汽車及其使用的行車動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車，尤其涉及一種能夠在上下坡時(shí)自動(dòng)分配動(dòng)力的汽車及其使 用的行車動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，汽車化進(jìn)程在不斷加快，與此同時(shí)， 機(jī)動(dòng)車消費(fèi)能源的緊張和環(huán)境污染的問題也隨之日益加劇，所以在行車中，節(jié)能成了一個(gè) 不可忽視的問題，尤其是行車于上下坡時(shí)，駕駛員需要合理地調(diào)節(jié)行車的動(dòng)力分配，從而最 大限度的節(jié)約能源。然而，傳統(tǒng)的上下坡行車中，一般都是駕駛員直觀的去判斷路面的坡 度，進(jìn)而根據(jù)駕駛經(jīng)驗(yàn)，駕駛員最終調(diào)配行車中的動(dòng)力系統(tǒng)的最佳分配，即上坡時(shí)，行車需 要加多油門，或下坡時(shí)，行車需關(guān)閉多久的油門等均由駕駛員手動(dòng)控制。而此種判斷辦法， 往往需要駕駛員要熟悉路面狀況或駕駛經(jīng)驗(yàn)很豐富，不然，駕駛員不會(huì)容易得知行車中的 最佳動(dòng)力分配，從而導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種能夠在上下坡時(shí)自動(dòng)分配動(dòng)力的汽車及其使用的 行車動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng)。
[0004] 一種汽車，該汽車包括車身、制動(dòng)單元及伺服機(jī)構(gòu)，該汽車還包括行車動(dòng)力自動(dòng)分 配系統(tǒng)，該行車動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng)包括安裝在該車身上的影像獲取模塊、與該影像獲取模 塊電性連接的影像處理模塊及與該影像處理模塊電性連接的執(zhí)行模塊，該影像獲取模塊能 夠獲取該汽車行車前方的路面信息，并將該前方路面信息反饋給該影像處理模塊，該影像 處理模塊包括存儲(chǔ)器及與該存儲(chǔ)器電性連接的處理器，該存儲(chǔ)器能夠?qū)崟r(shí)存儲(chǔ)該影像獲取 模塊記錄的行車前方的路面影像數(shù)據(jù)，且預(yù)先存儲(chǔ)模擬行車前方中不同的坡度路面對應(yīng)的 影像數(shù)據(jù)資料，該處理器能夠比對分析該影像獲取模塊記錄的影像數(shù)據(jù)與該原始影像數(shù)據(jù) 資料從而得到行車前方的路面坡度信息，該執(zhí)行模塊與該處理器電性連接，該執(zhí)行模塊根 據(jù)該影像處理模塊計(jì)算分析的行車前方的路面信息控制該汽車中的制動(dòng)單元或伺服機(jī)構(gòu) 分配輸出的動(dòng)力。
[0005] -種行車動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括影像獲取模塊、與該影像獲取模塊電性 連接的影像處理模塊及與該影像處理模塊電性連接的執(zhí)行模塊，該影像獲取模塊獲取該汽 車的中行車前方的路面信息，并將該前方路面信息反饋給該影像處理模塊，該影像處理模 塊包括存儲(chǔ)器及與該存儲(chǔ)器電性連接的處理器，該存儲(chǔ)器能夠?qū)崟r(shí)存儲(chǔ)該影像獲取模塊記 錄的行車前方的路面影像數(shù)據(jù)，且預(yù)先存儲(chǔ)模擬行車前方中不同的坡度路面對應(yīng)的影像數(shù) 據(jù)資料，該處理器能夠比對分析該影像獲取模塊記錄的影像數(shù)據(jù)與該原始影像數(shù)據(jù)資料從 而得到行車前方的路面坡度信息，該執(zhí)行模塊與該處理器電性連接，該執(zhí)行模塊結(jié)合該影 像處理模塊的處理結(jié)果來確定汽車在行駛前方的路面時(shí)的動(dòng)力分配。
[0006] 本發(fā)明通過在汽車上裝設(shè)行車動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng)，使得行駛的汽車能夠通過行車 動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng)的影像獲取模塊來偵測汽車前方的路面坡度狀況，并通過行車動(dòng)力自動(dòng) 分配系統(tǒng)的影像處理模塊判斷坡度狀況，并分析得出相應(yīng)的信息以反饋給行車動(dòng)力自動(dòng)分 配系統(tǒng)中的執(zhí)行模塊，使汽車在上下坡時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)力分配，從而汽車能以最小能耗 上坡及最少制動(dòng)下坡，最大限度地節(jié)省能源，避免了人為直觀判斷路面狀況而錯(cuò)誤估計(jì)動(dòng) 力分配以致浪費(fèi)資源。
【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明實(shí)施方式中的汽車結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2是圖1所示汽車的功能模塊圖。
[0009] 圖3是圖1所示汽車在使用時(shí)投影的一軌跡線示意圖。
[0010] 圖4是圖1所示汽車在使用時(shí)投影的又一軌跡線示意圖。
[0011] 主要元件符號(hào)說明
如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 請同時(shí)參閱圖1及圖2,本發(fā)明實(shí)施方式中的汽車200包括行車動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng) 100、車身201、擋風(fēng)玻璃203、制動(dòng)單元205及伺服機(jī)構(gòu)207。
[0013] 行車動(dòng)力自動(dòng)分配系統(tǒng)100包括影像獲取模塊10、影像處理模塊30及執(zhí)行模塊 50。影像獲取模塊10設(shè)置在車身201的外部，影像處理模塊30及執(zhí)行模塊50設(shè)置在車身 201的內(nèi)部。
[0014] 請同時(shí)參閱圖3,在本實(shí)施方式中，影像獲取模塊10包括兩個(gè)投射單元11及一個(gè) 攝像單元13,其中，兩個(gè)投射單元11沿車身201的縱向中心軸線方向?qū)ΨQ地設(shè)置在車身 201的前方。投射單元11采用定向點(diǎn)光源發(fā)射，且該定向點(diǎn)光源發(fā)出的光線為平行掃描光 線113。該兩束平行掃描光線113形成的平面與行車前方路面中的水平路面垂直設(shè)置，且兩 個(gè)投射單元11發(fā)出的兩束平行掃描光線113關(guān)于車身201的縱向中心軸線相對稱。其中， 每個(gè)投射單元11發(fā)射的平行掃描光線113的投射方向與汽車200的縱向中心軸線之間形 成一個(gè)為Θ的角度，且兩束平行掃描光線113及行車前方路面相交于0點(diǎn)。該兩束平行掃 描光線113與行車前方的路面相交匯處形成軌跡線131。
[0015] 請同時(shí)參閱圖3及圖4,本實(shí)施方式中，行車前方路面為水平時(shí)，每束平行掃描光 線113與行車前方路面形成的軌跡線131為直線，且該每個(gè)直線型的軌跡線131與汽車200 的縱向中心軸線之間形成一個(gè)夾角為Θ的角度(如圖3)。而當(dāng)行車前方路面為坡面時(shí)，由 于路面曲率半徑的變化，每束平行掃描光線113與行車路面所形成的軌跡線131，在坡面的 起始點(diǎn)形成起始拐點(diǎn)以及在坡面的終止點(diǎn)形成終止拐點(diǎn)，從而行車前方路面被起始拐點(diǎn)及 終止拐點(diǎn)分割成三段。本實(shí)施例中，汽車200行駛在前方路面為上坡的路面，且平行掃描光 線113為兩束，一束平行掃描光線113與前方路面行成起始拐點(diǎn)A及終止拐點(diǎn)B，另一束平 行掃描光線113與前方路面形成起始拐點(diǎn)C及終止拐點(diǎn)D。直線OA與直線OB關(guān)于汽車200 的縱向中心軸線對稱，且直線OA及直線OB分別與汽車200的縱向中心軸線之間形成一個(gè) 為Θ的角度(如圖4)。
[0016] 在本實(shí)施方式中，攝像單元13裝設(shè)在汽車200的擋風(fēng)玻璃203的上方，其用于每 隔預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔記錄投射單元11發(fā)射的平行掃描光線113與行車路面交匯形成的影像 信息，即軌跡線131的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。攝像單元13能夠記錄AB及⑶之間的位置關(guān)系，以 及直線0B、直線OD與汽車200的中心軸線之間的角度信息。本實(shí)施方式中，攝像單元13為 攝影機(jī)，且每間隔0. 1秒記錄軌跡線131的信息。
[0017] 影像處理模塊30與影像獲取模塊10電性連接。影像處理模塊30包括存儲(chǔ)器31 和處理器33,存儲(chǔ)器31和處理器33均裝置在車身201的內(nèi)部。存儲(chǔ)器31與攝像單元13 電性連接。存儲(chǔ)器31中預(yù)先存儲(chǔ)有行車前方路面信息的原始影像數(shù)據(jù)資料，該原始影像數(shù) 據(jù)資料中包含有模擬兩個(gè)投射單元11在坡度為-90°~+ 90°之間的坡度路面上投射 形成兩條軌跡線131后形成的影像信息，該影像信息中包括兩個(gè)起始拐點(diǎn)與對應(yīng)的終止拐 點(diǎn)之間的距離及兩個(gè)終止拐點(diǎn)分別與0點(diǎn)連線形成的直線之間的角度，即直線AB的距離、 直線CD之間的距離及直線OB或直線OD分別與汽車200的縱向中心軸線之間所形成的角 度。其中，坡度為-90° ~0°之間時(shí)，表示汽車200行駛的前方路面為下坡，坡度為0° ~ + 90°時(shí)，表示汽車200行駛的前方路面為上坡。同時(shí)，該存儲(chǔ)器31還能夠存儲(chǔ)攝像單元 13實(shí)時(shí)記錄的影像數(shù)據(jù)。
[0018] 處理器33與存儲(chǔ)器31電性連接，并能夠計(jì)算分析存儲(chǔ)器31存儲(chǔ)的影像數(shù)據(jù)資 料。本實(shí)施方式中，當(dāng)處理器33分析影像數(shù)據(jù)中的軌跡線131為直線，未出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，處理 器33計(jì)算分析該汽車200行駛的前方路面的坡度為0°，并將該坡面信息反饋給執(zhí)行模塊 50中，當(dāng)處理器33計(jì)算分析汽車200行駛的前方路面的影像信息后，得出起始拐點(diǎn)與終止 拐點(diǎn)之間的距離以及兩個(gè)終止拐點(diǎn)分別與0點(diǎn)連線形成的直線之間的角度，即計(jì)算直線AB 的距離、直線⑶的距離，以及直線OB與直線OD分別與汽車200的縱向中心軸線之間所形 成的角度θ'，并將這些分析結(jié)果與存儲(chǔ)器31中的原始影像數(shù)據(jù)資料的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，最 終比對分析得出汽車200行駛的前方路面的坡度。由于本實(shí)施方式中圖4所示為汽車200 行駛的前方路面為上坡路面，因此Θ '角形成在汽車正在行駛的路面上方?？梢岳斫猓?dāng)汽 車200行駛的前方路面為下坡時(shí)，形成的θ'的角度在汽車正在行駛的路面以下。處理器 33將分析得出的路面坡度傳送給執(zhí)行模塊50。
[0019] 執(zhí)行模塊50與影像處理模塊30中的處理器33電性連接。本實(shí)施方式中，執(zhí)行模 塊50包含有動(dòng)力輸出控制器51，動(dòng)力輸出控制器51根據(jù)處理器33計(jì)算分析得出的路面坡 度控制汽車200的伺服機(jī)構(gòu)207或制動(dòng)單元205分配汽車200所需的動(dòng)力，以合理分配汽 車200的動(dòng)力輸出。
[0020] 使用時(shí)，如圖3所示，汽車200行駛的前方路面為水平路面時(shí)，投射單元11發(fā)出的 兩束平行掃描光線113與汽車200前方的水平路面交匯形成直線型的軌跡線131，該軌跡 線131沒有出現(xiàn)軌跡拐點(diǎn)，此時(shí)，處理器33計(jì)算分析該影像數(shù)據(jù)最終確定汽車200前方的 路面坡度為