一种耦合式可变位智能后视镜结构及其控制方法

本发明属于汽车后视镜系统领域，尤其是涉及一种耦合式可变位智能后视镜结构及其控制方法。

背景技术：

1、车辆行驶过程中，后视镜是一项必不可少的安全装置，无论是并线、转弯、还是倒车，它都发挥了重要的作用。传统光学后视镜反射范围有限，在实际使用过程中难免会出现一些死角，但若是扩大后视镜面积，则又会破坏车身的空力动力学，增加油耗。而电子后视镜代替传统的光学后视镜，一直是一个富有争议的技术，技术的进步与安全性方面始终在互相博弈。驾驶员习惯于通过传统光学后视镜观察后方视野，电子后视镜必须在供电情况下才显示图像，在驻车等情况下无法观察车辆后方视野，不符合使用习惯。因此，电子后视镜的可靠性相比传统光学后视镜要低。

2、另外，我国《gb15084-2013机动车辆间接视野装置性能和安装要求》之中明确规定：车辆必须安装外后视镜。这里说的外后视镜，是传统的“光学后视镜”，单纯安装电子后视镜是不符合要求的。一般车辆的后视镜、门把手高速行驶时产生的风噪占到了全车行驶风噪的14％，影响了车辆的nvh性能。而且传统后视镜对汽车风阻系数的影响能达到0.01到0.03，这个数值显示，后视镜的风阻已经对汽车行进产生了一个不小的阻力，影响了车辆的燃油经济性。汽车的智能化势必会迎来汽车设计上的改革，近期国内成品油价创造了近10年以来的新高，极大加剧了燃油汽车车主的用车成本，从空气动力学角度来讲，变位后视镜能进一步降低车辆风阻，给车辆安全运行带来更好的优化，同时达到节油的效果，因此后视镜将会是改革的对象之一。

3、为此，公开号为cn111806343a的中国专利申请“电子后视镜系统”提供了一种可将电子后视镜在不通电状态下呈现为传统后视镜状态的后视镜系统。该电子后视镜系统包括电子后视镜、摄影镜头、环境感测元件、数据传输线，环境感测元件用户感测所述摄影镜头的脏污、干湿或损坏状态；数据传输线，将所述环境感测元件感测到的数据信息传递至所述电子后视镜，行车电脑根据判断可将所述电子后视镜切换至传统后视镜。然而该系统只是提出了提高电子后视镜系统可靠性的方法，并不能降低车辆风阻系数。此外，公开号为cn102717754a的中国专利申请“汽车电动后视镜系统及其折叠控制器和折叠控制方法”提供了一种智能化程度更高、更加安全、可靠、便利的电动后视镜折叠控制方式，然而该专利同样无法降低车辆风阻系数，从而无法降低油耗以提高车辆的燃油经济性。

4、因此，有必要提供一种更优的技术方案来解决以上问题。

技术实现思路

1、根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种耦合式可变位智能后视镜结构及其控制方法，兼具传统光学后视镜和电子后视镜的优点，智能化程度更高，可靠性更好，可有效降低车辆风阻系数进而提升车辆燃油经济性。

2、所述的耦合式可变位智能后视镜结构，包括水平旋转机构、支撑臂、垂直旋转机构、信息显示机构、车窗玻璃位置传感器以及控制器，其中：

3、所述水平旋转机构固定于车门的门体内；

4、所述支撑臂的一端与所述水平旋转机构相连接，另一端与所述垂直旋转机构相连；

5、所述垂直旋转机构设于所述信息显示机构内，能够带动该信息显示机构在水平轴方向上进行360°旋转；

6、所述信息显示机构用于显示车辆所在道路的路况信息；

7、所述信息采集机构固定于所述信息显示机构下方的车门上，用于获取车辆所在道路的路况信息；

8、所述车窗玻璃位置传感器设于车门内，用于输出车窗玻璃的位置反馈信号；

9、所述控制器设于车门内，用于根据变位判断信号判断信息显示机构是否需要进行变位，所述变位判断信号包括车窗玻璃位置传感器输出的车窗玻璃的位置反馈信号、车速信号、点火开关信号、行车显示屏触摸信号以及锁车信号，并控制车窗升降电机、水平旋转机构和垂直旋转机构的动作和停止，以使信息显示机构变位至驾驶室内指定位置或复位。

10、进一步的，所述水平旋转机构包括水平旋转电机、第一减速器与第一轴承，所述水平旋转电机固定设置于所述车门内，其输出轴与所述第一减速器的太阳轮键连接，第一减速器的外齿圈与所述支撑臂固定连接。

11、进一步的，在所述车门上开设有让位缺口，该让位缺口靠近车门的三角区域与车窗玻璃连接处，在所述让位缺口内设置有密封胶条。

12、进一步的，所述垂直旋转机构包括垂直旋转电机、第二减速器与第二轴承，所述垂直旋转电机位于所述信息显示机构内并与所述支撑臂固定连接，该垂直旋转电机的输出轴与所述第二减速器的太阳轮键连接，第二减速器的外齿圈与所述信息显示机构固定连接。

13、进一步的，所述信息显示机构包括壳体以及设于壳体内的集成显示模块，所述集成显示模块采用半透半反射显示屏。

14、进一步的，在所述车门设置有手动控制开关，所述控制器根据手动控制开关输出的变位判断信号控制水平旋转机构和垂直旋转机构的动作和停止。

15、进一步的，在所述车门还设置有手动调节按键，所述控制器根据接收的手动调节按键输出的位置调节信号，控制水平旋转机构和垂直旋转机构的动作和停止。

16、进一步的，所述控制器包括控制处理单元，在该控制处理单元的输入端组上连接有视频信号接收单元、变位判断信号接收单元、位置调节信号接收单元，在所述控制处理单元的输出端连接有驱动单元，所述控制处理单元的显示数据输出端组连接至所述信息显示机构。

17、进一步的，所述变位判断信号接收单元还与光线传感器、雨刮传感器电连接，以获取光线信号和雨刮速度信号。

18、本发明还提出了一种上述耦合式可变位智能后视镜结构的控制方法，包括如下步骤：

19、当驾驶员打开车门进入驾驶室内后，控制器根据获取的点火开关信号的状态判断是否需要进行信息显示机构的变位，若点火开关信号表示车辆是off状态时所述信息显示机构不通电；若点火开关信号表示车辆是on状态时所述信息显示机构上电，控制器发出信号至信息采集机构，信息采集机构实时采集车辆所在道路的路况信息，控制器将采集的视频流图像数据发送至信息显示机构进行显示，以便于驾驶员观察车身后路况；若点火开关信号表示车辆点火启动时，则控制器先发出控制信号控制车窗升降电机动作，待车窗玻璃下降至极限位置后车窗玻璃位置传感器反馈信号至控制器，之后控制器发出控制信号控制水平旋转机构和垂直旋转机构动作，将支撑臂和信息显示机构变位至驾驶室外；

20、当接收到的车速信号中车速持续一段时间均大于或等于所述阈值车速时，控制器先发出控制信号控制车窗升降电机动作，待车窗玻璃下降至极限位置后车窗玻璃位置传感器反馈信号至控制器，之后控制器发出控制信号控制水平旋转机构和垂直旋转机构动作，将支撑臂和信息显示机构变位至驾驶室内；

21、当接收到行车显示屏触摸信号时，控制器先发出控制信号控制车窗升降电机动作，待车窗玻璃下降至极限位置后车窗玻璃位置传感器反馈信号至控制器，之后控制器发出控制信号控制水平旋转机构和垂直旋转机构动作，将支撑臂和信息显示机构变位至驾驶室内；

22、当接收到锁车信号时，控制器先发出控制信号控制车窗升降电机动作，待车窗玻璃下降至极限位置后车窗玻璃位置传感器反馈信号至控制器，之后控制器发出控制信号控制水平旋转机构和垂直旋转机构动作，将支撑臂和信息显示机构变位至驾驶室内。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、1、本发明兼具了传统后视镜和电子后视镜的优点，规避了各自的缺陷和不足；外观上具备传统后视镜的结构，满足驾驶员的驾驶习惯；功能上具有电子后视镜强大的图像处理能力，让视野更清晰；同时，采用了变位机构的巧妙设计，实现了后视镜显示装置向驾驶室内折叠，可大大降低高速行驶时的空气阻力，从而降低能耗。

25、2、本发明实现了后视镜的多种变位控制方式，不仅包括通过智能后视镜变位开关来控制后视镜变位，而且还包括根据行车显示屏触摸信号来控制后视镜变位，亦可将控制开关集成于多功能方向盘，实现了一键变位，可靠性高，操作更便利。

26、3、本发明可根据多种判断信号实现了后视镜的多种变位控制模式，智能控制模式下可根据车速、雨刮速度、光线等信号提示驾驶员是否启动自动变位，增加了与车速、雨刮和光线的关联，提高了智能化程度，从而满足了多种需求。

27、4、本发明通过融合车辆多种信息，实现了后视镜系统的自动折叠、多模式设置等功能，从而提高了智能化程度；因具备传统后视镜结构，从而提高了系统的可靠性。