基于方向盘回正提示的倒车辅助方法

王湃 常欢 柳颖睿

摘要：倒车泊车为日常汽车驾驶中的高频场景之一，倒车辅助功能为驾驶员提供更好驾驶体验。在停车过程中，不少驾驶员并没有完全将方向盘回正，提醒驾驶员方向盘是否回正能功能可以提升驾驶员倒车的停车效率，规范驾驶员正确停车，保护整车转向系统、悬挂系统及汽车轮胎，进而保障整车安全。本文基于分析方向盘角度信号以及汽车档位信号等，结合汽车车机及仪表提醒功能，提出一种基于提醒驾驶员在停车全场景过程中方向盘回正的倒车辅助方法

关键字：方向盘;停车;倒车辅助

驾驶员在倒车时未能精准了解方向盘旋转的圈数，进而不能判断车轮的转弯角度，停车效率低。此外不少驾驶员在停车后未将方向盘打正，熄火下车时方向盘不正，这将导致车辆存在以下几种隐患：1、影响损坏整车的转向系统，如果泊车方向盘位置不回正，转向拉杆会被车轮拖曳导致无法回正位，而且转向拉杆和方向盘的齿轮会一直处于受力的状态，进而影响齿轮寿命。2、影响悬架系统，如果方向盘在停车时未回正，车辆车轮会出现倾角，进而导致悬架系统就向一个方向倾斜，悬架中的弹性支柱部分、橡胶封套，橡胶减震垫将会受到一个应力。长此以往，它们无法正常回位，从而造成悬架系统内的减震橡胶老化，悬架的摆臂和连杆的连接处会出现框量，框量越大磨损得就越厉害形成恶性循环。3、对轮胎寿命的影响，如果方向盘没回正，因为存在主销倾角以及现在大部分车辆采用外倾设计，所以轮胎不是完全贴合地面，而是受力点在胎肩和一部分胎面。这样轮胎的侧壁压力将会比较大的，而通常轮的胎侧壁面比较薄，如果轮胎经常不平衡受力，会加快轮胎侧壁的老化以及变形，长期可能会引起漏气或爆胎的情况发生。因此泊车方向盘回正辅助不仅可以提高倒车效率，也可以通过提醒回正方向盘进而保护车辆寿命。

1、技术现状及方案构思

目前汽车倒车辅助系统已经有倒车辅助线显示，倒车后视显示，方向盘也有行驶中也具有自动回正功能，目前也有方向盘回正提示，但是针对停车过程中方向盘回正提示功能并不完善，不能覆盖仪表系统和中控多媒体娱乐系统在倒车全程中和驾驶员的全场景交互。

本研究利用倒车辅助摄像头、汽车转向角传感器、车速监测以及主机仪表显示以及报警提示功能，实现一种提醒驾驶员在停车过程中方向盘回正的方法。该应用主要针对两个倒车场景：倒车过程及倒车后车辆停下的场景。其中倒车过程中方向盘回正功能主要是为了辅助驾驶员在倒车过程中随时知道方向盘是否回正，提高泊车效率;倒车结束后，方向盘回正的作用主要是为了保护整车以下系统：1、汽车转向系统。2、汽车悬挂系统。3、轮胎。本应用能够提升驾驶员日常倒车场景中的驾驶辅助性，规范驾驶员正确停车，保护整车转向系统、悬挂系统及汽车轮胎，进而保障整车安全。

2、方案设计步骤及原理

利用倒车后视辅助线，档位信号，以及汽车转向角判断方向盘是否回正。该方案主要针对于两个场景：

1、当驾驶员挂入R倒车档位进行倒车时，在监测到车速低于5km/h，车机系统会判断倒车辅助线以及汽车转向角是否回正，在中控屏幕上显示一个方向盘图标。当方向盘图标显示为红色时，此时方向盘未打正，当方向盘打正时，图标显示为绿色，驾驶员在倒车过程中可以根据主机屏幕上显示的图标来判断方向盘是否打正。

2、当驾驶员挂入P档时，此时车辆静止，如此时方向盘并未打正，主机屏幕会提箱驾驶员未把方向盘打正，提醒驾驶员重新把方向盘打正停好车。若驾驶员未将方向盘打正，便直接熄火下电，报警音则会由仪表发出蜂鸣器提醒。此功能也可通过车机的设置项供用户设置，决定是否需要设置使用此功能。

该技术方案主要为以下步骤：

1.采集BCM电源档位信息，判断整车是否熄火。如未熄火，则从仪表采集车速信息。如已熄火，则采集方向盘角度传感器信息，如方向盘此时未回正，则主机发送信号给仪表，由仪表蜂鸣器发出报警提示驾驶员回正方向盘，若方向盘已回正，则取消仪表报警。

2.若发动机未熄火，变速箱档位信号采集档位信息，如汽车档位处于R倒车档位，则从仪表采集车速信息，若车速传感器反馈当前车速低于20km/h。此时将采集方向盘角度信息，如此时方向盘未回正，主机接收到信号后会在中控屏幕显示一个方形盘并未回正的图标。该图标为红色表示此时方向盘未回正。如方向盘已经回正，该图标则显示为绿色图标。

3.若发动机未熄火，变速箱档位信号采集档位信息，若汽车档位处于P档。此时方向盘角度传感器会采集信息，如此时方向盘未回正，主机接收到信号后会在中控屏幕显示文字：方向盘未回正。若方向盘已经回正，则中控屏幕显示文字：方向盘已回正。

各步骤条件及参数：

1.车身控制模块电源档位信号，方向盘角度信号，仪表车速信号。

2.变速箱档位信号，仪表车速信号，方向盘角度信号。

3.变速箱档位信号，方向盘角度信号。

该方法详细工作原理：

各相关节点基于CAN通讯协议将相关信息编码并发送到整车总线上。本发明的ECU在工作状况下，接收各节点发送的各种Event或Periodic报文，将报文中的相关信息解码提取，并通过判断逻辑对信息进行有效且的反馈。

从停车过程到车辆停下来的过程中，全程使用顯示及仪表提示功能使驾驶员实时了解方向盘是否回正，辅助驾驶员更高效停车，以及在驾驶员原地挂P档休息或熄火停车离开两个场景时，能够有效提醒驾驶员方向盘是否回正，养成良好的停车习惯，保护了汽车的转向系统、悬架及轮胎，避免对整车造成伤害，降低车辆的维护成本，保护了汽车的转向系统、悬架及轮胎，避免对整车造成伤害，降低维护成本。

参考文献

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