一种汽车转向系统及其汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车转向系统及其汽车，包括车速传感器，ECU，摄像头，视频处理器，计算单元，触控屏，角位移传感器，车辆转向灯，车辆前照灯和显示屏。本发明专利技术实现了前照灯随动转向的主动控制，而非被动控制；根据车速变化，通过高精度角位移传感器检测车辆转弯方向和转角大小，然后发送给单片机进行处理，单片机根据处理后的结果来控制和驱动步进电机转动，从而实现汽车车灯的自动转向，提前为驾驶者照亮前方道路，使司机相对容易的在夜间灯光相对较差的路口转弯时，提前获取转弯侧道路状况，降低交通事故的发生；同时也实现了转向灯的自动启闭，通过灯示标语进行转向情况的显示，进一步提高了驾驶的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车转向控制领域，具体涉及一种汽车转向系统及其汽车。
技术介绍
通常汽车上安装的普通转向灯无论亮度高低，都只有一定的照明范围，所以在道路照明设施照明亮度低甚至无照明情况时，由于普通转向灯固定，前方道路必然出现无照明的视野盲区，尤其在车辆在弯道及交叉口行驶时，导致驾驶员无法观测“盲区”内道路及行人、车辆等障碍物，极易发生交通事故。目前的已存自适应前照明系统(AFS)，虽然在一定程度上缓解了上述问题，但该系统主要以方向盘转角作为控制输入参数，计算前照灯转动角度。而方向盘受驾驶员控制，所以目前的自适应前照明系统中，驾驶者成为了闭环控制系统的重要组成部分，在本质上，是由驾驶者控制前照灯转动，所以目前的自适应前照明系统可谓一种前照灯的被动控制，由于人为因素的影响，存在控制滞后、智能程度低、无主动性等不足。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种汽车转向系统及其汽车，不仅可以让司机提前获取转弯侧方向的道路状况，而且还能有效地降低交通事故的发生。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种汽车转向系统，包括车速传感器，与ECU电连接，用于检测车辆的行驶速度，并将检测到的数据发送到ECU；ECU，用于将接收到的车速数据与设定的速度范围进行对比，若车速数据位于速度范围内，则启动摄像头，进行视频数据的采集。摄像头，安装在汽车的前端的中轴线上，用于采集汽车前端的周围视频数据，并将采集到的数据发送到视频处理器；视频处理器，用于将采集到的视频数据中的各帧图像转化为灰度；计算单元，通过均值法进行背景建模，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值作为背景图像的像素灰度值，建立不同情况下方向盘的转向和转角的大小模型和前照灯不同转角模型；用于将灰度图像与对应的建模背景进行差分操作，并对差分后的图像进行滤波处理，去除噪音，利用预设阈值，对差分后的图像进行对比检测，确定前照灯转角、方向盘的转向和转角的大小以及对应的转向机构的运行模式，并将所得的数据发送到触控屏进行显示，将所得的前照灯转角数据发送到控制器；触控屏，与车辆的转向机构相连，用于进行前照灯转角、方向盘的转向和转角的大小以及对应的转向机构的运行模式的显示，并用于控制转向机构的运行；角位移传感器，安装在车辆的方向盘底部，用于检测方向盘转向和转角的大小，并将检测到的数据发送到单片机；车辆转向灯，通过支撑杆连接有步进电机，步进电机与单片机的输出端相连，步进电机通过支撑杆驱动车辆转向灯转动；车辆前照灯，与控制器的输出端相连，用于根据接收到的不同的前照灯转角数据自行转动到相应的位置；显示屏，安装在后侧车辆转向灯的两侧，与单片机的输出端相连，用于通过灯示语言进行转向方向的显示。优选地，所述摄像头通过电动伸缩杆和旋转轴安装在汽车的前端的中轴线上，用于采集各个角度的视频。优选地，所述的电动伸缩杆和旋转轴连接有PLC控制器，优选地，还包括灯示标语储存模块，用于储存灯示标语；优选地，还包括数据更新模块，用于通过互联网、蓝牙进行灯示标语储存模块内数据的更新。优选地，所述控制器为单片机微控制器，单片机微控制器通过CAN总线连接计算单元，单片机微控制器通过接口与前照灯的驱动装置相连。优选地，所述驱动装置为步进电机。利用机器视觉代替驾驶者感知前方道路情况，实现前照灯随动转向的主动控制，而非被动控制；根据车速变化，通过高精度角位移传感器检测车辆转弯方向和转角大小，然后发送给单片机进行处理，单片机根据处理后的结果来控制和驱动步进电机转动，从而实现汽车车灯的自动转向，提前为驾驶者照亮前方道路，使司机相对容易的在夜间灯光相对较差的路口转弯时，提前获取转弯侧道路状况，降低交通事故的发生；同时也实现了转向灯的自动启闭，通过灯示标语进行转向情况的显示，进一步提高了驾驶的安全性，同时可以通过计算单元进行转向系统运行数据的计算，从而通过触控屏实现转向系统的自动控制，自动化程度高。附图说明图1为本专利技术实施例一种汽车转向系统的系统框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种汽车转向系统，包括车速传感器，与ECU电连接，用于检测车辆的行驶速度，并将检测到的数据发送到ECU；ECU，用于将接收到的车速数据与设定的速度范围进行对比，若车速数据位于速度范围内，则启动摄像头，进行视频数据的采集。摄像头，安装在汽车的前端的中轴线上，用于采集汽车前端的周围视频数据，并将采集到的数据发送到视频处理器；视频处理器，用于将采集到的视频数据中的各帧图像转化为灰度；计算单元，通过均值法进行背景建模，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值作为背景图像的像素灰度值，建立不同情况下方向盘的转向和转角的大小模型和前照灯不同转角模型；用于将灰度图像与对应的建模背景进行差分操作，并对差分后的图像进行滤波处理，去除噪音，利用预设阈值，对差分后的图像进行对比检测，确定前照灯转角、方向盘的转向和转角的大小以及对应的转向机构的运行模式，并将所得的数据发送到触控屏进行显示，将所得的前照灯转角数据发送到控制器；触控屏，与车辆的转向机构相连，用于进行前照灯转角、方向盘的转向和转角的大小以及对应的转向机构的运行模式的显示，并用于控制转向机构的运行；角位移传感器，安装在车辆的方向盘底部，用于检测方向盘转向和转角的大小，并将检测到的数据发送到单片机；车辆转向灯，通过支撑杆连接有步进电机，步进电机与单片机的输出端相连，步进电机通过支撑杆驱动车辆转向灯转动；车辆前照灯，与控制器的输出端相连，用于根据接收到的不同的前照灯转角数据自行转动到相应的位置；显示屏，安装在后侧车辆转向灯的两侧，与单片机的输出端相连，用于通过灯示语言进行转向方向的显示。所述摄像头通过电动伸缩杆和旋转轴安装在汽车的前端的中轴线上，用于采集各个角度的视频。所述的电动伸缩杆和旋转轴连接有PLC控制器，还包括灯示标语储存模块，用于储存灯示标语；还包括数据更新模块，用于通过互联网、蓝牙进行灯示标语储存模块内数据的更新。所述控制器为单片机微控制器，单片机微控制器通过CAN总线连接计算单元，单片机微控制器通过接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车转向系统，其特征在于，包括车速传感器，与ECU电连接，用于检测车辆的行驶速度，并将检测到的数据发送到ECU；ECU，用于将接收到的车速数据与设定的速度范围进行对比，若车速数据位于速度范围内，则启动摄像头，进行视频数据的采集；摄像头，安装在汽车的前端的中轴线上，用于采集汽车前端的周围视频数据，并将采集到的数据发送到视频处理器；视频处理器，用于将采集到的视频数据中的各帧图像转化为灰度；计算单元，通过均值法进行背景建模，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值作为背景图像的像素灰度值，建立不同情况下方向盘的转向和转角的大小模型和前照灯不同转角模型；用于将灰度图像与对应的建模背景进行差分操作，并对差分后的图像进行滤波处理，去除噪声，利用预设阈值，对差分后的图像进行对比检测，确定前照灯转角、方向盘的转向和转角的大小以及对应的转向机构的运行模式，并将所得的数据发送到触控屏进行显示，将所得的前照灯转角数据发送到控制器；触控屏，与车辆的转向机构相连，用于进行前照灯转角、方向盘的转向和转角的大小以及对应的转向机构的运行模式的显示，并用于控制转向机构的运行；角位移传感器，安装在车辆的方向盘底部，用于检测方向盘转向和转角的大小，并将检测到的数据发送到单片机；车辆转向灯，通过支撑杆连接有步进电机，步进电机与单片机的输出端相连，步进电机通过支撑杆驱动车辆转向灯转动；车辆前照灯，与控制器的输出端相连，用于根据接收到的不同的前照灯转 角数据自行转动到相应的位置；显示屏，安装在后侧车辆转向灯的两侧，与单片机的输出端相连，用于通过灯示语言进行转向方向的显示。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车转向系统，其特征在于，包括
车速传感器，与ECU电连接，用于检测车辆的行驶速度，并将检测到的数据发送到ECU；
ECU，用于将接收到的车速数据与设定的速度范围进行对比，若车速数据位于速度范围内，则启动摄像头，进行视频数据的采集；
摄像头，安装在汽车的前端的中轴线上，用于采集汽车前端的周围视频数据，并将采集到的数据发送到视频处理器；
视频处理器，用于将采集到的视频数据中的各帧图像转化为灰度；
计算单元，通过均值法进行背景建模，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值作为背景图像的像素灰度值，建立不同情况下方向盘的转向和转角的大小模型和前照灯不同转角模型；用于将灰度图像与对应的建模背景进行差分操作，并对差分后的图像进行滤波处理，去除噪声，利用预设阈值，对差分后的图像进行对比检测，确定前照灯转角、方向盘的转向和转角的大小以及对应的转向机构的运行模式，并将所得的数据发送到触控屏进行显示，将所得的前照灯转角数据发送到控制器；
触控屏，与车辆的转向机构相连，用于进行前照灯转角、方向盘的转向和转角的大小以及对应的转向机构的运行模式的显示，并用于控制转向机构的运行；
角位移传感器，安装在车辆的方向盘底部，用于检测方向盘转向和转角的大小，并将检测到的数据发送到单片机；
车辆转向...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹昌平，邢峰，冯建琼，税永波，曹志良，庞森，
申请(专利权)人：重庆工商职业学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50