一種汽車倒車輔助系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一汽車倒車輔助系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車在使用過程中，司機普遍反映倒車困難，特別是商用半掛車在倒車過程非常不方便，費時而且還有很大的安全隱患。為此，目前有相應(yīng)的倒車雷達和視頻檢測等系統(tǒng)出現(xiàn)，能夠有效的解決一些問題。但是對于18米長的商用半掛車來說，這種設(shè)備無法真正解決問題，無法幫助司機把掛車倒入理想的位置，容易引起倒車安全問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對上述原因提供一種倒車輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測周圍環(huán)境并引導(dǎo)或自動使車輛倒入指定位置。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案:一種汽車倒車輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:車輛相對角度測量系統(tǒng)、方向盤或轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角測量系統(tǒng)、雷達測距報警系統(tǒng)、視頻信息系統(tǒng)、選擇開關(guān)單元、車輛車速信息單元、車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)、倒車輔助系統(tǒng)控制器；車輛相對角度測量系統(tǒng)與倒車輔助系統(tǒng)控制器連接并通訊，方向盤或轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角測量系統(tǒng)與倒車輔助系統(tǒng)控制器連接并通訊，雷達測距報警系統(tǒng)與倒車輔助系統(tǒng)控制器連接并通訊，視頻信息系統(tǒng)與倒車輔助系統(tǒng)控制器連接并通訊，選擇開關(guān)單元和車輛車速信息單元與倒車輔助系統(tǒng)控制器連接并通訊，車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)與倒車輔助系統(tǒng)控制器連接并通訊，整車控制系統(tǒng)和儀表顯示系統(tǒng)與倒車輔助系統(tǒng)控制器連接并通訊；其中，所述倒車輔助系統(tǒng)控制器通過不同的連接和通訊得到系統(tǒng)所需的參數(shù)數(shù)據(jù)，通過自身的算法和插值列表得到車輛的準確倒車角度，并得到車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)提出的所需的正確參數(shù)進而傳遞給車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)正確的倒車路徑；所述整車控制系統(tǒng)和儀表顯示系統(tǒng)用于提示或顯示所需要的倒車參數(shù)給司機，以便使其根據(jù)給出的提示完成最佳倒車路徑；所述選擇開關(guān)單元可以完成自動或手動控制的切換，所述儀表顯示系統(tǒng)還可進行路徑顯示、信息提醒和聲音報警。
[0005]其中，所述車輛相對角度測量系統(tǒng)通過測量車輛停放位置處的車下引導(dǎo)裝置和車輛自身的引導(dǎo)測量系統(tǒng)之間的角度差來確定車輛與水平方向的夾角β，并將角度參數(shù)輸入給倒車輔助系統(tǒng)控制器。
[0006]其中，所述方向盤或轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角測量系統(tǒng)是用來測量車輛方向盤的轉(zhuǎn)動角度或轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度α，進而確定車輛的運行方向信息，并將角度參數(shù)輸入給倒車輔助系統(tǒng)控制器。
[0007]其中，在車輛倒車過程中，所述雷達測距報警系統(tǒng)通過自身的雷達探測系統(tǒng)探測其有效范圍內(nèi)的車輛停放位置處的引導(dǎo)裝置，并把信息輸入給倒車輔助系統(tǒng)控制器，進而實現(xiàn)實時顯示車輛與后部引導(dǎo)裝置的距離，提示司機安全倒車。
[0008]其中，所述視頻信息系統(tǒng)安裝于車輛后部，其通過攝像機實時采集有效范圍內(nèi)的車輛停放位置處的引導(dǎo)裝置的信息，并將信息輸入給倒車輔助系統(tǒng)控制器；進而實現(xiàn)實時顯示車輛后部在倒車過程中的環(huán)境信息，提示司機安全倒車。
[0009]其中，所述選擇開關(guān)單元和所述車輛車速信息單元均可采用車輛自身的選擇按鈕來實現(xiàn)各單元信號采集，車速信息可通過車輛自身的車速傳感器或總線上信號獲得；從所述選擇開關(guān)單元和所述車輛車速信息單元采集到的信號共同提供給倒車輔助系統(tǒng)控制器，使其能夠控制自動倒車和手動倒車是否啟動。
[0010]其中，所述車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)是一個大扭矩高可靠性的伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)倒車輔助系統(tǒng)控制器的輸出信息，自動調(diào)整轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角度，方便倒車。
[0011 ] 其中，所述整車控制系統(tǒng)是車輛自身的控制系統(tǒng)，所述儀表系統(tǒng)是信息顯示系統(tǒng)，輔助倒車控制器與整車控制系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)進行通信連接，方便把倒車過程中的實時信息通過儀表進行顯示、報警音提示。
[0012]其中，所述車輛相對角度測量系統(tǒng)是一個由車下引導(dǎo)裝置B1和車身引導(dǎo)測量系統(tǒng)B組成；車下引導(dǎo)裝置B1是一個可由激光、雷達、紅外、視頻攝像探測到的一個圓形或偶數(shù)多邊形的扁平裝置，在所述的裝置表面上用與該裝置底色不同的顏色畫出邊緣線和過中心的線，該裝置可以與車身引導(dǎo)測量系統(tǒng)B—起實時測量車輛與水平方向的夾角β。
[0013]其中，所述車下引導(dǎo)裝置Β1的底色為白色，其邊緣線為黑色，線的寬度為25mm ;若裝置B1是圓形裝置，則在該裝置表面畫出2條以上通過圓心的直徑，線與線的夾角盡量接近90°，線的顏色為黑色，寬度為25mm;若裝置B1是偶數(shù)多邊形裝置，則在該裝置表面劃出2條以上的對角線，線與線的夾角接近90° ;該裝置B1是一個可移動的，可調(diào)整高度的裝置，能夠接受和發(fā)射角度信號，高度調(diào)整應(yīng)與車身上的測量引導(dǎo)裝置B相同。
[0014]其中，所述方向盤或轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角測量系統(tǒng)通過由安裝于方向盤上的角度傳感器測量得到轉(zhuǎn)向信息，還可通過安裝在轉(zhuǎn)向輪上的角度傳感器獲得轉(zhuǎn)向信息；信息通過方向盤或轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角測量系統(tǒng)的處理后轉(zhuǎn)給倒車輔助控制系統(tǒng)。
[0015]其中，所述倒車輔助系統(tǒng)控制器負責(zé)信號采集、信號處理、算法運行和控制輸出；通過對信號的采集處理，控制器依據(jù)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、多維模糊控制、自適應(yīng)模糊控制算法進行最優(yōu)計算，得出司機在倒車過程中應(yīng)如何轉(zhuǎn)動方向盤進而達到合適的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角，結(jié)合長期標定的經(jīng)驗值參數(shù)進行對比校正，從而給儀表系統(tǒng)和車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)以合理的參數(shù)，實現(xiàn)安全倒車。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:通過對車輛和引導(dǎo)裝置的相對角度測量，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或模糊算法計算出司機所需要轉(zhuǎn)動方向盤的角度，配合雷達和視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集的信息，大量標定采集的有經(jīng)驗司機的合理倒車方法，結(jié)合以上的綜合因素可直觀的把車輛自動或手動倒入指定位置而不會發(fā)生安全事件。
【附圖說明】
[0017]圖1系統(tǒng)框圖
[0018]圖2車輛倒車輔助示意圖
[0019]圖3車輛相對角度測量系統(tǒng)原理圖
[0020]圖4模擬效果圖
[0021]圖5引導(dǎo)裝置示意圖
【具體實施方式】
[0022]圖1至圖5所示是一種汽車倒車輔助系統(tǒng)，系統(tǒng)包括車輛相對角度測量系統(tǒng)、方向盤/轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角測量系統(tǒng)、雷達測距報警系統(tǒng)、視頻信息系統(tǒng)、選擇開關(guān)和車輛車速信息、車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)和儀表系統(tǒng)、倒車輔助系統(tǒng)控制器。各部件和系統(tǒng)之間通過連接或通信得到相應(yīng)的控制信號，提供給執(zhí)行機構(gòu)或司機參考倒車。
[0023]圖1中的倒車輔助系統(tǒng)控制器用于接收各個子系統(tǒng)的輸入信息，通過自身的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等不同的控制方法及算法，再結(jié)合產(chǎn)品前期采集有豐富經(jīng)驗的司機進行的大量代表性的倒車試車模擬數(shù)據(jù)，兩者通過比較差值等方法輸出相應(yīng)的控制要求，控制車輛實現(xiàn)自動或手動倒車，完成倒車輔助功能。雷達測距和視頻信息分別給倒車輔助系統(tǒng)控制器輸入車輛后部離引導(dǎo)裝置的距離和后部和引導(dǎo)裝置的環(huán)境信息，當后尾部和車下引導(dǎo)裝置B1……BN的距離小于300_時雷達測距會把信號發(fā)送給倒車輔助系統(tǒng)控制器，倒車輔助系統(tǒng)控制器再發(fā)給整車控制器和儀表用以顯示距離。同時，視頻信息會通過攝像頭或紅外等成像設(shè)備把車輛尾部和車下引導(dǎo)裝置B1……BN環(huán)境信息發(fā)送給倒車輔助系統(tǒng)控制器，倒車輔助系統(tǒng)控制器再發(fā)給整車控制器和儀表用以顯示周圍環(huán)境是否異常。
[0024]方向盤/轉(zhuǎn)向輪角度傳測量系統(tǒng)是一個可以測量方向盤或者轉(zhuǎn)向輪角度a (如圖2所示)，該角度使倒車輔助系統(tǒng)可判斷車輛此時的轉(zhuǎn)向位置和角度。汽車在倒車過程中只有不停的調(diào)整該角度的大小才能保證倒車時掛車后尾部的車身引導(dǎo)裝置B和車下引導(dǎo)裝置B1重合，并使車輛最終處在理想的水平位置(如圖2所示)。
[0025]選擇開關(guān)是一個可以切換的開關(guān)，目的是控制倒車輔助系統(tǒng)控制器是進行倒車自動控制還是和司機一起完成倒車控制，若車輛帶有自動控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，車輛可以和自動控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合完成自動倒車輔助控制。若車輛不帶自動控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，車輛可以由司機來進行倒車，車輛輔助系統(tǒng)會通過角度傳感器的參數(shù)、雷達距離、視頻信息等輸入通過算法和標定值來確定司機向哪個方向轉(zhuǎn)動方向盤，以及轉(zhuǎn)動的角度是多少，通過語音或視頻信息顯示給司機，幫助司機完成倒車工作。而以上工作都是在倒車車速小于10