CN211075860U - 车道保持系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车道保持系统和车辆，该系统应用于车辆，包括：同轴电机、信息采集设备和控制器，其中，该同轴电机包括输出轴，该控制器分别与该信息采集设备和该同轴电机相连；该同轴电机，通过该输出轴与该车辆的方向盘相连，用于以目标转矩带动该方向盘转动目标转角，以使该车辆的行驶路线保持在目标车道；其中，该目标转矩为根据该车辆偏离该目标车道的角度确定的转矩。能够在对该车辆偏离目标车道的偏离角度进行修正时，通过同轴电机的输出轴直接与方向盘相连并带动该方向盘转动，节省了在输出轴与方向盘之间设置其他连接结构的所占用的空间，扩大了该车道保持系统的适用范围。

Description

车道保持系统和车辆

技术领域

本公开涉及车辆设计领域，具体地，涉及一种车道保持系统和车辆。

背景技术

在车辆的行驶过程中，若驾驶员对方向盘的操纵不当，极有可能导致车辆偏离当前行驶的车道，并引发交通事故。因此，如何对车辆是否偏离车道进行实时有效的监控，以及使偏离车道的车辆回到正确的行驶方向，对于提高车辆的行驶安全来说至关重要。现有技术中，提供一种由摄像头、控制器和无刷电机组成的车道保持系统，控制器通过摄像头实时采集的图像信息确定该车辆是否偏离车道，并在车辆偏离车道时控制无刷电机带动方向盘转动一定的角度，以修正该车辆的行驶方向。但是，由于无刷电机带动方向盘转动时，需要通过无刷电机输出轴先将带动方向盘转动的转矩传送至方向盘转向管柱，再由方向盘转向管柱带动方向盘转动，而无刷电机的输出轴和方向盘转向管柱一般位于车辆的前部，且占用的空间较大，使这种车道保持系统很难应用在一些前部空间较小的车辆(例如，轻型卡车)上，适用范围较小。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开的目的是提供一种车道保持系统和车辆。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种车道保持系统，应用于车辆，所述车道保持系统包括：同轴电机、信息采集设备和控制器，其中，所述同轴电机包括输出轴，所述控制器分别与所述信息采集设备和所述同轴电机相连；

所述同轴电机，通过所述输出轴与所述车辆的方向盘相连，用于以目标转矩带动所述方向盘转动目标转角，以使所述车辆的行驶路线保持在目标车道；其中，

所述目标转矩为根据所述车辆偏离所述目标车道的角度确定的转矩。

可选的，所述信息采集设备包括：能够固定在所述车辆的内部的可拆卸摄像头。

可选的，所述可拆卸摄像头用于在所述车辆的行驶过程中采集包含所述目标车道的车道标记线的图像信息；以及，将所述图像信息发送至所述控制器；

所述控制器，用于根据所述图像信息确定所述车辆是否偏离所述目标车道；

若确定所述车辆偏离所述目标车道，根据所述图像信息确定所述车辆偏离所述目标车道的偏离角度。

可选的，所述控制器，用于根据所述偏离角度确定所述目标转角；

根据目标转角确定所述目标转矩。

可选的，所述信息采集设备，还包括：用于采集所述方向盘的转动角度的角度传感器和用于采集所述同轴电机输出的转矩的转矩传感器；

所述控制器，分别与所述角度传感器和所述转矩传感器相连，用于：

根据第一转角、第一转矩和所述偏离角度确定所述方向盘需要转动的目标转角，所述第一转角为在确定所述车辆偏离所述目标车道后所述方向盘转动的角度，所述第一转矩为在确定所述车辆偏离所述目标车道后所述同轴电机输出的转矩；

根据所述目标转角确定所述目标转矩。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括本公开实施例第一方面所述的车道保持系统。

综上所述，本实用新型提供的车道保持系统和车辆，该系统应用于车辆，包括：同轴电机、信息采集设备和控制器，其中，该同轴电机包括输出轴，该控制器分别与该信息采集设备和同轴电机相连；该同轴电机，通过该输出轴与该车辆的方向盘相连，用于以目标转矩带动该方向盘转动目标转角，以使该车辆的行驶路线保持在目标车道；其中，该目标转矩为根据该车辆偏离该目标车道的角度确定的转矩。能够在对该车辆偏离目标车道的偏离角度进行修正时，通过同轴电机的输出轴直接与方向盘相连并带动该方向盘转动，节省了在输出轴与方向盘之间设置其他连接结构的所占用的空间，扩大了该车道保持系统的适用范围。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种设置有车道保持系统的车辆的示意图；

图2是根据图1示出的另一种设置有车道保持系统的车辆的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是根据一示例性实施例示出的一种设置有车道保持系统的车辆的示意图，如图1所示，应用于车辆100，该车道保持系统200包括：同轴电机210、信息采集设备220和控制器230。

其中，该同轴电机210包括输出轴211，该控制器230分别与该信息采集设备220和该同轴电机210相连。

该同轴电机210通过该输出轴211与该车辆100的方向盘110相连，用于以目标转矩带动该方向盘110转动目标转角，以使该车辆100的行驶路线保持在目标车道。

其中，该目标转矩为根据该车辆100偏离该目标车道的角度确定的转矩。

示例地，在行驶过程中，若该车道保持系统200确定该车辆100已经在目标车道上偏离，则通过控制器230控制该车辆100的方向盘110转动目标转角(该目标转角与该车辆100偏离的角度对应)，以对该车辆100偏离的角度作出修正。在该车道保持系统200控制方向盘110转动目标转角的过程中，该同轴电机210通过该输出轴211向方向盘110输出目标转矩(该目标转矩与该目标转角对应)来带动方向盘110转动。

示例地，该输出轴211作为该方向盘110的转向管柱，直接与方向盘110相连，带动方向盘110转动，因此，不需要在该同轴电机210的输出轴211与该方向盘110之间安装额外的转向管柱，节省了该车道保持系统200在该车辆100内部所占用的空间。另外，一般情况下，该同轴电机210输出用于带动该方向盘110转动的目标转矩时，同轴电机210的转速小于无刷电机的转速，不需要再安装额外的减速器来降低同轴电机210的转速(电机转速大于一定的转速阈值时容易造成翻车事故)，可在保证行车安全的同时进一步节省该车道保持系统200在该车辆100内部所占用的空间。

可选的，该信息采集设备220包括：能够固定在该车辆100内部的可拆卸摄像头221。

该可拆卸摄像头221可以根据实际应用需求被安装在车辆100内部的不同位置，用于在该车辆100的行驶过程中采集包含该目标车道的车道标记线的图像信息；以及将该图像信息发送至该控制器230。该控制器230，用于根据该图像信息确定该车辆100是否偏离该目标车道；若确定该车辆100偏离该目标车道，根据该图像信息确定该车辆100偏离该目标车道的偏离角度。该控制器230，还用于根据该偏离角度确定该目标转角，以及根据目标转角确定该目标转矩。

示例地，该可拆卸摄像头221不同于现有技术中的集成式摄像头(即将摄像头与该车辆100的内后视镜集成在一起)，当该可拆卸摄像头221因出现损坏或老化等情况而影响信息采集的准确性时，只需要对该可拆卸摄像头221进行更换，无需拆卸该车辆100的其他部件(即无需拆卸该车辆100的内后视镜)。通常情况下，将该可拆卸摄像头221设置于该车辆100的内后视镜上或前挡风玻璃内侧等便于采集图像信息的部位，用于在该车辆100的行驶过程中以预设的固定频率采集每个时刻的图像信息(该图像信息中包含该目标车道的车道标记线)，并将上述每个时刻的图像信息发送至该控制器230。

示例地，该控制器230根据该图像信息确定该车辆100与该目标车道的车道标记线在上述每个时刻的相对位置，进而根据该相对位置确定该车辆100是否偏离该目标车道。以及，若确定该车辆100偏离该目标车道，确定该车辆100偏离该目标车道的偏离角度、修正该偏离角度时该车辆100的方向盘110需要转动的目标转角以及该同轴电机210带动该方向盘110转动该目标转角时需要输出的目标转矩。

综上所述，本实用新型提供的车道保持系统和车辆，该系统应用于车辆，包括：同轴电机、信息采集设备和控制器，其中，该同轴电机包括输出轴，该控制器分别与该信息采集设备和同轴电机相连；该同轴电机，通过该输出轴与该车辆的方向盘相连，用于以目标转矩带动该方向盘转动目标转角，以使该车辆的行驶路线保持在目标车道；其中，该目标转矩为根据该车辆偏离该目标车道的角度确定的转矩。能够在对该车辆偏离目标车道的偏离角度进行修正时，通过同轴电机的输出轴直接与方向盘相连并带动该方向盘转动，节省了在输出轴与方向盘之间设置其他连接结构的所占用的空间，扩大了该车道保持系统的适用范围。

图2是根据图1示出的另一种设置有车道保持系统的车辆的示意图，如图2所示，该车道保持系统200中的信息采集设备，还包括：用于采集该方向盘110的转动角度的角度传感器和用于采集该同轴电机210输出的转矩的转矩传感器，图2示出的传感器222可以包括该角度传感器和该转矩传感器中的一者或二者。

该控制器230，与该传感器222相连，即分别与该角度传感器和该转矩传感器相连，用于：根据第一转角、第一转矩和该偏离角度确定该方向盘110需要转过的目标转角，该第一转角为在确定该车辆100偏离该目标车道后该方向盘110转动的角度，该第一转矩为在确定该车辆100偏离该目标车道后该同轴电机210输出的转矩；根据该目标转角确定该目标转矩。

示例地，在该车道保持系统200修正该车辆100的偏离角度时，为了提高修正的准确性，在确定该车辆100的偏离角度之后，需要先确定该车辆100是否已经或即将出现的修正该偏离角度的行为(例如，驾驶员操纵方向盘110或该方向盘110在车辆100转弯之后的自动回正等能够修正该偏离角度的行为)。再根据该车辆100已经或即将出现的修正行为，确定该车辆100的方向盘110还需要转动多大的转角才能对该偏离角度进行完全的修正。

因此，分别通过该角度传感器和该转矩传感器采集该第一转角和该第一转矩，该第一转角表示确定该偏离角度后，该车辆100已经出现的修正行为(即该方向盘110已经转动的第一转角)，该第一转矩表示确定该偏离角度后，该车辆100即将出现的修正行为(即该同轴电机210输出的第一转矩，通过该第一转矩可以确定该方向盘110即将转动的第二转角)。该目标转角即为该方向盘110转动该第一转角和该第二转角之后，还需要转动的角度，该方向盘110转动该第一转角，该第二转角和该目标转角之后，能够完全修正该车辆的偏离角度。

本实用新型还提供一种车辆，该车辆100包括：至少一个本公开实施例中的能量回收系统200。

综上所述，本实用新型提供的车道保持系统和车辆，该系统应用于车辆，包括：同轴电机、信息采集设备和控制器，其中，该同轴电机包括输出轴，该控制器分别与该信息采集设备和同轴电机相连；该同轴电机，通过该输出轴与该车辆的方向盘相连，用于以目标转矩带动该方向盘转动目标转角，以使该车辆的行驶路线保持在目标车道；其中，该目标转矩为根据该车辆偏离该目标车道的角度确定的转矩。能够在对该车辆偏离目标车道的偏离角度进行修正时，通过同轴电机的输出轴直接与方向盘相连并带动该方向盘转动，节省了在输出轴与方向盘之间设置其他连接结构的所占用的空间，扩大了该车道保持系统的适用范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (6)

1.一种车道保持系统，其特征在于，应用于车辆，所述车道保持系统包括：同轴电机、信息采集设备和控制器，其中，所述同轴电机包括输出轴，所述控制器分别与所述信息采集设备和所述同轴电机相连；

所述同轴电机，通过所述输出轴与所述车辆的方向盘相连，用于以目标转矩带动所述方向盘转动目标转角，以使所述车辆的行驶路线保持在目标车道；其中，

所述目标转矩为根据所述车辆偏离所述目标车道的角度确定的转矩。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息采集设备包括：能够固定在所述车辆的内部的可拆卸摄像头。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可拆卸摄像头用于在所述车辆的行驶过程中采集包含所述目标车道的车道标记线的图像信息；以及，将所述图像信息发送至所述控制器；

所述控制器，用于根据所述图像信息确定所述车辆是否偏离所述目标车道；

若确定所述车辆偏离所述目标车道，根据所述图像信息确定所述车辆偏离所述目标车道的偏离角度。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器，用于根据所述偏离角度确定所述目标转角；

根据目标转角确定所述目标转矩。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述信息采集设备，还包括：用于采集所述方向盘的转动角度的角度传感器和用于采集所述同轴电机输出的转矩的转矩传感器；

所述控制器，分别与所述角度传感器和所述转矩传感器相连，用于：

根据第一转角、第一转矩和所述偏离角度确定所述方向盘需要转动的目标转角，所述第一转角为在确定所述车辆偏离所述目标车道后所述方向盘转动的角度，所述第一转矩为在确定所述车辆偏离所述目标车道后所述同轴电机输出的转矩；

根据所述目标转角确定所述目标转矩。

6.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：权利要求1至5中任一项所述的车道保持系统。

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