一种车内后视镜自动调节装置及方法与流程

本发明涉及汽车车内辅助驾驶部件自动调整技术领域，尤其涉及一种车内后视镜自动调节装置及方法。

背景技术：

汽车内后视镜作为驾驶员判断汽车侧方、后方以及下方的工具，在汽车辅助驾驶中起着非常重要的作用，而后视镜的调节角度对于路况的反映也十分重要。虽然目前市场上出现了很多的辅助驾驶员观察车内、车外的影像系统，但是对于有经验的驾驶员或者电子装置失效的情况，后视镜还是最有效的观察方式。

汽车左右后视镜已经实现了电子调节，但对于可以观察到后车的车内中央镜来说，在紧急制动或变道时显得更为重要。传统的车内后视镜只是手动调节，存在调节位置不精准、费时费力的缺点，而且会出现驾驶员在行车之前忘记调节车内后视镜的不利情况，这些都会对行车中对后车的观察产生影响。

目前对于车内后视镜的调节装置已有很多，其中湖州迈隆机械有限公司提出了一种可调节汽车内后视镜装置（专利号cn207758667u），该装置采用了主动齿轮、配合齿轮、锥齿轮、传动齿条等部件，其中轮齿的配合和摆放位置使得驾驶员在竖直方向对后视镜进行调节时，其水平方向的配合齿轮也会随着主动齿轮的运动而运动，只需调整竖直方向即可。但这种装置水平方向调节的精度比较低，只是会随着竖直方向的调节而调节，并且仍需手动调节，存在费力的缺点，在智能程度较高的车辆上不能合适的配套使用。宁波祢诺电子科技有限公司设计的车内后视镜（专利号cn106891812a），该种后视镜也是手动调节的装置，并且只能垂直于竖直平面调节，使得调节存在局限性。

而对于电子调节后视镜技术来说，江苏金坛长荡湖新能源科技有限公司提出的一种后视镜自动调节系统（专利号cn207274545u），该调节系统采用的是采集面部图形及后视镜水平方向角度和竖直方向角度的偏差角度信号驱动杆件自动调整后视镜的行程。但车辆的驾驶位置不可能仅仅是一个人，所以每当采集一个新的面部信号，就要重新对后视镜角度设定参数，故而此种设计仅适用于家庭用车，对于驾驶人变更频繁的情况来说，此设计存在缺陷。宝沃汽车（中国）有限公司设计的车辆的后视镜调节方法、系统及车辆（专利号cn108045308a），该方法通过获取驾驶员眼睛至后视镜边缘上多个边缘点连线的反射线线群，并驱动调节装置直至线群与后玻璃透明区域存在交点。该方法思路新颖，反应也比较灵敏，驾驶员可以拥有良好的视野，但是当驾驶员紧急制动，迅速抬头查看后视镜的情况时，这时后视镜有可能也在随着眼睛的移动而移动，从而使得驾驶员出现眩晕感，存在一定安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是针对现有车内后视镜手动调节的不灵活性以及电动调节方法的适用范围小和间接存在的安全隐患的缺陷，提出了一种车内后视镜自动调节装置及方法，调节方法简单可靠，且适用于不同驾驶员的观察视角。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种车内后视镜自动调节装置，包含球铰、球铰杆件、垂向转角传感器、水平转角传感器、垂向调节液压杆、垂向调节液压缸、垂向调节电磁阀、水平调节液压杆、水平调节液压缸、水平调节电磁阀、低压油源、高压油源、电子控制单元、倾角传感器和位移传感器；

所述球铰杆件一端和汽车的前挡风玻璃固连，另一端通过球铰与后视镜壳体背部的中心相连；

所述垂向转角传感器、水平转角传感器均设置在所述球绞上，分别用于感应后视镜的垂向转角、水平转角，并将其传递给所述电子控制单元；

所述倾角传感器设置在汽车驾驶座椅的靠背和底座之间的转轴处，用于感应汽车驾驶座椅靠背和底座之间的角度，并将其传递给所述电子控制单元；

所述位移传感器设置在汽车驾驶座椅底座的滑轨上，用于感应汽车驾驶座椅的底座相对于汽车驾驶座椅的滑轨的滑动位移，并将其传递给所述电子控制单元；

所述垂向调节液压杆、水平调节液压杆均固定在所述球绞杆件上，且垂向调节液压杆、水平调节液压杆的输出端均和后视镜壳体背部铰接，其中，所述垂向调节液压杆输出端和后视镜壳体的铰接点位于后视镜壳体的垂直中轴线上，水平调节液压杆输出端和后视镜壳体的铰接点位于后视镜壳体的水平中轴线上；所述垂直调节液压杆、水平调节液压杆分别用于调节后视镜的垂直偏转角度、水平偏转角度；

所述垂向调节电磁阀的p口通过油管与高压油源连接，t口通过油管与低压油源连接，a口通过油管与垂向调节液压缸的有杆腔连接，b口通过油管与垂向调节液压缸的无杆腔连接；

所述水平调节电磁阀的p口通过油管与高压油源连接，t口通过油管与低压油源连接，a口通过油管与水平调节液压缸的有杆腔连接，b口通过油管与水平调节液压缸的无杆腔连接；

所述电子控制单元分别和垂向转角传感器、水平转角传感器、倾角传感器、位移传感器、垂向调节电磁阀、水平调节电磁阀电气相连，用于根据垂向转角传感器、水平转角传感器、倾角传感器、位移传感器的感应信号控制垂向调节电磁阀、水平调节电磁阀工作。

作为本发明一种车内后视镜自动调节装置进一步的优化方案，以后视镜壳体背部的中心处为原点、后视镜壳体背部所在平面为正面时，垂向调节液压杆输出端和后视镜壳体的铰接点位于原点上方，水平调节液压杆输出端和后视镜壳体的铰接点位于原点右侧。

本发明还公开了一种该车内后视镜自动调节装置的自动调节方法，包含以下步骤：

步骤1），倾角传感器、位移传感器分别测得汽车驾驶座椅靠背和底座之间的角度以及底座的滑动位移，将其传递给所述电子控制单元；

步骤2），电子控制单元在预先设置的后视镜转角对照表中进行查询，查询到和测得的汽车驾驶座椅靠背和底座之间的角度、底座相对于滑轨的滑动位移相匹配的后视镜水平目标转角、后视镜垂向目标转角；

步骤3），电子控制单元采集当前垂向转角传感器信号，得到当前后视镜的垂向转角，并将其和所述后视镜垂向目标转角进行比较；

步骤3.1），若当前后视镜的垂向转角、后视镜垂向目标转角之差的绝对值大于预设的误差阈值且当前后视镜的垂向转角小于后视镜垂向目标转角，电子控制单元控制垂向调节电磁阀的p口和b口相通、t口和a口相通；

步骤3.2），若当前后视镜的垂向转角、后视镜垂向目标转角之差的绝对值大于预设的误差阈值且当前后视镜的垂向转角大于后视镜垂向目标转角，电子控制单元控制垂向调节电磁阀的p口和a口相通、t口和b口相通；

步骤3.3），若当前后视镜的垂向转角、后视镜垂向目标转角之差的绝对值小于等于预设的误差阈值，电子控制单元断开垂向调节电磁阀的电流，截断垂向调节电磁阀的p口、a口以及t口、b口之间的流通；

步骤4），电子控制单元采集当前水平转角传感器信号，得到当前后视镜的水平转角，并将其和所述后视镜水平目标转角进行比较；

步骤4.1），若当前后视镜的水平转角、后视镜水平目标转角之差的绝对值大于预设的误差阈值且当前后视镜的水平转角小于后视镜水平目标转角，电子控制单元控制水平调节电磁阀的p口和b口相通、t口和a口相通；

步骤4.2），若当前后视镜的水平转角、后视镜水平目标转角之差的绝对值大于预设的误差阈值且当前后视镜的水平转角大于后视镜水平目标转角，电子控制单元控制水平调节电磁阀的p口和a口相通、t口和b口相通；

步骤4.3），若当前后视镜的水平转角、后视镜水平目标转角之差的绝对值小于等于预设的误差阈值，电子控制单元断开水平调节电磁阀的电流，截断水平调节电磁阀的p口、a口以及t口、b口之间的流通。

作为本发明一种车内后视镜自动调节装置的自动调节方法进一步的优化方案，所述预先设置的后视镜转角对照表的生成步骤如下：

步骤a），调整汽车驾驶座椅的靠背，使得汽车驾驶座椅的靠背和底座之间的角度从预设的最小角度阈值按照预设的角度步长阈值增长，直至汽车驾驶座椅的靠背和底座之间的角度等于预设的最大角度阈值，对于汽车驾驶座椅的靠背和底座之间的每一个角度：

步骤a.1），调整汽车驾驶座椅的底座，使得汽车驾驶座椅的底座和汽车驾驶座椅的滑轨之间的位移从预设的最小位移阈值按照预设的位移步长阈值增长，直至汽车驾驶座椅的底座和汽车驾驶座椅的滑轨之间的位移等于预设的最大位移阈值，对于汽车驾驶座椅的底座和汽车驾驶座椅的滑轨之间的每一个位移：

步骤a.1.1），手动调整后视镜，使得后视镜能够将汽车后的图像反射至汽车驾驶座椅靠枕的中心处；

步骤a.1.2），采用垂向转角传感器、水平转角传感器测得此时后视镜的垂向转角、水平转角，并将此时后视镜的水平转角、垂向转角作为和当前汽车驾驶座椅靠背和底座之间的角度、底座相对于滑轨的滑动位移相匹配的后视镜水平目标转角、后视镜垂向目标转角进行记录。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.工作效率高：本发明采用电磁比例阀中的比例线圈的电流大小控制液压杆的工作行程，且有反馈监测，采用电液结合的方式自动调节后视镜，响应迅速，工作效率高；

2.工作精度高：本发明电磁比例阀中的比例线圈通过接收电子控制单元的电流信号，将液压油线性输出给水平调节液压杆从而控制后视镜的转动，工作精度高；

3.调节可靠：本发明采用液压油调节后视镜的转动，液压油具有良好的润滑性和稳定性，可在各种工况下进行稳定的调节；

4.节约能耗：本发明采用液压助力转向中的油源，即可满足后视镜的调节要求；

5.应用广泛：本发明采用位移传感器、倾角传感器、垂向转角传感器、水平转角传感器采集信号，ecu通过采集四个信号来调节输出给电磁比例阀的电流，适用于各种车型以及频繁变更驾驶员的车辆，应用广泛。

附图说明

图1是本发明一种车内后视镜自动调节装置的结构示意图；

图2是本发明在车内装配的分布示意图；

图3是本发明的一种车内后视镜自动调节方法的流程图。

图中，1-后视镜，2-球铰杆件，3-球铰，4-垂向调节电磁阀，5-垂向转角传感器，6-垂向调节液压杆，7-水平转角传感器，8-垂向调节液压缸，9-水平调节液压杆，10-水平调节液压缸，11-水平调节电磁阀，12-低压油源，13-高压油源，14-电子控制单元，15-前挡风玻璃，16-汽车驾驶座椅的靠背，17-倾角传感器，18-位移传感器，19-汽车驾驶座椅的滑轨，20-汽车驾驶座椅的底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1、图2所示，本发明公开了一种车内后视镜自动调节装置，包含球铰、球铰杆件、垂向转角传感器、水平转角传感器、垂向调节液压杆、垂向调节液压缸、垂向调节电磁阀、水平调节液压杆、水平调节液压缸、水平调节电磁阀、低压油源、高压油源、电子控制单元、倾角传感器和位移传感器；

所述球铰杆件一端和汽车的前挡风玻璃固连，另一端通过球铰与后视镜壳体背部的中心相连；

所述垂向转角传感器、水平转角传感器均设置在所述球绞上，分别用于感应后视镜的垂向转角、水平转角，并将其传递给所述电子控制单元；

所述倾角传感器设置在汽车驾驶座椅的靠背和底座之间的转轴处，用于感应汽车驾驶座椅靠背和底座之间的角度，并将其传递给所述电子控制单元；

所述位移传感器设置在汽车驾驶座椅底座的滑轨上，用于感应汽车驾驶座椅的底座相对于汽车驾驶座椅的滑轨的滑动位移，并将其传递给所述电子控制单元；

所述垂向调节液压杆、水平调节液压杆均固定在所述球绞杆件上，且垂向调节液压杆、水平调节液压杆的输出端均和后视镜壳体背部铰接，其中，所述垂向调节液压杆输出端和后视镜壳体的铰接点位于后视镜壳体的垂直中轴线上，水平调节液压杆输出端和后视镜壳体的铰接点位于后视镜壳体的水平中轴线上；所述垂直调节液压杆、水平调节液压杆分别用于调节后视镜的垂直偏转角度、水平偏转角度；

所述垂向调节电磁阀的p口通过油管与高压油源连接，t口通过油管与低压油源连接，a口通过油管与垂向调节液压缸的有杆腔连接，b口通过油管与垂向调节液压缸的无杆腔连接；

所述水平调节电磁阀的p口通过油管与高压油源连接，t口通过油管与低压油源连接，a口通过油管与水平调节液压缸的有杆腔连接，b口通过油管与水平调节液压缸的无杆腔连接；

所述电子控制单元分别和垂向转角传感器、水平转角传感器、倾角传感器、位移传感器、垂向调节电磁阀、水平调节电磁阀电气相连，用于根据垂向转角传感器、水平转角传感器、倾角传感器、位移传感器的感应信号控制垂向调节电磁阀、水平调节电磁阀工作。

以后视镜壳体背部的中心处为原点、后视镜壳体背部所在平面为正面时，垂向调节液压杆输出端和后视镜壳体的铰接点位于原点上方，水平调节液压杆输出端和后视镜壳体的铰接点位于原点右侧，如图3所示，本发明还公开了一种该车内后视镜自动调节装置的自动调节方法，包含以下步骤：

步骤1），倾角传感器、位移传感器分别测得汽车驾驶座椅靠背和底座之间的角度以及底座的滑动位移，将其传递给所述电子控制单元；

步骤2），电子控制单元在预先设置的后视镜转角对照表中进行查询，查询到和测得的汽车驾驶座椅靠背和底座之间的角度、底座相对于滑轨的滑动位移相匹配的后视镜水平目标转角、后视镜垂向目标转角；

步骤3），电子控制单元采集当前垂向转角传感器信号，得到当前后视镜的垂向转角，并将其和所述后视镜垂向目标转角进行比较；

步骤3.1），若当前后视镜的垂向转角、后视镜垂向目标转角之差的绝对值大于预设的误差阈值且当前后视镜的垂向转角小于后视镜垂向目标转角，电子控制单元控制垂向调节电磁阀的p口和b口相通、t口和a口相通；

步骤3.2），若当前后视镜的垂向转角、后视镜垂向目标转角之差的绝对值大于预设的误差阈值且当前后视镜的垂向转角大于后视镜垂向目标转角，电子控制单元控制垂向调节电磁阀的p口和a口相通、t口和b口相通；

步骤3.3），若当前后视镜的垂向转角、后视镜垂向目标转角之差的绝对值小于等于预设的误差阈值，电子控制单元断开垂向调节电磁阀的电流，截断垂向调节电磁阀的p口、a口以及t口、b口之间的流通；

步骤4），电子控制单元采集当前水平转角传感器信号，得到当前后视镜的水平转角，并将其和所述后视镜水平目标转角进行比较；

步骤4.1），若当前后视镜的水平转角、后视镜水平目标转角之差的绝对值大于预设的误差阈值且当前后视镜的水平转角小于后视镜水平目标转角，电子控制单元控制水平调节电磁阀的p口和b口相通、t口和a口相通；

步骤4.2），若当前后视镜的水平转角、后视镜水平目标转角之差的绝对值大于预设的误差阈值且当前后视镜的水平转角大于后视镜水平目标转角，电子控制单元控制水平调节电磁阀的p口和a口相通、t口和b口相通；

步骤4.3），若当前后视镜的水平转角、后视镜水平目标转角之差的绝对值小于等于预设的误差阈值，电子控制单元断开水平调节电磁阀的电流，截断水平调节电磁阀的p口、a口以及t口、b口之间的流通。

所述预先设置的后视镜转角对照表的生成步骤如下：

步骤a），调整汽车驾驶座椅的靠背，使得汽车驾驶座椅的靠背和底座之间的角度从预设的最小角度阈值按照预设的角度步长阈值增长，直至汽车驾驶座椅的靠背和底座之间的角度等于预设的最大角度阈值，对于汽车驾驶座椅的靠背和底座之间的每一个角度：

步骤a.1），调整汽车驾驶座椅的底座，使得汽车驾驶座椅的底座和汽车驾驶座椅的滑轨之间的位移从预设的最小位移阈值按照预设的位移步长阈值增长，直至汽车驾驶座椅的底座和汽车驾驶座椅的滑轨之间的位移等于预设的最大位移阈值，对于汽车驾驶座椅的底座和汽车驾驶座椅的滑轨之间的每一个位移：

步骤a.1.1），手动调整后视镜，使得后视镜能够将汽车后的图像反射至汽车驾驶座椅靠枕的中心处；

步骤a.1.2），采用垂向转角传感器、水平转角传感器测得此时后视镜的垂向转角、水平转角，并将此时后视镜的水平转角、垂向转角作为和当前汽车驾驶座椅靠背和底座之间的角度、底座相对于滑轨的滑动位移相匹配的后视镜水平目标转角、后视镜垂向目标转角进行记录。

对预设的角度步长阈值、预设的位移步长阈值进行设置时，可以按照下列办法进行：

将座椅角度在可调范围内分为7等分，将座椅位置在可调范围内分为7等分，座椅角度、座椅位置的等分值分别作为预设的角度步长阈值、预设的位移步长阈值。这样就形成了49个等分点位置，分别记录该49个等分点位置对应的后视镜水平目标转角、后视镜垂向目标转角后，将得到的数据表格储存。

实现后视镜垂向调节的方法为：每次开车前，驾驶员调整好座椅角度和位置后，电子控制单元采集倾角传感器和位移传感器的信号，查表得到对应的最佳后视镜垂向转角参考值。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。