一種汽車方向盤套和汽車倒車輔助系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內部設置有陀螺儀的汽車方向盤套以及包括該汽車方向盤套的汽車倒車輔助系統(tǒng)，該汽車方向盤套包括一套接在方向盤上的套體，其特征在于，該汽車方向盤套還包括設置于套體內的陀螺儀傳感器和加速度傳感器、以及獲取并處理陀螺儀傳感器和加速度傳感器數(shù)據的處理器，處理器根據陀螺儀傳感器數(shù)據和加速度傳感器數(shù)據分析出方向盤轉動角度數(shù)據，所述套體內還設置用于發(fā)送方向盤轉動角度數(shù)據的無線通信模塊以及用于向陀螺儀傳感器、加速度傳感器、處理器和無線通信模塊供電的電源模塊。通過在方向盤套內設置陀螺儀使得后裝倒車輔助系統(tǒng)的汽車也能獲取汽車方向盤的轉動角度，從而為指導人們采取正確的操作方法倒車提供了數(shù)據支持。
【專利說明】一種汽車方向盤套和汽車倒車輔助系統(tǒng)
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車方向盤套和汽車倒車輔助系統(tǒng)，特別涉及一種內部設置有陀螺儀的汽車方向盤套以及包括該汽車方向盤套的汽車倒車輔助系統(tǒng)。
【【背景技術】】
[0002]倒車輔助系統(tǒng)以圖像、聲音的直觀形式告知駕駛者與障礙物的相對位置，解除因后視鏡存在盲區(qū)帶來的困擾，從而為駕駛者倒車泊車提供方便，消除安全隱患。最常用的倒車輔助系統(tǒng)包括倒車雷達和倒車影像監(jiān)控，倒車雷達是通過超聲波測量車輛與障礙物之間的距離，從而為人工倒車提供幫助，倒車影像監(jiān)控是通過設置在車身的攝像頭拍攝車外的視頻信息，并將視頻信息返回給車內的顯示器，從而能夠幫助消除人們的視覺盲區(qū)，為人工倒車提供幫助。現(xiàn)有的倒車輔助系統(tǒng)是將倒車雷達、倒車影像監(jiān)控以及方向盤的轉動角度以及車輛速度信息相結合，進行一系列復雜的倒車軌跡和倒車距離的測算，最后在屏幕上以車輛后方區(qū)域和駐車引導線合成圖像的方式來提醒駕駛員操作方向盤，兩條紅線為實際倒車引導線，紅線的每一間隔代表lm，藍牙區(qū)域為后方停車位，以達到和實際停車線的吻合，在車輛緩慢倒車當中，提示會不斷修正。
[0003]要想獲取方向盤轉動的角度，現(xiàn)有技術主要是通過套設在方向盤轉動軸上的汽車方向盤轉角傳感器來獲取的，該方向盤轉角傳感器為多圈絕對角度輸出方式，可以測量方向盤多圈旋轉時的絕對角度。該傳感器需要在汽車出廠前預裝在車輛內，與汽車總線相連。而現(xiàn)有的很多汽車在出廠前并未預裝汽車倒車輔助系統(tǒng)，很多倒車輔助系統(tǒng)都是后裝在汽車上的，而且很多汽車在出廠前也并未預裝方向盤轉角傳感器，所以如果后裝倒車輔助系統(tǒng)的話，就難以獲取汽車的方向盤轉動角度，也就不能實時的獲取汽車的運動軌跡，所以給后裝倒車輔助系統(tǒng)的實際商用帶來的障礙。
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【發(fā)明內容】
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`[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，提出了一種內部設置有陀螺儀的汽車方向盤套以及具有該汽車方向盤套的汽車倒車輔助系統(tǒng)。通過在方向盤套設置陀螺儀，解決了后裝倒車輔助系統(tǒng)無法獲取汽車方向盤轉動角度數(shù)據的問題，同時又無需對現(xiàn)有的汽車電路做改動，增加的方向盤套也不影響使用。
[0005]本發(fā)明的具體技術方案如下:
[0006]本發(fā)明提供一種汽車方向盤套，該汽車方向盤套包括一套接在方向盤上的套體，其特征在于，該汽車方向盤套還包括設置于套體內的陀螺儀傳感器和加速度傳感器、以及獲取并處理陀螺儀傳感器和加速度傳感器數(shù)據的處理器，處理器根據陀螺儀傳感器數(shù)據和加速度傳感器數(shù)據分析出方向盤轉動角度數(shù)據，所述套體內還設置用于發(fā)送方向盤轉動角度數(shù)據的無線通信模塊以及用于向陀螺儀傳感器、加速度傳感器、處理器和無線通信模塊供電的電源模塊。
[0007]進一步的，所述套體具有兩個凸出部，兩個凸出部分別位于方向盤的左右上方的內側，所述陀螺儀傳感器、加速度傳感器、處理器、無線通信模塊和電源模塊設置所述凸出部內。
[0008]進一步的，所述陀螺儀傳感器為單軸微機械陀螺儀傳感器，所述加速度傳感器為雙軸加速度傳感器。
[0009]進一步的，所述無線通信模塊為藍牙通信模塊。
[0010]進一步的，所述電源模塊為鋰電池。
[0011]本發(fā)明另提供一種汽車倒車輔助系統(tǒng)，該汽車倒車輔助系統(tǒng)包括多個用于獲取車身到障礙物之間距離的雷達測距裝置、用于識別停車線的視覺識別裝置、處理雷達測距裝置的測量數(shù)據以及視覺識別裝置識別的停車線與汽車相對位置的處理單元，所述處理單元根據所述車身到障礙物之間的距離以及停車線與車身的相對位置生成汽車的預定倒車軌跡，其特征在于，該汽車倒車輔助系統(tǒng)還包括一車速傳感器以及如上所述的汽車方向盤套，所述方向盤轉動角度數(shù)據、經無線通信模塊發(fā)送給處理單元，所述處理單元結合汽車的預定倒車軌跡、車速傳感器的速度數(shù)據、方向盤轉動角度數(shù)據對倒車時方向盤的轉動角度、停車時刻和車輛行進方向作出提醒。
[0012]進一步的，所述處理單元結合汽車倒車時車速傳感器獲取的速度數(shù)據、行車時間、方向盤轉動角度數(shù)據、汽車直線加速度數(shù)據和汽車橫向加速度數(shù)據計算出汽車的實際倒車軌跡。
[0013]進一步的，該倒車輔助系統(tǒng)還包括圖像顯示裝置，圖像顯示裝置將汽車的預定倒車軌跡以及視覺識別裝置采集到的汽車后方的實時影像顯示出來，汽車的預定倒車軌跡顯示在實時影像涂層中。
[0014]進一步的，所述車速傳感器為雷達測速裝置。
[0015]進一步的，所述倒車輔助系統(tǒng)還包括一語音提示裝置，用于通過語音對倒車時方向盤的轉動角度、停車時刻和車輛行進方向作出提醒。
[0016]本發(fā)明有益的技術效果在于:
[0017]通過在方向盤套內設置陀螺儀使得后裝倒車輔助系統(tǒng)的汽車也能獲取汽車方向盤的轉動角度，從而為指導人們采取正確的操作方法倒車提供了數(shù)據支持，相較于現(xiàn)有的倒車輔助系統(tǒng)僅僅指出預定的倒車軌跡而言，本發(fā)明的倒車輔助系統(tǒng)更加智能化。
[0018]通過增加加速度傳感器獲取汽車的直線加速度數(shù)據和汽車橫向加速度數(shù)據對陀螺儀獲取的方向盤轉動角度進行修正，避免了簡單用陀螺儀獲取方向盤轉動角度出現(xiàn)的數(shù)據誤差的問題。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例中汽車方向盤的平面結構示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例中汽車方向盤的結構框圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實施例中汽車倒車輔助系統(tǒng)的結構框圖；
[0022]圖4為本發(fā)明實施例中汽車倒車輔助系統(tǒng)的倒車輔助方法流程圖。
【【具體實施方式】】
[0023]為了使發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用來限定本發(fā)明。
[0024]實施例
[0025]如圖1-3所示，本發(fā)明提供一種汽車方向盤套以及具有該汽車方向盤套的汽車倒車輔助系統(tǒng)，該倒車輔助系統(tǒng)包括:多個設置于車頭、車尾和車側面的雷達測距裝置11，所述雷達測距裝置11用于測量車身到障礙物之間的距離，根據多個雷達測距裝置測量出的多個障礙物之間的距離，可以計算出汽車相對于障礙物的二維坐標數(shù)據；
[0026]還包括用于識別停車線的視覺識別裝置12，該視覺識別裝置包括設置于車頭、車尾和車側面的攝像頭121和對攝像頭拍攝到的圖像進行分析處理的圖像處理裝置122，并從圖像中分析出停車線的形狀，根據停車線的形狀分析出停車線與車身的相對位置坐標；
[0027]還包括用于處理車身到障礙物之間距離數(shù)據以及停車線與汽車的相對位置數(shù)據的處理單元13，所述處理單元13根據車身相對于障礙物的二維坐標數(shù)據以及停車線與汽車的相對位置坐標生成一預定的倒車軌跡，這一預定的倒車軌跡會隨著車身到各障礙物之間的實時相對位置或停車線與汽車的實時相對位置而不斷調整，根據該預定的倒車軌跡，處理單元13還可以計算出車輛在倒車時的每一個位置點的方向盤的轉動角度，從而指導人們在開車時何時轉動方向盤，轉動方向盤的角度是多少并且維持該角度所持續(xù)的倒車距離；
[0028]還包括一車速傳感器14、一單軸微機械陀螺儀傳感器15和汽車加速度傳感器16，所述單軸微機械陀螺儀傳感器15設置在一汽車的方向盤套10內，所述汽車方向盤套10具有兩個凸出部101，兩個凸出部101分別位于方向盤20的左右上方的內側21，所述單軸微機械陀螺儀傳感器15設置所述凸出部101內，單軸微機械陀螺儀傳感器15用于獲取方向盤轉動角度，所以單軸微機械陀螺儀傳感器15的X軸和Y軸分別與方向盤的盤面平行，所述汽車加速度傳感器16設置于方向盤套10內(也可設置于汽車的其他部件上，例如集成在處理單元13內)，所述汽車加速傳感器16用于獲取汽車的直線加速度和橫向加速度，由于方向盤轉動360°之后與方向盤未轉動時,單軸微機械陀螺儀傳感器15檢測到方向盤旋轉角度是一樣的，但是我們可以通過分析汽車前后直線上的加速度與汽車左右方向上的橫向加速度，即可對單軸微機械陀螺儀檢測到方向盤旋轉角度進行修正，因為當方向盤旋轉360°后，前輪會產生偏轉，此時車在倒車過程中會出現(xiàn)一個橫向加速度，而當方向盤沒有旋轉時，車的前輪偏轉角度與方向盤旋轉360°后的偏轉角度不一樣，根據方向盤的歷史旋轉角度，即可判斷出當前方向盤的實際旋轉角度；所述車速傳感器14可為預裝在車上的車速傳感器，通過獲取預裝在車上的車上傳感器的數(shù)據即可獲取車輛行駛速度的數(shù)據，由于本發(fā)明的陀螺儀傳感器和加速度傳感器都是后裝的，為了使用本發(fā)明輔助倒車系統(tǒng)后裝的需要，本發(fā)明的車速傳感器為后裝的車速傳感器，具體為雷達測速裝置。
[0029]所述汽車方向盤套10的凸出部101內還設置有獲取并處理單軸微機械陀螺儀傳感器15和加速度傳感器16數(shù)據的處理器103，處理器103根據單軸微機械陀螺儀傳感器15數(shù)據分析出方向盤轉動角度數(shù)據，處理器103根據加速度傳感器數(shù)據16分析出汽車的直線加速度和橫向加速度，并且根據汽車的直線加速度和橫向加速度數(shù)據對處理器103根據單軸微機械陀螺儀傳感器分析出的方向盤轉動角度進行修正，使單軸微機械陀螺儀傳感器獲取的方向盤轉動角度與實際中方向盤轉動角度相吻合。所述凸出部101內還設置有用于發(fā)送方向盤轉動角度數(shù)據的第一無線通信模塊104以及用于向單軸微機械陀螺儀傳感器15、加速度傳感器16、處理器103和第一無線通信模塊104供電的電源模塊105。本實施例中的第一無線通信模塊104為藍牙模塊，電源模塊105為鋰電池。
[0030]該汽車倒車輔助系統(tǒng)10還包括圖像顯示裝置17和語音提示裝置18，所述圖像顯示裝置17用于顯示攝像頭121拍攝到汽車周邊的實時影像，同時顯示汽車預定倒車軌跡，汽車預定倒車軌跡顯示在實時影像的圖層中；所述語音提示裝置18用于通過語音對倒車時方向盤的轉動角度、停車時刻和車輛行進方向作出提醒。
[0031]所述汽車倒車輔助系統(tǒng)10還包括第二無線通信模塊19，所述第二通信模塊用于獲取第一無線通信模塊104發(fā)送的方向盤轉動角度數(shù)據，并將該方向盤轉動數(shù)據交給處理單元13進行處理。
[0032]本發(fā)明汽車倒車輔助系統(tǒng)的車速傳感器14、雷達測距裝置11、視覺識別設備12、顯示裝置17、語音提示裝置18、第二無線通信模塊19與處理單元13電性連接，并且位于所述凸出部101內。所述第二無線通信模塊19在本實施例中為藍牙模塊。
[0033]如圖4所示，本發(fā)明汽車倒車輔助系統(tǒng)的工作原理如下:
[0034]S1:計算雷達測距裝置測量的汽車相對于障礙物的二維坐標數(shù)據；
[0035]S2:計算視覺識別裝置識別出的車身與停車線的相對位置坐標；
[0036]S3:處理單元根據車身相對于障礙物的二維坐標數(shù)據以及停車線與汽車的相對位置坐標生成一預定的倒車軌跡；
[0037]S4:將汽車的預定倒車軌跡顯示在倒車影像的圖層中；
[0038]S5:處理單元計算出車輛在倒車時的每一個位置點的方向盤的轉動角度；
[0039]S6:獲取汽車方向盤轉動角度數(shù)據；
[0040]S7:獲取每時每刻汽車行駛速度數(shù)據；
[0041]S8:通過聲音信號對汽車方向盤的轉動角度、汽車行進停止位置和汽車行進方向進行提醒。
[0042]通過在方向盤套內設置陀螺儀使得后裝倒車輔助系統(tǒng)的汽車也能獲取汽車方向盤的轉動角度，從而為指導人們采取正確的操作方法倒車提供了數(shù)據支持，相較于現(xiàn)有的倒車輔助系統(tǒng)僅僅指出預定的倒車軌跡而言，本發(fā)明的倒車輔助系統(tǒng)更加智能化。
[0043]應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種汽車方向盤套，該汽車方向盤套包括一套接在方向盤上的套體，其特征在于，該汽車方向盤套還包括設置于套體內的陀螺儀傳感器和加速度傳感器、以及獲取并處理陀螺儀傳感器和加速度傳感器數(shù)據的處理器，處理器根據陀螺儀傳感器數(shù)據和加速度傳感器數(shù)據分析出方向盤轉動角度數(shù)據，所述套體內還設置用于發(fā)送方向盤轉動角度數(shù)據的無線通信模塊以及用于向陀螺儀傳感器、加速度傳感器、處理器和無線通信模塊供電的電源模塊。
2.根據權利要求1所述的汽車方向盤套，其特征在于，所述套體具有兩個凸出部，兩個凸出部分別位于方向盤的左右上方的內側，所述陀螺儀傳感器、加速度傳感器、處理器、無線通信模塊和電源模塊設置所述凸出部內。
3.根據權利要求2所述的汽車方向盤套，其特征在于，所述陀螺儀傳感器為單軸微機械陀螺儀傳感器，所述加速度傳感器為雙軸加速度傳感器。
4.根據權利要求1-3任一所述的汽車方向盤套，其特征在于，所述無線通信模塊為藍牙通信模塊。
5.根據權利要求1-3任一所述的汽車方向盤套，其特征在于，所述電源模塊為鋰電池。
6.一種汽車倒車輔助系統(tǒng)，該汽車倒車輔助系統(tǒng)包括多個用于獲取車身到障礙物之間距離的雷達測距裝置、用于識別停車線的視覺識別裝置、處理雷達測距裝置的測量數(shù)據以及視覺識別裝置識別的停車線與汽車相對位置的處理單元，所述處理單元根據所述車身到障礙物之間的距離以及停車線與車身的相對位置生成汽車的預定倒車軌跡，其特征在于，該汽車倒車輔助系統(tǒng)還包括一車速傳感器以及如權利要求1-5任一所述的汽車方向盤套，所述方向盤轉動角度數(shù)據、經無線通信模塊發(fā)送給處理單元，所述處理單元結合汽車的預定倒車軌跡、車速傳感器的速度數(shù)據、方向盤轉動角度數(shù)據對倒車時方向盤的轉動角度、停車時刻和車輛行進方向作出提醒。
7.根據權利要求6所述的汽車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述處理單元結合汽車倒車時車速傳感器獲取的速度數(shù)據、行車時間、方向盤轉動角度數(shù)據、汽車直線加速度數(shù)據和汽車橫向加速度數(shù)據計算出汽車的實際倒車軌跡。
8.根據權利要求6所述的汽車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于，該倒車輔助系統(tǒng)還包括圖像顯示裝置，圖像顯示裝置將汽車的預定倒車軌跡以及視覺識別裝置采集到的汽車后方的實時影像顯示出來，汽車的預定倒車軌跡顯示在實時影像涂層中。
9.根據權利要求6-8任一所述的汽車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述車速傳感器為雷達測速裝置。
10.根據權利要求6-8任一所述的汽車倒車輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述倒車輔助系統(tǒng)還包括一語音提示裝置，用于通過語音對倒車時方向盤的轉動角度、停車時刻和車輛行進方向作出提醒。
【文檔編號】B60Q5/00GK103786770SQ201210437015
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權日:2012年10月26日
【發(fā)明者】易潤平, 侍強 申請人:深圳市美賽達科技股份有限公司