技术领域
[0001] 本
发明涉及汽车后视镜控制技术领域，尤其涉及一种汽车中央后视镜智能调节系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 汽车中央后视镜是保证行车安全必不可少的部件。现有汽车中央后视镜一般是纯机械式的和电控式的。纯机械式的，需要直接手握侧后视镜进行扳动才能完成调节；电控式的，通过手动操作按钮，由上下
电机控制侧后视镜垂直方向的
角度，由左右电机控制侧后视镜
水平方向的角度，这种调节相当于半自动式的调节。
[0003] 中国
专利公开号101315561A，公开日2008年12月3日，发明的名称为记忆存储式后视镜和座椅控制系统，该
申请案公开了一种记忆存储式后视镜和座椅控制系统，其中：
电子控制单元对
信号做出响应，并发出各种控制指令；
传感器用来负责检测和提供控制系统需要的信号，并将检测到的信号传递给电子控制单元；执行器按照电子控制单元的指示进行动作，完成电子控制单元发出的各种指令；记忆存储
电路用于存储后视镜和座椅的
位置信息；后视镜调节电路、座椅调节电路根据电子控制单元的
控制信号来调节左右后视镜、座椅的运动；
键盘控制电路通过按键向电子控制单元输入控制信号，并存储座椅、后视镜调节的信息；信号采集电路通过传感器采集座椅和后视镜位置信号，并返回给电子控制单元。其不足之处是，该控制系统只能按照驾驶员预先存储的数据将中央后视镜调整到特
定位置，驾驶员必需事先进行存储操作，且当驾驶员调整了座椅位置或在汽车行驶过程中驾驶员调整了坐姿时，不能对中央后视镜进行相应调整。
发明内容
[0004] 本发明的目的是克服现有汽车中央后视镜智能调节系统不能实时调整中央后视镜的技术问题，提供了一种汽车中央后视镜智能调节系统及其控制方法，其能够计算出驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位，并根据这些信息实时调整中央后视镜的位置，使中央后视镜始终位于在最佳位置，保证了驾驶员始终获得最佳
视野。
[0005] 为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
[0006] 本发明的一种汽车中央后视镜智能调节系统，包括中央处理单元、存储单元、转向模
块、摄像头、按键组、检测驾驶员座椅前后位置的位置检测模块和检测驾驶员座椅倾斜角度的角度检测模块，所述转向模块包括驱动中央后视镜上下转动的第一
驱动电机和驱动中央后视镜左右转动的第二驱动电机，所述摄像头设置在汽车
驾驶室的顶部且位于驾驶员座椅的前方，所述中央处理单元、存储单元和按键组设置在汽车控制台上，所述中央处理单元分别与存储单元、第一驱动电机、第二驱动电机、摄像头、按键组、位置检测模块和角度检测模块电连接。
[0007] 在本技术方案中，汽车启动后，智能调节系统上电工作。用户可通过按键组向智能调节系统发送控制指令。
[0008] 当中央处理单元接收到按键组发送的自动实时调节命令时，智能调节系统进入自动实时调节工作模式。摄像头实时采集驾驶员头部及其上方的图像信息，将采集到的图像信息发送到中央处理单元，位置检测模块实时检测驾驶员座椅前后的位置，并将位置信息发送到中央处理单元，角度检测模块实时检测驾驶员座椅倾斜的角度，并将角度信息发送到中央处理单元。中央处理单元对接收到的图像信息进行处理，获得图像中驾驶员眼睛的位置以及驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离，中央处理单元根据驾驶员座椅前后的位置、驾驶员座椅倾斜的角度以及图像中驾驶员眼睛的位置、驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离计算出驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位。中央处理单元根据驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位在存储单元存储的目标位置表格中查找出中央后视镜需要转动到的目标位置，目标位置表格内存储有多个包含驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位的数据组以及与这些数据组一一对应的中央后视镜需要调节到的目标位置。中央处理单元通过转向模块控制中央后视镜左右转动和上下转动，将中央后视镜调整到目标位置。
[0009] 当中央处理单元接收到按键组发送的手动调节命令时，智能调节系统进入手动调节工作模式，中央处理单元读取用户通过按键组发送的转向指令，根据转向指令控制中央后视镜左右转动和上下转动，将中央后视镜调整到用户
指定的位置。手动调节完成后，用户还可按下按键组中的存储按键，中央处理单元将当前驾驶员的脸部图像和当前中央后视镜的位置存储在存储单元中。下次驾驶员只需按下相应按键，中央处理单元通过摄像头采集驾驶员的脸部图像，中央处理单元对脸部图像进行识别处理，与存储的脸部图像进行比较，从而确定驾驶员的身份，查找出该驾驶员预先存储的中央后视镜位置数据，中央处理单元将中央后视镜调整到相应位置。
[0010] 作为优选，所述一种汽车中央后视镜智能调节系统还包括
车速传感器、第一光敏传感器和第二光敏传感器，所述车速传感器设置在汽车
变速器输出轴上，所述第一光敏传感器和第二光敏传感器都设置在中央后视镜上，第一光敏传感器朝向汽车前方，第二光敏传感器朝向汽车后方，所述中央处理单元分别与车速传感器、第一光敏传感器和第二光敏传感器电连接，所述中央后视镜为光学防眩目后视镜。
[0011] 中央处理单元通过车速传感器检测汽车的车速，当汽车车速大于设定值时，中央处理单元通过第一光敏传感器检测前方照射到中央后视镜上的光，通过第二光敏传感器检测后方照射到中央后视镜上的光。当汽车后方有强光照射到中央后视镜上时，第二光敏传感器检测到的光强大于第一光敏传感器检测到的光强且光强差大于设定值，中央处理单元通过转向模块控制中央后视镜向上转动一定角度，由于中央后视镜为光学防眩目后视镜，中央后视镜内反射率低的内镜片起作用，使反射到驾驶员眼睛上的光减弱。
[0012] 作为优选，所述一种汽车中央后视镜智能调节系统还包括显示屏、
无线通信模块和远程电脑终端，所述显示屏设置在汽车控制台上，所述无线通信模块设置在汽车上，所述中央处理单元分别与显示屏和无线通信模块电连接，所述无线通信模块通过无线通信网络与远程电脑终端无线连接。显示屏显示操作界面和相关信息，中央处理单元通过无线通信模块与远程电脑终端通信。用户可将存储的驾驶员头像信息及其对应的中央后视镜位置信息发送到远程电脑终端存储，当用户驾驶其他同类型车辆时可从远程电脑终端下载该存储的数据，无需再次调节
[0013] 作为优选，所述一种汽车中央后视镜智能调节系统还包括设置在汽车控制台上的声音输出模块，所述第一驱动电机的
转轴上设有第一角度传感器，所述第二驱动电机的转轴上设有第二角度传感器，所述中央处理单元分别与声音输出模块、第一角度传感器和第二角度传感器电连接。第一角度传感器检测第一驱动电机转轴的转动角度，第二角度传感器检测第二驱动电机转轴的转动角度，中央处理单元根据第一角度传感器和第二角度传感器发回的检测数据判断第一驱动电机和第二驱动电机是否转动到位，如果转动不到位，中央处理单元控制声音输出模块发出语音报警，提醒驾驶员及时修理。
[0014] 作为优选，所述一种汽车中央后视镜智能调节系统还包括调节驾驶员座椅前后位置和倾斜角度的座椅调节机构，所述座椅调节机构与中央处理单元电连接。
[0015] 手动调节完成后，用户可按下按键组中的存储按键，中央处理单元将当前驾驶员的脸部图像、驾驶员座椅前后的位置、驾驶员座椅倾斜的角度和当前中央后视镜的位置存储在存储单元中。下次驾驶员只需按下相应按键，中央处理单元通过摄像头采集驾驶员的脸部图像，中央处理单元对脸部图像进行识别处理，与存储的脸部图像进行比较，从而确定驾驶员的身份，查找出该驾驶员预先存储的中央后视镜位置数据、驾驶员座椅前后的位置数据和驾驶员座椅倾斜的角度数据，中央处理单元通过转向模块将中央后视镜调整到相应位置，通过座椅调节机构将驾驶员座椅调整到相应位置。
[0016] 本发明的一种汽车中央后视镜智能调节系统的控制方法，包括以下步骤：
[0017] S1：汽车启动后，智能调节系统上电工作，中央处理单元接收按键组发送的控制命令，当中央处理单元接收到按键组发送的自动实时调节命令时，执行步骤S2，当中央处理单元接收到按键组发送的手动调节命令时，执行步骤S3；
[0018] S2：智能调节系统进入自动实时调节工作模式，自动实时调节工作模式包括以下步骤：
[0019] S21：摄像头采集驾驶员头部及其上方的图像信息，将采集到的图像信息发送到中央处理单元，位置检测模块检测驾驶员座椅前后的位置，并将位置信息发送到中央处理单元，角度检测模块检测驾驶员座椅倾斜的角度，并将角度信息发送到中央处理单元；
[0020] S22：中央处理单元对接收到的图像信息进行处理，获得图像中驾驶员眼睛的位置以及驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离，中央处理单元根据驾驶员座椅前后的位置、驾驶员座椅倾斜的角度以及图像中驾驶员眼睛的位置、驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离计算出驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位；
[0021] S23：中央处理单元根据驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位在存储单元存储的目标位置表格中查找出中央后视镜需要转动到的目标位置；
[0022] S24：中央处理单元通过转向模块控制中央后视镜左右转动和上下转动，将中央后视镜调整到目标位置，接着重新执行步骤S21；
[0023] S3：智能调节系统进入手动调节工作模式，中央处理单元读取用户通过按键组发送的转向指令，根据转向指令控制中央后视镜左右转动和上下转动，将中央后视镜调整到用户指定的位置。
[0024] 作为优选，所述步骤S23中的目标位置表格中存储有多个包含驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位的数据组以及与这些数据组一一对应的中央后视镜需要调节到的目标位置。
[0025] 作为优选，所述步骤S1中，当中央处理单元接收到驾驶员通过按键组发送的使用存储数据调节命令时执行步骤S4，步骤S4：智能调节系统进入使用存储数据调节模式，中央处理单元通过摄像头采集驾驶员的脸部图像，中央处理单元对脸部图像进行识别处理，与预先存储的脸部图像进行比较，从而确定驾驶员的身份，查找出该驾驶员预先存储的中央后视镜位置信息，中央处理单元将中央后视镜调整到该位置信息记载的位置。
[0026] 作为优选，在执行步骤S1至S4过程中，中央处理单元通过车速传感器检测汽车的车速，当汽车车速大于设定值时，中央处理单元通过第一光敏传感器检测前方照射到中央后视镜上的光，通过第二光敏传感器检测后方照射到中央后视镜上的光，如果第二光敏传感器检测到的光强大于第一光敏传感器检测到的光强且光强差大于设定值，中央处理单元通过转向模块控制中央后视镜向上转动一定角度。由于中央后视镜为光学防眩目后视镜，当中央后视镜向上转动一定角度后，中央后视镜内反射率低的内镜片起作用，使反射到驾驶员眼睛上的光减弱。
[0027] 本发明的实质性效果是（：1）通过采集驾驶员眼睛的位置、驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离、驾驶员座椅前后的位置以及驾驶员座椅倾斜的角度计算出驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位，并根据驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位实时调整中央后视镜的位置，使中央后视镜始终位于在最佳位置，保证了驾驶员始终获得最佳视野。（2）当汽车后方有强光照射到中央后视镜上时，中央处理单元通过转向模块控制中央后视镜向上转动一定角度，中央后视镜内反射率低的内镜片起作用，使反射到驾驶员眼睛上的光减弱。（3）转向模块出现故障时能够及时提醒驾驶员检修，防止中央后视镜调整不到位影响行车安全。
附图说明
[0028] 图1是本发明的一种电路原理连接
框图。
[0029] 图中：1、中央处理单元，2、存储单元，3、转向模块，4、摄像头，5、按键组，6、位置检测模块，7、角度检测模块，8、第一驱动电机，9、第二驱动电机，10、车速传感器，11、第一光敏传感器，12、第二光敏传感器，13、显示屏，14、无线通信模块，15、远程电脑终端，16、声音输出模块，17、第一角度传感器，18、第二角度传感器，19、座椅调节机构。
具体实施方式
[0030] 下面通过
实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0031] 实施例：本发明的一种汽车中央后视镜智能调节系统，如图1所示，包括中央处理单元1、存储单元2、转向模块3、摄像头4、按键组5、检测驾驶员座椅前后位置的位置检测模块6、检测驾驶员座椅倾斜角度的角度检测模块7、车速传感器10、第一光敏传感器11、第二光敏传感器12、显示屏13、无线通信模块14、远程电脑终端15、声音输出模块16以及调节驾驶员座椅前后位置和倾斜角度的座椅调节机构19，转向模块3包括驱动中央后视镜上下转动的第一驱动电机8和驱动中央后视镜左右转动的第二驱动电机9，第一驱动电机8的转轴上设有第一角度传感器17，第二驱动电机9的转轴上设有第二角度传感器18，摄像头4设置在汽车驾驶室的顶部且位于驾驶员座椅的前方，中央处理单元1、存储单元3、按键组5、显示屏13
和声音输出模块16设置在汽车控制台上，车速传感器10设置在
车轮上，第一光敏传感器11和第二光敏传感器12都设置在中央后视镜上，第一光敏传感器11朝向汽车前方，第二光敏传感器12朝向汽车后方，无线通信模块14设置在汽车上，中央处理单元1分别与存储单元2、第一驱动电机8、第二驱动电机9、摄像头4、按键组5、位置检测模块6、角度检测模块7、车速传感器10、第一光敏传感器11、第二光敏传感器12、显示屏13、无线通信模块14、声音输出模块16、第一角度传感器17、第二角度传感器18和座椅调节机构19电连接，无线通信模块14通过无线通信网络与远程电脑终端15无线连接。
[0032] 中央后视镜为光学防眩目后视镜，存储单元2为EEPROM，位置检测模块6为直线位移传感器，角度检测模块7为
角位移传感器。汽车启动后，智能调节系统上电工作，用户可通过按键组5向智能调节系统发送控制指令。
[0033] 当中央处理单元1接收到按键组5发送的自动实时调节命令时，智能调节系统进入自动实时调节工作模式。摄像头4实时采集驾驶员头部及其上方的图像信息，将采集到的图像信息发送到中央处理单元1，位置检测模块6实时检测驾驶员座椅前后的位置，并将位置信息发送到中央处理单元1，角度检测模块7实时检测驾驶员座椅倾斜的角度，并将角度信息发送到中央处理单元1。中央处理单元1对接收到的图像信息进行处理，获得图像中驾驶员眼睛的位置以及驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离，中央处理单元1根据驾驶员座椅前后的位置、驾驶员座椅倾斜的角度以及图像中驾驶员眼睛的位置、驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离计算出驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位。中央处理单元1根据驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位在存储单元2存储的目标位置表格中查找出中央后视镜需要转动到的目标位置，目标位置表格内存储有多个包含驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位的数据组以及与这些数据组一一对应的中央后视镜需要调节到的目标位置。中央处理单元1通过转向模块3控制中央后视镜左右转动和上下转动，将中央后视镜调整到目标位置。
[0034] 当中央处理单元1接收到按键组5发送的手动调节命令时，智能调节系统进入手动调节工作模式，中央处理单元1读取用户通过按键组5发送的转向指令，根据转向指令控制中央后视镜左右转动和上下转动，将中央后视镜调整到用户指定的位置。手动调节完成后，用户可按下按键组5中的存储按键，中央处理单元1将当前驾驶员的脸部图像、驾驶员座椅前后的位置、驾驶员座椅倾斜的角度和当前中央后视镜的位置存储在存储单元2中。下次驾驶员只需按下相应按键，中央处理单元1通过摄像头4采集驾驶员的脸部图像，中央处理单元1对脸部图像进行识别处理，与存储的脸部图像进行比较，从而确定驾驶员的身份，查找出该驾驶员预先存储的中央后视镜位置数据、驾驶员座椅前后的位置数据和驾驶员座椅倾斜的角度数据，中央处理单元1通过转向模块3将中央后视镜调整到相应位置，通过座椅调节机构19将驾驶员座椅调整到相应位置。
[0035] 中央处理单元1通过车速传感器10检测汽车的车速，当汽车车速大于设定值时，中央处理单元1通过第一光敏传感器11检测前方照射到中央后视镜上的光，通过第二光敏传感器12检测后方照射到中央后视镜上的光。当汽车后方有强光照射到中央后视镜上时，第二光敏传感器12检测到的光强大于第一光敏传感器11检测到的光强且光强差大于设定值，中央处理单元1通过转向模块3控制中央后视镜向上转动一定角度，由于中央后视镜为光学防眩目后视镜，中央后视镜内反射率低的内镜片起作用，使反射到驾驶员眼睛上的光减弱。
[0036] 显示屏13显示操作界面和相关信息，中央处理单元1通过无线通信模块14与远程电脑终端15通信。用户可将存储的驾驶员头像信息及其对应的中央后视镜位置数据、驾驶员座椅前后位置数据、驾驶员座椅倾斜角度数据发送到远程电脑终端15存储，当用户驾驶其他同类型车辆时可从远程电脑终端15下载该存储的数据，车内的汽车中央后视镜智能调节系统自动将中央后视镜位置、驾驶员座椅前后位置和驾驶员座椅倾斜角调整到位，无需再次调节。
[0037] 第一角度传感器17检测第一驱动电机8转轴的转动角度，第二角度传感器18检测第二驱动电机9转轴的转动角度，中央处理单元1根据第一角度传感器17和第二角度传感器18发回的检测数据判断第一驱动电机8和第二驱动电机9是否转动到位，如果转动不到位，中央处理单元1控制声音输出模块16发出语音报警，提醒驾驶员及时修理。
[0038] 本发明的一种汽车中央后视镜智能调节系统的控制方法，适用于上述的一种汽车中央后视镜智能调节系统，包括以下步骤：
[0039] S1：汽车启动后，智能调节系统上电工作，中央处理单元1接收按键组5发送的控制命令，当中央处理单元1接收到按键组5发送的自动实时调节命令时，执行步骤S2，当中央处理单元1接收到按键组5发送的手动调节命令时，执行步骤S3，当中央处理单元1接收到按键组5发送的使用存储数据调节命令时执行步骤S4；
[0040] S2：智能调节系统进入自动实时调节工作模式，自动实时调节工作模式包括以下步骤：
[0041] S21：摄像头4采集驾驶员头部及其上方的图像信息，将采集到的图像信息发送到中央处理单元1，位置检测模块6检测驾驶员座椅前后的位置，并将位置信息发送到中央处理单元1，角度检测模块7检测驾驶员座椅倾斜的角度，并将角度信息发送到中央处理单元1；
[0042] S22：中央处理单元1对接收到的图像信息进行处理，获得图像中驾驶员眼睛的位置以及驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离，中央处理单元1根据驾驶员座椅前后的位置、驾驶员座椅倾斜的角度以及图像中驾驶员眼睛的位置、驾驶员眼睛与驾驶室顶部的距离计算出驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位；
[0043] S23：中央处理单元1根据驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位在存储单元2存储的目标位置表格中查找出中央后视镜需要转动到的目标位置，目标位置表格中存储有多个包含驾驶员眼睛与中央后视镜之间的距离和方位的数据组以及与这些数据组一一对应的中央后视镜需要调节到的目标位置；
[0044] S24：中央处理单元1通过转向模块3控制中央后视镜左右转动和上下转动，将中央后视镜调整到目标位置，接着重新执行步骤S21；
[0045] S3：智能调节系统进入手动调节工作模式，中央处理单元1读取用户通过按键组5发送的转向指令，根据转向指令控制中央后视镜左右转动和上下转动，将中央后视镜调整到用户指定的位置。
[0046] S4：智能调节系统进入使用存储数据调节模式，中央处理单元1通过摄像头4采集驾驶员的脸部图像，中央处理单元1对脸部图像进行识别处理，与预先存储的脸部图像进行比较，从而确定驾驶员的身份，查找出该驾驶员预先存储的中央后视镜位置数据、驾驶员座椅前后的位置数据和驾驶员座椅倾斜的角度数据，中央处理单元1通过转向模块3将中央后视镜调整到相应位置，通过座椅调节机构19将驾驶员座椅调整到相应位置。
[0047] 在执行步骤S1至S4过程中，中央处理单元1通过车速传感器10检测汽车的车速，当汽车车速大于设定值时，中央处理单元1通过第一光敏传感器11检测前方照射到中央后视镜上的光，通过第二光敏传感器12检测后方照射到中央后视镜上的光，如果第二光敏传感器12检测到的光强大于第一光敏传感器11检测到的光强且光强差大于设定值，中央处理单元1通过转向模块3控制中央后视镜向上转动一定角度。由于中央后视镜为光学防眩目后视镜，当中央后视镜向上转动一定角度后，中央后视镜内反射率低的内镜片起作用，使反射到驾驶员眼睛上的光减弱。
