專利名稱：基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)、控制方法及汽車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)、控制方法及汽車(chē)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們的生活節(jié)奏逐漸加快，汽車(chē)作為日常生活中重要的交通工具之一，與人們的聯(lián)系越來(lái)越緊密，同時(shí)，對(duì)汽車(chē)行車(chē)安全問(wèn)題的關(guān)注隨之提高。其中，與汽車(chē)方向盤(pán)機(jī)械連接的角度傳感器的穩(wěn)定性直接關(guān)系到行車(chē)安全。目前，汽車(chē)上轉(zhuǎn)向控制時(shí)普遍采用與汽車(chē)方向盤(pán)機(jī)械連接的角度傳感器獲取方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度，然而這種將角度傳感器直接與方向盤(pán)轉(zhuǎn)向柱連接，以獲取行車(chē)過(guò)程中方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度進(jìn)而控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向的方式，由于采用機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)控制，反應(yīng)靈敏，但在行車(chē)過(guò)程中容易出現(xiàn)卡死方向盤(pán)的情況，存在較大的行車(chē)安全隱患。 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)、方法及汽車(chē)，采用非機(jī)械結(jié)構(gòu)獲取汽車(chē)方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角度進(jìn)而控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向，有效克服了汽車(chē)行車(chē)過(guò)程中卡死方向盤(pán)的情況。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下
一種基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其中，包括汽車(chē)ECU，以及固定在汽車(chē)方向盤(pán)上的第一角度傳感器和固定在汽車(chē)車(chē)體上的第二角度傳感器，所述汽車(chē)ECU分別與所述第一角度傳感器、第二角度傳感器通信連接；其中
所述第一角度傳感器用于實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)方向盤(pán)上的第一方向信息，并將所述第一方向信息傳送給所述汽車(chē)E⑶；
所述第二角度傳感器用于實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)車(chē)體的第二方向信息，并將所述第二方向信息傳送給所述汽車(chē)E⑶；
所述汽車(chē)ECU將所述第一方向信息和第二方向信息進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)所述第一方向信息和第二方向信息比對(duì)的結(jié)果計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度，進(jìn)而控制汽車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述第一、第二角度傳感器通過(guò)地磁場(chǎng)分別獲取第一方向信息、第二方向信息。所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述第一、第二角度傳感器為三維角度傳感器。所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述第一、第二角度傳感器為平面角度傳感器，其中，在所述第一角度傳感器、第二角度傳感器內(nèi)設(shè)置一傾角傳感器和MCU，所述傾角傳感器用于在所述角度傳感器發(fā)生傾斜時(shí)進(jìn)行傾斜補(bǔ)償，所述MCU用于處理傾角傳感器的信號(hào)以及輸出傾斜補(bǔ)償后的方向數(shù)據(jù)。
所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述第一、第二角度傳感器分別為陀螺儀、電子羅盤(pán)、磁阻傳感器、角速度傳感器、加速度傳感器中的一種或者多種的組
口 ο一種基于上述任意一項(xiàng)所述方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，包括步驟
A、通過(guò)第一角度傳感器實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)方向盤(pán)上的第一方向信息,通過(guò)第二角度傳感器實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)車(chē)體的第二方向信息，并將所述第一方向信息和第二方向信息傳送給汽車(chē)ECU ;
B、汽車(chē)ECU將所述第一方向信息和第二方向信息進(jìn)行比對(duì),根據(jù)所述第一方向信息和第二方向信息比對(duì)的結(jié)果計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度；
C、汽車(chē)ECU根據(jù)計(jì)算得出的當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向。
一種汽車(chē)，包含車(chē)體、方向盤(pán)，其中，還包含如上述任意一項(xiàng)所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，所述汽車(chē)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)卡死方向盤(pán)的情況。本發(fā)明所提供的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)、方法及汽車(chē)，所述系統(tǒng)包括在汽車(chē)車(chē)體某一處和汽車(chē)方向盤(pán)上安裝的角度傳感器，與所述兩個(gè)角度傳感器進(jìn)行通信連接的汽車(chē)電子控制單元ECU，所述角度傳感器用于實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前汽車(chē)車(chē)體和方向盤(pán)的方向信息并以有線或無(wú)線連接的方式傳送給汽車(chē)ECU，以計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度。由于用角度傳感器結(jié)合汽車(chē)ECU的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的方向盤(pán)角度傳感器來(lái)獲取汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度，即采用非機(jī)械的結(jié)構(gòu)獲取汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度，因此有效克服了汽車(chē)行車(chē)過(guò)程中卡死方向盤(pán)的情況，有利于保障行車(chē)安全。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，如圖I所示，包括汽車(chē)ECU(Electronic Control Unit,電子控制單元)300,以及安裝在汽車(chē)方向盤(pán)200上的第一角度傳感器310和安裝在汽車(chē)車(chē)體100上的第二角度傳感器320，所述汽車(chē)ECU300分別與所述第一角度傳感器310、第二角度傳感器320通信連接，所述第一角度傳感器310、第二角度傳感器320以有線或無(wú)線的方式與所述汽車(chē)ECU300進(jìn)行通信。其中，所述第一角度傳感器310用于實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)方向盤(pán)上的第一方向信息，并將所述第一方向信息傳送給所述汽車(chē)ECU300，所述第二角度傳感器320用于實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)車(chē)體的第二方向信息，并將所述第二方向信息傳送給所述汽車(chē)ECU300，所述汽車(chē)ECU300將收到的所述第一方向信息和第二方向信息進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)所述第一方向信息和第二方向信息比對(duì)的結(jié)果計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度，進(jìn)而控制汽車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
本發(fā)明具體實(shí)施方式
為，所述汽車(chē)ECU將收到的所述第一方向信息和第二方向信息進(jìn)行比對(duì)，得出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的方向和汽車(chē)車(chē)體的方向的相對(duì)角度，將該相對(duì)角度作為當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度，進(jìn)而根據(jù)該實(shí)際轉(zhuǎn)向角度控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向。進(jìn)一步地，所述第一和第二角度傳感器通過(guò)地磁場(chǎng)獲取各自安裝點(diǎn)的方向信息，并將獲取的方向信息實(shí)時(shí)傳送到所述汽車(chē)ECU。由于地磁場(chǎng)不易受地形、天氣、或其他障礙物的影響，確保了本發(fā)明所述系統(tǒng)在獲取當(dāng)前汽車(chē)車(chē)體和汽車(chē)方向盤(pán)方向信息時(shí)的可靠性。較佳的，本發(fā)明具體實(shí)施方式
中，所述第一和/或第二角度傳感器既可以為普通角度傳感器(即平面角度傳感器)，又可以為三維角度傳感器。當(dāng)采用平面角度傳感器時(shí)，需在其內(nèi)部增設(shè)一 MCU (Micro Control Unit,微控制單元)和一傾角傳感器,該傾角傳感器可由陀螺儀或重力傳感器實(shí)現(xiàn)，用于在所述平面角度傳感器發(fā)生傾斜時(shí)進(jìn)行傾斜補(bǔ)償，所述MCU用于處理所述傾角傳感器的信號(hào)以及輸出經(jīng)過(guò)傾斜補(bǔ)償后的方向數(shù)據(jù)，這樣即使在所述平面角度傳感器發(fā)生傾斜，輸出的方向數(shù)據(jù)依然準(zhǔn)確無(wú)誤。當(dāng)采用三維角度傳感器時(shí)， 由于其本身具有傾斜補(bǔ)償功能，能克服平面角度傳感器在使用中的限制，在羅盤(pán)發(fā)生傾斜時(shí)可以自行對(duì)羅盤(pán)進(jìn)行傾斜補(bǔ)償，因此本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選的采用三維角度傳感器。另外，本發(fā)明中所述第一、第二角度傳感器可以分別為陀螺儀、電子羅盤(pán)、磁阻傳感器、角速度傳感器、加速度傳感器中的一種或者多種的組合。例如可以采用第一、第二角度傳感器分別為陀螺儀、磁阻傳感器、或者陀螺儀和磁阻傳感器代替，基于同樣的原理，將所述陀螺儀、磁阻傳感器、或者陀螺儀和磁阻傳感器安裝在汽車(chē)車(chē)體某一處和汽車(chē)方向盤(pán)上，用于分別獲取汽車(chē)方向盤(pán)的方向信息和汽車(chē)車(chē)體的方向信息，并將獲取的方向信息以有線或者無(wú)線連接的方式傳送給汽車(chē)ECU，汽車(chē)ECU將接收到的汽車(chē)方向盤(pán)的方向信息和汽車(chē)車(chē)體的方向信息進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度，汽車(chē)ECU根據(jù)所述實(shí)際轉(zhuǎn)向角度控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向。由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，由于采用非機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的汽車(chē)方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角度傳感器的功能，有效克服了汽車(chē)行車(chē)過(guò)程中卡死方向盤(pán)的情況，且獲取的方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度信息準(zhǔn)確，保證了汽車(chē)行車(chē)過(guò)程中的安全，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本控制較好，便于市場(chǎng)推廣?；诒景l(fā)明上述實(shí)施例所述的系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向控制的方法，所述方法包括步驟
步驟210、通過(guò)所述第一角度傳感器實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)方向盤(pán)上的第一方向信息，通過(guò)所述第二角度傳感器實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)車(chē)體的第二方向信息，并將所述第一方向信息和第二方向信息傳送給所述汽車(chē)ECU。具體實(shí)施情況如上述實(shí)施例所述。步驟220、汽車(chē)E⑶將所述第一方向信息和第二方向信息進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)所述第一方向信息和第二方向信息比對(duì)的結(jié)果計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度。具體的，將所述第一角度傳感器獲取的汽車(chē)方向盤(pán)的方向減去所述第二角度傳感器獲取的汽車(chē)車(chē)體的方向，得出汽車(chē)方向盤(pán)與汽車(chē)車(chē)體方向的相對(duì)角度，即所述第一方向信息減去所述第二方向信息，得出的汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度。具體實(shí)施情況如上述實(shí)施例所述。步驟230、汽車(chē)ECU根據(jù)計(jì)算得出的當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向。
通過(guò)上述實(shí)施例控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，避免了由機(jī)械結(jié)構(gòu)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角度傳感器引起的方向盤(pán)卡死的情況，有利于保證行車(chē)安全?；谏鲜鰧?shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種汽車(chē)，包含車(chē)體、方向盤(pán)，和上述實(shí)施例所述的系統(tǒng)，所述汽車(chē)在行車(chē)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)卡死方向盤(pán)的情況。具體實(shí)施情況參考上述實(shí)施例所述，在此不作贅述。綜上所述，本發(fā)明提供的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)、方法及汽車(chē)，通過(guò)在汽車(chē)車(chē)體某ー處和方向盤(pán)上分別安裝一角度傳感器，以獲取當(dāng)前車(chē)體和方向盤(pán)的方向信息，并將獲取的汽車(chē)方向盤(pán)及汽車(chē)車(chē)體的方向信息以有線或無(wú)線的方式傳送給汽車(chē)ECU，汽車(chē)ECU根據(jù)接收到的汽車(chē)方向盤(pán)和汽車(chē)車(chē)體的方向信息計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度，井根據(jù)所述方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向。通過(guò)本發(fā)明采用非機(jī)械的結(jié)構(gòu)獲取汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度，不僅能精確輸出方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度，更有效避免了汽車(chē)行車(chē)過(guò)程中卡死方向盤(pán)的情況，保證了行車(chē)安全。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可 以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包括汽車(chē)ECU，以及固定在汽車(chē)方向盤(pán)上的第一角度傳感器和固定在汽車(chē)車(chē)體上的第二角度傳感器，所述汽車(chē)ECU分別與所述第一角度傳感器、第二角度傳感器通信連接；其中 所述第一角度傳感器用于實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)方向盤(pán)上的第一方向信息，并將所述第一方向信息傳送給所述汽車(chē)E⑶； 所述第二角度傳感器用于實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)車(chē)體的第二方向信息，并將所述第二方向信息傳送給所述汽車(chē)E⑶； 所述汽車(chē)ECU將所述第一方向信息和第二方向信息進(jìn)行比對(duì),根據(jù)所述第一方向信息和第二方向信息比對(duì)的結(jié)果計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度，進(jìn)而控制汽車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一、第二角度傳感器通過(guò)地磁場(chǎng)分別獲取第一方向信息、第二方向信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一、第二角度傳感器為三維角度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一、第二角度傳感器為平面角度傳感器，其中，在所述第一角度傳感器、第二角度傳感器內(nèi)設(shè)置一傾角傳感器和MCU，所述傾角傳感器用于在所述角度傳感器發(fā)生傾斜時(shí)進(jìn)行傾斜補(bǔ)償，所述MCU用于處理傾角傳感器的信號(hào)以及輸出傾斜補(bǔ)償后的方向數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一、第二角度傳感器分別為陀螺儀、電子羅盤(pán)、磁阻傳感器、角速度傳感器、加速度傳感器中的一種或者多種的組合。
6.—種基于權(quán)利要求I至5任意一項(xiàng)所述方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，包括步驟 A、通過(guò)第一角度傳感器實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)方向盤(pán)上的第一方向信息,通過(guò)第二角度傳感器實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)車(chē)體的第二方向信息，并將所述第一方向信息和第二方向信息傳送給汽車(chē)ECU ; B、汽車(chē)ECU將所述第一方向信息和第二方向信息進(jìn)行比對(duì),根據(jù)所述第一方向信息和第二方向信息比對(duì)的結(jié)果計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度； C、汽車(chē)ECU根據(jù)計(jì)算得出的當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)向角度控制汽車(chē)轉(zhuǎn)向。
7.一種汽車(chē)，包含車(chē)體、方向盤(pán)，其特征在于，還包含如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)，所述汽車(chē)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)卡死方向盤(pán)的情況。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了基于汽車(chē)的方向盤(pán)旋轉(zhuǎn)角度感應(yīng)系統(tǒng)、控制方法及汽車(chē)，所述系統(tǒng)包括汽車(chē)ECU，以及安裝在汽車(chē)方向盤(pán)上的第一角度傳感器和安裝在汽車(chē)車(chē)體上的第二角度傳感器，所述汽車(chē)ECU分別與所述第一、第二角度傳感器通信連接，以有線或無(wú)線的方式進(jìn)行通信；所述第一、第二角度傳感器分別用于實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)方向盤(pán)上的第一方向信息、汽車(chē)車(chē)體的第二方向信息并傳送給所述汽車(chē)ECU；所述汽車(chē)ECU將所述第一方向信息和第二方向信息進(jìn)行比對(duì)計(jì)算出當(dāng)前汽車(chē)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度。通過(guò)本發(fā)明能精確輸出方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角度，更有效克服了汽車(chē)行車(chē)過(guò)程中卡死方向盤(pán)的情況，保證了行車(chē)安全。
文檔編號(hào)B62D15/02GK102826122SQ201210286160
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者李菊林, 胡代春, 官衛(wèi)乾 申請(qǐng)人:廣東好幫手電子科技股份有限公司