CN111516755A - 一种方向盘转角信号校准方法和转角零位确认方法 - Google Patents

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CN111516755A CN202010323785.1A CN202010323785A CN111516755A CN 111516755 A CN111516755 A CN 111516755A CN 202010323785 A CN202010323785 A CN 202010323785A CN 111516755 A CN111516755 A CN 111516755A
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梁军
李泽彬
孙国正
盛凯
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0245—Means or methods for determination of the central position of the steering system, e.g. straight ahead position

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Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，具体地指一种方向盘转角信号校准方法和转角零位确认方法。采集车辆行驶过程中的车速信号和侧向加速度信号，通过车速信号和侧向加速度信号计算方向盘转角变化量，将计算的数值与通过方向盘传感器检测的方向盘转角变化量进行比对，若两者误差在设定范围内，则认为该方向盘传感器的检测是准确的，否则为不准确。本发明可以准确的判断方向盘传感器的检测是否准确，如果不准确，则可以对传感器进行校准，从而提供传感器检测的准确度，本发明采用的校准方法并不需要对汽车进行硬件升级，整个校准方法简单、高效和准确，具有极大的推广价值。

Description

一种方向盘转角信号校准方法和转角零位确认方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，具体地指一种方向盘转角信号校准方法和转角零位确认方法。
背景技术
汽车方向盘转角检测是自动驾驶非常重要的一个环节，自动驾驶既可以通过控制方向盘转角实现汽车转向运动，又可以通过方向盘转角获知或预测汽车运动状态。目前，汽车的方向盘转角是通过方向盘转角传感器检测得到，但这种检测方法会由于传感器件老化、机械部件装配工差、松动、未定期校准等原因造成测量误差。因此，需要修正方向盘转角传感器测量值，以提高方向盘转角信号的准确度。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术提到的技术问题，提供一种方向盘转角信号校准方法和转角零位确认方法。
本发明的技术方案为：一种校准方向盘转角信号的方法，其特征在于：采集车辆行驶过程中的车速信号和侧向加速度信号，通过车速信号和侧向加速度信号计算方向盘转角变化量，将计算的数值与通过方向盘传感器检测的方向盘转角变化量进行比对，若两者误差在设定范围内，则认为该方向盘传感器的检测是准确的，否则为不准确。
进一步的根据车速信号和侧向加速度信号按照下列公式计算方向盘转角变化量：
Figure BDA0002462428710000011
其中：δsw—方向盘转角；
V—车速；
L—轴距；
K—不足转向梯度系数；
i—转向比；
ay—侧向加速度；
计算一段时间内方向盘转角，可以获得该段时间内方向盘转角的变化量。
进一步的当通过车速信号和侧向加速度信号计算的方向盘转角变化量与通过方向盘传感器检测的方向盘转角变化量的误差在2％～5％时，认为该方向盘传感器的检测是准确。
一种方向盘转角零位确认方法，其特征在于：经过校准认为方向盘传感器的检测是准确的后，采集车辆行驶的侧向加速度信号，当侧向加速度信号满足车辆直线行驶的设定要求后，此时的方向盘转角处于零位。
进一步的当侧向加速度信号显示的汽车侧向加速度为0、或是处于-0.2～0.2m/s2范围内、或是在1～2s内处于-0.2～0.2m/s2范围内，可以认为车辆此时为直线行驶。
本发明通过采集汽车行驶过程中的车速和侧向加速度，得到基于侧向加速度获得的方向盘转角变化量，将其与方向盘传感器检测的方向盘转角变化量是否一致，可以准确的判断方向盘传感器的检测是否准确，如果不准确，则可以对传感器进行校准，从而提供传感器检测的准确度，本发明采用的校准方法并不需要对汽车进行硬件升级，整个校准方法简单、高效和准确，具有极大的推广价值。
本发明的校准方法可以准确对方向盘传感器进行校准，得到更准确的方向盘转角信号，可以更准确的获知和预测车辆的运动状态，提升智能网联汽车的运动性能指标。
附图说明
图1：根据侧向加速度校准方向盘转角信号的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本实施例的校准方法是通过测量汽车行驶的车速和侧向加速度来计算汽车行驶过程中的方向盘转角变化量，通过这一计算结果与方向盘传感器实测的方向盘转角变化量进行比对，如果两者的误差在设定范围内，则认定该方向盘传感器检测结果是准确的，否则就是不准确的，需要进行校正。
如图1所示，为本实施例的校准示意图，当车辆行驶时，通过车辆的轮速传感器和车身电子稳定性控制系统分别采集车辆的车速和侧向加速度，按照下列公式计算方向盘的转速：
Figure BDA0002462428710000031
其中：δsw—方向盘转角；
V—车速，通过轮速传感器获得；
L—轴距，车辆参数；
K—不足转向梯度系数，车辆参数；
i—转向比，车辆参数；
ay—侧向加速度，通过车身电子稳定性控制系统获得；
计算一段时间内方向盘转角，可以获得该段时间内方向盘转角的变化量。
然后将计算得到的方向盘转角变化量与方向盘传感器检测到的方向盘转角变化量进行比对，如果两者的误差在小于5％(也可以是任何合适的值)时，认为该方向盘传感器的检测是准确，否则就认为该传感器是不准确的，存在较大的误差，需要进行校正。
经过校准认为方向盘传感器的检测是准确的后，采集车辆行驶的侧向加速度信号，当侧向加速度信号显示的汽车侧向加速度为0、或是处于-0.2～0.2m/s2(任何合适的较小值)范围内、或是在1～2s内处于-0.2～0.2m/s2(任何合适的较小值)范围内，可以认为车辆此时为直线行驶。当判定车辆为直线行驶时，确认此时的方向盘转角处于零位。
现以实际情况对本发明进行阐述：对某车龄为5年的车辆进行校准，当车辆正常行驶时，采集车辆的车速信号和侧向加速度信号，分别得到车速为10m/s、侧向加速度为0m/s2，或是处于-0.2～0.2m/s2范围内、或是在1～2s内处于-0.2～0.2m/s2范围内，则认为此时车辆为直线行驶，t(任意t均可)时间后，再次采集车辆的车速信号为10m/s和侧向加速度信号为3m/s2，则计算出汽车方向盘转角变化量为1.5°，通过方向盘传感器采集到的在此时方向盘转角变化量为1.3°，将两个转角变化量进行比较，发现两者的差值为0.2°，处于设定的误差范围内，认为该车辆的方向盘传感器检测方向盘转角是准确的。
再对方向盘转角零位进行确认，采集车辆的侧向加速度信号，当车辆侧向加速度信号显示的车辆侧向加速度为0时，词汇车辆处于直线行驶状况，此时的方向盘转角正好处于零位，记录此时方向盘传感器检测到的转角信号作为方向盘转角零位位置。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种方向盘转角信号校准方法，其特征在于：采集车辆行驶过程中的车速信号和侧向加速度信号，通过车速信号和侧向加速度信号计算方向盘转角变化量，将计算的数值与通过方向盘传感器检测的方向盘转角变化量进行比对，若两者误差在设定范围内，则认为该方向盘传感器的检测是准确的，否则为不准确。
2.如权利要求1所述的一种方向盘转角信号校准方法，其特征在于：根据车速信号和侧向加速度信号按照下列公式计算方向盘转角：
Figure FDA0002462428700000011
其中：δsw—方向盘转角；
V—车速；
L—轴距；
K—不足转向梯度系数；
i—转向比；
ay—侧向加速度；
计算一段时间内方向盘转角，可以获得该段时间内方向盘转角的变化量。
3.如权利要求1所述的一种方向盘转角信号校准方法，其特征在于：当通过车速信号和侧向加速度信号计算的方向盘转角变化量与通过方向盘传感器检测的方向盘转角变化量的误差在2％～5％时，认为该方向盘传感器的检测是准确。
4.一种进行了权利要求1所述方法进行校准的方向盘转角零位确认方法，其特征在于：经过校准认为方向盘传感器的检测是准确的后，采集车辆行驶的侧向加速度信号，当侧向加速度信号满足车辆直线行驶的设定要求后，此时的方向盘转角处于零位。
5.如权利要求4所述的一种方向盘转角零位确认方法，其特征在于：当侧向加速度信号显示的汽车侧向加速度为0、或是处于-0.2～0.2m/s2范围内、或是在1～2s内处于-0.2～0.2m/s2范围内，可以认为车辆此时为直线行驶。
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