汽车及其使用的行车动力自动分配系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车，尤其涉及一种能够在上下坡时自动分配动力的汽车及其使 用的行车动力自动分配系统。
【背景技术】
[0002] 随着经济快速发展和人民生活水平不断提高，汽车化进程在不断加快，与此同时， 机动车消费能源的紧张和环境污染的问题也随之日益加剧，所以在行车中，节能成了一个 不可忽视的问题，尤其是行车于上下坡时，驾驶员需要合理地调节行车的动力分配，从而最 大限度的节约能源。然而，传统的上下坡行车中，一般都是驾驶员直观的去判断路面的坡 度，进而根据驾驶经验，驾驶员最终调配行车中的动力系统的最佳分配，即上坡时，行车需 要加多油门，或下坡时，行车需关闭多久的油门等均由驾驶员手动控制。而此种判断办法， 往往需要驾驶员要熟悉路面状况或驾驶经验很丰富，不然，驾驶员不会容易得知行车中的 最佳动力分配，从而导致资源的严重浪费。
【发明内容】
[0003] 鉴于以上内容，有必要提供一种能够在上下坡时自动分配动力的汽车及其使用的 行车动力自动分配系统。
[0004] 一种汽车，该汽车包括车身、制动单元及伺服机构，该汽车还包括行车动力自动分 配系统，该行车动力自动分配系统包括安装在该车身上的影像获取模块、与该影像获取模 块电性连接的影像处理模块及与该影像处理模块电性连接的执行模块，该影像获取模块能 够获取该汽车行车前方的路面信息，并将该前方路面信息反馈给该影像处理模块，该影像 处理模块包括存储器及与该存储器电性连接的处理器，该存储器能够实时存储该影像获取 模块记录的行车前方的路面影像数据，且预先存储模拟行车前方中不同的坡度路面对应的 影像数据资料，该处理器能够比对分析该影像获取模块记录的影像数据与该原始影像数据 资料从而得到行车前方的路面坡度信息，该执行模块与该处理器电性连接，该执行模块根 据该影像处理模块计算分析的行车前方的路面信息控制该汽车中的制动单元或伺服机构 分配输出的动力。
[0005] -种行车动力自动分配系统，该系统包括影像获取模块、与该影像获取模块电性 连接的影像处理模块及与该影像处理模块电性连接的执行模块，该影像获取模块获取该汽 车的中行车前方的路面信息，并将该前方路面信息反馈给该影像处理模块，该影像处理模 块包括存储器及与该存储器电性连接的处理器，该存储器能够实时存储该影像获取模块记 录的行车前方的路面影像数据，且预先存储模拟行车前方中不同的坡度路面对应的影像数 据资料，该处理器能够比对分析该影像获取模块记录的影像数据与该原始影像数据资料从 而得到行车前方的路面坡度信息，该执行模块与该处理器电性连接，该执行模块结合该影 像处理模块的处理结果来确定汽车在行驶前方的路面时的动力分配。
[0006] 本发明通过在汽车上装设行车动力自动分配系统，使得行驶的汽车能够通过行车 动力自动分配系统的影像获取模块来侦测汽车前方的路面坡度状况，并通过行车动力自动 分配系统的影像处理模块判断坡度状况，并分析得出相应的信息以反馈给行车动力自动分 配系统中的执行模块，使汽车在上下坡时能够自动调节动力分配，从而汽车能以最小能耗 上坡及最少制动下坡，最大限度地节省能源，避免了人为直观判断路面状况而错误估计动 力分配以致浪费资源。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明实施方式中的汽车结构示意图。
[0008] 图2是图1所示汽车的功能模块图。
[0009] 图3是图1所示汽车在使用时投影的一轨迹线示意图。
[0010] 图4是图1所示汽车在使用时投影的又一轨迹线示意图。
[0011] 主要元件符号说明
如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0012] 请同时参阅图1及图2,本发明实施方式中的汽车200包括行车动力自动分配系统 100、车身201、挡风玻璃203、制动单元205及伺服机构207。
[0013] 行车动力自动分配系统100包括影像获取模块10、影像处理模块30及执行模块 50。影像获取模块10设置在车身201的外部，影像处理模块30及执行模块50设置在车身 201的内部。
[0014] 请同时参阅图3,在本实施方式中，影像获取模块10包括两个投射单元11及一个 摄像单元13,其中，两个投射单元11沿车身201的纵向中心轴线方向对称地设置在车身 201的前方。投射单元11采用定向点光源发射，且该定向点光源发出的光线为平行扫描光 线113。该两束平行扫描光线113形成的平面与行车前方路面中的水平路面垂直设置，且两 个投射单元11发出的两束平行扫描光线113关于车身201的纵向中心轴线相对称。其中， 每个投射单元11发射的平行扫描光线113的投射方向与汽车200的纵向中心轴线之间形 成一个为Θ的角度，且两束平行扫描光线113及行车前方路面相交于0点。该两束平行扫 描光线113与行车前方的路面相交汇处形成轨迹线131。
[0015] 请同时参阅图3及图4,本实施方式中，行车前方路面为水平时，每束平行扫描光 线113与行车前方路面形成的轨迹线131为直线，且该每个直线型的轨迹线131与汽车200 的纵向中心轴线之间形成一个夹角为Θ的角度(如图3)。而当行车前方路面为坡面时，由 于路面曲率半径的变化，每束平行扫描光线113与行车路面所形成的轨迹线131，在坡面的 起始点形成起始拐点以及在坡面的终止点形成终止拐点，从而行车前方路面被起始拐点及 终止拐点分割成三段。本实施例中，汽车200行驶在前方路面为上坡的路面，且平行扫描光 线113为两束，一束平行扫描光线113与前方路面行成起始拐点A及终止拐点B，另一束平 行扫描光线113与前方路面形成起始拐点C及终止拐点D。直线OA与直线OB关于汽车200 的纵向中心轴线对称，且直线OA及直线OB分别与汽车200的纵向中心轴线之间形成一个 为Θ的角度(如图4)。
[0016] 在本实施方式中，摄像单元13装设在汽车200的挡风玻璃203的上方，其用于每 隔预设的时间间隔记录投射单元11发射的平行扫描光线113与行车路面交汇形成的影像 信息，即轨迹线131的相关数据信息。摄像单元13能够记录AB及⑶之间的位置关系，以 及直线0B、直线OD与汽车200的中心轴线之间的角度信息。本实施方式中，摄像单元13为 摄影机，且每间隔0. 1秒记录轨迹线131的信息。
[0017] 影像处理模块30与影像获取模块10电性连接。影像处理模块30包括存储器31 和处理器33,存储器31和处理器33均装置在车身201的内部。存储器31与摄像单元13 电性连接。存储器31中预先存储有行车前方路面信息的原始影像数据资料，该原始影像数 据资料中包含有模拟两个投射单元11在坡度为-90°~+ 90°之间的坡度路面上投射 形成两条轨迹线131后形成的影像信息，该影像信息中包括两个起始拐点与对应的终止拐 点之间的距离及两个终止拐点分别与0点连线形成的直线之间的角度，即直线AB的距离、 直线CD之间的距离及直线OB或直线OD分别与汽车200的纵向中心轴线之间所形成的角 度。其中，坡度为-90° ~0°之间时，表示汽车200行驶的前方路面为下坡，坡度为0° ~ + 90°时，表示汽车200行驶的前方路面为上坡。同时，该存储器31还能够存储摄像单元 13实时记录的影像数据。
[0018] 处理器33与存储器31电性连接，并能够计算分析存储器31存储的影像数据资 料。本实施方式中，当处理器33分析影像数据中的轨迹线131为直线，未出现拐点时，处理 器33计算分析该汽车200行驶的前方路面的坡度为0°，并将该坡面信息反馈给执行模块 50中，当处理器33计算分析汽车200行驶的前方路面的影像信息后，得出起始拐点与终止 拐点之间的距离以及两个终止拐点分别与0点连线形成的直线之间的角度，即计算直线AB 的距离、直线⑶的距离，以及直线OB与直线OD分别与汽车200的纵向中心轴线之间所形 成的角度θ'，并将这些分析结果与存储器31中的原始影像数据资料的数据进行比对，最 终比对分析得出汽车200行驶的前方路面的坡度。由于本实施方式中图4所示为汽车200 行驶的前方路面为上坡路面，因此Θ '角形成在汽车正在行驶的路面上方。可以理解，当汽 车200行驶的前方路面为下坡时，形成的θ'的角度在汽车正在行驶的路面以下。处理器 33将分析得出的路面坡度传送给执行模块50。
[0019] 执行模块50与影像处理模块30中的处理器33电性连接。本实施方式中，执行模 块50包含有动力输出控制器51，动力输出控制器51根据处理器33计算分析得出的路面坡 度控制汽车200的伺服机构207或制动单元205分配汽车200所需的动力，以合理分配汽 车200的动力输出。
[0020] 使用时，如图3所示，汽车200行驶的前方路面为水平路面时，投射单元11发出的 两束平行扫描光线113与汽车200前方的水平路面交汇形成直线型的轨迹线131，该轨迹 线131没有出现轨迹拐点，此时，处理器33计算分析该影像数据最终确定汽车200前方的 路面坡度为