| 专利名称： | 基于相对角度信息的倒车导引校准方法及其装置 | ||
| 专利名称(英文)： | Reversing guide calibration method and apparatus based on relative angle information | ||
| 专利号： | CN201510680908.6 | 申请时间： | 20151021 |
| 公开号： | CN105216798A | 公开时间： | 20160106 |
| 申请人： | 广东远峰汽车电子有限公司; 广东远峰电子科技有限公司; 东莞市远峰科技有限公司 | ||
| 申请地址： | 523000 广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区工业东路18号 | ||
| 发明人： | 戎海峰; 陈义贤; 刘锦; 蒋国平 | ||
| 分类号： | B60W30/18; B60W10/20; B62D15/02 | 主分类号： | B60W30/18 |
| 代理机构： | 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248 | 代理人： | 朱晓光 |
| 摘要： | 本发明公开了一种基于相对角度信息的倒车导引校准方法和装置，包括设置一倒车控制器，其包含倒车数据计算处理器和设置按键组以及倒车数据存储器；再设置一显示器与倒车控制器连接，显示倒车信息和图形；然后通过CAN总线与汽车中央处理器通讯。当重新启动汽车准备倒车时，倒车数据存储器中存有上次停车存储的方向盘转动角度比例系数K，以及上次停车存储的当前轮胎偏移绝对角度值A1；?通过分析计算或是将K和A1的值存储到存储器中，或是不更新K值和A1的值。与现有技术相比较，本发明通过人工学习的方法，可方便进行方向盘的角度重新校准，并可启动后直接记忆匹配位置信息，以备下次启动时使用该数据。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a reversing guide calibration method and apparatus based on relative angle information. The method comprises following steps : a reversing controller comprising a reversing data calculation processor, a button set and a reversing data memory is arranged; a display which is electrically connected to the reversing controller and displays reversing information and figures is arranged; and the reversing controller communicates with an automotive central processor through a CAN bus. When a user restarts an automobile and is ready to reverse the automobile, a steering wheel rotation angle proportionality coefficient K stored at the last parking period and a current wheel deviation absolute angle value A1 stored at the last parking period are stored in the reversing data memory, and the values of K and A1 are stored in the memory or are not updated through analysis and calculation. Compared with the prior art, the steering wheel angle can be conveniently recalibrated through an artificial leaning manner, the apparatus can directly store matched position information after the automobile is started, so that the position information can be used when the automobile is started next time. | ||
1.基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： S1、设置一倒车控制器（7），所述倒车控制器（7）包含： 倒车数据计算处理器，将轮胎偏移的角度、方向盘角度以及轮胎单位偏移的方向盘角度数值进行处理，生成倒车轨迹数据； 以及倒车数据存储器（72），用以存储倒车时采集及计算而来的倒车相关参数，包括轮胎偏移角度和方向盘转角等； S2、设置一显示器（73），该显示器（73）与倒车控制器（7）连接，所述显示器（73）用以显示倒车信息和图形轨迹； S3、设置倒车控制器CAN总线接口，通过CAN总线（8）与汽车中央处理器（4）通讯，所述中央处理器（4）连接汽车中央存储器（6），所述汽车中央存储器（6）中存储有汽车方向盘转角数据； S4、汽车唤醒启动时，获得初始系统值Ca，判断轮胎偏移绝对角度值A1是否为空值，若为空值则进入校准状态，若不为空值则可供选择使用存储值或进入校准状态； S5、设定随机相对转角数据最小值Amin；先将其赋值为Ca，同时获取方向盘转动的角度值，如果方向盘实时角度值A0小于Amin，则将A0的值赋值给Amin； S6、设定随机相对转角数据最大值Amax；先将其赋值为Ca，同时获取方向盘转动的角度值，如果方向盘实时角度值A0大于Amax，则将A0的值赋值给Amax； S7、接下来，将Amax的值减去Amin的值，判断差值是否等于或是大于方向盘总角度常量Q； S8、若差值判断为等于或是大于Q，则计算出系统单位角度值K以及轮胎当前偏移绝对角度A1，继而进行步骤S9； 若差值小于方向盘总角度常量Q，则不更新K的值和A1的值，此时的显示器（7）不显示倒车轨迹，并回退至步骤S4， 其中，系统单位角度值K=（Amax-Amin）/Q；轮胎当前偏移绝对角度A1=((Amax-Amin)/2–A0)/K； S9、根据轮胎当前偏移绝对角度A1计算出倒车时汽车的行驶轨迹；汽车启动过程中，实时采集方向盘的当前角度值A0，并按步骤S5～S8更新轮胎当前偏移绝对角度A1； 其中，步骤1-3之间、步骤5和6之间无先后顺序。
2.根据权利要求1所述的基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于，步骤S4还包括：当汽车触发倒车指令时，倒车数据存储器（72）中存有上次停车存储的系统单位角度值K，以及轮胎当前偏移绝对角度A1；如果使用这两个参数，则根据这两个参数计算出倒车轨迹显示数据，此时倒车控制器（7）开始工作并在显示器（7）上显示倒车轨迹。
3.根据权利要求1所述的基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于，步骤1还包括：设置按键组（71），使用该按键组（71）可触发倒车指令并生成倒车轨迹。
4.根据权利要求1所述的基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于，步骤S8还包括如下步骤：如果差值判断为等于或是大于Q，则将系统单位角度值K以及当前轮胎偏移绝对角度值A1存储到倒车数据存储器（72）中。
5.根据权利要求1所述的基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于：方向盘总角度常量Q范围为1780～1810度。
6.基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，其特征在于，所述装置包括： 一倒车控制器（7），所述倒车控制器（7）包含： 倒车数据计算处理器，将轮胎偏移的角度、方向盘角度以及轮胎单位偏移的方向盘角度数值进行处理，生成倒车轨迹数据， 按键组（71），用以触发倒车指令， 以及倒车数据存储器（72），用以存储倒车时采集及计算而来的倒车相关参数，包括轮胎偏移角度和方向盘转角等； 一显示器（73），与倒车控制器（7）连接，并显示倒车信息和轨迹图形； 所述倒车控制器（7）设有倒车控制器CAN总线接口，通过CAN总线（8）与汽车中央处理器（4）通讯，所述中央处理器（4）连接汽车中央存储器（6），所述汽车中央存储器（6）中存储有汽车方向盘转角数据。
7.根据权利要求6所述的基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，其特征在于：所述的汽车中央处理器（4）与方向盘转角传感器（5）连接并进行通讯。
8.根据权利要求7所述的基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，其特征在于：所述方向盘转角传感器（5）通过方向盘转角传感器CAN总线接口与汽车中央处理器（4）通讯。
9.根据权利要求6所述的基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，其特征在于：所述倒车控制器（7）的按键组（71）上设置有学习按钮，该按钮连接倒车数据计算处理器，用于决定是否启动倒车轨迹校准模式。
1.基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： S1、设置一倒车控制器（7），所述倒车控制器（7）包含： 倒车数据计算处理器，将轮胎偏移的角度、方向盘角度以及轮胎单位偏移的方向盘角度数值进行处理，生成倒车轨迹数据； 以及倒车数据存储器（72），用以存储倒车时采集及计算而来的倒车相关参数，包括轮胎偏移角度和方向盘转角等； S2、设置一显示器（73），该显示器（73）与倒车控制器（7）连接，所述显示器（73）用以显示倒车信息和图形轨迹； S3、设置倒车控制器CAN总线接口，通过CAN总线（8）与汽车中央处理器（4）通讯，所述中央处理器（4）连接汽车中央存储器（6），所述汽车中央存储器（6）中存储有汽车方向盘转角数据； S4、汽车唤醒启动时，获得初始系统值Ca，判断轮胎偏移绝对角度值A1是否为空值，若为空值则进入校准状态，若不为空值则可供选择使用存储值或进入校准状态； S5、设定随机相对转角数据最小值Amin；先将其赋值为Ca，同时获取方向盘转动的角度值，如果方向盘实时角度值A0小于Amin，则将A0的值赋值给Amin； S6、设定随机相对转角数据最大值Amax；先将其赋值为Ca，同时获取方向盘转动的角度值，如果方向盘实时角度值A0大于Amax，则将A0的值赋值给Amax； S7、接下来，将Amax的值减去Amin的值，判断差值是否等于或是大于方向盘总角度常量Q； S8、若差值判断为等于或是大于Q，则计算出系统单位角度值K以及轮胎当前偏移绝对角度A1，继而进行步骤S9； 若差值小于方向盘总角度常量Q，则不更新K的值和A1的值，此时的显示器（7）不显示倒车轨迹，并回退至步骤S4， 其中，系统单位角度值K=（Amax-Amin）/Q；轮胎当前偏移绝对角度A1=((Amax-Amin)/2–A0)/K； S9、根据轮胎当前偏移绝对角度A1计算出倒车时汽车的行驶轨迹；汽车启动过程中，实时采集方向盘的当前角度值A0，并按步骤S5～S8更新轮胎当前偏移绝对角度A1； 其中，步骤1-3之间、步骤5和6之间无先后顺序。
2.根据权利要求1所述的基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于，步骤S4还包括：当汽车触发倒车指令时，倒车数据存储器（72）中存有上次停车存储的系统单位角度值K，以及轮胎当前偏移绝对角度A1；如果使用这两个参数，则根据这两个参数计算出倒车轨迹显示数据，此时倒车控制器（7）开始工作并在显示器（7）上显示倒车轨迹。
3.根据权利要求1所述的基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于，步骤1还包括：设置按键组（71），使用该按键组（71）可触发倒车指令并生成倒车轨迹。
4.根据权利要求1所述的基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于，步骤S8还包括如下步骤：如果差值判断为等于或是大于Q，则将系统单位角度值K以及当前轮胎偏移绝对角度值A1存储到倒车数据存储器（72）中。
5.根据权利要求1所述的基于相对角度信息的倒车导引校准方法，其特征在于：方向盘总角度常量Q范围为1780～1810度。
6.基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，其特征在于，所述装置包括： 一倒车控制器（7），所述倒车控制器（7）包含： 倒车数据计算处理器，将轮胎偏移的角度、方向盘角度以及轮胎单位偏移的方向盘角度数值进行处理，生成倒车轨迹数据， 按键组（71），用以触发倒车指令， 以及倒车数据存储器（72），用以存储倒车时采集及计算而来的倒车相关参数，包括轮胎偏移角度和方向盘转角等； 一显示器（73），与倒车控制器（7）连接，并显示倒车信息和轨迹图形； 所述倒车控制器（7）设有倒车控制器CAN总线接口，通过CAN总线（8）与汽车中央处理器（4）通讯，所述中央处理器（4）连接汽车中央存储器（6），所述汽车中央存储器（6）中存储有汽车方向盘转角数据。
7.根据权利要求6所述的基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，其特征在于：所述的汽车中央处理器（4）与方向盘转角传感器（5）连接并进行通讯。
8.根据权利要求7所述的基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，其特征在于：所述方向盘转角传感器（5）通过方向盘转角传感器CAN总线接口与汽车中央处理器（4）通讯。
9.根据权利要求6所述的基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，其特征在于：所述倒车控制器（7）的按键组（71）上设置有学习按钮，该按钮连接倒车数据计算处理器，用于决定是否启动倒车轨迹校准模式。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车电子技术，尤其涉及倒车辅助设备及计算方法，特别是在显示的倒车轨迹与实际运行轨迹不符时的校准方法和装置。
背景技术
现有技术中的汽车倒车系统已经具有根据方向盘转动来预测描绘出倒车轨迹线的功能，其检测方向盘的方式分为绝对转角、相对转角监测方式。
采用绝对转角方式可以直接截取绝对角度值来绘制倒车轨迹线，但采用相对转角方式则无法实现。相对转角方式的检测原理是：
1、通过汽车CAN总线获取到方向盘的相对转动角度系统数值；
2、汽车相对转动角度系统数值在一次汽车休眠并唤醒之后，初始系统值是不变的，该初始系统值则为相对转动角度的系统数值的初始值，转动方向盘时，相对转动角度的系统数值也随之变化。
但对于相对转动角度的监测方式具有一个本质的问题，由于原车设置固定，汽车重启后系统数据重新分配，方向盘的位置信息不会保存，因而初始系统值无法与方向盘的位置匹配起来，如此就造成方向盘无法定位的问题。
采用绝对转角方式固然可以解决此问题，但采用绝对转角方式并没有看见提出一种简便进行校准的方法，大多都仅限于使用角度绘制而非校准本身。基于相对角度的方式，现有技术中也并无解决的技术方案。同时，由于轮胎的偏向角度人们无法直接把握，而采用相对角度监测方法的倒车方式由于没法赋予轮胎偏向角度与相对角度的关系，其无法绘制正确的倒车轨迹线，即使能绘制出来也是不智能的，它需要每次人为去进行轨迹线与实际角度的校正，若进行这种校正的话就没有很大的实际应用意义了，市面上尚未有简便的方法对这种方案进行校准。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的中采用相对角度检测方式导致的倒车轨迹无法与实际轮胎偏向角度匹配而提供的一种基于相对角度信息的倒车导引校准方法；本发明还提供了一种可转化及保存利用相对角度而计算出倒车轨迹的校准装置。
本发明通过采用以下以下的技术方案来实现：
实施一种基于相对角度信息的倒车导引校准方法，所述方法包括如下步骤：
S1、设置一倒车控制器，所述倒车控制器包含：
倒车数据计算处理器，将轮胎偏移的角度、方向盘角度以及轮胎单位偏移的方向盘角度数值进行处理，生成倒车轨迹数据，
以及倒车数据存储器，用以存储倒车时采集及计算而来的倒车相关参数，包括轮胎偏移角度和方向盘转角等；
S2、设置一显示器，该显示器与倒车控制器连接，所述显示器用以显示倒车信息和图形轨迹；
S3、设置倒车控制器CAN总线接口，通过CAN总线与汽车中央处理器通讯，所述中央处理器连接汽车中央存储器，所述汽车中央存储器中存储有汽车方向盘转角数据；
S4、汽车唤醒启动时，获得初始系统值Ca，判断轮胎偏移绝对角度值A1是否为空值，若为空值则进入校准状态，若不为空值则可供选择使用存储值或进入校准状态；
S5、设定随机相对转角数据最小值Amin；先将其赋值为Ca，同时获取方向盘转动的角度值，如果方向盘实时角度值A0小于Amin，则将A0的值赋值给Amin；
S6、设定随机相对转角数据最大值Amax；先将其赋值为Ca，同时获取方向盘转动的角度值，如果方向盘实时角度值A0大于Amax，则将A0的值赋值给Amax；
S7、接下来，将Amax的值减去Amax的值，判断差值是否等于或是大于方向盘总角度常量Q；
S8、若差值判断为等于或是大于Q，则计算出系统单位角度值K以及轮胎当前偏移绝对角度A1，继而进行步骤S9，
若差值小于方向盘总角度常量Q，则不更新K的值和A1的值，此时的显示器不显示倒车轨迹，并回退至步骤S4，
其中，系统单位角度值K=（Amax-Amin）/Q；轮胎当前偏移绝对角度A1=((Amax-Amin)/2–A0)/K；
S9、根据轮胎当前偏移绝对角度A1计算出倒车时汽车的行驶轨迹；汽车启动过程中，实时采集方向盘的当前角度值A0，并按步骤S5～S8更新轮胎当前偏移绝对角度A1；
其中，步骤1-3之间、步骤5和6之间无先后顺序。
上述方法中，步骤S4还包括：当汽车触发倒车指令时，倒车数据存储器中存有上次停车存储的系统单位角度值K，以及轮胎当前偏移绝对角度A1；如果使用这两个参数，则根据这两个参数计算出倒车轨迹显示数据，此时倒车控制器开始工作并在显示器上显示倒车轨迹。
上述方法中，步骤1还包括：设置按键组，使用该按键组可触发倒车指令并生成倒车轨迹。
上述方法中，步骤S8还包括如下步骤：如果差值判断为等于或是大于Q，则将系统单位角度值K以及当前轮胎偏移绝对角度值A1存储到倒车数据存储器中。
上述方法中，方向盘总角度常量Q范围为1780～1810度。
根据上述方法设计制造基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，所述装置包括：
一倒车控制器，所述倒车控制器包含：
倒车数据计算处理器，将轮胎偏移的角度、方向盘角度以及轮胎单位偏移的方向盘角度数值进行处理，生成倒车轨迹数据，
按键组，用以触发倒车指令，
以及倒车数据存储器，用以存储倒车时采集及计算而来的倒车相关参数，包括轮胎偏移角度和方向盘转角等；
一显示器，与倒车控制器连接，并显示倒车信息和轨迹图形；
所述倒车控制器设有倒车控制器CAN总线接口，通过CAN总线与汽车中央处理器通讯，所述中央处理器连接汽车中央存储器，所述汽车中央存储器中存储有汽车方向盘转角数据。
所述的汽车中央处理器与方向盘转角传感器连接并进行通讯。
所述方向盘转角传感器通过方向盘转角传感器CAN总线接口与汽车中央处理器通讯。
所述倒车控制器的按键组上设置有学习按钮，该按钮连接倒车数据计算处理器，用于决定是否启动倒车轨迹校准模式。
与现有技术相比较，本发明通过人工学习，采用相对角度转换为实际轮胎偏向角度的方法，可将两者的角度关联性连接起来，方便进行方向盘的角度重新校准；同时，当检测到学习不符合时，将不显示倒车轨迹，以该方式通知驾驶者，由系统判断来确保倒车前系统的准确性，可防止直接倒车而令倒车轨迹提示与实际偏移相差过多；再者，在启动后可直接记忆匹配位置信息，以备下次启动时选择使用最新数据，方便驾驶者。
附图说明
下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明的基于相对角度信息的倒车导引校准方法和装置的原理示意图，其中标号1为汽车，2为汽车前轮；
图2为本发明的基于相对角度信息的倒车导引校准方法和装置中方向盘的示意图，其中标号3为方向盘；
图3为本发明的基于相对角度信息的倒车导引校准方法和装置中的电气控制系统的方框示意图，其中标号4为汽车中央处理器，5为方向盘转角传感器，6为汽车中央存储器，7为倒车控制器，71为按键组，72为倒车数据存储器，73为显示器，8为CAN总线；
图4为本发明的基于相对角度信息的倒车导引校准方法和装置的流程示意图，
其中：随机相对转角数据参考常量C=1800度；
图5为本发明的基于相对角度信息的倒车导引校准方法和装置中的倒车数据计算处理器示意图；
图6为本发明的基于相对角度信息的倒车导引校准方法和装置中的显示驱动模块的示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
如图1～图6所示的最佳实施方式，实施一种基于相对角度信息的倒车导引校准方法，包括如下步骤：
S1、设置一倒车控制器7，所述倒车控制器7包含：
倒车数据计算处理器，将轮胎偏移的角度、方向盘角度以及轮胎单位偏移的方向盘角度数值进行处理，生成倒车轨迹数据，
以及倒车数据存储器72，用以存储倒车时采集及计算而来的倒车相关参数，包括轮胎偏移角度和方向盘转角等；
S2、设置一显示器73，该显示器73与倒车控制器7连接，所述显示器73用以显示倒车信息和图形轨迹；
S3、设置倒车控制器CAN总线接口，通过CAN总线8与汽车中央处理器4通讯，所述中央处理器4连接汽车中央存储器6，所述汽车中央存储器6中存储有汽车方向盘转角数据；
S4、汽车唤醒启动时，获得初始系统值Ca，判断轮胎偏移绝对角度值A1是否为空值，若为空值则进入校准状态，若不为空值则可供选择使用存储值或进入校准状态；
S5、设定随机相对转角数据最小值Amin；先将其赋值为Ca，同时获取方向盘转动的角度值，如果方向盘实时角度值A0小于Amin，则将A0的值赋值给Amin；
S6、设定随机相对转角数据最大值Amax；先将其赋值为Ca，同时获取方向盘转动的角度值，如果方向盘实时角度值A0大于Amax，则将A0的值赋值给Amax；
S7、接下来，将Amax的值减去Amin的值，判断差值是否等于或是大于方向盘总角度常量Q；
S8、若差值判断为等于或是大于Q，则计算出系统单位角度值K以及轮胎当前偏移绝对角度A1，继而进行步骤S9，
若差值小于方向盘总角度常量Q，则不更新K的值和A1的值，此时的显示器7不显示倒车轨迹，并回退至步骤S4，
其中，系统单位角度值K=Amax-Amin/Q；轮胎当前偏移绝对角度A1=((Amax-Amin)/2–A0)/K；
S9、根据轮胎当前偏移绝对角度A1计算出倒车时汽车的行驶轨迹；汽车启动过程中，实时采集方向盘的当前角度值A0，并按步骤S5～S8更新轮胎当前偏移绝对角度A1；
其中，步骤1-3之间、步骤5和6之间无先后顺序。
上述方法中，步骤S4还包括：当汽车触发倒车指令时，倒车数据存储器72中存有上次停车存储的系统单位角度值K，以及轮胎当前偏移绝对角度A1；如果使用这两个参数，则根据这两个参数计算出倒车轨迹显示数据，此时倒车控制器7开始工作并在显示器7上显示倒车轨迹。
上述方法中，步骤1还包括：设置按键组71，使用该按键组71可触发倒车指令并生成倒车轨迹。
步骤S8还包括如下步骤：如果差值判断为等于或是大于Q，则将系统单位角度值K以及当前轮胎偏移绝对角度值A1存储到倒车数据存储器72中。
方向盘总角度常量Q范围为1780～1810度。
根据上述方法设计制造一种基于相对角度信息的倒车导引校准的装置，所述装置包括：
一倒车控制器7，所述倒车控制器7包含：
倒车数据计算处理器，将轮胎偏移的角度、方向盘角度以及轮胎单位偏移的方向盘角度数值进行处理，生成倒车轨迹数据，
按键组71，用以触发倒车指令，
以及倒车数据存储器72，用以存储倒车时采集及计算而来的倒车相关参数，包括轮胎偏移角度和方向盘转角等；
一显示器73，与倒车控制器7连接，并显示倒车信息和轨迹图形；
所述倒车控制器7设有倒车控制器CAN总线接口，通过CAN总线8与汽车中央处理器4通讯，所述中央处理器4连接汽车中央存储器6，所述汽车中央存储器6中存储有汽车方向盘转角数据。
所述的汽车中央处理器4与方向盘转角传感器5连接并进行通讯。
所述方向盘转角传感器5通过方向盘转角传感器CAN总线接口与汽车中央处理器4通讯。
所述倒车控制器7的按键组71上设置有学习按钮，该按钮连接倒车数据计算处理器，用于决定是否启动倒车轨迹校准模式。
本发明的优点还在于，通过一次人工学习后，可由如上所述方式计算并保存K值；当通过人工学习方法保存最后一次方向盘变化的绝对角度后，汽车经过一次休眠并再次唤醒时，调出记忆的当前绝对角度A1和已保存的K值，由上述公式计算出当前角度值。
同时，本发明再一个优点是人工学习失效将不显示倒车轨迹：
为了保证人工学习的准确性，就会要求用户一定要将方向盘左转到底，再右转到底。如果软件检测到未严格执行上述操作，软件会判断人工学习失效。这样倒车轨迹就不会显示出来，这就自然能提醒驾驶者，达到由系统判断来确保倒车前系统的准确性目的。
判断原则：Amax-Amin>=Q，判断有效。
Q可以设为1780～1810度之间对应的系统数值。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
