一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统技术方案

一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统，涉及交通安全技术领域，针对现有技术中转向灯控制系统存在数据传输延时高、数据误差大的问题，包括：自转信号提取模块、微处理器、控制器和转向灯开闭判别模块，本申请从实用性的角度出发，在现有托森差速器上做出一些改进，把差速器中蜗轮轴的自转信号提取出来，通过算法处理后，微处理器发出控制指令，实现对转向灯的自动开关控制。本申请提取到的数据误差小、实用性高、数据处理及传输时延低、从机械装置提取的信号可靠性好、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统
本专利技术涉及交通安全
，具体为一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统。
技术介绍
美国高速公路安全管理局(NHTSA)提供了美国所有州交通事故的深度统计数据。在低速行驶情况下，在车辆转弯时发生的交通事故占40％(不包括行人)。对于行人而言更加危险，在车辆转弯时发生的事故占63％。转向灯作为传达自车驾驶意图的重要元件，对于交通安全具有重要意义，但由于种种原因，例如驾驶员技术不熟练、驾驶员操作习惯差、紧急情况下来不及打转向灯、驾驶员偶然忘记等，造成自身驾驶意图没有通过转向灯及时向后车或者是其他交通参与者传达，进而导致交通事故的发生。随着高级驾驶辅助系统技术的迅速发展，在真正的无人驾驶时代来临之前，会有很长一段时间是网联车和非网联车混行的状况，所以，开发一种转向灯自动控制系统对当前的交通安全是具有重要意义的。现有的技术主要有三类:第一类是加装机械装置，当方向盘转动时，机械装置也转动，进而控制转向电路的接通；第二类是借助单一或多种传感器，通过各种手段检测车辆的转向角度，转向角度的提取方式多种多样，如方向盘、转向轴、转向梯形臂、轮胎转角；第三类是利用图像处理技术以及智能车上用的较多的价格昂贵的传感器，识别车道线与本车的角度，或者是本车与周围车辆的距离，进而判断要不要打开转向灯。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对现有技术中转向灯控制系统存在数据传输延时高、数据误差大的问题，提出一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统。本专利技术为了解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统，包括：自转信号提取模块、微处理器、控制器和转向灯开闭判别模块，所述自转信号提取模块用于提取轮间差速器中行星蜗轮的自转信号，并将行星蜗轮的自转信号转换为电压信号；所述转向灯开闭判别模块用于获取转向灯的开关状态信息；所述微处理器用于根据自转信号提取模块提取的电压信号和转向灯的开关状态信息判定是否为误操作，若不为误操作，则不做处理，若为误操作则通过控制器更正转向灯的状态。进一步的，所述自转信号提取模块包括传动轴211、滑动变阻器轴2201、固定座11、支撑柱12、双层圆盘滑动变阻器、指针2210和指针轴2211；所述双层圆盘滑动变阻器包括上绕组2208和下绕组2204，所述上绕组2208和下绕组2204通过多个支撑杆2212连接，所述上绕组2208上设有上滑动碳刷2207，所述下绕组2204上设有下滑动碳刷2203，所述下滑动碳刷2203与连接杆2205固定连接，所述固定座11固定在托森差速器上，所述支撑柱12设置在固定座11上，所述支撑柱12上还设有支撑架212，所述支撑架212用于固定双层滑动变阻器，所述上滑动碳刷2207和下滑动碳刷2203的滑动方向相反；所述自转信号提取模块还包括电机支撑盖235、回正电机231、第一微型电磁离合器236和第二微型电磁离合器237，所述电机支撑盖235设置在固定座11上，所述回正电机231设置在电机支撑盖235上，所述指针2210设置在指针轴2211上，指针轴2211带动指针2210转动，所述指针2210通过第一微型电磁离合器236与回正电机231连接，所述滑动变阻器轴2201与传动轴211固定连接，所述滑动变阻器轴2201通过第二微型电磁离合器237与指针轴2211连接，所述指针2210上还设有上电磁锁251和下电磁锁253，所述连接杆2205上设有与下电磁锁253配合的下电磁锁孔254，所述上滑动碳刷2207上设有与上电磁锁251配合的上电磁锁孔252；所述传动轴211与托森差速器中行星蜗轮14的蜗轮轴13连接。进一步的，所述自转信号提取模块还包括滑动变阻器保护组件，所述滑动变阻器保护组件包括微型直线电机241和伸缩杆242，所述指针轴2211上设有滑轨243，所述微型直线电机241和伸缩杆242设置在指针轴2211上，所述伸缩杆242与指针2210通过连接销固定，所述微型直线电机241和伸缩杆242带动指针2210在指针轴2211上滑动。进一步的，述固定座11通过螺栓固定在托森差速器上。进一步的，所述双层圆盘滑动变阻器中上绕组2208和下绕组2204的阻值为三个电压段，分别是微小电压段、较大电压段、极大电压段。进一步的，所述三个电压段分别为双层圆盘滑动变阻器量程的0-2.5％、2.5％-10％和10％-100％。进一步的，所述微处理器具体执行如下步骤：首先微处理器判断接收到的第一个电压信号属于微小电压段、较大电压段或极大电压段，若属于微小电压段，则判定为驾驶员误操作或转向开始阶段，具体判定步骤为：以0.01s为采样周期，连续采集11个电压信号，用后一个电压信号去减前一个电压信号，即对电压信号做差分，若10个差分都为正数，则判定为转向的开始阶段，发出打开转向灯的命令，若10个差分信号有正有负，则判定为驾驶员的误操作；若属于较大电压段，则判定为大弯道、十字路口转向、换道超车或紧急躲避障碍物，具体判定步骤为：以0.001s为采样周期，采集101个电压信号，做差分之后，若正数占80％以上，则判定为换道超车，若正负比值落在0.9～1.1之间，则判定为紧急躲避障碍物，若0信号占60％以上，则判定为大弯道或十字路口，此时不作进一步判别，直接发出打开转向灯的命令，并向驾驶员发出警示；若属于极大电压段，则直接发出打开转向灯的命令；做出控制命令后，以0.02s为采样周期，如果连续5个差分信号为零，则发出关闭转向灯的指令，同时控制器发出命令，通过回正电机231、第一微型电磁离合器236、第二微型电磁离合器237、上电磁锁251、下电磁锁253、上电磁锁孔252和下电磁锁孔254将滑动变阻器清零，所述转向灯的方向根据行星蜗轮14的转动方向确定。进一步的，所述向驾驶员发出警示通过MP4报警模块进行。进一步的，所述系统还包括电源模块，所述电源模块为自转信号提取模块、微处理器、控制器和MP4预警模块供电。本专利技术的有益效果是：本申请从实用性的角度出发，在现有托森差速器上做出一些改进，把差速器中蜗轮轴的自转信号提取出来，通过算法处理后，微处理器发出控制指令，实现对转向灯的自动开关控制。本申请提取到的数据误差小、实用性高、数据处理及传输时延低、从机械装置提取的信号可靠性好、成本低。本申请增加了驾驶的安全性，现有专利技术解决的问题往往较为单一，大多数仅仅解决换道打转向灯问题，对于大弯道，十字路口右转或左转，以及紧急避障等场景缺乏研究,本专利技术基于托森差速器设计了一种自动转向系统，很好的传达了本车的驾驶意图，减少了由于未打或未及时打转向灯而造成交通事故的可能性。本申请实用性较强，仅对差速器做微小改装，现有专利技术需要加太多先进的传感器或摄像头，或本身就是基于自动驾驶车辆提出的设想，或基于图像处理算法，但这些要么成本很高，要么处理速度很慢。附图说明图1为本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统，其特征在于包括：自转信号提取模块、微处理器、控制器和转向灯开闭判别模块，/n所述自转信号提取模块用于提取轮间差速器中行星蜗轮的自转信号，并将行星蜗轮的自转信号转换为电压信号；/n所述转向灯开闭判别模块用于获取转向灯的开关状态信息；/n所述微处理器用于根据自转信号提取模块提取的电压信号和转向灯的开关状态信息判定是否为误操作，若不为误操作，则不做处理，若为误操作则通过控制器更正转向灯的状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统，其特征在于包括：自转信号提取模块、微处理器、控制器和转向灯开闭判别模块，
所述自转信号提取模块用于提取轮间差速器中行星蜗轮的自转信号，并将行星蜗轮的自转信号转换为电压信号；
所述转向灯开闭判别模块用于获取转向灯的开关状态信息；
所述微处理器用于根据自转信号提取模块提取的电压信号和转向灯的开关状态信息判定是否为误操作，若不为误操作，则不做处理，若为误操作则通过控制器更正转向灯的状态。


2.根据权利要求1所述的一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统，其特征在于所述自转信号提取模块包括传动轴(211)、滑动变阻器轴(2201)、固定座(11)、支撑柱(12)、双层圆盘滑动变阻器、指针(2210)和指针轴(2211)；
所述双层圆盘滑动变阻器包括上绕组(2208)和下绕组(2204)，所述上绕组(2208)和下绕组(2204)通过多个支撑杆(2212)连接，所述上绕组(2208)上设有上滑动碳刷(2207)，所述下绕组(2204)上设有下滑动碳刷(2203)，所述下滑动碳刷(2203)与连接杆(2205)固定连接，所述固定座(11)固定在托森差速器上，所述支撑柱(12)设置在固定座(11)上，所述支撑柱(12)上还设有支撑架(212)，所述支撑架(212)用于固定双层滑动变阻器，所述上滑动碳刷(2207)和下滑动碳刷(2203)的滑动方向相反；
所述自转信号提取模块还包括电机支撑盖(235)、回正电机(231)、第一微型电磁离合器(236)和第二微型电磁离合器(237)，所述电机支撑盖(235)设置在固定座(11)上，所述回正电机(231)设置在电机支撑盖(235)上，所述指针(2210)设置在指针轴(2211)上，指针轴(2211)带动指针(2210)转动，所述指针(2210)通过第一微型电磁离合器(236)与回正电机(231)连接，所述滑动变阻器轴(2201)与传动轴(211)固定连接，所述滑动变阻器轴(2201)通过第二微型电磁离合器(237)与指针轴(2211)连接，所述指针(2210)上还设有上电磁锁(251)和下电磁锁(253)，所述连接杆(2205)上设有与下电磁锁(253)配合的下电磁锁孔(254)，所述上滑动碳刷(2207)上设有与上电磁锁(251)配合的上电磁锁孔(252)；
所述传动轴(211)与托森差速器中行星蜗轮(14)的蜗轮轴(13)连接。


3.根据权利要求2所述的一种基于托森差速器的转向灯自动控制系统，其特征在于所述自转信号提取模块还包括滑动变阻器保护组件，所述滑动变阻器保护组件包括微型直线电机(241)和伸缩杆(242)，所述指针轴(2211)上设有滑轨(243)，所述微型直线电机(241)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志发，王超，于卓，董朔，朱玉，宋长安，樊贤俊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22