闭转向信号12，即本实施方案允许司机取消转向信号12。

接下来，本实施方案的转向信号自动取消器全部操作将参考图6和7所示的流程图来描述。图6的流程图示出了当打开电源时所执行的主程序，以及图7的流程图示出了在每一个规定周期中周期性执行的定时器中断程序。当司机将钥匙插入摩托车的点火开关中发动引擎并打开电源时，开始图6的主程序，因此在步骤100，自动执行与不同因数和参数有关的初始化(或初始化设置)。在步骤101，开启包括在控制回路10中的定时器，因此在定时器所测量的每一个规定时间自动开始执行图7的定时器中断程序。

在步骤102中，作出一个关于是否有指示灯事件发生的判定，换言之，即作出一个关于是否有司机操作转向信号操作装置14的转向信号钮14a的决定。如果指示没有指示灯事件发生‘否’，转向信号自动取消器重复步骤102的相同决定。如果指示有指示灯事件发生‘是’，流程进行到步骤103，作出一个关于司机是否打开转向信号12的决定，换言之，作出一个关于是否司机向右或向左操作转向信号钮14a的决定。

如果在步骤103中为‘是’，‘指示灯’标记在步骤104中设置为‘1’；接着，流程进行到步骤105，其中响应于转向信号钮14a的操作，向右或向左转，摩托车的行驶方向(即与摩托车车体的垂直轴有关的方向)α测量值为α0，该值存储在RAM11的寄存器‘方向’中。之后，流程进行到步骤106。

由上所述，标记指示灯用于指示司机是否将转向信号钮4a右转或左转。

如果在步骤103中为‘否’，标记指示灯在步骤107中复位为‘0’；接着，流程进行到步骤106。在步骤106中，作出关于是否将点火开关关闭的决定。如果为‘否’，流程回到步骤102。如果为‘是’，转向信号自动取消器结束主程序。

接下来，将参考图7来详细描述定时器中断程序。当图7的定时器中断程序开始时，流程首先进行到步骤200，其中解码器8基于X-Y轴地磁传感器5的输出Vx、Vy参考，存储在ROM9中的转换表来检测摩托车车体的方向α和倾斜，因此将检测值存储在RAM11中。

在步骤201中，在显示器13的屏幕上显示方向α和倾斜β的当前检测值。在步骤202中，作出关于是否将标记指示灯设置为‘1’的决定。

在初始方向α0和当前时间检测的当前方向α之间检测方向的变化Δα(＝|α0-α|)，其中α0为当司机操作转向信号钮14a时的检测值。在步骤203中，作出有关是否方向变化Δα超过规定角度20°的决定。如果‘是’，将标记‘取消’在步骤204中设置为‘1’。那么，流程进行到步骤205。

由上所述，标记取消用于确定是否满足取消转向信号12的所需条件(即，取消转向信号12的所需条件)。如果在步骤203中为‘否’，流程进行到步骤205。

在步骤205中，作出是否将标记取消设置为‘1’的决定。如果为‘是’，流程进行到步骤206，其中作出有关在步骤200中是否检测的摩托车车体倾斜β属于规定范围-3°＜β＜3°的决定，换言之，作出有关是否摩托车完全完成转变它的行驶方向以及恢复为与水平面垂直的正常位置的决定，以便恢复它曾经增加的倾斜β。如果在步骤206中为‘是’，转向信号自动取消器在步骤207中自动取消转向信号12。在步骤208中，将标记指示灯和标记取消都复位为零；之后，结束图7中的定时器中断程序。

顺便提及，当步骤205的决定或步骤206的决定结果为‘否’时；结束定时器中断程序。所以，由步骤200到208组成的定时器中断程序在每一个规定周期中周期性地执行。

上述的值20°、-3°和3°在决定Δα的步骤205中以及决定β的步骤206中使用，上述值仅仅是示例性的而不是限制性的；因此，可能使用能够例如通过实验确定的最佳值。

在摩托车中使用的本实施方案的转向信号自动取消器可以以这样的方式设计，即基于安装在摩托车车体中的X-Y轴地磁传感器的输出来检测摩托车车体的方向和倾斜，其中当根据转向信号的操作改变摩托车的行驶方向时，然后，摩托车车体的倾斜恢复为与水平面垂直的正常位置，并自动取消转向信号。所以，可能避免在取消转向信号中发生的操作失误，并且由于转向信号自动取消器的简单结构，它可以以相对低的成本制造。

具体而言，转向信号自动取消器需要在检测与行驶方向有关的摩托车方向和倾斜中使用单一的地磁传感器。这里，转向信号自动取消器可执行有关恢复为正常位置的确定，该位置在摩托车基于摩托车的方向和倾斜变化而完全完成转向行驶方向时建立，因此转向信号可以根据上述的确定而可靠地取消。

正如到目前为止所描述的，本发明具有多种的技术特征和效果，并将在下面描述：

(1)转向信号自动取消器使用在检测摩托车方向和倾斜中运用的单一地磁传感器构成，其中转向信号根据有关的摩托车方向和倾斜变化的规定条件而自动取消。具体而言，一张事先测量的转换表用于在任何地面位置上检测摩托车的方向和倾斜，其中该转换表表示出了方向、倾斜以及地磁传感器输出之间的关系。

(2)由上所述，响应于安装在摩托车车体中的地磁传感器输出检测摩托车方向和倾斜，其中当根据转向信号的操作在行驶方向改变摩托车时，然后，摩托车恢复到基本上与水平面垂直的正常位置，并自动取消转向信号。

(3)具体而言，参考转换表检测摩托车的方向和倾斜，其中在司机操作转向信号之后，摩托车方向可按规定角度或更大角度变化，然后，摩托车恢复到基本上与水平面垂直的正常位置，自动取消转向信号。

正如本发明可以在不偏离本发明精神或必要特征的条件下以不同形式来实施，所以目前的实施方案是示例性的而不是限制性的，由于本发明的范围通过附加的权利要求来定义而不是通过在先所描述的来定义，并且所有的改变都将落入权利要求的界限和范围之内，所以这些界限和范围的等同物包括在权利要求中。

Claims (9)

1.一种自动取消车辆转向信号的方法，其中所述车辆是摩托车，当摩托车的行驶方向发生改变时将改变摩托车的倾斜，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在操作转向信号后，判断车辆方向和倾斜是否满足规定条件；

当车辆方向和倾斜满足规定条件时，自动取消车辆转向信号。

2.根据权利要求1所述自动取消车辆转向信号的方法，其特征在于，所述规定条件这样规定：即根据转向信号的操作，在车辆行驶方向改变车辆，因此相应地通过规定角度或更大角度来改变车辆方向，然后，将车辆倾斜恢复为与水平面垂直的正常位置。

3.根据权利要求1所述自动取消车辆转向信号的方法，其特征在于，所述车辆方向和倾斜使用一个地磁传感器检测。

4.根据权利要求1所述自动取消车辆转向信号的方法，其特征在于，所述车辆方向和倾斜使用一个转换表，其内容基于预先准备的地磁传感器轴向输出。

5.根据权利要求1所述自动取消车辆转向信号的方法，其特征在于，所述规定条件以这样的一种方式描述：当操作转向信号之后，改变车辆的行驶方向时，车辆方向变化超过规定角度，那么，将车辆倾斜恢复为规定角度的范围之内。

6.一种车辆转向信号自动取消器，其特征在于，包括：用于根据不同轴构成的正交坐标系统来检测地磁的地磁传感器(5)；用于存储转换表的存储器(9)，其中的内容表示在规定地面位置预先测量的方向、倾斜和地磁传感器轴向输出之间的关系；以及用于控制车辆转向信号(12)的控制器(10)，在操作转向信号之后，当车辆方向和倾斜满足规定条件时自动取消转向信号。

7.根据权利要求6所述车辆转向信号自动取消器，其特征在于，所述规定条件这样规定：即根据转向信号的操作，在车辆行驶方向改变车辆，因此相应地通过规定角度或更大角度来改变车辆方向，然后，将车辆倾斜恢复为与水平面垂直的正常位置。

8.根据权利要求6所述车辆转向信号自动取消器，其特征在于，所述车辆是摩托车，当改变车的行驶方向时将改变摩托车的倾斜。

9.根据权利要求6所述车辆转向信号自动取消器，其特征在于，所述规定条件以这样的一种方式描述：即当在操作转向信号之后改变车辆的行驶方向时，车辆方向变化超过规定角度，那么，将车辆倾斜恢复为规定角度的范围之内。

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