CN112180111A - 轮速传感装置、车辆监控方法和车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，公开了一种轮速传感装置、车辆监控方法和车辆控制装置，其中，轮速传感装置包括传感组件和齿轮，传感组件包括第一传感元件和第二传感元件，齿轮上设有初始轮齿和多个基础轮齿，第一传感元件和第二传感元件用于检测经过各自的检测位置时的初始轮齿及基础轮齿的位置信号，而初始轮齿与基础轮齿在同一检测位置的方位不同，因此，当初始轮齿与基础轮齿分别经过传感组件时，传感组件所检测到的信号不同，相当于在齿轮上设置了能够被检测到的具有标记的轮齿，从而有利于获取轮速传感器的更多信息，进而有利于基于轮速传感器所进行的相关监控。

Description

轮速传感装置、车辆监控方法和车辆控制装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种轮速传感装置、车辆监控方法和车辆控制装置。

背景技术

轮速传感器是车辆非常重要的传感器，为了保证功能安全，需要基于轮速传感器进行相关监控来保证车辆的安全运行。如图1所示，现有的轮速传感器设有齿轮盘10和两个传感元件20，传感元件20设于壳体30上，齿轮盘10上的轮齿是均匀分布的，当齿轮盘10转动的时候，这两个传感元件20都能感受到轮齿的转动。实际上，一个传感元件就能够满足测速要求了，但是，如果需要确定齿轮盘10的转动方向，则一般需要利用两个传感元件20空间上布置让同一个齿经过的时候，两个传感元件20能产生一定的相位差，这样就能根据相位差的大小确定齿轮盘10的转动方向。但是，上述轮速传感器无法获取轮速传感器的更多信息，因此不利于基于轮速传感器所进行的相关监控。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种轮速传感装置、车辆监控方法和车辆控制装置，其能够有利于基于轮速传感器所进行的相关监控。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种轮速传感装置包括传感组件和齿轮，所述传感组件包括第一传感元件和第二传感元件，所述齿轮上设有初始轮齿和多个基础轮齿，所述第一传感元件和所述第二传感元件用于检测经过各自的检测位置时的所述初始轮齿及所述基础轮齿的位置信号；其中，所述初始轮齿及所述基础轮齿在所述齿轮上的设置位置满足：所述初始轮齿与所述基础轮齿在同一检测位置的方位不同。

作为优选方案，所述轮速传感装置还包括固定座和支撑件，所述支撑件的一端连接在所述固定座上，所述支撑件的另一端延伸至所述齿轮的一端面的上方，所述第一传感元件和所述第二传感元件设于所述支撑件上。

作为优选方案，每一所述基础轮齿的中心线均穿过所述齿轮的中心，所述初始齿轮的中心线不穿过所述齿轮的中心；

当所述初始齿轮转动至所述第一传感元件和所述第二传感元件的检测位置时，所述第一传感元件和所述第二传感元件之间的连线在所述齿轮的一端面上的正投影与所述初始齿轮的中心线重叠。

作为优选方案，所述第一传感元件和所述第二传感元件还用于将检测到的信号发送至车辆控制装置，以使所述车辆控制装置根据所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型，并根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控。

为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种基于所述的轮速传感装置的车辆监控方法，包括：

实时接收所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号；

根据所述实时接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型；

根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控。

作为优选方案，所述根据所述实时接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型，具体包括：

对每次接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件检测到的信号，均计算所述第一传感元件检测到的信号与所述第二传感元件检测到的信号之间的相位差；

根据所述相位差，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型。

作为优选方案，所述根据所述相位差，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型，具体包括：

当所述相位差为零时，判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿，否则判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为基础轮齿。

作为优选方案，所述根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控，具体包括：

在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿时，获取当前时刻与上一次判定经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿的时刻之间所判定的基础轮齿的实际数量；

根据所述基础轮齿的实际数量以及基础轮齿的原始数量，判断所述基础轮齿是否缺齿；

当判定所述基础轮齿缺齿时，输出第一报警信号。

作为优选方案，所述根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控，具体包括：

在连续N次判定经过所述传感组件的轮齿类型均为基础齿轮时，判定初始轮齿故障；N为预设的且大于基础轮齿的原始数量的整数；

当判定所述初始轮齿缺齿时，输出第二报警信号。

作为优选方案，所述根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控，具体包括：

根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，确定航迹校正数据；

根据所述航迹校正数据，校正车辆当前航迹信息。

作为优选方案，所述航迹校正数据包括第一航迹校正值和第二航迹校正值，则所述根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，确定航迹校正数据，具体包括：

以i＝0为初始值，在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿时，对i加1；

根据所述i和车轮的圆周长，确定第一航迹校正值；

以j＝0为初始值，在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为基础轮齿时，对j加1；

根据所述j以及预设移动值，确定第二航迹校正值；其中，所述预设移动值为车轮在每转动一个基础轮齿时所对应移动的路程。

为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种车辆控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的车辆监控方法。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供了一种轮速传感装置、车辆监控方法和车辆控制装置，其中，轮速传感装置包括传感组件和齿轮，传感组件包括第一传感元件和第二传感元件，齿轮上设有初始轮齿和多个基础轮齿，第一传感元件和第二传感元件用于检测经过各自的检测位置时的初始轮齿及基础轮齿的位置信号，而初始轮齿与基础轮齿在同一检测位置的方位不同，因此，当初始轮齿与基础轮齿分别经过传感组件时，传感组件所检测到的信号不同，相当于在齿轮上设置了能够被检测到的具有标记的轮齿，从而有利于获取轮速传感器的更多信息，进而有利于基于轮速传感器所进行的相关监控。

附图说明

图1是现有技术中的轮速传感器的结构示意图；

图2是现有技术中的轮速传感器的工作原理图；

图3是现有技术中的轮速传感器发生缺齿故障时检测到的信号图；

图4是本发明实施例中检测到初始轮齿的示意图；

图5是本发明实施例中检测到基础轮齿的示意图；

图6是本发明实施例中检测到初始轮齿和基础轮齿的波形示意图；

图7是本发明实施例中的车辆监控方法的流程图；

图8是本发明实施例中的步骤S3的一种实施方式的流程图；

其中，10、齿轮盘；20、传感元件；30、壳体；1、齿轮；11、初始轮齿；12、基础轮齿；2、第一传感元件；3、第二传感元件；4、支撑件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图4和图5所示，本发明实施例的轮速传感装置包括传感组件和齿轮1，所述传感组件包括第一传感元件2和第二传感元件3，所述齿轮1上设有初始轮齿11和多个基础轮齿12，所述第一传感元件2和所述第二传感元件3用于检测经过各自的检测位置时的所述初始轮齿11及所述基础轮齿12的位置信号；其中，所述初始轮齿11及所述基础轮齿12在所述齿轮1上的设置位置满足：所述初始轮齿11与所述基础轮齿12在同一检测位置的方位不同。

在本发明实施例中，所述轮速传感装置包括传感组件和齿轮1，传感组件包括第一传感元件2和第二传感元件3，齿轮1上设有初始轮齿11和多个基础轮齿12，第一传感元件2和第二传感元件3用于检测经过各自的检测位置时的初始轮齿11及基础轮齿12的位置信号，而初始轮齿11与基础轮齿12在同一检测位置的方位不同，因此，当初始轮齿11与基础轮齿12分别经过传感组件时，传感组件所检测到的信号不同，相当于在齿轮1上设置了能够被检测到的具有标记的轮齿，从而有利于获取轮速传感器的更多信息，进而有利于基于轮速传感器所进行的相关监控。

具体地，所述轮速传感装置还包括固定座(图中未示出)和支撑件4，所述支撑件4的一端连接在所述固定座上，所述支撑件4的另一端延伸至所述齿轮的一端面的上方，所述第一传感元件2和所述第二传感元件3设于所述支撑件4上。通过所述固定座和所述支撑件4可靠地固定所述第一传感元件2和所述第二传感元件3，从而保证所述轮速传感装置正常工作。

结合图4和图5所示，本实施例中的每一所述基础轮齿12的中心线均穿过所述齿轮1的中心，所述初始齿轮11的中心线不穿过所述齿轮1的中心；当所述初始齿轮11转动至所述第一传感元件2和所述第二传感元件3的检测位置时，所述第一传感元件2和所述第二传感元件3之间的连线在所述齿轮1的一端面上的正投影与所述初始齿轮11的中心线重叠。

在本发明实施例中，所有的轮齿径向分布，两个传感元件之间的连线与齿轮1的半径方向呈一定夹角，参阅图6所示，初始轮齿11转过传感组件时能同时通过两个传感元件，基础轮齿12通过传感组件时会在两个传感元件上保持一定的相位差，能检测到齿轮1的转动方向，因此齿轮转动方向的测量不受影响。这样，如果探测到经过的轮齿没有相位差就为初始轮齿11，有相位差就为基础轮齿12。

具体地，所述第一传感元件2和所述第二传感元件3还用于将检测到的信号发送至车辆控制装置，以使所述车辆控制装置根据所述第一传感元件2和所述第二传感元件3发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型，并根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控。通过将所述第一传感元件2和所述第二传感元件3检测到的信号发送至车辆控制装置，以使车辆控制装置获取轮速传感器的更多信息，进而有利于基于轮速传感器所进行的相关监控，比如，对轮速传感器进行缺齿监控、对航迹推算的监控等。

请参阅图7所示，相应地，本发明实施例还提供一种基于所述的轮速传感装置的车辆监控方法，包括步骤S1～S3：

步骤S1，实时接收所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号。

步骤S2，根据所述实时接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型。

在一种可选的实施方式中，所述步骤S2“根据所述实时接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型”，具体包括：

步骤S21，对每次接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件检测到的信号，均计算所述第一传感元件检测到的信号与所述第二传感元件检测到的信号之间的相位差；

步骤S22，根据所述相位差，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型。例如，当所述相位差为零时，判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿，否则判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为基础轮齿，如图6所示。

步骤S3，根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控。

本发明实施例中，由于在齿轮上设置了能够被检测到的具有标记的轮齿(例如初始轮齿)，从而有利于获取轮速传感器的更多信息，进而有利于基于轮速传感器所进行的相关监控，比如，对轮速传感器进行缺齿监控、对航迹推算的监控等。

结合图2和图3所示，在现有技术中，通常利用信号的模式来识别齿轮盘是否缺齿，具体地，假设转速一定，如果缺齿会在传感器信号上产生一些间隔比较大的波形，因此利用这些特性可以判断缺齿，但是，这种基于模式识别的方法精确度较差容易误触发。而本发明实施例以初始轮齿作为起点，只需要统计两个起点之间转动过的基础轮齿的齿数就能判断是否缺齿，从而监控缺齿情况，这比使用基于现有的模式识别的方法简单可靠。下面对本发明实施例的缺齿监控进行举例说明：

在一种可选的实施方式中，所述步骤S3“根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控”，具体包括：

步骤S301，在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿时，获取当前时刻与上一次判定经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿的时刻之间所判定的基础轮齿的实际数量；

步骤S302，根据所述基础轮齿的实际数量以及基础轮齿的原始数量，判断所述基础轮齿是否缺齿；

步骤S303，当判定所述基础轮齿缺齿时，输出第一报警信号；

在一种可选的实施方式中，所述步骤S3“根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控”，还包括：

步骤S304，在连续N次判定经过所述传感组件的轮齿类型均为基础齿轮时，判定初始轮齿故障；N为预设的且大于基础轮齿的原始数量的整数；

步骤S305，当判定所述初始轮齿缺齿时，输出第二报警信号。

在本发明实施例中，有效利用了原有轮速传感器的测速架构，并在其基础上进行改进，使得轮速传感器有了起点信号，利用该起点信号可靠地解决了轮速监控中的缺齿监控问题。

再比如，现有技术基于轮速的航迹推算需要轮速传感器的直接输出，但是这会出现累积误差，而且轮速一旦出现误差就无法校正。而在本发明实施例中，通过在齿轮上设置了能够被检测到的具有标记的轮齿(例如初始轮齿)，以此作为起点，也就是说能够知道车轮正好转过一圈，那么就可以利用这点校正航迹，消除之前的误差。下面对本发明实施例的航迹监控进行举例说明：

在一种可选的实施方式中，所述步骤S3“根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控”，具体包括步骤S311和步骤S312：

步骤S311，根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，确定航迹校正数据。

在本实施例中，所述航迹校正数据包括第一航迹校正值和第二航迹校正值，则所述步骤S311具体包括：

以i＝0为初始值，在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿时，对i加1；

根据所述i和车轮的圆周长，确定第一航迹校正值；

以j＝0为初始值，在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为基础轮齿时，对j加1；

根据所述j以及预设移动值，确定第二航迹校正值；其中，所述预设移动值为车轮在每转动一个基础轮齿时所对应移动的路程。

步骤S312，根据所述航迹校正数据，校正车辆当前航迹信息。

请参阅图8所示，每当检测到初始轮齿时，可以累计一次车辆圆周长，每当检测到的不是初始轮齿时，则累计转过的轮齿对应的车轮所走路程，从而可以精确对车辆的航迹进行校正。另外，基于轮速的航迹推算的具体过程为现有技术，在此不做更多的赘述。在本发明实施例中，有效利用了原有轮速传感器的测速架构，并在其基础上进行改进，使得轮速传感器有了起点信号，利用该起点信号可以知道车轮经过两次起点时正好转过一圈，那么就可以利用这点校正航迹，消除之前的误差，以对航迹进行校正，从而提高了基于轮速的航迹推算的精确度，进而提高了车辆定位精度。

相应地，本发明实施例还提供一种车辆控制装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的车辆监控方法。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述车辆控制装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个车辆控制装置的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述车辆控制装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述车辆控制装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

综上，本发明实施例提供了一种轮速传感装置、车辆监控方法和车辆控制装置，其中，轮速传感装置包括传感组件和齿轮，传感组件包括第一传感元件和第二传感元件，齿轮上设有初始轮齿和多个基础轮齿，第一传感元件和第二传感元件用于检测经过各自的检测位置时的初始轮齿及基础轮齿的位置信号，而初始轮齿与基础轮齿在同一检测位置的方位不同，因此，当初始轮齿与基础轮齿分别经过传感组件时，传感组件所检测到的信号不同，相当于在齿轮上设置了能够被检测到的具有标记的轮齿，从而有利于获取轮速传感器的更多信息，进而有利于基于轮速传感器所进行的相关监控。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种轮速传感装置，其特征在于，包括传感组件和齿轮，所述传感组件包括第一传感元件和第二传感元件，所述齿轮上设有初始轮齿和多个基础轮齿，所述第一传感元件和所述第二传感元件用于检测经过各自的检测位置时的所述初始轮齿及所述基础轮齿的位置信号；其中，所述初始轮齿及所述基础轮齿在所述齿轮上的设置位置满足：所述初始轮齿与所述基础轮齿在同一检测位置的方位不同。

2.如权利要求1所述的轮速传感装置，其特征在于，所述轮速传感装置还包括固定座和支撑件，所述支撑件的一端连接在所述固定座上，所述支撑件的另一端延伸至所述齿轮的一端面的上方，所述第一传感元件和所述第二传感元件设于所述支撑件上。

3.如权利要求2所述的轮速传感装置，其特征在于，每一所述基础轮齿的中心线均穿过所述齿轮的中心，所述初始齿轮的中心线不穿过所述齿轮的中心；

当所述初始齿轮转动至所述第一传感元件和所述第二传感元件的检测位置时，所述第一传感元件和所述第二传感元件之间的连线在所述齿轮的一端面上的正投影与所述初始齿轮的中心线重叠。

4.如权利要求1-3任一项所述的轮速传感装置，其特征在于，所述第一传感元件和所述第二传感元件还用于将检测到的信号发送至车辆控制装置，以使所述车辆控制装置根据所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型，并根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控。

5.一种基于如权利要求1-4任一项所述的轮速传感装置的车辆监控方法，其特征在于，包括：

实时接收所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号；

根据所述实时接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型；

根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控。

6.如权利要求5所述的车辆监控方法，其特征在于，所述根据所述实时接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件发送的信号，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型，具体包括：

对每次接收的所述第一传感元件和所述第二传感元件检测到的信号，均计算所述第一传感元件检测到的信号与所述第二传感元件检测到的信号之间的相位差；

根据所述相位差，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型。

7.如权利要求6所述的车辆监控方法，其特征在于，所述根据所述相位差，判断当前经过所述传感组件的轮齿类型，具体包括：

当所述相位差为零时，判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿，否则判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为基础轮齿。

8.如权利要求5所述的车辆监控方法，其特征在于，所述根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控，具体包括：

在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿时，获取当前时刻与上一次判定经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿的时刻之间所判定的基础轮齿的实际数量；

根据所述基础轮齿的实际数量以及基础轮齿的原始数量，判断所述基础轮齿是否缺齿；

当判定所述基础轮齿缺齿时，输出第一报警信号。

9.如权利要求5所述的车辆监控方法，其特征在于，所述根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控，具体包括：

在连续N次判定经过所述传感组件的轮齿类型均为基础齿轮时，判定初始轮齿故障；N为预设的且大于基础轮齿的原始数量的整数；

当判定所述初始轮齿缺齿时，输出第二报警信号。

10.如权利要求5所述的车辆监控方法，其特征在于，所述根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，对车辆进行监控，具体包括：

根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，确定航迹校正数据；

根据所述航迹校正数据，校正车辆当前航迹信息。

11.如权利要求10所述的车辆监控方法，其特征在于，所述航迹校正数据包括第一航迹校正值和第二航迹校正值，则所述根据当前经过所述传感组件的轮齿类型，确定航迹校正数据，具体包括：

以i＝0为初始值，在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为初始轮齿时，对i加1；

根据所述i和车轮的圆周长，确定第一航迹校正值；

以j＝0为初始值，在判定当前经过所述传感组件的轮齿类型为基础轮齿时，对j加1；

根据所述j以及预设移动值，确定第二航迹校正值；其中，所述预设移动值为车轮在每转动一个基础轮齿时所对应移动的路程。

12.一种车辆控制装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求5至11中任意一项所述的车辆监控方法。

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