一种电动汽车智能倒车辅助系统的制作方法

本实用新型属于汽车领域，具体涉及一种电动汽车智能倒车辅助系统。

背景技术：

2016年，我国新登记汽车2752万辆，新增驾驶人3314万人。在此背景下，越来越多的新驾驶员上路，城市的停车空间也越来越拥挤。据调查统计，有15%汽车事故为倒车事故。基于上述原因，倒车辅助系统应运而生，正在迅速地发展和普及之中。传统的倒车系统主要包括倒车雷达和倒车摄像头，系统通过发出警示声音或将车后景象呈现在倒车屏幕上来提醒驾驶员车后的情况，使驾驶员能够调整倒车路线，以减少事故发生的概率。该系统虽然能使驾驶者看到车后景象和发现障碍物，但是主动性差，不能给驾驶员提供有效指导。

在一些城市道路中，停车和提车空间十分狭小，有时甚至连打开车门的空间都没有，如果能够远程遥控倒车，也是一种非常不错的辅助倒车方式。一种有效的倒车辅助系统，能够辅助驾驶员更加精确、快捷的完成倒车过程。现在汽车市场上配备有智能倒车辅助系统的车型一般都是中高档的，整车价格昂贵，难以满足大众市场需求，因此需要设计出一个成本低而性能优良的电动汽车智能倒车辅助系统解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种结构简单紧凑、安全可靠、占用空间小、使整个系统可靠运行的电动汽车智能倒车辅助系统及方法。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种电动汽车智能倒车辅助系统，包括车体和位于车体内的驱动电机，还包括：

自动转向组件，安装在车体内，实现车体的自动转向；

自动刹车组件，安装在车体内，实现车体的自动刹车；

所述自动转向组件包括固接在汽车基体上的套筒，所述套筒内部设有转轴，转轴一端连接有方向盘，另一端固接从动齿轮，所述套筒下侧固接有辅助板，所述辅助板下侧固接有电机座，所述电机座底部固接有步进电机，所述步进电机的输出轴上固接有主动齿轮；

所述自动刹车组件包括刹车踏板和布设在刹车踏板底部且与汽车基体固接的微型电动缸，所述微型电动缸的活塞杆顶部固接有平板，刹车踏板左侧固接有角钢，所述角钢上表面与平板下表面重合。

优选的是，所述主动齿轮与从动齿轮互相啮合，主动齿轮与从动齿轮的半径之和等于套筒中心线与步进电机输出轴中心线之间的距离，其传动比为满足该条件的任意传动比。

优选的是，倒车辅助系统还包括：

控制器，安装在车体前盖内部，并通过驱动器分别与步进电机和微型电动缸电连接；

工业相机，安装在车体尾部，用于采集视频信息，障碍识别；

红外避障传感器，相对称设置在工业相机两侧，用于检测车体尾部与障碍物之间的距离；

工控机，安装在车体前盖内部，并与所述控制器电连接，用于对红外避障传感器和工业相机采集到的信息进行处理；

智能控制设备，所述控制器中的USB接口电路与无线收发模块相连，继而通过WIFI与智能控制设备通信。

优选的是，所述红外避障传感器采用WT81A001漫反射式红外模块。

优选的是，所述工控机采用NANO-1037U-1CIR型车载工控主板。

优选的是，所述控制器采用STM32F407型芯片。

优选的是，所述工业相机采用高清、带缓存、带测量的MV-UB300工业摄像头。

优选的是，所述驱动器采用2HSS86H-KH型驱动器。

本实用新型有益效果：

由于采用了上述技术方案，驾驶员通过遥控手柄和控制器之间的无线通信，远程遥控汽车运动，实现汽车的倒车操作；与现有技术相比较，其结构简单，安全可靠，维护方便，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明整体布置的示意图；

图2是本发明自动转向组件和自动刹车组件的正视图；

图3是本发明自动转向组件的正视图；

图4是本发明自动刹车组件的右视图；

图5为本发明整体控制原理框图。

图中：1-车体；2-驱动电机；3-自动转向组件；3-1-方向盘；3-2-套筒；3-3-转轴；3-4-从动齿轮；3-5-主动齿轮；3-6-电机座；3-7-步进电机；3-8-辅助板；4-自动刹车组件；4-1-刹车踏板；4-2-微型电动缸；4-3-角钢；4-4-平板；5-控制器；6-工控机；7-工业相机；8-红外避障传感器。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述。

如图1所示，一种电动汽车智能倒车辅助系统，包括车体1和位于车体1内的驱动电机2、自动转向组件3、自动刹车组件4、控制器5、工控机6、工业相机7、红外避障传感器8；自动转向组件3安装在车体1内，实现车体1的自动转向；自动刹车组件4安装在车体1内，实现车体1的自动刹车；控制器5安装在车体1前盖内部，用于协调各个部分完成数据通信，控制器5为STM32控制器；工业相机7安装在车体1尾部，用于采集视频信息，障碍识别；红外避障传感器8相对称设置在工业相机7两侧，用于检测车体1尾部与障碍物之间的距离；工控机6安装在车体1前盖内部，用于对红外避障传感器8和工业相机7采集到的信息进行处理。

如图2、图3所示，自动转向组件3包括固接在汽车基体上的套筒3-2，套筒3-2内部设有转轴3-3，转轴3-3一端连接有方向盘3-1，另一端固接从动齿轮3-4，套筒3-2下侧固接有辅助板3-8，辅助板3-8下侧固接有电机座3-6，电机座3-6底部固接有步进电机3-7，步进电机3-7的输出轴上固接有主动齿轮3-5。主动齿轮3-5与从动齿轮3-4互相啮合，主动齿轮3-5与从动齿轮3-4的半径之和等于套筒3-2中心线与步进电机3-7输出轴中心线之间的距离，其传动比为满足该条件的任意传动比。

如图2、图4所示，刹车踏板4-1和布设在刹车踏板4-1底部且与汽车基体固接的微型电动缸4-2，微型电动缸4-2的活塞杆顶部固接有平板4-4，刹车踏板4-1左侧固接有角钢4-3，角钢4-3上表面与平板4-4下表面重合。

控制器5选用STM32芯片，控制器5最小系统由8MHZ晶振电路、复位电路组成； USB接口电路为STM32控制器的固有电路，用于连接无线收发模块；STM32芯片的PA8-PA10、PB13-PB15端口为电机控制接口，分别输出使能信号ENA、方向信号DIR和脉冲信号PUL，与步进电机3-7和微型电动缸4-2中的2HSS86H-KH型驱动器连接，可控制电机转动。

红外避障传感器8采用WT81A001漫反射式红外模块，该模块集发射和接收于一体，感应距离可根据需要进行调节，感应速度快，感应盲区小。输出信号直接通过串口线与工控机6连接，通过采集信号可判断是否有障碍物以及障碍物的距离。

工控机6采用NANO-1037U-1CIR型车载工控主板。该主板体积小，功耗低，采用Intel赛扬双核 1037U 1.8GHz处理器，具有强大的处理功能。通过串口和USB接口分别与红外避障传感器8和工业相机7连接，对采集的信息进行处理，从而判断车辆当所处的状态。

工业相机7采用高清、带缓存、带测量的MV-UB300工业摄像头，该相机具备高300万像素，内置32MB缓存加速，一台电脑可同时全速运行多台相机，支持Linux以及嵌入式Arm Linux系统，支持Labview、Halcon、OpenCV等第三方软件。通过USB接口直接与工控机连接，可采集高清图像。

本实用新型的电动汽车智能辅助倒车过程：

当遥控手柄利用无线或蓝牙通信，与控制器5实现信息交互。驾驶员站在车外，点击遥控手柄上的“后退”按钮，将相关运动指令发送给控制器5，控制器5根据运动指令，执行相关的运动代码，驱动驱动电机2转动，实现倒车命令。同时，驾驶员通过肉眼观察倒车空间，利用“左转”、“右转”和“停止”等按键，随时调整汽车位置，以实现停车过程。在倒车过程中，安装于车体1后方的红外避障传感器8实施监测障碍物信息，一旦发现障碍物，将进行紧急制动，避免倒车过程发生碰撞。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。