CN114056426A - 实时转向显示方法、装置、系统 - Google Patents

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CN114056426A CN202010744012.0A CN202010744012A CN114056426A CN 114056426 A CN114056426 A CN 114056426A CN 202010744012 A CN202010744012 A CN 202010744012A CN 114056426 A CN114056426 A CN 114056426A
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Abstract

本发明提供一种实时转向显示方法、装置、系统，转向显示方法包括：获取方向盘旋转角度；根据所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，其中，所述单位因子为所述方向盘每旋转单位角度时，用于控制所述车轮旋转的横向拉杆移动的距离，所述停止行程为所述横向拉杆的限制移动距离；显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度。本发明使得驾驶员能够实时获知手持方向盘的当前位置，从而便于驾驶员在任意驾驶情况下皆可通过方向盘和/或车轮的旋转幅度进行平稳地驾驶。

Description

实时转向显示方法、装置、系统
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，尤其涉及一种实时转向显示方法、装置、系统。
背景技术
目前，各类车辆上皆没有供驾驶员了解手持方向盘的当前位置以及车轮位置的方式，而在这样的情况下，驾驶员很难平稳地停放车辆，并且在停放结束后，驾驶员也无法知道车轮以及手持方向盘是否位于中心位置。
对于包括转向线控系统的电动助力转向系统而言，驾驶员不清楚手持方向盘位置，容易导致事故的发生。例如，当初始力施加在车辆上使得手持方向盘的位置并非在中心位置，从而使得驾驶员不清楚手持方向盘的位置；又例如，有时手持方向盘已经转过一圈，但驾驶员认为手持方向盘仍在中心位置。
当在较窄的空间内或需要经常转向的空间内驾驶车辆，获知手持方向盘的位置是十分有用的，尤其对于新手驾驶员。
因此，如何使得驾驶员能够实时获知手持方向盘的当前位置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明为了克服上述相关技术存在的缺陷，提供一种实时转向显示方法、装置、系统，本文描述的技术方案至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本发明的一个方面，提供一种实时转向显示方法，包括：
获取方向盘旋转角度；
根据所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，其中，所述单位因子为所述方向盘每旋转单位角度时，用于控制所述车轮旋转的横向拉杆移动的距离，所述停止行程为所述横向拉杆的限制移动距离；
显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度。
在本发明的一些实施例中，所述获取方向盘旋转角度包括：
自车辆的转向角度传感器获取所述方向盘旋转角度。
在本发明的一些实施例中，所述获取方向盘旋转角度包括：
自电动助力转向系统的转向轴位置传感器获取所述方向盘旋转角度。
在本发明的一些实施例中，所述显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度包括：
显示所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比；以及
显示所述车轮旋转幅度。
在本发明的一些实施例中，所述显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度包括：
提供一指示所述车轮旋转幅度以及所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比范围的扇形形状；
提供一经过所述扇形形状的圆心的条状图标，所述条状图标在所述扇形形状内的转动角度表示所述车轮旋转幅度。
在本发明的一些实施例中，所述显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度还包括：
于所述扇形形状的弧形边缘设置刻度，所述刻度用以表示所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比。
在本发明的一些实施例中，所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比根据如下公式计算：
(所述方向盘旋转角度/单位角度*单位因子*方向因子)/停止行程。
在本发明的一些实施例中，所述方向盘和/或车轮的旋转幅度显示于车辆仪表盘或设置在车辆上的多媒体显示器。
根据本发明的又一方面，还提供一种实时转向显示装置，包括：
获取模块，用于获取方向盘旋转角度；
计算模块，用于根据所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，其中，所述单位因子为所述方向盘每旋转单位角度时，用于控制所述车轮旋转的横向拉杆移动的距离，所述停止行程为所述横向拉杆的限制移动距离；
显示控制模块，用于控制显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度。
根据本发明的又一方面，还提供一种实时转向显示系统，包括：
传感器，用于采集方向盘旋转角度；
显示器，用于显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度；
总线模块，用于所述转向显示系统内各模块之间的通信；以及
如上所述的转向显示装置。
相比现有技术，本发明的优势至少包括：
通过所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，从而能够在车辆内显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，使得驾驶员能够实时获知手持方向盘的当前位置，从而便于驾驶员在任意驾驶情况下皆可通过方向盘和/或车轮的旋转幅度进行平稳地驾驶。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1示出了根据电动转向助力系统的示意图。
图2示出了根据本发明实施例的实时转向显示方法的流程图。
图3示出了根据本发明实施例的显示所述方向盘以及车轮的旋转幅度的示意图。
图4示出了根据本发明实施例的实时转向显示装置的模块图。
图5示出了根据本发明实施例的实时转向显示系统的模块图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此，实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
如本文使用的术语模块及子模块，指的是提供所描述的功能的、诸如专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或集群)和储存介质、组合逻辑电路和/或其它合适组件的一个或多个处理电路。可以理解，下面描述的子模块可以组合和/或进一步划分。
现在参考附图，其中，技术方案会参考具体实施例来描述，且不限于相同的实施例。图1示出了根据一种电动转向助力系统的示意图。电动转向助力系统例如可以包括方向盘110、转向轴120、转矩传感器130、助力器(例如包括助力电动机140及减速器150)、转向器160。
驾驶员操纵方向盘110转向时，转矩传感器120检测出驾驶员的转向力矩，车速传感器检测出汽车的行驶车速，助力电动机140的控制器根据转向力矩和汽车行驶车速确定助力电动机140的控制电流，并基于控制电流控制助力电动机140的转矩大小和转动方向，电机转矩经电机减速器150放大，作用于转向轴120上作为电机助力矩，方向盘110的转向力矩和助力器的电机助力矩共同作用在转向器160上，通过横向拉杆180驱动车轮170转动，实现转向功能。图1仅仅是示意性地得出电动转向助力系统，本发明并非以此为限制。在车辆中，为了实现转向保护，方向盘110可以设置有转向角度传感器111(也就是由车辆提供的转向角度传感器)以进行方向盘110的旋转角度进行感测。进一步地，当电动转向助力系统的转向轴120也可以设置有转向轴位置传感器190以感测转向轴120的旋转角度。本发明可以适用于具有转向角度传感器111和/或转向轴位置传感器190的车辆中。
图2示出了根据本发明实施例的实时转向显示方法的流程图。
步骤S210：获取方向盘旋转角度。
在本发明的一些实施例中，可以自车辆的转向角度传感器获取所述方向盘旋转角度。在本发明的另一些实施例中，自电动助力转向系统的转向轴位置传感器获取所述方向盘旋转角度。车辆的转向角度传感器与电动助力转向系统的转向轴位置传感器输出的角度相同。进一步地，车辆的转向角度传感器与电动助力转向系统的转向轴位置传感器可以感测大于360度的旋转角度。
步骤S220：根据所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，其中，所述单位因子为所述方向盘每旋转单位角度时，用于控制所述车轮旋转的横向拉杆(图1所示180)移动的距离，所述停止行程为所述横向拉杆的限制移动距离。
进一步地，在转向器通过齿条控制横向拉杆移动的实施例中，所述单位因子为所述方向盘每旋转单位角度时，齿条移动的距离。所述停止行程为所述横向拉杆在任一一个方向上(向左/向右)的限制移动距离。
具体而言，在本发明的具体实施例中，步骤S220根据所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比，并可以以此表示车轮的旋转幅度。
具体而言，所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比根据如下公式计算：
(所述方向盘旋转角度/单位角度*单位因子*方向因子)/停止行程。其中，方向盘旋转角度有正负号，默认为向左转方向为负值，方向因子为1，如果相反，取方向因子为-1。
在本发明的各个实施例中，单位角度可以是360度，本发明并非以为限制。
步骤S230：显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度。
具体而言，所述方向盘和/或车轮的旋转幅度显示于车辆仪表盘或设置在车辆上的多媒体显示器，本发明并非以此为限制。所述方向盘和/或车轮的旋转幅度可以显示于车辆内任意具有显示功能的且可供驾驶员观察的设备上，例如，以一定透明度显示/投影于车窗上、后视镜上。
具体而言，步骤S230包括显示所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比以及显示所述车轮旋转幅度。
具体地显示方式可以参见图3，图3示出了根据本发明实施例的显示所述方向盘以及车轮的旋转幅度的示意图。在图3中，提供一指示所述车轮旋转幅度以及所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比范围的扇形形状。提供一经过所述扇形形状的圆心的条状图标，所述条状图标在所述扇形形状内的转动角度表示所述车轮旋转幅度。于所述扇形形状的弧形边缘设置刻度，所述刻度用以表示所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比。由此，可实现方向盘和车轮的旋转幅度的图形化显示，本发明并非以此为限制，其它的显示方式也在本发明的保护范围之内。
下面结合图4描述本发明提供的实时转向显示装置。实时转向显示装置300包括获取模块310、计算模块320以及显示控制模块330。
获取模块310用于获取方向盘旋转角度；
计算模块320用于根据所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，其中，所述单位因子为所述方向盘每旋转单位角度时，用于控制所述车轮旋转的横向拉杆移动的距离，所述停止行程为所述横向拉杆的限制移动距离；
显示控制模块330用于控制显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度。
下面结合图5描述本发明提供的实时转向显示系统。实时转向显示系统包括传感器400、显示器500、总线模块600以及实时转向显示装置300。
传感器400用于采集方向盘旋转角度。传感器400可以为车辆的转向角度传感器。传感器400也可以为电动助力转向系统的转向轴位置传感器。车辆的转向角度传感器与电动助力转向系统的转向轴位置传感器输出的角度相同。
显示器500用于显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度。显示器500可以为车辆仪表盘或设置在车辆上的多媒体显示器，可以通过人机接口实现所述方向盘和/或车轮的旋转幅度的显示。
总线模块600用于所述实时转向显示系统内各模块之间的通信。
实时转向显示装置300的结构和功能如图4所示，在此不予赘述。
在本发明的示例性实施方式的实时转向显示装置以及实时转向显示系统中，通过所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，从而能够在车辆内显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，使得驾驶员能够实时获知手持方向盘的当前位置，从而便于驾驶员在任意驾驶情况下皆可通过方向盘和/或车轮的旋转幅度进行平稳地驾驶。
图4和图5仅仅是示意性的示出本发明提供的实时转向显示装置以及实时转向显示系统，在不违背本发明构思的前提下，模块的拆分、合并、增加都在本发明的保护范围之内。本发明提供的多模块分层架构实现装置可以由软件、硬件、固件、插件及他们之间的任意组合来实现，本发明并非以此为限。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种实时转向显示方法，其特征在于，包括：
获取方向盘旋转角度；
根据所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，其中，所述单位因子为所述方向盘每旋转单位角度时，用于控制所述车轮旋转的横向拉杆移动的距离，所述停止行程为所述横向拉杆的限制移动距离；
显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度。
2.如权利要求1所述的实时转向显示方法，其特征在于，所述获取方向盘旋转角度包括：
自车辆的转向角度传感器获取所述方向盘旋转角度。
3.如权利要求1所述的实时转向显示方法，其特征在于，所述获取方向盘旋转角度包括：
自电动助力转向系统的转向轴位置传感器获取所述方向盘旋转角度。
4.如权利要求1所述的实时转向显示方法，其特征在于，所述显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度包括：
显示所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比；以及
显示所述车轮旋转幅度。
5.如权利要求4所述的实时转向显示方法，其特征在于，所述显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度包括：
提供一指示所述车轮旋转幅度以及所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比范围的扇形形状；
提供一经过所述扇形形状的圆心的条状图标，所述条状图标在所述扇形形状内的转动角度表示所述车轮旋转幅度。
6.如权利要求5所述的实时转向显示方法，其特征在于，所述显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度还包括：
于所述扇形形状的弧形边缘设置刻度，所述刻度用以表示所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比。
7.如权利要求4至6任一项所述的实时转向显示方法，其特征在于，所述方向盘旋转角度占所述方向盘限制旋转角度的百分比根据如下公式计算：
(所述方向盘旋转角度/单位角度*单位因子*方向因子)/停止行程。
8.如权利要求1至6任一项所述的实时转向显示方法，其特征在于，所述方向盘和/或车轮的旋转幅度显示于车辆仪表盘或设置在车辆上的多媒体显示器。
9.一种实时转向显示装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取方向盘旋转角度；
计算模块，用于根据所述方向盘旋转角度、单位因子以及停止行程计算所述方向盘和/或车轮的旋转幅度，其中，所述单位因子为所述方向盘每旋转单位角度时，用于控制所述车轮旋转的横向拉杆移动的距离，所述停止行程为所述横向拉杆的限制移动距离；
显示控制模块，用于控制显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度。
10.一种实时转向显示系统，其特征在于，包括：
传感器，用于采集方向盘旋转角度；
显示器，用于显示所述方向盘和/或车轮的旋转幅度；
总线模块，用于所述转向显示系统内各模块之间的通信；以及
如权利要求9所述的实时转向显示装置。
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