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汽车后视镜镜面自动调节路径规划方法、系统及汽车实质审查 发明

技术领域

[0001] 本申请涉及汽车后视镜技术领域,尤其是涉及汽车后视镜镜面自动调节路径规划方法、系统及汽车。

相关背景技术

[0002] 随着汽车技术的不断发展,驾驶者对车辆的安全性和便利性要求越来越高。作为汽车安全系统的重要组成部分,电动外后视镜在提升驾驶视野、减少盲区方面发挥了关键作用。现有的汽车电动外后视镜大多配备了自动调节功能,这些功能通过集成的电子控制系统和微型电动机实现,能够根据不同的驾驶环境和需求快速调整后视镜的视角。
[0003] 然而,现有的自动调节汽车后视镜的方法存在缺陷,路径规划非最优。当前位置运动到目标位置的过程中,可能需要镜面变向多次才能达到目标位置,路径不是最优,这不仅增加了调节时间,还可能造成驾驶者的不适感。

具体实施方式

[0023] 参照附图和具体实施例,下面将以示例方式来说明根据本申请的汽车后视镜镜面自动调节路径规划方法、系统及汽车的组成、特点和优点等,然而所有描述不应用于对本申请形成任何限制。
[0024] 此外,对于在本文提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征,或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征,本申请仍然允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍,从而应当认为这些根据本申请的更多实施例也是在本文的记载范围之内。
[0025] 还需要说明的是,“设置”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。除非另有明确的限定,对于本领域技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0026] 图1为本申请提供的一种汽车后视镜镜面自动调节的路径规划方法的一个实施例的流程示意图。在该实施例中,镜面可以包括可到达区域和不可到达区域。从图1中可以看出,该路径规划方法可以包括坐标系建立与基本移动方式、基于位置关系的路径规划、判定是否可到达三个步骤。
[0027] 接下来对每个步骤进行详细的说明。
[0028] 步骤S1:坐标系建立与基本移动方式。以镜面的中心为原点(0,0)建立平面直角坐标系,在可到达区域内设置镜面当前位置(X1,Y1),在镜面内设置镜面目标位置(X2,Y2)。
[0029] 在此需要说明的是,镜面当前位置具有水平移动方式和竖直移动方式,水平移动方式包括以下步骤:当X1≥X2时,镜面当前位置向横坐标轴的负方向移动|X1‑X2|的距离,当X1
[0030] 步骤S2:基于位置关系的路径规划。
[0031] 在步骤S2中,镜面当前位置可以通过以下步骤移动到镜面目标位置:当|X1|≥|X2|且|Y1|<|Y2|时,镜面当前位置先通过水平移动方式后通过竖直移动方式移动到镜面目标位置;
当|Y1|≥|Y2|且|X1|<|X2|时,镜面当前位置先通过竖直移动方式后通过水平移动方式移动到镜面目标位置;
当|X1|≥|X2|且|Y1|≥|Y2|时,镜面当前位置先通过水平移动方式后通过竖直移动方式移动到镜面目标位置,或镜面当前位置先通过竖直移动方式后通过水平移动方式移动到镜面目标位置;
当|X1|<|X2|且|Y1|<|Y2|时,镜面当前位置先通过水平移动方式后通过竖直移动方式移动到镜面目标位置,或镜面当前位置先通过竖直移动方式后通过水平移动方式移动到镜面目标位置。
[0032] 图2为图1中示出的实施例中镜面的一个实施例的示意图。在该实施例中,镜面可以包括可到达区域和不可到达区域,不可到达区域可以包括单向不可到达区域和双向不可到达区域。可到达区域是指镜面当前位置通过水平移动方式和竖直移动方式可以到达的区域,即图中的椭圆形区域。单向不可到达区域是指当镜面当前位置通过水平移动方式和竖直移动方式仅能使镜面当前位置的横坐标和纵坐标中的任一项与镜面目标位置的对应坐标相同时,镜面目标位置所处的区域。双向不可到达区域是指当镜面当前位置通过水平移动方式和竖直移动方式都无法使镜面当前位置的横坐标或纵坐标中的任一项与镜面目标位置的对应坐标相同时,镜面目标位置所处的区域。
[0033] 从图2中可以看出,镜面的可到达区域内设置有前述的镜面当前位置(X1,Y1),并在镜面内设置有镜面目标位置(X2,Y2)。结合上述对步骤的说明和图2可以理解,无论镜面当前位置与镜面目标位置处于同一象限内、相邻水平象限、相邻垂直象限还是斜对角象限,当镜面目标位置位于可到达区域时,镜面当前位置均可以通过上述步骤运动至镜面目标位置。
[0034] 如此以来,通过坐标系的引入,实现了对镜面运动路径的精确计算和智能选择,确保每次移动都是朝向目标位置的最短路径,从而显著提高了调节效率。同时,优化的路径规划减少了镜面在调节过程中的不必要的晃动,使调节过程更加平稳、迅速。这不仅提升了驾驶者的使用体验,还增加了驾驶过程中的安全性和舒适性。
[0035] 当镜面目标位置位于单向不可到达区域时,镜面当前位置通过水平移动方式和竖直移动方式只能使其横纵坐标中的一项坐标与镜面目标位置的对应坐标相同,当镜面目标位置位于双向不可到达区域时,镜面当前位置通过水平移动方式和竖直移动方式均无法使其横纵坐标中任一项坐标与镜面目标位置的对应坐标相同。
[0036] 为此,在上述步骤S2中,镜面当前位置移动至镜面目标位置的预设时间为调节周期,在镜面当前位置成功移动至镜面目标位置之前,若镜面目标位置的纵坐标在M个调节周期内的变化总量小于预设变化阈值,则累计一次卡滞次数,并通过水平移动方式调节镜面当前位置的横坐标,其中M为第一预设调节周期数量阈值;若镜面目标位置的横坐标在N个调节周期内的变化总量小于预设变化阈值,则累计一次卡滞次数,并通过竖直移动方式调节镜面当前位置的横坐标,其中N为第二预设调节周期数量阈值。本申请还提出了步骤S3:判定是否可到达。当卡滞次数大于预设卡滞次数阈值或镜面当前位置成功移动至镜面目标位置时,路径规划方法结束。
[0037] 图3为当镜面目标位置位于不可到达区域时部分参数的波形示意图,图3中的a图为当镜面目标位置位于单向不可到达区域时部分参数的波形示意图,图3中的b图为当镜面目标位置位于双向不可到达区域时部分参数的波形示意图。此外,当开始累计卡滞次数时,调节周期被称为图3中的卡滞周期。
[0038] 从图3中的a图可以看出,当镜面当前位置执行垂直移动方式时,在M个卡滞周期内镜面当前位置的运动距离低于预设值20AD,则累计一次卡滞次数。镜面当前位置随即执行水平移动方式,图3的a图中执行水平移动方式的卡滞周期为0,说明镜面当前位置的横坐标已经与镜面目标位置的横坐标相同,即镜面当前位置的横坐标无需进一步调节,镜面目标位置位于单向不可到达区域。卡滞次数不断累计,当卡滞次数累计的数量超过预设卡滞次数阈值时,路径规划方法结束。在检测到卡滞后,系统不是简单地停止调节,而是根据当前位置和目标位置的关系,智能地选择一个新的移动方向继续调节。这种自动调整机制大大提高了调节的成功率,减少了因卡滞导致的无效调节。
[0039] 类似的,从图3中的b图可以看出,镜面当前位置无论执行垂直移动方式还是水平移动方式,M个卡滞周期内镜面当前位置的运动距离低于预设值,卡滞次数不断累计,当卡滞次数累计的数量超过预设卡滞次数阈值时,路径规划方法结束。如此以来,本申请的路径规划方法提高了调节的成功率,减少了因卡滞导致的无效调节,提高了用户的体验。
[0040] 本申请还提出的一种汽车后视镜镜面自动调节系统,该系统使用了上述的汽车后视镜镜面自动调节方法。该系统可以包括位置传感器、驱动电机和控制电路,位置传感器用于实时监测镜面当前位置的坐标,驱动电机安装于汽车后视镜,在该实施例中,驱动电机可以是能够提供精确且安静的操作的微型永磁驱动电机,且驱动电机的数量大于等于2,用于执行水平移动方式和竖直移动方式。
[0041] 控制电路连接位置传感器和驱动电机,控制电路可以包括控制单元和驱动模块,控制单元用于根据位置传感器的反馈信息,计算镜面当前位置与镜面目标位置的坐标偏差。驱动模块用于根据控制单元发出的控制信号向驱动电机发送驱动信号。
[0042] 此外,汽车后视镜镜面自动调节系统还包括操作开关,操作开关位于驾驶室内,操作开关用于传输开关信号至控制单元,当控制单元接收开关信号后,控制单元根据开关信号的极性向驱动模块发送控制信号。
[0043] 操作开关的引入使得驾驶者无需离开座位即可调节后视镜的角度和位置。驾驶者可以轻松地根据自己的驾驶习惯和视野需求调节后视镜。这种个性化的调节方式增强了用户体验,提升了驾驶的舒适性和安全性。
[0044] 结合汽车后视镜镜面自动调节系统和前述的汽车后视镜镜面自动调节方法可以理解,汽车后视镜镜面自动调节系统通过以下方式实现汽车后视镜镜面的自动调节。
[0045] 当接收到调节指令时(如驾驶员操作控制面板、记忆功能激活、倒车时自动下翻等),控制单元首先确定镜面需要移动的目标位置。电动后视镜装配有位置传感器,用于实时监测镜片当前的精确位置。控制单元根据位置传感器的反馈信息,计算出当前镜面位置与目标位置之间的偏差。设定一个期望的位置作为目标值,然后根据当前的实际位置与目标值之间的偏差来调整电机的驱动信号。依据控制算法输出的信号,微型永磁驱动电机会精确地调整镜面的运动速度和方向,使其沿最直接有效的路径移动至目标位置。这一步中,算法会考虑电机的响应速度、负载变化以及避免过冲和震荡等因素。接近目标位置时,控制策略会逐渐减少电机的动力输出,通过精细调整确保镜面平稳停止在目标位置,避免因惯性造成的超调。到达目标位置后,位置传感器再次确认最终位置是否符合设定要求,如果存在轻微偏差,控制单元可能会进行最后的微调。
[0046] 本申请还提出一种汽车,该汽车具有前述的汽车后视镜镜面自动调节系统,汽车具有汽车后视镜位置记忆功能,当输入驾驶者的信息时,汽车识别信息并自动调整汽车后视镜。驾驶者预先设定好的后视镜位置会被存储在控制单元中,当识别到特定的钥匙、驾驶者设定或操作模式时,后视镜会自动调整到对应存储的位置。
[0047] 汽车可以设置有点火开关和保险丝,当汽车启动后,通过点火开关和保险丝为汽车后视镜镜面自动调节系统供电。自动供电的设计使得驾驶者无需手动操作即可确保后视镜调节系统的正常运行。这种便捷性不仅提升了用户体验,还减少了因操作不当或疏忽导致的潜在问题。
[0048] 当驾驶者通过车内开关手动选择调节后视镜时,开关信号会被发送至控制单元。控制单元根据信号控制相应方向的电动机工作,电动机会根据电流方向的不同,驱动后视镜镜片在允许范围内上下左右移动。
[0049] 在可选的实施例中,当挂入倒挡时,系统会自动调整右侧外后视镜的角度向下倾斜,以便驾驶者更好地观察路边和停车位的情况,减少倒车盲区。
[0050] 综上所述,本申请通过提出汽车后视镜镜面自动调节路径规划方法、系统及汽车,有效解决了传统后视镜调节过程中存在的多次变向和来回往复摆动问题,提高了调节效率和用户体验。同时,通过增加卡滞检测和处理机制、操作开关、位置记忆功能以及自动供电系统等设计,进一步提升了系统的稳定性、便捷性和安全性。本申请的技术方案在提升汽车驾驶安全性和舒适性方面具有重要意义。
[0051] 以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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