[發明專利]一種基于線控轉向系統的路面不平度預警與主動避障裝置

有效

• 申請號: 201510846315.2
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105416298B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 鄭宏宇;胡靜寰;吳軒;何磊;陳國迎;宗長富
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60W50/14
• 分類號: B60W50/14;B60W10/20;B60W40/06;B62D6/00;B62D137/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙)22103
• 代理人: 郭耀輝

技術領域：

本發明涉及一種基于線控轉向系統的路面不平度預警與主動避障裝置，用于提醒駕駛員前方路面不平度，降低駕駛員駕駛過程中的疲憊感。

背景技術：

具有線控轉向系統的汽車取消了方向盤和轉向車輪之間的機械連接，路感由電子控制單元根據預設的路感模擬控制策略控制路感模擬電機生成相應轉矩反映在方向盤上，在此過程中反映路面不平度這一部分的信息十分重要。

目前國內外公開的專利多數僅考慮如何更好地反映車輪正在壓過的路面的路感，而沒有考慮通過預先監測路面不平度從而主動避障并提示駕駛員來減少駕駛過程中的顛簸，并且傳統的機械式轉向系統進行主動避障時會同時導致方向盤轉動影響駕駛員。

因此，有必要開發基于線控轉向系統的可以提前監測前方路面不平度信息，并在必要的時候按一定比例減小方向盤上反映路感的轉矩、控制轉向執行機構進行主動轉向的系統，同時能夠主動提醒駕駛員前方路面不平度信息的裝置，有效降低駕駛員駕駛過程中的疲憊感并減少因駕駛員注意力不集中引發的事故。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種基于線控轉向系統的路面不平度預警與主動避障裝置，通過提前提醒駕駛員并主動轉向繞過不平路面來減少駕駛員駕駛過程中的顛簸，通過實時監測路面不平度改變反饋在方向盤上的路感來減少反饋在方向盤上的路感對駕駛員造成的不適甚至傷害，從而優化駕駛員的駕駛感受。

為實現上述目的，本發明是按如下技術方案實現的：

一種基于線控轉向系統的路面不平度預警與主動避障裝置，包括用于監測前方路面不平度的監測模塊、電子控制單元模塊、報警模塊、線控轉向系統模塊。

技術方案中所述的監測模塊為用來監測前方路面不平度的車載攝像頭，攝像頭能夠捕捉前方一百米內的路面信息，安裝在汽車前玻璃，攝像頭有白天和夜間兩種工作模式，可根據駕駛環境變化自動切換兩種工作模式，從而保證了夜間也能正常工作。

技術方案中所述的電子控制單元模塊的輸入為車載攝像頭捕獲的前方路面不平度信息，電子控制單元模塊中有數據存儲組件，數據存儲組件存有需要提醒駕駛員時的路面不平度極限值，若前方路面不平度沒有達到需要給駕駛員提醒的極限值，則返回繼續監測前方路面不平度信息，若前方路面不平度達到需要給駕駛員提醒的極限值，電子控制單元模塊則通過FlexRay網絡發出必要的報警信息和主動轉向指令，若成功繞過不行路面，則此輪工作結束，返回繼續監測前方路面不平度信息，若主動轉向或駕駛員進行轉向操作后未能繞過不平路面時，若電子控制單元判斷此時的路面信息通過預設的路感模擬控制組件反映到方向盤上是會引起駕駛員的不舒適甚至造成傷害，若不是，則按預設的路感模擬控制組件模擬路感，此輪工作結束，返回繼續監測前方路面不平度信息，若是，則按一定的比例減小傳遞到方向盤上的轉矩，減小比例的同時電子控制單元模塊發出指令控制語音提示裝置發出語音提示駕駛員此時反饋的轉矩是按一定比例減小后的轉矩，以防駕駛員對路面信息產生誤判，此輪工作結束，返回繼續監測路面不平度信息。

技術方案中所述的報警模塊工作方式為路感模擬電機在接收到電子控制單元模塊的報警指令時發出的能被駕駛員感知而又不會使駕駛員產生不舒適感受的方向盤轉動，方向盤轉動的頻率和幅值的具體數值由駕駛員通過兩個旋鈕來分別控制，順時針旋轉旋鈕則方向盤轉動的頻率和幅值都會增大。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

1.現有的預警裝置一般通過CAN網絡傳遞信息，本發明使用FlexRay網絡傳遞，傳輸速度更快可靠性也更高。

2.通過線控轉向系統中的路感模擬電機控制方向盤以特定的幅值和頻率轉動作為報警模塊，避免了新增裝置，降低了實施本發明的復雜度和成本，并且傳統的機械式轉向系統是無法實現轉動方向盤報警的，因為轉動方向盤的同時車輪也會轉動。

3.通過預先提醒駕駛員并主動轉向繞過不平路面來減少駕駛員駕駛過程中的顛簸，從而降低駕駛員的駕駛疲憊感，減少因駕駛員注意力不集中引發的事故。

附圖說明：

圖1為本發明的原理方框圖。

圖2為本發明的工作方法示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的描述。

參閱圖1、2，本發明所述的基于線控轉向系統的主動轉向與方向盤主動提醒裝置包括監測模塊1、電子控制單元模塊2、報警模塊3、線控轉向系統模塊中的轉向執行組件4。

本發明所述的基于線控轉向系統的主動轉向與方向盤主動提醒裝置工作過程包括以下步驟：