一种车辆运行安全的智能控制装置制造方法
【专利摘要】一种车辆运行安全的智能控制装置，属于车辆运行安全控制产品【技术领域】，其包括加速度采集装置、角速度采集装置、车速采集接口、处理器平台、倒车镜镜片角度调节装置、车速控制装置。本装置通过对车辆加速度、角速度传感数据的采集和车辆速度数据的获取，基于处理器平台的智能处理和控制功能，能智能识别出车辆左转，右转、倒车等状态，并实时同步调节相应位置的倒车镜镜片角度，拓宽驾驶员的视角。与此同时，对进入弯道超速运行车辆自动控制车速，使车速控制在安全范围以内。该装置从技术手段上，有力地保证了道路安全行驶和减少弯道事故的发生。
【专利说明】一种车辆运行安全的智能控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种车辆运行安全的智能控制装置，具体地讲，它涉及车辆进入弯道及倒车时智能控制倒车镜旋转视角以及对弯道运行安全的车速控制的装置，因此，它属于车辆运行安全控制产品【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在公路交通事故中，弯道及倒车是主要因素之一。车辆在弯道及倒车产生事故的主要原因包括:驾驶员当事人未能按规定要求减速进入弯道行驶；也有一部分原因是在进入弯道或倒车时，倒车镜视角固定，驾驶员未能看到视觉死角上道路存在安全风险。目前，解决上述问题，还没有有效的技术方法，主要靠驾驶员遵守交规减速行驶和加强观察，以确保弯道和倒车时的行驶安全。因此，迫切期望提供一种智能检测控制装置解决上述问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种车辆运行安全的智能控制装置。解决问题包括:(I)车辆进入弯道时，通过对倒车镜自动调节拓宽驾乘人员的视角以及自动控制车辆速度，确保车辆的安全行驶。(2)车辆进入倒车时，通过对倒车镜向下自动调节，拓宽驾乘人员的视角，确保安全。
[0004]技术方案:
[0005]一种车辆运行安全的智能控制装置，其特征在于:它由加速度采集装置、角速度采集装置、车速采集接口、处理器平台、倒车镜镜片角度调节装置、车速控制装置组成，所述的加速度采集装置、角速度采集装置、车速采集接口的数据输出接口分别与所述的处理器平台通讯连接，所述的处理器平台的控制输出接口与所述的倒车镜镜片角度调节装置和所述的车速控制装置通讯连接；
[0006]其中:
[0007]所述的加速度采集装置采用加速度计。加速度采集装置输出接口为SPI或I2C接Π ；
[0008]所述的角速度采集装置采用陀螺仪。角速度采集装置输出接口为SPI或I2C接Π ；
[0009]所述的车速采集接口为OBD接口。OBD为On-Board Diagnostics的缩写，中文为“车载自动诊断系统”，通过OBD接口获取的速度数据输入给处理器平台；
[0010]所述的处理器平台包含微处理器。本实用新型选用微处理器为STM32系列，该处理器为ARM Cortex-M3内核。处理器平台通过对加速度、角速度、速度数据的智能综合分析，获得车辆的状态，输出对倒车镜镜片角度调节装置、车速控制装置控制。具体为:判定为左转、右转、倒车时，输出对倒车镜镜片角度调节装置控制，与此同时，处理器平台通过OBD接口获得的实时车速，对超速进入弯道如左转、右转的车辆，输出对车速控制装置的自动控制；[0011]所述的倒车镜镜片角度调节装置包括步进电机、固定镜片、可调镜片；所述的步进电机与所述的可调镜片传动连接，所述的传动连接是通过步进电机顶部带有齿轮盘和固定于可调镜片的齿轮杆传动控制连接。该装置根据处理器平台的控制指令可调节倒车镜片角度；为实现本实用新型的可调倒车镜片的功能，除倒车镜主体外框外，还将倒车镜的镜片设计为两片组成，其中一片固定，一片可调角度，其中可调角度的镜片位于固定镜片的外侧。车辆倒车镜调节包括左、右两组；
[0012]所述的车速控制装置包括继电器、节气门控制电磁阀、喷油嘴控制电磁阀，所述的继电器为2个，分别与所述的节气门控制电磁阀和所述喷油嘴控制电磁阀连接。车速控制装置根据处理器平台对车速控制指令，通过继电器实现处理器到电磁阀的电平转换，将控制信号分别连接到节气门控制电磁阀、喷油嘴控制电磁阀，达到对超速车辆发动机的节气门空气吸入量、喷油嘴的喷油量控制。处理器平台对车速控制装置控制应当包括减速控制和解除减速控制。
[0013]另外，一种车辆运行安全的智能控制装置还配置有状态指示灯和工作电源。所述的状态指示灯由多个LED状态指示灯组成，可以显示的车辆当前处于的运行状态，基于本装置智能分析判断，显示运行状态可以包括左转、右转、刹车、碰撞、翻车、倒车等。所述的工作电压可以用电池；也可以使用汽车电源，即设计汽车电源接口，采用汽车电源对装置供电。
[0014]本实用新型一种车辆运行安全的智能控制装置，通过加速度计、陀螺仪分别对加速度、角速度传感数据采集，和OBD接口对车辆速度数据获取，基于处理器平台的智能处理和控制功能，能智能识别出车辆状态，并在车辆左转、右转、倒车时，实时同步调节相应位置的镜片角度，拓宽驾驶员的视角。与此同时，对进入弯道超速运行车辆自动控制车速，使车速控制在安全范围以内。该装置从技术手段上，有力地保证了道路安全行驶和减少弯道事故的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1本实用新型的系统功能图
[0016]图2本实用新型装置逻辑结构图
[0017]图3本实用新型的倒车镜示意图
[0018]图中，I——倒车镜镜片角度调节装置；2——车辆运行状态的智能识别装置；3——车速控制装置；4——状态指示灯；5——车速采集接口 ；6——陀螺仪；7——加速度计；8—处理器平台；9—步进电机；10—可调镜片；11—固定镜片；12—继电器；13—节气门控制电磁阀；14—喷油嘴控制电磁阀；15—齿轮杆。
【具体实施方式】
[0019]下面结合图示对本实用新型装置进行具体说明:
[0020]图1为本实用新型的系统功能图，在本系统装置主要由倒车镜镜片角度调节装置
1、车辆运行状态的智能识别装置2、车速控制装置3组成，其中车辆运行状态的智能识别装置2分别控制连接倒车镜镜片角度调节装置1、车速控制装置3。
[0021]图2详细介绍了本实用新型装置中的车辆运行状态的智能识别装置2、倒车镜镜片角度调节装置1、车速控制装置3的结构组成。
[0022]所述的车辆运行状态的智能识别装置2由车速采集接口 5、陀螺仪6、加速度计7、处理器平台8构成，其中:车速采集接口 5为OBD接口，采集速度数据输入给处理器平台；陀螺仪6采用意法半导体的L3G4200，数据输出接口为SPI / I2C接口，采集角速度数据输入给处理器平台；加速度计7采用ADI的ADXL345，数据输出接口为SPI / I2C接口，采集角速度数据输入给处理器平台；处理器平台8的包括微处理器，处理器采用STM32系列单片机，该处理器为ARM Cortex-M3内核，所述的处理器平台控制输出接口连接倒车镜镜片角度调节装置1、车速控制装置3、状态指示灯4。
[0023]所述的倒车镜镜片角度调节装置I由步进电机9、可调镜片10、固定镜片11组成。图3进一步介绍了包含倒车镜镜片角度调节装置I的倒车镜结构，这种倒车镜除主体外框，倒车镜镜片分为两片组成，其中一片为固定镜片11，一片可调角度可调镜片10，步进电机9与主体外框相对固定，齿轮杆15与可调镜片10相对固定。步进电机9顶部带有齿轮盘，在旋转过程中转动带动齿轮杆15的运动，从而带动可调镜片10的角度调节。
[0024]所述车速控制装置3由继电器12、节气门控制电磁阀13、喷油嘴控制电磁阀14组成。车速控制装置3的继电器12有2个，分别对应连接于节气门控制电磁阀13、喷油嘴控制电磁阀14，继电器12实现处理器到电磁阀的电平转换，分别对节气门控制电磁阀13、喷油嘴控制电磁阀的控制14进行控制，即对超速车辆发动机的节气门空气吸入量、喷油嘴的喷油量进行控制。处理器平台8对车速控制装置控制应当包括减速控制和解除减速控制。
[0025]另外，本实用新型装置还设置了状态指示灯4，为多个LED状态指示灯组成，可以显示的车辆运行状态，包括左转、右转、刹车、碰撞、翻车、倒车等。
[0026]本实用新型的一种车辆运行安全的智能控制装置，实现其智能控制的基本原理和方法如下:
[0027]①数据采集:
[0028]采集反映车辆运行状态数据的加速度、角速度、速度输入给处理器平台，采集实现方式分别是:加速度由加速度计采集，角速度由陀螺仪采集，速度由OBD接口输入。
[0029]②数据处理:
[0030]处理器平台通过对角速度的积分获得车辆相对角度；
[0031 ] 处理器平台综合分析加速度、角速度、角度、速度，智能识别车辆状态。
[0032]通常情况下，我们以车辆运行的前方为X轴方向、自左向右为Y轴方向、自下向上为Z轴方向，因此采集和处理获取数据为:加速度(ax，av, az)、角速度(ωχ，coy，ωζ)、角度(Φχ，Φζ)、速度(V)。由此，可以通过Y轴方向的加速度值ay& Z轴方向的角速度ωζ及角度值Φζ判断为左转、右转状态，如:当0.1g < ay < Ig(注:g为重力加速度)，ωζ >
O,Φζ > O时，判定识别为左转；当-1g < ay < -0.1g, ωζ < 0，Φζ < O时，判定识别为右转。可以通过X轴方向的加速度值ax判断倒车及碰撞状态,如:-0.3g < ax < O时,判定识别为倒车；当-0.5g < ax < -1g时,判定为碰撞。可以通过Z周方向的加速度值az判断翻车状态，如当az > 0.6g时，判定为翻车。
[0033]也就是说，综合分析各组合因素，处理器平台能够智能识别车辆运行状态，不仅包括左转、右转、倒车，也可以包括碰撞、翻车以及上面未提及的车辆起步、刹车等。
[0034]③输出控制:[0035]依据识别的车辆左转、右转、倒车运行状态，输出相应控制指令，包括:
[0036]识别为左转:输出控制旋转左侧镜片与Φζ同步指令，旋转方向与Φζ方向相反；速度V大于交规规定弯道限速值或车主设定的速度阈值，同时输出车辆速度减速控制指令；
[0037]识别为右转:输出控制旋转右侧镜片与Φζ同步指令，旋转方向与Φζ方向相反；速度V大于交规规定弯道限速值或车主设定的速度阈值，同时输出车辆速度减速控制指令；
[0038]识别为倒车:输出左右两侧镜片围绕镜面Y轴向下适量微调旋转的控制指令，倒车停止时自动回复。
[0039]④执行控制指令:
[0040]倒车镜镜片角度调节装置依据识别为左转、右转、倒车的运行状态，控制相应位置倒车镜的调节镜片的步进电机，完成镜片的旋转指令；
[0041]汽车速度控制执行机构执行“③输出控制”对速度V大于交规规定弯道限速值或车主设定的速度阈值，输出车辆速度减速控制指令，对节气门、喷油嘴进行控制达到控制车辆速度。
[0042]通过上述装置及其控制原理，本装置实现通过对加速度及陀螺仪等传感数据采集和车辆速度数据获取，基于处理器平台的智能处理和控制功能，能智能识别出车辆左转、右转、倒车等状态，并实时同步调节相应位置的镜片角度，拓宽驾驶员的视角。同时，对进入弯道超速运行车辆自动控制车速，使车速控制在安全范围以内。该装置从技术手段上，有力地保证了道路安全行驶和减少弯道事故的发生。
【权利要求】
1.一种车辆运行安全的智能控制装置，其特征在于:包括加速度采集装置、角速度采集装置、车速采集接口、处理器平台、倒车镜镜片角度调节装置，所述的加速度采集装置、角速度采集装置、车速采集接口的数据输出接口分别与所述的处理器平台通讯连接，所述的处理器平台的控制输出接口与所述的倒车镜镜片角度调节装置通讯连接； 其中: 所述的加速度采集装置采用加速度计； 所述的角速度采集装置采用陀螺仪； 所述的车速采集接口为OBD接口； 所述的处理器平台包含微处理器。
2.权利要求1所述的一种车辆运行安全的智能控制装置，其特征在于:所述的倒车镜镜片角度调节装置包括步进电机、固定镜片、可调镜片，所述的步进电机与所述的可调镜片传动连接。
3.权利要求1或2所述的一种车辆运行安全的智能控制装置，其特征在于:还包括车速控制装置，所述的车速控制装置包括继电器、节气门控制电磁阀、喷油嘴控制电磁阀，所述的继电器为2个，分别与所述的节气门控制电磁阀和所述喷油嘴控制电磁阀连接；所述的车速控制装置与所述的处理器平台的控制输出接口通讯连接。
【文档编号】B60R1/072GK203580784SQ201320547199
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】濮宏保 申请人:濮宏保