CN102826122A

CN102826122A - 基于汽车的方向盘旋转角度感应系统、控制方法及汽车

Info

Publication number: CN102826122A
Application number: CN2012102861608A
Authority: CN
Inventors: 李菊林; 胡代春; 官卫乾
Original assignee: Guangdong Coagent Electronics S&T Co Ltd
Current assignee: Guangdong Haobangshou Anyu Technology Co ltd
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2032-08-13
Also published as: CN102826122B

Abstract

本发明公开了基于汽车的方向盘旋转角度感应系统、控制方法及汽车，所述系统包括汽车ECU，以及安装在汽车方向盘上的第一角度传感器和安装在汽车车体上的第二角度传感器，所述汽车ECU分别与所述第一、第二角度传感器通信连接，以有线或无线的方式进行通信；所述第一、第二角度传感器分别用于实时获取汽车方向盘上的第一方向信息、汽车车体的第二方向信息并传送给所述汽车ECU；所述汽车ECU将所述第一方向信息和第二方向信息进行比对计算出当前汽车方向盘的转向角度。通过本发明能精确输出方向盘的转向角度，更有效克服了汽车行车过程中卡死方向盘的情况，保证了行车安全。

Description

基于汽车的方向盘旋转角度感应系统、控制方法及汽车

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其涉及的是一种方向盘旋转角度感应系统、控制方法及汽车。

背景技术

随着社会的进步，人们的生活节奏逐渐加快，汽车作为日常生活中重要的交通工具之一，与人们的联系越来越紧密，同时，对汽车行车安全问题的关注随之提高。其中，与汽车方向盘机械连接的角度传感器的稳定性直接关系到行车安全。目前，汽车上转向控制时普遍采用与汽车方向盘机械连接的角度传感器获取方向盘的转向角度，然而这种将角度传感器直接与方向盘转向柱连接，以获取行车过程中方向盘的转向角度进而控制汽车转向的方式，由于采用机械结构的传动控制，反应灵敏，但在行车过程中容易出现卡死方向盘的情况，存在较大的行车安全隐患。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于汽车的方向盘旋转角度感应系统、方法及汽车，采用非机械结构获取汽车方向盘转向角度进而控制汽车转向，有效克服了汽车行车过程中卡死方向盘的情况。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其中，包括汽车ECU，以及固定在汽车方向盘上的第一角度传感器和固定在汽车车体上的第二角度传感器，所述汽车ECU分别与所述第一角度传感器、第二角度传感器通信连接；其中：

所述第一角度传感器用于实时获取汽车方向盘上的第一方向信息，并将所述第一方向信息传送给所述汽车ECU；

所述第二角度传感器用于实时获取汽车车体的第二方向信息，并将所述第二方向信息传送给所述汽车ECU；

所述汽车ECU将所述第一方向信息和第二方向信息进行比对，根据所述第一方向信息和第二方向信息比对的结果计算出当前汽车方向盘的转向角度，进而控制汽车进行转向。

所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其中，所述第一、第二角度传感器通过地磁场分别获取第一方向信息、第二方向信息。

所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其中，所述第一、第二角度传感器为三维角度传感器。

所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其中，所述第一、第二角度传感器为平面角度传感器，其中，在所述第一角度传感器、第二角度传感器内设置一倾角传感器和MCU，所述倾角传感器用于在所述角度传感器发生倾斜时进行倾斜补偿，所述MCU用于处理倾角传感器的信号以及输出倾斜补偿后的方向数据。

所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其中，所述第一、第二角度传感器分别为陀螺仪、电子罗盘、磁阻传感器、角速度传感器、加速度传感器中的一种或者多种的组合。

一种基于上述任意一项所述方向盘旋转角度感应系统的转向控制方法，其特征在于，包括步骤：

A、通过第一角度传感器实时获取汽车方向盘上的第一方向信息，通过第二角度传感器实时获取汽车车体的第二方向信息，并将所述第一方向信息和第二方向信息传送给汽车ECU；

B、汽车ECU将所述第一方向信息和第二方向信息进行比对，根据所述第一方向信息和第二方向信息比对的结果计算出当前汽车方向盘的实际转向角度；

C、汽车ECU根据计算得出的当前汽车方向盘的实际转向角度控制汽车转向。

一种汽车，包含车体、方向盘，其中，还包含如上述任意一项所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，所述汽车在转向过程中不会出现卡死方向盘的情况。

本发明所提供的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统、方法及汽车，所述系统包括在汽车车体某一处和汽车方向盘上安装的角度传感器，与所述两个角度传感器进行通信连接的汽车电子控制单元ECU，所述角度传感器用于实时获取当前汽车车体和方向盘的方向信息并以有线或无线连接的方式传送给汽车ECU，以计算出当前汽车方向盘的转向角度。由于用角度传感器结合汽车ECU的方式代替传统机械结构的方向盘角度传感器来获取汽车方向盘的转向角度，即采用非机械的结构获取汽车方向盘的转向角度，因此有效克服了汽车行车过程中卡死方向盘的情况，有利于保障行车安全。

附图说明

图1是本发明实施例的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统的示意图。

图2是本发明实施例的一种汽车转向控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，如图1所示，包括汽车ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）300，以及安装在汽车方向盘200上的第一角度传感器310和安装在汽车车体100上的第二角度传感器320，所述汽车ECU300分别与所述第一角度传感器310、第二角度传感器320通信连接，所述第一角度传感器310、第二角度传感器320以有线或无线的方式与所述汽车ECU300进行通信。

其中，所述第一角度传感器310用于实时获取汽车方向盘上的第一方向信息，并将所述第一方向信息传送给所述汽车ECU300，所述第二角度传感器320用于实时获取汽车车体的第二方向信息，并将所述第二方向信息传送给所述汽车ECU300，所述汽车ECU300将收到的所述第一方向信息和第二方向信息进行比对，根据所述第一方向信息和第二方向信息比对的结果计算出当前汽车方向盘的转向角度，进而控制汽车进行转向。

本发明具体实施方式为，所述汽车ECU将收到的所述第一方向信息和第二方向信息进行比对，得出当前汽车方向盘的方向和汽车车体的方向的相对角度，将该相对角度作为当前汽车方向盘的实际转向角度，进而根据该实际转向角度控制汽车转向。

进一步地，所述第一和第二角度传感器通过地磁场获取各自安装点的方向信息，并将获取的方向信息实时传送到所述汽车ECU。由于地磁场不易受地形、天气、或其他障碍物的影响，确保了本发明所述系统在获取当前汽车车体和汽车方向盘方向信息时的可靠性。

较佳的，本发明具体实施方式中，所述第一和/或第二角度传感器既可以为普通角度传感器（即平面角度传感器），又可以为三维角度传感器。当采用平面角度传感器时，需在其内部增设一MCU（Micro Control Unit，微控制单元）和一倾角传感器，该倾角传感器可由陀螺仪或重力传感器实现，用于在所述平面角度传感器发生倾斜时进行倾斜补偿，所述MCU用于处理所述倾角传感器的信号以及输出经过倾斜补偿后的方向数据，这样即使在所述平面角度传感器发生倾斜，输出的方向数据依然准确无误。当采用三维角度传感器时，由于其本身具有倾斜补偿功能，能克服平面角度传感器在使用中的限制，在罗盘发生倾斜时可以自行对罗盘进行倾斜补偿，因此本发明实施例中，优选的采用三维角度传感器。

另外，本发明中所述第一、第二角度传感器可以分别为陀螺仪、电子罗盘、磁阻传感器、角速度传感器、加速度传感器中的一种或者多种的组合。例如可以采用第一、第二角度传感器分别为陀螺仪、磁阻传感器、或者陀螺仪和磁阻传感器代替，基于同样的原理，将所述陀螺仪、磁阻传感器、或者陀螺仪和磁阻传感器安装在汽车车体某一处和汽车方向盘上，用于分别获取汽车方向盘的方向信息和汽车车体的方向信息，并将获取的方向信息以有线或者无线连接的方式传送给汽车ECU，汽车ECU将接收到的汽车方向盘的方向信息和汽车车体的方向信息进行比对，计算出当前汽车方向盘的实际转向角度，汽车ECU根据所述实际转向角度控制汽车转向。

由上述实施例可知，本发明所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，由于采用非机械结构实现机械结构的汽车方向盘转向角度传感器的功能，有效克服了汽车行车过程中卡死方向盘的情况，且获取的方向盘的转向角度信息准确，保证了汽车行车过程中的安全，且其结构简单，成本控制较好，便于市场推广。

基于本发明上述实施例所述的系统，本发明还提供了一种汽车转向控制的方法，所述方法包括步骤：

步骤210、通过所述第一角度传感器实时获取汽车方向盘上的第一方向信息，通过所述第二角度传感器实时获取汽车车体的第二方向信息，并将所述第一方向信息和第二方向信息传送给所述汽车ECU。具体实施情况如上述实施例所述。

步骤220、汽车ECU将所述第一方向信息和第二方向信息进行比对，根据所述第一方向信息和第二方向信息比对的结果计算出当前汽车方向盘的转向角度。具体的，将所述第一角度传感器获取的汽车方向盘的方向减去所述第二角度传感器获取的汽车车体的方向，得出汽车方向盘与汽车车体方向的相对角度，即所述第一方向信息减去所述第二方向信息，得出的汽车方向盘的实际转向角度。具体实施情况如上述实施例所述。

步骤230、汽车ECU根据计算得出的当前汽车方向盘的实际转向角度控制汽车转向。

通过上述实施例控制汽车转向时，避免了由机械结构的方向盘转向角度传感器引起的方向盘卡死的情况，有利于保证行车安全。

基于上述实施例，本发明实施例还提供了一种汽车，包含车体、方向盘，和上述实施例所述的系统，所述汽车在行车过程中不会出现卡死方向盘的情况。具体实施情况参考上述实施例所述，在此不作赘述。

综上所述，本发明提供的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统、方法及汽车，通过在汽车车体某一处和方向盘上分别安装一角度传感器，以获取当前车体和方向盘的方向信息，并将获取的汽车方向盘及汽车车体的方向信息以有线或无线的方式传送给汽车ECU，汽车ECU根据接收到的汽车方向盘和汽车车体的方向信息计算出当前汽车方向盘的实际转向角度，并根据所述方向盘的实际转向角度控制汽车转向。通过本发明采用非机械的结构获取汽车方向盘的转向角度，不仅能精确输出方向盘的实际转向角度，更有效避免了汽车行车过程中卡死方向盘的情况，保证了行车安全。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其特征在于，包括汽车ECU，以及固定在汽车方向盘上的第一角度传感器和固定在汽车车体上的第二角度传感器，所述汽车ECU分别与所述第一角度传感器、第二角度传感器通信连接；其中：

2.根据权利要求1所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其特征在于，所述第一、第二角度传感器通过地磁场分别获取第一方向信息、第二方向信息。

3.根据权利要求1所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其特征在于，所述第一、第二角度传感器为三维角度传感器。

4.根据权利要求1所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其特征在于，所述第一、第二角度传感器为平面角度传感器，其中，在所述第一角度传感器、第二角度传感器内设置一倾角传感器和MCU，所述倾角传感器用于在所述角度传感器发生倾斜时进行倾斜补偿，所述MCU用于处理倾角传感器的信号以及输出倾斜补偿后的方向数据。

5.根据权利要求1所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，其特征在于，所述第一、第二角度传感器分别为陀螺仪、电子罗盘、磁阻传感器、角速度传感器、加速度传感器中的一种或者多种的组合。

6.一种基于权利要求1至5任意一项所述方向盘旋转角度感应系统的转向控制方法，其特征在于，包括步骤：

7.一种汽车，包含车体、方向盘，其特征在于，还包含如权利要求1-5任意一项所述的基于汽车的方向盘旋转角度感应系统，所述汽车在转向过程中不会出现卡死方向盘的情况。