中、重型货车智能化后视镜的设计与研究

苏艳东 孙长勇 王学军 艾欣怡

摘 要：因中、重型货车独特的结构设计，导致在车辆转向时会形成较大的视野盲区。同时后视镜作为安装在汽车上宽度最宽的零部件，由其引发的车辆刮蹭事故也时有发生。由此研究出中、重型货车智能化多功能电动后视镜，具有防盲和折叠功能。利用智能控制系统，根据所收集的汽车方向盘转向的信息自动调整后视镜镜片偏转角度。文章详细地介绍了该项目的研究内容和具体实施方案。

关键词：智能化;电动后视镜;消除盲区;折叠

中图分类号：U469.2  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）21-92-03

Abstract： Due to the unique structural design of medium and heavy trucks， a large blind area is formed when the vehicle turns. At the same time， the rearview mirror， as the widest part installed on the car， causes the car scratch accident from time to time. The intelligent multifunctional electric rearview mirror for medium and heavy trucks is developed， which can prevent blindness and fold. Using the intelligent control system， the deflection Angle of the rearview mirror lens is automatically adjusted according to the information collected from the steering wheel. This paper introduces the research content and specific implementation plan of this project in detail.

Keywords： Intelligence; Electric rearview mirror; Eliminate blind spots; Folding

CLC NO.： U469.2  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）21-92-03

1 引言

隨着时代的进步，科技的迅速发展，汽车的智能化更加普及。在汽车性能提升的同时，汽车的安全性成为一个必须考虑的因素。中、重型货车由于车体体积大，在转向过程中会存在较大的内轮差，形成内侧后方较大的视野盲区，导致驾驶员在转弯、变道等行车过程中观察不到周边车辆及行人而造成交通事故。根据公安部交管局统计，中、重型货车造成的死亡人数占货车造成死亡人数的70%左右。发生交通事故时，因视野盲区导致其在左转弯、右转弯时发生事故分别为 10%、5%左右。因此，如何有效地消除视野盲区成为一个亟待解决的问题。

2 项目简介

该装置是针对中、重型货车在驾驶过程造成车侧后方视野盲区的一套安全驾驶装置。该装置采用智能控制系统，具有防盲和折叠功能。一方面，针对不同的驾驶情况，后视镜做出相应的调整，能有效地清除视野盲区。例如：车辆左转向时，车头和车身形成一定夹角，车身左侧后方就会形成盲区，此时左侧后视镜镜片向外偏转，就可以消除这部分盲区。另外，只有方向盘旋转超过45°时镜片才做调整，目的是避免车辆在正常方向校正过程中由于镜片偏转造成的能量损耗。另一方面，在造成相擦的情况时，后视镜向内折叠，使后视镜最大程度避免被损坏，同时具有折叠功能后视镜的车辆在通过狭窄路段时可以同时或单独折叠，提高了车辆的通过性。

3 项目研究内容

在中、重型货车的两后视镜支架轴上各安装一个直流步进电机，可以使支架向外旋转一定角度或复位;在两后视镜的镜面上各安装一个直流电机，可以使后视镜的镜面向外旋转一定角度或复位;在转向盘轴上安装编码器，产生两个电信号给电控单元（ECU），判断车辆是左转或是右转;在控制电路中设置一个后视镜防盲区选择开关和两个后视镜折叠选择开关，可以选择是否使用智能防盲区装置和两个后视镜是否同时或单独折叠。

当中、重型货车点火开关打开时，IG 线不仅作为供电线，同时作为一个电信号给电控单元（ECU），电控单元（ECU）经分析计算，控制使左、右后视镜支架在直流电机的作用下自动向外旋转，从而带动左、右后视镜向外偏转到能够正常使用的角度;当点火开关关闭的时候，IG线信号消失，电控单元（ECU）不起作用，控制电路使左、右后视镜支架在直流电机的作用下自动向内旋转，从而带动左、右后视镜向内自动折叠到原来的位置。且在点火开关打开时，为了提高车辆的通过性，可以利用两个后视镜折叠选择开关，选择两个后视镜是否同时或单独折叠。

注：a、b、c、d 和 A、B、C、D为双联动开关继电器触点;K1、K2、N1、N2电控单元控制端子;IG为供电与信号端子。

当方向盘左右转动时，编码器在方向盘的转动下产生两个电信号给电控单元（ECU），电控单元（ECU）经分析计算判断车辆是左转或是右转，从而控制左后视镜或右后视镜镜面的直流电机向外旋转一定角度，消除车辆左侧或右侧的视觉盲区，避免安全隐患。当一边的后视镜镜片向外旋转时，另一边不动。当转向完成后，方向盘回正，控制电路使左后视镜镜片或右后视镜镜片在直流电机的作用下相应自动复位回转。

4 项目实施方案

4.1 后视镜智能折叠功能

（1）当中、重型货车点火开关打开时，IG 线既是供电线，同时给电控单元（ECU）一个电信号。

电路 1：蓄电池正极—点火开关—主保险丝—IG端子—电控单元（ECU）—蓄电池负极;IG 线即供电，同时作为电信号。电控单元（ECU）得到信号后分析计算，通过 K1 控制端子，使双联动开关继电器1通电。

电路 2：蓄电池正极—点火开关—主保险丝—IG端子—电控单元（ECU）—K1控制端子—左后视镜折叠选择开关—双联动开关继电器1线圈—蓄电池负极，双联动开关继电器1通电产生磁力，继电器双联动开关被吸到右侧。

电路 3：蓄电池正极—保险丝1—双联动开关继电器1触点B—左后视镜支架轴电机—双联动开关继电器1触点D—蓄电池负极，左后视镜支架轴电机工作，使支架轴向外旋转，因此左后视镜向外偏转到能够正常使用的角度。右后视镜向外偏转控制电路与左后视镜一样，并且两后视镜是同时旋转的。

（2）当点火开关关闭时，IG 线作为供电与信号消失，电控单元（ECU）不起作用，K1 控制端子不能给双联动开关继电器 1 通电，继电器双联动开关自动复位到左侧。

电路：蓄电池正极—保险丝1—双联动开关继电器1触点A—左后视镜支架轴电机—双联动开关继电器1触点C—蓄电池负极，左后视镜支架轴电机反向工作，使支架轴向内旋转，因此带动左后视镜向内自动折叠到原来的位置。右后视镜向内偏转控制电路与左后视镜一样，并且两后视镜是同时旋转的。

（3）在点火开关打开时，为了提高车辆的通过性，可以利用两个后视镜折叠选择开关，选择两个后视镜是否同时或单独折叠。因为两个后视镜折叠选择开关是常闭合开关，当断开其中一个或两个开关，使其中一个或两个后视镜支架轴电机的双联动开关继电器线圈与电控单元（ECU）K1端子断开，导致控制线不通，从而双联动开关继电器线圈不能产生磁力，继电器双联动开关自动复位到左侧。其控制电路与点火开关关闭时是一样的，使其中一个或两个后视镜向内自动折叠到原来的位置。

4.2 后视镜智能防盲功能

当方向盘转动时，编码器根据方向盘的转动情况产生电信号给电控单元（ECU），电控单元（ECU）经分析计算判断车辆是左转或是右转。

（1）当中、重型货车左转弯时 编码器产生信号给电控单元（ECU），经分析计算判断车辆是左转，通过N1控制端子，使双联动开关继电器1通电。

电路 1：蓄电池正极—点火开关—主保险丝—IG端子—电控单元（ECU）—N1控制端子—双联动开关继电器2线圈—蓄电池负极，双联动开关继电器2通电产生磁力，继电器双联动开关被吸到左侧。

电路 2：蓄电池正极—点火开关—主保险丝—后视镜防盲区选择开关—保险丝2—双联动开关继电器2触点C—左后视镜镜面电机—双联动开关继电器2触点a—蓄电池负极，左后视镜镜面向外旋转一定角度。

当中、重型货车左转弯后，方向盘回正，编码器产生信号给电控单元（ECU），经分析计算判断车辆无转向角度，不需要控制后视镜镜面旋转。所以电控单元（ECU）控制N1端子不通电，双联动开关继电器2线圈不产生磁力，继电器双联动开关自动复位到右侧 。

电路3：蓄电池正极—点火开关—主保险丝—后视镜防盲区选择开关—保险丝2—双联动开关继电器2触点d—左后视镜镜面电机—双联动开关继电器2触点b—蓄电池负极，左后视镜镜片在直流电机的作用下相应自动复位回转。

（2）当中、重型货车右转弯时，控制电路与左转弯是一样的。但无论左转弯或右转弯，另外一边电动后视镜镜片不动。

（3）后视镜防盲区选择开关是一个常断开的开关，驾驶员可以根据路况选择是否使用。

5 总结

综上所述，该项目可以有效地清除视野盲区，并且可以最大程度避免刮蹭事故，为汽车行驶的安全性提供保障。与现有防盲区的方法相比，虽然成本相对较高，但结构简单，操作便捷，智能性高，相对于现有防盲區的方法相比，更加的灵活，有很高的应用价值。

参考文献

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