一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車輔助安全電子裝置領(lǐng)域，具體是一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車轉(zhuǎn)向燈是汽車安全設(shè)施的一個重要組成部分，對其正確使用能夠有效提醒其 他車輛、減少交通事故隱患、降低交通事故發(fā)生概率，特別是在高速公路和快速路上進行換 道時，及時開啟轉(zhuǎn)向燈對于避免惡性碰撞事故尤為重要，但是實際中轉(zhuǎn)向燈的控制都是靠 手動操作來完成的，而且由于各種原因，駕駛員在換道時經(jīng)常不能按照要求正常開啟轉(zhuǎn)向 燈，這往往會讓后車駕駛員躲閃不及而引發(fā)重大交通事故。對此，曾有人做了一些相關(guān)的探 討并提出了一些轉(zhuǎn)向燈自動控制方案，均從方向盤轉(zhuǎn)角的變化、車速等因素考慮。
[0003] 之前的轉(zhuǎn)向燈自動控制方案多數(shù)只考慮了方向盤轉(zhuǎn)角大小和車速因素，而對方向 盤轉(zhuǎn)角的維持時間缺乏考慮，對車速和方向盤轉(zhuǎn)角之間關(guān)系的考慮不夠細(xì)化和具體，沒有 描述出車速的變化是如何影響車輛換道行為的，如車速較高時，方向盤的轉(zhuǎn)角往往較小，這 是因為車速較高時，若使用大角度換道，車輛將有側(cè)翻的可能。
[0004] 可見，上述相關(guān)控制方案的不足之處主要在于：沒有提出車速和方向盤轉(zhuǎn)角之間 的具體關(guān)系式，使得控制系統(tǒng)對車速的敏感性較低，不能很好的根據(jù)車速的變化來靈活地 控制轉(zhuǎn)向燈的開啟和關(guān)閉，且單純的根據(jù)車速和方向盤轉(zhuǎn)角大小來控制轉(zhuǎn)向燈的開啟關(guān) 閉，而不考慮方向盤轉(zhuǎn)角超過某一角度的累計時間值，將會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈誤開啟現(xiàn)象，導(dǎo)致轉(zhuǎn) 向燈的開啟較為頻繁，此外，車輛高速行駛時，往往只需要一個很小的方向盤轉(zhuǎn)角就能完成 換道過程，而這個轉(zhuǎn)角通常會小于給定的閾值，這將會出現(xiàn)這樣一種情況：車輛實際上是在 換道，而轉(zhuǎn)向燈卻沒有開啟，即轉(zhuǎn)向燈自動開啟裝置不能完全識別實際的換道行為，特別是 小角度換道行為。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，以實現(xiàn)避免因駕駛員未 開啟轉(zhuǎn)向燈而帶來的交通隱患和交通事故的目的。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0007] 一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，其特征在于：包括控制單元，控制單元輸入端 接入有方向盤轉(zhuǎn)角檢測器、速度傳感器、計時器，控制單元輸出端與轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)輸入端 連接，轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)輸出端接入有左、右轉(zhuǎn)向燈；
[0008] 速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角檢測器分別獲取實時的車速大小和方向盤實際轉(zhuǎn)角值 并將其傳輸給控制單元，計時器記錄方向盤的轉(zhuǎn)角值達到預(yù)先設(shè)定方向盤間隙值后的連續(xù) 時間并將其傳輸給控制單元，每次方向盤轉(zhuǎn)角值小于此間隙值時，計時器將自動清零，當(dāng)再 次達到間隙值時將重新計時；
[0009] 控制單元輸入端分別與速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角檢測器相連接，用于接收實時的 車速和方向盤轉(zhuǎn)角信息，在方向盤轉(zhuǎn)角達到方向盤間隙值后觸發(fā)計時器開始計時，并根據(jù) 當(dāng)前的車速和存儲于控制單元中的計算公式實時計算出相應(yīng)的換道時間閾值和方向盤轉(zhuǎn) 角閾值，然后將計時器的連續(xù)計時時間和采集到的方向盤轉(zhuǎn)角值與計算出的兩種閾值分別 進行對比并進行判斷，若二者同時達到各自的閾值，則觸發(fā)連接在其輸出端的轉(zhuǎn)向燈開關(guān) 開始工作，從而開啟方向盤轉(zhuǎn)動方向一側(cè)的轉(zhuǎn)向燈；或者在方向盤轉(zhuǎn)角沒有達到相應(yīng)的閾 值而計時器的時間達到預(yù)先設(shè)定的上限值時，同樣觸發(fā)轉(zhuǎn)向燈開關(guān)開始工作，進而開啟轉(zhuǎn) 向燈；如果控制單元檢測到方向盤的轉(zhuǎn)角值小于方向盤間隙值后，則將計時器的時間清零 并向轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)輸出一個關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈的控制信號，及時關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈。
[0010] 所述的一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，其特征在于：所述車輛換道時間閾值 為車輛從車道中央行駛到目標(biāo)車道相鄰車道邊緣線的時間，隨著車速的變化而動態(tài)更新， 具體是根據(jù)存儲于控制單元中的計算公式和當(dāng)前的車速實時計算出來的。
[0011] 所述的一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，其特征在于：所述方向盤轉(zhuǎn)角閾值是 隨著車速的變化而動態(tài)更新的，具體是根據(jù)當(dāng)前的車速和存儲于控制單元中的計算公式實 時計算出來的。
[0012] 本發(fā)明較為具體地考慮了車速和方向盤轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，提出了車速、方向盤轉(zhuǎn) 角和換道時間三參數(shù)之間的具體函數(shù)關(guān)系式。利用該關(guān)系式以及采集到的實時車速可以計 算出對應(yīng)的實時換道時間閾值和方向盤轉(zhuǎn)角閾值，這使得系統(tǒng)對車速的變化非常敏感，能 夠根據(jù)實時的車速計算出實時的閾值，使得判斷更為精準(zhǔn)和智能。
[0013] 此外，本發(fā)明還考慮了方向盤轉(zhuǎn)角值超過方向盤間隙值后的時間，該時間由計時 器提供，被用于兩種判斷條件中，一種是正常換道行為，方向盤轉(zhuǎn)角值達到計算出的方向盤 轉(zhuǎn)角閾值，此時，若計時器的時間同時達到了計算出的時間閾值，則開啟相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈。該 情況下的條件判斷是基于實際值與計算出的閾值之間的大小關(guān)系；另一種是小角度換道行 為，方向盤轉(zhuǎn)角值未達到計算出的方向盤轉(zhuǎn)角閾值，該情況考慮的不是實際值與閾值之間 的關(guān)系，而是計時器時間的長短，若計時器的時間超過了預(yù)先設(shè)定的上限值，則開啟相應(yīng)的 轉(zhuǎn)向燈。
[0014] 可以看出，本發(fā)明不僅考慮了車輛換道過程中的時間因素，而且還具體考慮了兩 種換道行為下?lián)Q道時間的不同，從而針對兩種換道行為分別給出不同的判斷方式，使得系 統(tǒng)能夠根據(jù)駕駛員的操作行為準(zhǔn)確無誤地識別出實際的換道行為，避免了轉(zhuǎn)向燈的頻繁開 啟和關(guān)閉以及小角度換道行為不能被識別的情況。本發(fā)明實例結(jié)構(gòu)簡單、控制準(zhǔn)確、對車速 變化的適應(yīng)性較強、能夠準(zhǔn)確識別小角度換道行為，具備智能判斷的特點。
[0015] 本發(fā)明提供了一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，能夠根據(jù)實時車速計算出實時 的換道時間閾值和方向盤轉(zhuǎn)角閾值，通過比對計時器的連續(xù)計時時間及方向盤轉(zhuǎn)角值與各 自閾值的大小關(guān)系，并考慮方向盤轉(zhuǎn)角值很小但方向盤的維持時間較長的特殊情況，來智 能地控制車輛換道時轉(zhuǎn)向燈的開啟和關(guān)閉，有效避免因駕駛員未開啟轉(zhuǎn)向燈而帶來的交通 隱患和交通事故。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明系統(tǒng)原理示意圖。
[0017] 圖2是車輛從開始換道至到達車道邊緣線的換道示意圖。
[0018] 圖3是系統(tǒng)內(nèi)的條件判斷流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 如圖1所示，一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，包括控制單元1、換道時間閾值 2、方向盤轉(zhuǎn)角閾值3、用于獲取實時車速的速度傳感器4、用于獲取實時方向盤轉(zhuǎn)角大小的 方向盤轉(zhuǎn)角檢測器5、計時器6、用于控制轉(zhuǎn)向燈開啟和關(guān)閉的轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)7、左轉(zhuǎn)向燈 8和右轉(zhuǎn)向燈9。其中，換道時間閾值2和方向盤轉(zhuǎn)角閾值3是根據(jù)車速實時計算出的；速 度傳感器4和方向盤轉(zhuǎn)角檢測器5均作為輸入設(shè)備與控制單元1相連接；計時器6受控制 單元1的控制并將連續(xù)計時時間反饋回去；轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)7作為輸出設(shè)備與控制單元1 連接；左轉(zhuǎn)向燈8和右轉(zhuǎn)向燈9與轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)7相連接并受其控制。
[0020] 換道時間閾值2和方向盤轉(zhuǎn)角閾值3的計算公式及原理：首先，假設(shè)車輛在換道前 均處于車道中線，參照圖2,車輛由O點駛往B點所用時間為t，車速為V，行駛方向與車道的 夾角為Θ。設(shè)方向盤轉(zhuǎn)角α與Θ的關(guān)系為：Θ =g(a)。則由圖中的三角函數(shù)關(guān)系，可 以得出如下公式：
【主權(quán)項】
1. 一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，其特征在于：包括控制單元，控制單元輸入端 接入有方向盤轉(zhuǎn)角檢測器、速度傳感器、計時器，控制單元輸出端與轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)輸入端 連接，轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)輸出端接入有左、右轉(zhuǎn)向燈； 速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角檢測器分別獲取實時的車速大小和方向盤實際轉(zhuǎn)角值并將 其傳輸給控制單元，計時器記錄方向盤的轉(zhuǎn)角值達到預(yù)先設(shè)定方向盤間隙值后的連續(xù)時間 并將其傳輸給控制單元，每次方向盤轉(zhuǎn)角值小于此間隙值時，計時器將自動清零，當(dāng)再次達 到間隙值時將重新計時； 控制單元輸入端分別與速度傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角檢測器相連接，用于接收實時的車速 和方向盤轉(zhuǎn)角信息，在方向盤轉(zhuǎn)角達到方向盤間隙值后觸發(fā)計時器開始計時，并根據(jù)當(dāng)前 的車速和存儲于控制單元中的計算公式實時計算出相應(yīng)的換道時間閾值和方向盤轉(zhuǎn)角閾 值，然后將計時器的連續(xù)計時時間和采集到的方向盤轉(zhuǎn)角值與計算出的兩種閾值分別進行 對比并進行判斷，若二者同時達到各自的閾值，則觸發(fā)連接在其輸出端的轉(zhuǎn)向燈開關(guān)開始 工作，從而開啟方向盤轉(zhuǎn)動方向一側(cè)的轉(zhuǎn)向燈；或者在方向盤轉(zhuǎn)角沒有達到相應(yīng)的閾值而 計時器的時間達到預(yù)先設(shè)定的上限值時，同樣觸發(fā)轉(zhuǎn)向燈開關(guān)開始工作，進而開啟轉(zhuǎn)向燈； 如果控制單元檢測到方向盤的轉(zhuǎn)角值小于方向盤間隙值后，則將計時器的時間清零并向轉(zhuǎn) 向燈控制開關(guān)輸出一個關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈的控制信號，及時關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，其特征在于：所述車輛 換道時間閾值為車輛從車道中央行駛到目標(biāo)車道相鄰車道邊緣線的時間，隨著車速的變化 而動態(tài)更新，具體是根據(jù)存儲于控制單元中的計算公式和當(dāng)前的車速實時計算出來的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，其特征在于：所述方向 盤轉(zhuǎn)角閾值是隨著車速的變化而動態(tài)更新的，具體是根據(jù)當(dāng)前的車速和存儲于控制單元中 的計算公式實時計算出來的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車換道轉(zhuǎn)向燈智能開啟系統(tǒng)，包括控制單元，控制單元輸入端接入有方向盤轉(zhuǎn)角檢測器、速度傳感器、計時器，控制單元輸出端與轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)輸入端連接，轉(zhuǎn)向燈控制開關(guān)輸出端接入有左、右轉(zhuǎn)向燈；本發(fā)明在考慮方向盤轉(zhuǎn)角大小對換道行為影響的基礎(chǔ)上，較為細(xì)致地考慮了車速和方向盤轉(zhuǎn)角維持時間對實際換道行為的影響，提出了車速、方向盤轉(zhuǎn)角和換道時間三參數(shù)之間的具體函數(shù)關(guān)系式，并針對正常換道和小角度換道行為分別給出了兩種不同的判斷條件，實現(xiàn)對換道行為精準(zhǔn)判斷。
【IPC分類】B60Q1-34
【公開號】CN104627061
【申請?zhí)枴緾N201510059032
【發(fā)明人】馮忠祥, 盧世生, 劉靜, 張衛(wèi)華, 姜康, 劉曉峰, 劉凱, 金燦
【申請人】合肥工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月4日