王湃 常歡 柳穎睿

摘要：倒車泊車為日常汽車駕駛中的高頻場景之一，倒車輔助功能為駕駛員提供更好駕駛體驗。在停車過程中，不少駕駛員并沒有完全將方向盤回正，提醒駕駛員方向盤是否回正能功能可以提升駕駛員倒車的停車效率，規(guī)范駕駛員正確停車，保護整車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)及汽車輪胎，進而保障整車安全。本文基于分析方向盤角度信號以及汽車檔位信號等，結(jié)合汽車車機及儀表提醒功能，提出一種基于提醒駕駛員在停車全場景過程中方向盤回正的倒車輔助方法

關(guān)鍵字：方向盤;停車;倒車輔助

駕駛員在倒車時未能精準(zhǔn)了解方向盤旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，進而不能判斷車輪的轉(zhuǎn)彎角度，停車效率低。此外不少駕駛員在停車后未將方向盤打正，熄火下車時方向盤不正，這將導(dǎo)致車輛存在以下幾種隱患：1、影響損壞整車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，如果泊車方向盤位置不回正，轉(zhuǎn)向拉桿會被車輪拖曳導(dǎo)致無法回正位，而且轉(zhuǎn)向拉桿和方向盤的齒輪會一直處于受力的狀態(tài)，進而影響齒輪壽命。2、影響懸架系統(tǒng)，如果方向盤在停車時未回正，車輛車輪會出現(xiàn)傾角，進而導(dǎo)致懸架系統(tǒng)就向一個方向傾斜，懸架中的彈性支柱部分、橡膠封套，橡膠減震墊將會受到一個應(yīng)力。長此以往，它們無法正常回位，從而造成懸架系統(tǒng)內(nèi)的減震橡膠老化，懸架的擺臂和連桿的連接處會出現(xiàn)框量，框量越大磨損得就越厲害形成惡性循環(huán)。3、對輪胎壽命的影響，如果方向盤沒回正，因為存在主銷傾角以及現(xiàn)在大部分車輛采用外傾設(shè)計，所以輪胎不是完全貼合地面，而是受力點在胎肩和一部分胎面。這樣輪胎的側(cè)壁壓力將會比較大的，而通常輪的胎側(cè)壁面比較薄，如果輪胎經(jīng)常不平衡受力，會加快輪胎側(cè)壁的老化以及變形，長期可能會引起漏氣或爆胎的情況發(fā)生。因此泊車方向盤回正輔助不僅可以提高倒車效率，也可以通過提醒回正方向盤進而保護車輛壽命。

1、技術(shù)現(xiàn)狀及方案構(gòu)思

目前汽車倒車輔助系統(tǒng)已經(jīng)有倒車輔助線顯示，倒車后視顯示，方向盤也有行駛中也具有自動回正功能，目前也有方向盤回正提示，但是針對停車過程中方向盤回正提示功能并不完善，不能覆蓋儀表系統(tǒng)和中控多媒體娛樂系統(tǒng)在倒車全程中和駕駛員的全場景交互。

本研究利用倒車輔助攝像頭、汽車轉(zhuǎn)向角傳感器、車速監(jiān)測以及主機儀表顯示以及報警提示功能，實現(xiàn)一種提醒駕駛員在停車過程中方向盤回正的方法。該應(yīng)用主要針對兩個倒車場景：倒車過程及倒車后車輛停下的場景。其中倒車過程中方向盤回正功能主要是為了輔助駕駛員在倒車過程中隨時知道方向盤是否回正，提高泊車效率;倒車結(jié)束后，方向盤回正的作用主要是為了保護整車以下系統(tǒng)：1、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。2、汽車懸掛系統(tǒng)。3、輪胎。本應(yīng)用能夠提升駕駛員日常倒車場景中的駕駛輔助性，規(guī)范駕駛員正確停車，保護整車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)及汽車輪胎，進而保障整車安全。

2、方案設(shè)計步驟及原理

利用倒車后視輔助線，檔位信號，以及汽車轉(zhuǎn)向角判斷方向盤是否回正。該方案主要針對于兩個場景：

1、當(dāng)駕駛員掛入R倒車檔位進行倒車時，在監(jiān)測到車速低于5km/h，車機系統(tǒng)會判斷倒車輔助線以及汽車轉(zhuǎn)向角是否回正，在中控屏幕上顯示一個方向盤圖標(biāo)。當(dāng)方向盤圖標(biāo)顯示為紅色時，此時方向盤未打正，當(dāng)方向盤打正時，圖標(biāo)顯示為綠色，駕駛員在倒車過程中可以根據(jù)主機屏幕上顯示的圖標(biāo)來判斷方向盤是否打正。

2、當(dāng)駕駛員掛入P檔時，此時車輛靜止，如此時方向盤并未打正，主機屏幕會提箱駕駛員未把方向盤打正，提醒駕駛員重新把方向盤打正停好車。若駕駛員未將方向盤打正，便直接熄火下電，報警音則會由儀表發(fā)出蜂鳴器提醒。此功能也可通過車機的設(shè)置項供用戶設(shè)置，決定是否需要設(shè)置使用此功能。

該技術(shù)方案主要為以下步驟：

1.采集BCM電源檔位信息，判斷整車是否熄火。如未熄火，則從儀表采集車速信息。如已熄火，則采集方向盤角度傳感器信息，如方向盤此時未回正，則主機發(fā)送信號給儀表，由儀表蜂鳴器發(fā)出報警提示駕駛員回正方向盤，若方向盤已回正，則取消儀表報警。

2.若發(fā)動機未熄火，變速箱檔位信號采集檔位信息，如汽車檔位處于R倒車檔位，則從儀表采集車速信息，若車速傳感器反饋當(dāng)前車速低于20km/h。此時將采集方向盤角度信息，如此時方向盤未回正，主機接收到信號后會在中控屏幕顯示一個方形盤并未回正的圖標(biāo)。該圖標(biāo)為紅色表示此時方向盤未回正。如方向盤已經(jīng)回正，該圖標(biāo)則顯示為綠色圖標(biāo)。

3.若發(fā)動機未熄火，變速箱檔位信號采集檔位信息，若汽車檔位處于P檔。此時方向盤角度傳感器會采集信息，如此時方向盤未回正，主機接收到信號后會在中控屏幕顯示文字：方向盤未回正。若方向盤已經(jīng)回正，則中控屏幕顯示文字：方向盤已回正。

各步驟條件及參數(shù)：

1.車身控制模塊電源檔位信號，方向盤角度信號，儀表車速信號。

2.變速箱檔位信號，儀表車速信號，方向盤角度信號。

3.變速箱檔位信號，方向盤角度信號。

該方法詳細工作原理：

各相關(guān)節(jié)點基于CAN通訊協(xié)議將相關(guān)信息編碼并發(fā)送到整車總線上。本發(fā)明的ECU在工作狀況下，接收各節(jié)點發(fā)送的各種Event或Periodic報文，將報文中的相關(guān)信息解碼提取，并通過判斷邏輯對信息進行有效且的反饋。

從停車過程到車輛停下來的過程中，全程使用顯示及儀表提示功能使駕駛員實時了解方向盤是否回正，輔助駕駛員更高效停車，以及在駕駛員原地掛P檔休息或熄火停車離開兩個場景時，能夠有效提醒駕駛員方向盤是否回正，養(yǎng)成良好的停車習(xí)慣，保護了汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架及輪胎，避免對整車造成傷害，降低車輛的維護成本，保護了汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架及輪胎，避免對整車造成傷害，降低維護成本。

參考文獻

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