CN114577237A - 一种pwm手柄的位置确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PWM手柄的位置确定方法及装置，包括实时获取PWM手柄发送的PWM信号的第一调理信号和第二调理信号、以及PWM手柄供电端的供电电压信号；第一调理信号包括PWM信号的第一电平信号和第二电平信号；第二调理信号包括在第一预设电压范围内的第一电压信号和在第二预设电压范围内的第二电压信号；根据实时获取的多个第一调理信号、多个第二调理信号和多个供电电压信号，确定PWM信号的标准占空比；根据标准占空比，确定PWM手柄当前的位置；能够实现准确度较高的PWM手柄当前的位置的确定，从而能够有效降低误动作导致安全事故发生率，并且方法较为简单，响应快。

Description

一种PWM手柄的位置确定方法及装置

技术领域

本发明涉及PWM手柄的信号处理技术领域，尤其涉及一种PWM手柄的位置确定方法及装置。

背景技术

PWM手柄具有广泛的应用领域，例如汽车、医疗器械以及起重机等，操作人员通过控制PWM手柄控制汽车档位或者机械臂提升或下降等操作；PWM手柄发送固定频率的PWM信号，当操作人员手动控制PWM手柄置于某一位置时，控制器能够根据PWM信号的占空比确定当前PWM手柄的位置，从而能够根据PWM手柄的所在位置控制档位的切换或者控制机械臂提升或下降。

由于PWM手柄的内部电路、外部雷达基站或者系统外的同频信号等干扰源会不定时的干扰PWM手柄的信号传输，因此PWM手柄发送PWM信号通常存在干扰信号，该干扰信号会导致控制器采样的占空比和频率不准确，进而使得控制器确定的PWM手柄的位置不准确，容易出现误动作从而导致安全事故发生。

现有技术中，通常根据PWM信号确定多个占空比，对多个占空比进行中值滤波，去掉突变的占空比，以保证数值的稳定性，但该方法的准确度较低，无法对持续时间较长的干扰信号进行有效的滤除；为了实现较为准确的滤波功能，通常采用复杂算法对干扰信号的滤波，使得滤波深度较大，导致系统响应较慢，并且当干扰信号的脉冲幅值与PWM信号接近时，对干扰信号的滤除功能的准确度降低。

发明内容

本发明提供了一种PWM手柄的位置确定方法及装置，能够较为准确的确定PWM手柄的位置。

根据本发明的一方面，提供了一种PWM手柄的位置确定方法，包括：

实时获取所述PWM手柄发送的PWM信号的第一调理信号和第二调理信号、以及所述PWM手柄供电端的供电电压信号；所述第一调理信号包括所述PWM信号的第一电平信号和第二电平信号；所述第二调理信号包括在第一预设电压范围内的第一电压信号和在第二预设电压范围内的第二电压信号；

根据实时获取的多个所述第一调理信号、多个所述第二调理信号和多个所述供电电压信号，确定所述PWM信号的标准占空比；

根据所述标准占空比，确定所述PWM手柄当前的位置。

可选的，根据实时获取的多个所述第一调理信号、多个所述第二调理信号和多个所述供电电压信号，确定所述PWM信号的标准占空比，包括：

根据实时获取的多个所述第一调理信号，确定所述PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率；

根据实时获取的多个所述第二调理信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的估计占空比；

根据实时获取的多个所述供电电压信号，确定位于所述当前信号周期内的所述供电电压信号作为电压采样信号；

根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比。

可选的，根据实时获取的多个所述第一调理信号，确定所述PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率，包括：

根据实时获取的多个所述第一调理信号，确定计数器的起始计数值、中间计数值和终止计数值；所述起始计数值为第一次获取到从第二电平信号跳转为第一电平信号的计数值，所述中间计数值为第一次获取到从第一电平信号跳转为第二电平信号的计数值，所述终止计数值为第二次获取到从第二电平信号跳转为第一电平信号的计数值；其中，所述起始计数值位于所述中间计数值之前，所述中间计数值位于所述终止计数值时间之前；

根据所述起始计数值、所述中间计数值、以及所述计数器的计数频率，确定在当前信号周期内所述第一电平信号的占用时间；

根据所述中间计数值、所述终止计数值、以及所述计数器的计数频率，确定在当前信号周期内所述第二电平信号的占用时间；

根据所述第一电平信号的占用时间和所述第二电平信号的占用时间，确定所述PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率。

可选的，根据实时获取的多个所述第二调理信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的估计占空比，包括：

根据实时获取的多个所述第二调理信号，从第一次获取到由所述第二电压信号跳变为所述第一电压信号开始，分别对所获取的所述第一电压信号的数量和所述第二电压信号的数量进行计数，直至第二次获取到由所述第二电压信号跳变为所述第一电压信号时，停止对所述第一电压信号的数量和所述第二电压信号的数量进行计数，并分别获取所述第一电压信号的第一累计计数值和所述第二电压信号的第二累计计数值；

根据所述第一累计计数值和所述第二累计计数值，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的估计占空比。

可选的，根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比，包括：

判断当前信号周期的所述测试频率是否在预设频率范围内；

若是，则判断所述电压采样信号的供电电压值是否均在供电电压预设范围内；

若是，则判断所述估计占空比与所述测试占空比的差值的绝对值是否不超过第一阈值；

若是，则将所述测试占空比确定为所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比。

可选的，根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比，还包括：

若所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号满足第一预设条件，则确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比；

其中，第一预设条件包括当前信号周期的所述测试频率低于所述预设频率范围的下限值、在所述当前信号周期存在供电电压值不在所述供电电压预设范围内和所述估计占空比与所述测试占空比的差值的绝对值大于所述第一阈值中的一种或多种。

可选的，根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比，还包括：

若确定所述测试频率大于所述预设频率的上限值，则判断所述估计占空比是否小于预设占空比；

若是，则确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比。

可选的，根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比，还包括：

若确定所述估计占空比不小于所述预设占空比，则判断当前信号周期中是否存在供电电压值不在所述供电电压预设范围内；

若是，则确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比；

若否，则获取在当前信号周期的前预设个数的信号周期的估计占空比的平均值，并将所述平均值作为当前信号周期的标准占空比。

可选的，当确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比时，在根据所述当前信号周期标准占空比确定所述PWM手柄当前的位置之后，还包括：

对根据当前信号周期的标准占空比确定所述PWM手柄当前的位置的次数进行计数；

判断所述次数是否大于预设次数；

若是，则获取在当前信号周期的前预设个数的信号周期的估计占空比的平均值，并将所述平均值作为当前信号周期的标准占空比。

根据本发明的另一方面，提供了一种PWM手柄的位置确定装置，包括：第一调理电路、第二调理电路、第三调理电路和控制器；

所述第一调理电路和所述第二调理电路的输入端均与所述PWM手柄的PWM信号输出端电连接，所述第一调理电路和所述第二调理电路的输出端均与所述控制器电连接；所述第三调理电路电连接于所述PWM手柄的供电端和所述控制器之间；

所述第一调理电路用于根据所述PWM手柄发送的PWM信号输出第一调理信号至所述控制器；

所述第二调理电路用于根据所述PWM手柄发送的PWM信号输出第二调理信号至所述控制器；

所述第三调理电路用于获取PWM手柄供电端的供电电压信号，并将所述供电电压信号输出至所述控制器；

所述控制器用于执行上述的PWM手柄的位置确定方法。

本发明实施例提供的PWM手柄的位置确定方法，通过不同的方式获取PWM信号以进行互相的对比和验证，并且同时获取PWM手柄供电端的供电电压信号，通过对各信号的检测和对比能够确定准确度较高的标准占空比，从而能够更为准确的确定PWM手柄当前的位置，方法较为简单，响应快，能够实现准确度较高的PWM手柄当前的位置的确定，从而能够有效降低误动作导致安全事故发生率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种PWM手柄的位置确定方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种PWM手柄的位置确定方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的又一种PWM手柄的位置确定方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的又一种PWM手柄的位置确定方法的流程图

图5是本发明实施例提供的一种PWM手柄的位置确定装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种PWM手柄的位置确定装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种PWM手柄的位置确定方法，该PWM手柄的位置确定方法能够较为准确的确定PWM手柄的位置，该PWM手柄的位置确定方法可采用本发明实施例提供的该PWM手柄的位置确定装置执行，该PWM手柄的位置确定装置可由软件和/或硬件实现。

图1为本发明实施例提供的一种PWM手柄的位置确定方法的流程图，如图1所示，该PWM手柄的位置确定方法包括：

S110、实时获取PWM手柄发送的PWM信号的第一调理信号和第二调理信号、以及PWM手柄供电端的供电电压信号。

其中，第一调理信号包括PWM信号的第一电平信号和第二电平信号；第二调理信号包括在第一预设电压范围内的第一电压信号和在第二预设电压范围内的第二电压信号。

具体的，为了更为准确的确定PWM手柄发送的PWM信号的占空比，可通过不同的方式获取PWM信号以进行互相的对比和验证，例如可对PWM信号进行不用提供方式的处理，以采样多路不同形式的PWM信号，本发明实施例仅以获取PWM信号的第一调理信号和第二调理信号为例进行示例性的说明，可以理解的是，为了提高获取的PWM信号占空比的准确性，可以获取更多形式的PWM信号；另外，PWM手柄的供电电压异常也将导致PWM手柄发送的PWM信号异常，为了避免PWM手柄的供电电压异常导致获取的PWM信号的占空比不准确，还同时获取PWM手柄供电端的供电电压信号，以确定供电电压信号是否在供电电压的正常范围内。

示例性的，第一电平信号可以是以“1”表示的高电平信号，或者是以“0”表示的低电平信号，第二电平信号可以是与第一电平信号电位相反的电平信号，第一电平信号和第二电平信号的电平可根据实际情况自行设置；为了便于理解，在没有特殊说明的情况下，以下实施例均以第一电平信号为高电平信号，第二电平信号为低电平信号进行示例性的解释与说明；另外，第一预设电压范围可以是PWM信号的峰值电压范围，例如可以为4.5V～5V(包括4.5V和5V)，则第二预设电压范围可以为低于PWM信号的峰值电压范围的0～1.5V(包括1.5V)。

S120、根据实时获取的多个第一调理信号、多个第二调理信号和多个供电电压信号，确定PWM信号的标准占空比。

示例性的，可根据实时获取的多个第一调理信号，确定PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率；根据实时获取的多个第二调理信号，确定PWM信号在当前信号周期内的估计占空比；根据实时获取的多个供电电压信号，确定位于当前信号周期内的供电电压信号作为电压采样信号；根据当前信号周期的测试占空比、测试频率、估计占空比和电压采样信号，确定PWM信号在当前信号周期内的标准占空比。

具体的，可首先根据实时获取的多个第一调理信号确定测试占空比和测试频率，并根据实时获取的多个第二调理信号确定估计占空比，结合获取的多个供电电压信号与PWM信号的正常频率范围，可判断当前的信号是否为正常的PWM信号，并根据判断结果确定一个符合当前信号周期的标准占空比。示例性的，若确定测试占空比在PWM信号的正常频率范围内、测试占空比与估计占空比之间的误差不超过第一阈值、并且获取的多个供电电压信号均在供电电压的正常范围(例如22V～32V)内，则确定测试占空比为PWM信号的标准占空比。

S130、根据标准占空比，确定PWM手柄当前的位置。

具体的，根据确定的标准占空比，可以确定PWM手柄当前所处的位置，例如若PWM手柄为汽车的换挡手柄，则可确定PWM手柄所处的档位，从而可以根据PWM手柄所处的档位控制车辆前进或后退；或者若PWM手柄为机械臂的控制手柄，则可以在确定了PWM手柄当前的位置后，对应的控制机械臂进行上抬或下降等输出操作。

本发明实施例提供的PWM手柄的位置确定方法，通过不同的方式获取PWM信号以进行互相的对比和验证，并且同时获取PWM手柄供电端的供电电压信号，通过对各信号的检测和对比能够确定准确度较高的标准占空比，从而能够更为准确的确定PWM手柄当前的位置，算法较为简单，响应快，能够实现准确度较高的PWM手柄当前的位置的确定，能够有效降低误动作导致安全事故发生率。

可选的，图2是本发明实施例提供的另一种PWM手柄的位置确定方法的流程图，如图2所示，该PWM手柄的位置确定方法包括：

S211、实时获取PWM手柄发送的PWM信号的第一调理信号和第二调理信号、以及PWM手柄供电端的供电电压信号。

S212、根据实时获取的多个第一调理信号，确定计数器的起始计数值、中间计数值和终止计数值。

其中，计数起始时间为第一次获取到从第二电平信号跳转为第一电平信号的时间，计数中间时间为第一次获取到从第一电平信号跳转为第二电平信号的时间，计数终止时间为第二次获取到从第二电平信号跳转为第一电平信号的时间；并且，计数起始时间位于计数中间时间之前，计数中间时间位于所计数终止时间之前。

具体的，当该PWM手柄的位置确定方法在控制器中执行时，由于控制器包括计数器和固定采样频率fc，因此可通过控制器的计数器对采样的信号进行计数。示例性的，在一个采样周期内，可设置为每采集一次信号则进行一次计数，则获取将当前采样周期内第一次采样到从第二电平信号跳转为第一电平信号时的起始计数值c1、第一次获取到从第一电平信号跳转为第二电平信号时的中间计数值c3以及第二次获取到从第二电平信号跳转为第一电平信号时的终止计数值c3。

S213、根据起始计数值、中间计数值、以及计数器的计数频率，确定在当前信号周期内第一电平信号的占用时间。

S214、根据中间计数值、终止计数值、以及计数器的计数频率，确定在当前信号周期内第二电平信号的占用时间。

S215、根据第一电平信号的占用时间和第二电平信号的占用时间，确定PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率。

具体的，计数频率可以与固定采样频率fc同步，以实现每采集一次信号进行一次计数的功能，此时第一电平信号的占用时间t1为(c2-c1)/fc，第二电平信号的占用时间t2为(c3-c2)/fc；从而可进一步确定PWM信号在当前信号周期内的测试占空比为t1/(t1+t2)，测试频率为1/(t1+t2)。

S216、根据实时获取的多个第二调理信号，从第一次获取到由第二电压信号跳变为第一电压信号开始，分别对所获取的第一电压信号的数量和第二电压信号的数量进行计数。

S217、直至第二次获取到由第二电压信号跳变为第一电压信号时，停止对第一电压信号的数量和第二电压信号的数量进行计数。

S218、分别获取第一电压信号的第一累计计数值和第二电压信号的第二累计计数值。

S219、根据第一累计计数值和第二累计计数值，确定PWM信号在当前信号周期内的估计占空比。

具体的，在根据实时获取的多个第二调理信号计算估计占空比时，也可通过计数器对第一电压信号和第二电压信号的计数值进行计算；即在当前采样周期内第一次采样到第一调理信号由第二电平信号跳转为第一电平信号时，开始同步采样第二调理信号，记录从第一次获取到第二调理信号由第二电压信号跳变为第一电压信号的计数值c4，并且在此之后记录第二调理信号第一次由第一电压信号跳变为第二电压信号的计数值c5，以及记录第二调理信号第二次由第二电压信号跳变为第一电压信号的计数值c6，结束当前采样周期对第二调理信号的采样，则第一电压信号的第一累计计数值为(c5-c4)，第二电压信号的第二累计计数值为(c6-c5)，则PWM信号在当前信号周期内的估计占空比为(c5-c4)/(c6-c4)。在另一实施例中，还可以在当前采样周期内第一次采样到第一调理信号由第二电平信号跳转为第一电平信号时，开始同步采样第二调理信号，直至当前采样周期结束时停止采样第二调理信号，直接获取当前采样周期对第二调理信号的采样次数c7，并获取第二调理信号为第一电压信号时连续次数最多次数c8，则可以将PWM信号在当前信号周期内的估计占空比为c8/c7。

S220、根据实时获取的多个供电电压信号，确定位于当前信号周期内的供电电压信号作为电压采样信号。

具体的，可将位于当前信号周期内的供电电压信号作为电压采样信号，以将电压采样信号与供电电压的正常电压范围进行比较，进而确定当前信号周期内的供电电压信号是否正常。

S221、根据当前信号周期的测试占空比、测试频率、估计占空比和电压采样信号，确定PWM信号在当前信号周期内的标准占空比。

S222、根据标准占空比，确定PWM手柄当前的位置。

本发明实施例提供的PWM手柄的位置确定方法，通过对第一调理信号的第一电平信号和第二电平信号进行的采样进行计数，并结合计数器计算对测试频率和测试占空比；通过对第二调理信号的第一电压信号和第二电压信号进行的采样进行计数，以计算估计占空比，从而可以结合测试占空比、测试频率、估计占空比以及供电电压信号以确定较为准确的标准占空比，能够更为准确的确定PWM手柄的位置。

可选的，图3是本发明实施例提供的又一种PWM手柄的位置确定方法的流程图，如图3所示，该PWM手柄的位置确定方法包括：

S311、实时获取PWM手柄发送的PWM信号的第一调理信号和第二调理信号、以及PWM手柄供电端的供电电压信号。

S312、根据实时获取的多个第一调理信号，确定PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率。

S313、根据实时获取的多个第二调理信号，确定PWM信号在当前信号周期内的估计占空比。

S314、根据实时获取的多个供电电压信号，确定位于当前信号周期内的供电电压信号作为电压采样信号。

S315、判断当前信号周期的测试频率是否在预设频率范围内；若是，则执行S316；若否，则执行S319。

S316、判断电压采样信号的供电电压值是否均在供电电压预设范围内；若是，则执行S317；若否，则执行S320。

S317、判断估计占空比与测试占空比的差值的绝对值是否不超过第一阈值；若是，则执行S318；若否，则执行S320。

S318、将测试占空比确定为PWM信号在当前信号周期内的标准占空比。

具体的，预设频率范围可以为PWM手柄发送的PWM信号的正常频率范围，供电电压预设范围可以是为PWM手柄供电的供电电源的正常工作电压范围，第一阈值影响确定标准占空比的精度，可根据实际情况自行设置，例如可以为0.1；当确定PWM信号在当前信号周期的测试频率在PWM信号的正常频率范围内、当前信号周期的电压采样信号的供电电压值在供电电源的正常工作电压范围内、并且估计占空比与测试占空比的差值的绝对值是否不超过第一阈值，则说明当前信号周期PWM信号正常，可将计算的测试占空比作为当前信号周期的标准占空比。

S319、判断当前信号周期的测试频率是否低于预设频率范围的下限值；若是则执行S320；若否，则执行S321。

S320、确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比。

具体的，若测试占空比、测试频率、估计占空比和电压采样信号满足第一预设条件，则确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比；其中，第一预设条件包括当前信号周期的测试频率低于预设频率范围的下限值、在当前信号周期存在供电电压值不在供电电压预设范围内和估计占空比与测试占空比的差值的绝对值大于第一阈值中的一种或多种。

示例性的，当确定当前信号周期的测试频率低于预设频率范围的下限值，则该测试频率对应的测试周期较长，说明当前信号周期的PWM信号存在异常情况；或者，当确定当前信号周期的电压采样信号的供电电压值不在供电电源的正常工作电压范围内时，说明此时PWM手柄的供电出现异常，则此时PWM手柄发送的PWM信号可能存在异常；再或者，当估计占空比与测试占空比的差值的绝对值是否超过第一阈值时，即对同一PWM信号计算的占空比的误差较大，说明此阶段的PWM信号可能存在异常；当出现上述任意一种情况时，将此阶段的PWM信号确定为失效信号，此时可选取较为准确的测试占空比作为当前信号周期的标准占空比，例如将前一信号周期的测试占空比作为当前信号周期的标准占空比。

S321、确定测试频率大于预设频率的上限值，并判断估计占空比是否小于预设占空比；若是，则执行S320；若否，则执行S322。

S322、判断当前信号周期中是否存在供电电压值不在供电电压预设范围内；若是，则执行S320；若否，则执行S323。

具体的，当测试频率大于预设频率的上限值时，则对应的信号的周期较短，因此为了进一步确定该信号是否为干扰信号，可对占空比进行判断，例如在确定测试频率大于预设频率的上限值的情况下，可继续判断估计占空比是否小于预设占空比，该预设占空比可以是PWM信号的正常占空比范围的下限值，例如若PWM信号的正常占空比范围为5％～95％，则预设占空比即为5％；若确定估计占空比小于预设占空比，则可将该信号确定为干扰信号，此时可确定前一信号周期的测试占空比作为当前信号周期的标准占空比，如此可以将与PWM信号的脉冲幅值近似的干扰信号滤除；或者，若估计占空比不小于预设占空比，但当前信号周期中存在供电电压值不在供电电压预设范围内，也将此阶段的PWM信号作为失效信号，选取前一信号周期的测试占空比作为当前信号周期的标准占空比。

S323、获取在当前信号周期的前预设个数的信号周期的估计占空比的平均值，并将平均值作为当前信号周期的标准占空比。

S324、根据标准占空比，确定PWM手柄当前的位置。

具体的，当测试频率大于预设频率的上限值、估计占空比不小于预设占空比、并且当前信号周期中是否存在供电电压值均在供电电压预设范围内时，则说明下一次跳变的高电平信号可能为干扰信号，即测试频率可能出现错误，可获取较为准确的占空比作为标准占空比；除了将前一信号周期的测试占空比作为当前信号周期的标准占空比，还可以获取在此信号周期前的预设个数的信号周期的估计占空比的平均值，并将平均值作为当前信号周期的标准占空比。示例性的，为了更准确的计算平均值，可将计算当前周期的数据清除，在此基础上获取前两个采样周期的采样数据，将电压值在第一预设电压范围内的第一电压信号的个数与总共的采样数据地个数的比值作为当前信号周期的标准占空比；能够有效提高确定PWM手柄的位置的准确性。

本发明实施例提供的PWM手柄的位置确定方法，通过获取的第二调理信号能够将电压值幅值超过PWM脉冲幅值的干扰信号滤除，结合根据第一调理信号获取的测试频率、测试占空比、根据第二调理信号获取的估计占空比能够将占空比较小且测试频率与PWM信号的正常频率不符的干扰信号滤除，并且结合PWM手柄供电端的供电电压信号能避免供电电压异常造成获取错误PWM手柄位置，通过多个方面的检测和比较确定较为准确的标准占空比，能够对持续时间较长的干扰信号以及幅值与PWM信号脉冲幅值接近的干扰信号进行有效的滤除，并且效率高，响应时间较短。

可选的，图4是本发明实施例提供的又一种PWM手柄的位置确定方法的流程图，如图4所示，该PWM手柄的位置确定方法包括：

S411、实时获取PWM手柄发送的PWM信号的第一调理信号和第二调理信号、以及PWM手柄供电端的供电电压信号。

S412、根据实时获取的多个第一调理信号，确定PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率。

S413、根据实时获取的多个第二调理信号，确定PWM信号在当前信号周期内的估计占空比。

S414、根据实时获取的多个供电电压信号，确定位于当前信号周期内的供电电压信号作为电压采样信号。

S415、判断当前信号周期的测试频率是否在预设频率范围内；若是，则执行S416；若否，则执行S419。

S416、判断电压采样信号的供电电压值是否均在供电电压预设范围内；若是，则执行S417；若否，则执行S420。

S417、判断估计占空比与测试占空比的差值的绝对值是否不超过第一阈值；若是，则执行S418；若否，则执行S420。

S418、将测试占空比确定为PWM信号在当前信号周期内的标准占空比。

S419、判断当前信号周期的测试频率是否低于预设频率范围的下限值；若是则执行S420；若否，则执行S423。

S420、确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比。

S421、对根据当前信号周期的标准占空比确定PWM手柄当前的位置的次数进行计数。

S422、判断次数是否大于预设次数；若是，则执行S425。

具体的，将当前周期的PWM信号确定为失效信号后，还将当前周期采样的数据清除，以避免失效数据占用内存，如此还可保证每次获取PWM信号的第一调理信号的第二调理信号时，其前一信号周期的测试占空比总是可以确定为标准占空比的测试占空比，以保证在当前确定的测试占空比不准确时，能够将迁移信号周期的测试占空比确定为当前信号周期的标准占空比；因此，可能存在多次使用前一信号周期的测试占空比的情况，为了避免多次使用前一信号周期的测试占空比确定标准占空比，可能造成在前一信号周期前的有效数据被覆盖，可对连续使用前一信号周期的测试占空比的次数进行计数，当次数是否大于预设次数(例如3次)时，可将前预设个数个信号周期的估计占空比的平均值作为当前信号周期的标准占空比。

S423、确定测试频率大于预设频率的上限值，并判断估计占空比是否小于预设占空比；若是，则执行S420；若否，则执行S424。

S424、判断当前信号周期中是否存在供电电压值不在供电电压预设范围内；若是，则执行S420；若否，则执行S425。

S425、获取在当前信号周期的前预设个数的信号周期的估计占空比的平均值，并将平均值作为当前信号周期的标准占空比。

S426、根据标准占空比，确定PWM手柄当前的位置。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种PWM手柄的位置确定装置，该PWM手柄的位置确定装置能够较为准确的确定PWM手柄的位置，该PWM手柄的位置确定装置可用于执行本发明实施例提供的该PWM手柄的位置方法，该PWM手柄的位置确定装置可由软件和/或硬件实现。

可选的，图5是本发明实施例提供的一种PWM手柄的位置确定装置的结构示意图，如图5所示，该PWM手柄的位置确定装置包括第一调理电路10、第二调理电路20、第三调理电路30和控制器40；第一调理电路10和第二调理电路20的输入端均与PWM手柄00的PWM信号输出端电连接，第一调理电路10和第二调理电路20的输出端均与控制器40电连接；第三调理电路30电连接于PWM手柄的供电端VCC和控制器40之间；第一调理电路10用于根据PWM手柄00发送的PWM信号输出第一调理信号至控制器40；第二调理电路20用于根据PWM手柄00发送的PWM信号输出第二调理信号至控制器40；第三调理电路30用于获取PWM手柄00供电端VCC的供电电压信号，并将供电电压信号输出至控制器40；控制器40用于执行本发明任一实施例提供的PWM手柄的位置确定方法。其中，PWM手柄00供电端VCC与供电电源50电连接，则第三调理电路30能够获取供电电源50提供至PWM手柄的供电电压信号。

本发明实施例提供的PWM手柄的位置确定装置，通过设置第一调理电路能够获取表现为电平信号的第一调理信号，设置第二调理电路能够获取表现为电压值的第二调理信号，并且设置第三调理电路获取PWM手柄供电端的供电电压信号，使得控制器能够根据第一调理信号、第二调理信号和供电电压信号执行本发明任一实施例提供的PWM手柄的位置确定方法，能够较为准确的确定PWM手柄的位置，够有效降低误动作导致安全事故发生率。

可选的，图6是本发明实施例提供的一种PWM手柄的位置确定装置的结构示意图，如图6所示，第一调理电路10包括第一电阻R1、第一电容C1和电压比较器U1；第一电阻R1电连接于PWM手柄00的PWM信号输出端与电压比较器U1的第一输入端之间，电压比较器U1的第二输入端与基准电压源Vref电连接，电压比较器U1的输出端与控制器40电连接，电压比较器U1的第一输入端还通过第一电容C1接地。

具体的，第一电阻R1用于限流，第一电电容C1用于滤波，电压比较器U1得第一输入端可以为同相输入端，可设置电压比较器U1的第二输入端可以为反相输入端，此时，当PWM信号的幅值大于基准电压源Vref提供的基准电压时，电压比较器U1输出高电平的第一电平信号“1”，当PWM信号的幅值小于基准电压源Vref提供的基准电压时，电压比较器U1输出低电平的第二电平信号“0”，使得控制器能够根据获取的多个第一电平信号和第二电平信号获取测试占空比和测试频率。

可选的，参考图6，第二调理电路20包括第二电阻R2和第二电容C2，第二电阻R2的第一端与PWM手柄00的PWM信号输出端电连接，第二电阻R2的第二端与控制器40电连接，第二电阻R2的第二端还通过第二电容C2接地。具体的，第二电阻R2用于限流，第二电容C2用于滤除高频杂波，以降低控制器40的数据处理量，提高控制器执行PWM手柄的位置确定方法的效率。

可选的，继续参考图6，第三调理电路30包括第三电阻R3、第四电阻R4和第三电容C3；第三电阻R3的第一端与PWM手柄00的供电端VCC电连接，第三电阻R3的第二端与控制器40电连接，第三电阻R3的第二端还通过并联连接的第三电容C3和第四电阻R4接地。其中，第三电阻用R3于限流，第三电容C3和第四电阻R4构成阻容滤波电路，能够对传输至控制器40的高频信号进行滤波，能够降低控制器40的数据处理量，提高控制器执行PWM手柄的位置确定方法的效率。

示例性的，第一调理电路10、第二调理电路20和第三调理电路30可集成于控制器40中。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，包括：

实时获取所述PWM手柄发送的PWM信号的第一调理信号和第二调理信号、以及所述PWM手柄供电端的供电电压信号；所述第一调理信号包括所述PWM信号的第一电平信号和第二电平信号；所述第二调理信号包括在第一预设电压范围内的第一电压信号和在第二预设电压范围内的第二电压信号；

根据实时获取的多个所述第一调理信号、多个所述第二调理信号和多个所述供电电压信号，确定所述PWM信号的标准占空比；

根据所述标准占空比，确定所述PWM手柄当前的位置。

2.根据权利要求1所述的PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，根据实时获取的多个所述第一调理信号、多个所述第二调理信号和多个所述供电电压信号，确定所述PWM信号的标准占空比，包括：

根据实时获取的多个所述第一调理信号，确定所述PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率；

根据实时获取的多个所述第二调理信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的估计占空比；

根据实时获取的多个所述供电电压信号，确定位于所述当前信号周期内的所述供电电压信号作为电压采样信号；

根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比。

3.根据权利要求2所述的PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，根据实时获取的多个所述第一调理信号，确定所述PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率，包括：

根据实时获取的多个所述第一调理信号，确定计数器的起始计数值、中间计数值和终止计数值；所述起始计数值为第一次获取到从第二电平信号跳转为第一电平信号的计数值，所述中间计数值为第一次获取到从第一电平信号跳转为第二电平信号的计数值，所述终止计数值为第二次获取到从第二电平信号跳转为第一电平信号的计数值；其中，所述起始计数值位于所述中间计数值之前，所述中间计数值位于所述终止计数值时间之前；

根据所述起始计数值、所述中间计数值、以及所述计数器的计数频率，确定在当前信号周期内所述第一电平信号的占用时间；

根据所述中间计数值、所述终止计数值、以及所述计数器的计数频率，确定在当前信号周期内所述第二电平信号的占用时间；

根据所述第一电平信号的占用时间和所述第二电平信号的占用时间，确定所述PWM信号在当前信号周期内的测试占空比和测试频率。

4.根据权利要求2所述的PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，根据实时获取的多个所述第二调理信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的估计占空比，包括：

根据实时获取的多个所述第二调理信号，从第一次获取到由所述第二电压信号跳变为所述第一电压信号开始，分别对所获取的所述第一电压信号的数量和所述第二电压信号的数量进行计数，直至第二次获取到由所述第二电压信号跳变为所述第一电压信号时，停止对所述第一电压信号的数量和所述第二电压信号的数量进行计数，并分别获取所述第一电压信号的第一累计计数值和所述第二电压信号的第二累计计数值；

根据所述第一累计计数值和所述第二累计计数值，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的估计占空比。

5.根据权利要求2所述的PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比，包括：

判断当前信号周期的所述测试频率是否在预设频率范围内；

若是，则判断所述电压采样信号的供电电压值是否均在供电电压预设范围内；

若是，则判断所述估计占空比与所述测试占空比的差值的绝对值是否不超过第一阈值；

若是，则将所述测试占空比确定为所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比。

6.根据权利要求5所述的PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比，还包括：

若所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号满足第一预设条件，则确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比；

其中，第一预设条件包括当前信号周期的所述测试频率低于所述预设频率范围的下限值、在所述当前信号周期存在供电电压值不在所述供电电压预设范围内和所述估计占空比与所述测试占空比的差值的绝对值大于所述第一阈值中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比，还包括：

若确定所述测试频率大于所述预设频率的上限值，则判断所述估计占空比是否小于预设占空比；

若是，则确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比。

8.根据权利要求7所述的PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，根据当前信号周期的所述测试占空比、所述测试频率、所述估计占空比和所述电压采样信号，确定所述PWM信号在所述当前信号周期内的标准占空比，还包括：

若确定所述估计占空比不小于所述预设占空比，则判断当前信号周期中是否存在供电电压值不在所述供电电压预设范围内；

若是，则确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比；

若否，则获取在当前信号周期的前预设个数的信号周期的估计占空比的平均值，并将所述平均值作为当前信号周期的标准占空比。

9.根据权利要求6～8任一项所述的PWM手柄的位置确定方法，其特征在于，当确定前一信号周期的测试占空比为当前信号周期的标准占空比时，在根据所述当前信号周期标准占空比确定所述PWM手柄当前的位置之后，还包括：

对根据当前信号周期的标准占空比确定所述PWM手柄当前的位置的次数进行计数；

判断所述次数是否大于预设次数；

若是，则获取在当前信号周期的前预设个数的信号周期的估计占空比的平均值，并将所述平均值作为当前信号周期的标准占空比。

10.一种PWM手柄的位置确定装置，其特征在于，包括：第一调理电路、第二调理电路、第三调理电路和控制器；

所述第一调理电路和所述第二调理电路的输入端均与所述PWM手柄的PWM信号输出端电连接，所述第一调理电路和所述第二调理电路的输出端均与所述控制器电连接；所述第三调理电路电连接于所述PWM手柄的供电端和所述控制器之间；

所述第一调理电路用于根据所述PWM手柄发送的PWM信号输出第一调理信号至所述控制器；

所述第二调理电路用于根据所述PWM手柄发送的PWM信号输出第二调理信号至所述控制器；

所述第三调理电路用于获取PWM手柄供电端的供电电压信号，并将所述供电电压信号输出至所述控制器；

所述控制器用于执行权利要求1～9任一项所述的PWM手柄的位置确定方法。

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