一种倒车控制系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车的行车控制领域，具体涉及一种倒车控制系统及其方法。
【背景技术】
[0002]目前，当车辆处于倒车工况时，驾驶员在处理倒车过程时主要存在两方面的问题。一方面，为了准确为车体定位，驾驶员需要频繁观察后视镜，影响驾驶操作，尤其在夜间行车时，后视镜视野不佳，增大了驾驶困难；另一方面，驾驶员需要反向操纵方向盘，此时，对于驾龄较短的新手或是面临紧急状况的驾驶员来说，易造成因身体不协调而反打方向盘的差错。
[0003]针对目前车辆在倒车过程中存在的包括频繁看后视镜和反向操纵方向盘在内的固有隐患性因素，目前研发的改进技术包括倒车影像和倒车雷达等，然而这些改进方案仍然存在着因观察到的比例缩小的倒车影像而降低驾驶的舒适性和准确性、并无法解决方向盘的反向操纵的缺陷。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种倒车控制方法，旨在克服倒车过程中需要看后视镜以及频繁反向操纵方向盘的弊端。
[0005]本发明采用的技术方案具体为:
[0006]一种倒车控制系统，包括方向盘、转向单元和图像单元，所述转向单元和所述图像单元的动作与所述方向盘的操作同步；所述转向单元包括转向助力电机和转向横拉杆，所述转向助力电机通过转向横拉杆与后轮系相连接；所述图像单元包括摄像头和具有显示功能的前挡风玻璃，所述摄像头安装于车辆的后挡风玻璃处，所述摄像头经车辆的图像处理装置与所述前挡风玻璃相通讯。
[0007]在上述倒车控制系统中，所述摄像头为包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头分别设于后挡风玻璃的车外侧。
[0008]在上述倒车控制系统中，所述第一摄像头为双目摄像头，所述第二摄像头为双目摄像头。
[0009]一种倒车控制方法，包括图像控制和转向控制，其中:
[0010]所述图像控制具体为:当驾驶员挂倒档时，后挡风玻璃两侧的第一摄像头和第二摄像头自动启动，采集车辆后方区域的图像，并将采集到的图像输入至车辆的图像处理装置，通图像处理装置处理合成后，将车辆后方的景像实时显示于前挡风玻璃的车内侧；
[0011]所述转向控制具体为:挂入倒档后，驾驶员操纵方向盘，前轮不转向，后轮转向；首先转向轴上的扭矩传感器获取驾驶员的转向意图，根据当前的车速信号，后桥上的转向助力电机I发出动力给后桥装配的转向横拉杆，实现后轮转向。
[0012]在上述倒车控制方法中，若第一摄像头和/或第二摄像头采集到障碍物信息，经图像处理装置分析识别后，将障碍物信息高亮显示于前挡风玻璃。
[0013]在上述倒车控制方法中，所述第一摄像头为双目摄像头，所述第二摄像头为双目摄像头。
[0014]本发明产生的有益效果是:
[0015]本发明的倒车控制中，通过使用摄像头技术，将车辆后方的信息采集后作整合处理，使其在前挡风玻璃上予以显示，并且高亮显示已识别的车辆后方的障碍物，避免驾驶者在倒车时因为没有观察到而发生碰撞或擦伤；倒车过程中方向盘控制后轮转向，因此驾驶员只需根据前挡风玻璃显示的车辆后方情况，操纵方向盘即可使车辆准确迅速地倒入车位。
[0016]本发明的控制方法依据人机工程学原理，具有100%显示倒车后视野、可正向操纵方向盘的明显优点，通过模拟车辆的正向驾驶实现了车辆的倒车，将倒车过程转化成正向驾驶，提高了驾驶的舒适性和安全性。
【附图说明】
[0017]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0018]图1为本发明一种倒车控制系统的结构示意图一(图像控制)；
[0019]图2为本发明一种倒车控制方法的结构示意图二(转向控制)。
[0020]图中:1、转向助力电机2、转向横拉杆3、摄像头4、方向盘5、前挡风玻璃。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0022]如图1-2所示的一种倒车控制系统，包括方向盘4、转向单元和图像单元，转向单元和图像单元的动作与方向盘的操作同步；转向单元包括转向助力电机I和转向横拉杆2，转向助力电机I通过转向横拉杆2与后轮系相连接，实现了车辆的后轮转向；图像单元包括摄像头3和前挡风玻璃5，摄像头3安装于车辆的后挡风玻璃处，摄像头3经车辆的图像处理装置与前挡风玻璃5相通讯。
[0023]摄像头3为包括均为双目摄像头的第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头和第二摄像头均为双目摄像头，且第一摄像头和第二摄像头分别设于后挡风玻璃的车外侧上方，为了使两个摄像头能达到预期的观测效果，其具体的安装位置可以根据摄像头3与具体车型做匹配研宄而定。
[0024]上述倒车控制系统的控制方法分为图像控制和转向控制两个部分:
[0025]当驾驶员挂倒档时，后挡风玻璃两侧的第一摄像头和第二摄像头自动启动，采集车辆后方区域的图像，并将采集到的图像输入至车辆的图像处理装置，通图像处理装置处理合成后，将车辆后方的景像实时显示于前挡风玻璃5的车内侧，显示于前挡风玻璃5的车辆后方景象同驾驶员透过前挡风玻璃5看到的车辆前方景象一样真实；
[0026]挂入倒档后，驾驶员操纵方向盘，前轮不转向，后轮转向；首先转向轴上的扭矩传感器获取驾驶员的转向意图，根据当前的车速信号，后桥上的转向助力电机I发出动力给后桥装配的转向横拉杆2，实现后轮转向:此过程中，当驾驶员向左操纵方向盘时，后轮向左转向；驾驶员向右操纵方向盘时，后轮向右转向，通过后轮转向与图像的正向显示方式，实现了模拟正向驾驶的倒车模式。
[0027]若第一摄像头和/或第二摄像头采集到障碍物信息，经图像处理装置分析识别后，将障碍物信息高亮显示于前挡风玻璃5。
[0028]高亮显示具体为:双目摄像头收集到的图像经过图像处理装置处理识别后，如果鉴定为障碍物，那么在前挡风玻璃5上显示障碍物信息时，障碍物的外轮廓线会使用明显区别于显示其他景物的方式显示，例如使用区别于显示其它景物的颜色(如高亮的红色)，达到警示的目的。
[0029]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种倒车控制系统，其特征在于，包括方向盘、转向单元和图像单元，所述转向单元和所述图像单元的动作与所述方向盘的操作同步；所述转向单元包括转向助力电机和转向横拉杆，所述转向助力电机通过转向横拉杆与后轮系相连接；所述图像单元包括摄像头和具有显示功能的前挡风玻璃，所述摄像头安装于车辆的后挡风玻璃处，所述摄像头经车辆的图像处理装置与所述前挡风玻璃相通讯。
2.根据权利要求1所述的倒车控制系统，其特征在于，所述摄像头为包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头分别设于后挡风玻璃的车外侧。
3.根据权利要求2所述的倒车控制系统，其特征在于，所述第一摄像头为双目摄像头，所述第二摄像头为双目摄像头。
4.一种倒车控制方法，其特征在于，包括图像控制和转向控制，其中: 所述图像控制具体为: 当驾驶员挂倒档时，后挡风玻璃两侧的第一摄像头和第二摄像头自动启动，采集车辆后方区域的图像，并将采集到的图像输入至车辆的图像处理装置，通过图像处理装置处理合成后，将车辆后方的景像实时显示于前挡风玻璃的车内侧； 所述转向控制具体为: 挂入倒档后，驾驶员操纵方向盘，前轮不转向，后轮转向；首先转向轴上的扭矩传感器获取驾驶员的转向意图，根据当前的车速信号，后桥上的转向助力电机I发出动力给后桥装配的转向横拉杆，实现后轮转向。
5.根据权利要求4所述的倒车控制方法，其特征在于，若第一摄像头和/或第二摄像头采集到障碍物信息，经图像处理装置分析识别后，将障碍物信息高亮显示于前挡风玻璃。
6.根据权利要求4所述的倒车控制方法，其特征在于，所述第一摄像头为双目摄像头，所述第二摄像头为双目摄像头。
【专利摘要】本发明提供一种倒车控制系统及其方法，控制系统包括方向盘、转向单元和图像单元，所述转向单元和所述图像单元的动作与所述方向盘的操作同步；所述转向单元包括转向助力电机和转向横拉杆，所述转向助力电机通过转向横拉杆与后轮系相连接；所述图像单元包括摄像头和具有显示功能的前挡风玻璃，所述摄像头安装于车辆的后挡风玻璃处，所述摄像头经车辆的图像处理装置与所述前挡风玻璃相通讯。通过图像控制和转向控制的结合，根据驾驶员的转向意图实现了一种模拟正向驾驶的倒车方法。
【IPC分类】B60R1-00, B60R11-04
【公开号】CN104608694
【申请号】CN201410769266
【发明人】饶淼涛, 柯南极, 朱波, 曹琛
【申请人】北京新能源汽车股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月12日