阅读说明：本技术 一种线控转向自动对中方法及系统 (Automatic centering method and system for steer-by-wire ) 是由 张�诚 林特 于 2020-04-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种线控转向自动对中方法及系统,校准端获取当前线控转向系统所对应的对中校准指令,将对中校准指令发送至线控转向端；线控转向端接收对中校准指令,按照对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置,以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值。本发明对不同线控转向系统实现更加快速高效的对中操作,保证了线控转向系统的稳定性和可靠性。(The invention discloses a steer-by-wire automatic centering method and a system, wherein a calibration end acquires a centering calibration instruction corresponding to a current steer-by-wire system and sends the centering calibration instruction to the steer-by-wire end; and the steer-by-wire end receives the centering calibration instruction, and drives the steering motor to reach the left-turning mechanical limit position and the right-turning mechanical position respectively according to the centering calibration instruction so as to obtain an actual steering left extreme value, an actual steering right extreme value and an actual steering intermediate value. The invention realizes faster and more efficient centering operation on different steer-by-wire systems, and ensures the stability and reliability of the steer-by-wire systems.)

一种线控转向自动对中方法及系统

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，特别涉及一种线控转向自动对中方法及系统。

背景技术

线控转向在无人驾驶系统中是不可缺少的一部分，其稳定性、可靠性影响重大。线控转向的中间状态对高速直线行驶有着巨大的影响，然而每辆车在结构硬件上的不一致性，且在使用过程中，转向部件的磨损程度无法准确的预测，使得每辆车的中间状态都不尽相同，故其对中方式及结果对整个转向系统起着关键作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种线控转向自动对中方法及系统，以对不同线控转向系统实现更加快速高效的对中操作。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种线控转向自动对中方法，包括步骤：

S1、校准端获取当前线控转向系统所对应的对中校准指令，将所述对中校准指令发送至线控转向端；

S2、线控转向端接收所述对中校准指令，按照所述对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种线控转向自动对中控制系统，包括通信连接的校准端和线控转向端，所述校准端包括第一存储器、第一处理器及存储在第一存储器上并可在第一处理器上运行的第一计算机程序，所述线控转向端包括第二存储器、第二处理器及存储在第二存储器上并可在第二处理器上运行的第二计算机程序，所述第一处理器执行所述第一计算机程序时实现以下步骤：

S1、获取当前线控转向系统所对应的对中校准指令，将所述对中校准指令发送至线控转向端；

所述第二处理器执行所述第二计算机程序时实现以下步骤：

S2、接收所述对中校准指令，按照所述对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值。

本发明的有益效果在于：一种线控转向自动对中方法及系统，由校准端将与当前线控转向系统所对应的对中校准指令发送至线控转向端，由线控转向端根据对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值，以对不同线控转向系统实现更加快速高效的对中操作，保证了线控转向系统的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的一种线控转向自动对中方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的一种线控转向自动对中控制系统的结构示意图。

标号说明：

1、一种线控转向自动对中控制系统；2、校准端；3、第一处理器；4、第一存储器；5、线控转向端；6、第二处理器；7、第二存储器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，一种线控转向自动对中方法，包括步骤：

S1、校准端获取当前线控转向系统所对应的对中校准指令，将所述对中校准指令发送至线控转向端；

S2、线控转向端接收所述对中校准指令，按照所述对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：由校准端将与当前线控转向系统所对应的对中校准指令发送至线控转向端，由线控转向端根据对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值，以对不同线控转向系统实现更加快速高效的对中操作，保证了线控转向系统的稳定性和可靠性。

进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：

线控转向端接收所述对中校准指令，驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，所述N大于或等于1；

线控转向端在每一次转向校准动作中，驱动所述转向电机进行左转，判断所述转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前左转数值在预设时间内固定不变，则记录所述当前左转数值，之后线控转向端驱动所述转向电机进行右转，判断所述转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前右转数值在预设时间内固定不变，则记录所述当前右转数值；

线控转向端在N次转向校准动作后，得到N个所述当前左转数值和N个所述当前右转数值，根据N个所述当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个所述当前右转数值得到实际转向右极值，将所述实际转向左极值和所述实际转向右极值的中间值作为实际转向中间值。

从上述描述可知，通过驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，以根据每一次转向校准动作的左转数值和右转数值得到实际转向左极值和实际转向右极值，最后根据实际转向左极值和实际转向右极值的中间值得到实际转向中间值，其实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值均由系统自动获取计算所得到，因此能更加快速高效的实现对中操作。

进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：

线控转向端实时获取所述当前线控转向系统处于中间状态时转向传感器所返回的当前中间数值，记录所述当前中间数值为实际转向中间值；

线控转向端接收所述对中校准指令，驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，所述N大于或等于1；

线控转向端在每一次转向校准动作中，驱动所述转向电机进行左转，判断所述转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前左转数值在预设时间内固定不变，则记录所述当前左转数值，之后线控转向端驱动所述转向电机进行右转，判断所述转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前右转数值在预设时间内固定不变，则记录所述当前右转数值；

线控转向端在N次转向校准动作后，得到N个所述当前左转数值和N个所述当前右转数值，根据N个所述当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个所述当前右转数值得到实际转向右极值。

从上述描述可知，若由左右转向极值计算得到中间位置，中间位置受车辆结构得影响较大，若车辆左转、右转角度上存在较大得差异，则中间位置可能存在一定误差，而采用人工操作先将转向系统转至中间状态，获取当前线控转向系统处于中间状态时转向传感器所返回的当前中间数值来作为对中位置，左右转向极值又分别由线控转向端按照对中校准指令进行获取，使得对中位置的数值受车辆结构误差影响较小，因此能更加快速高效且更加准确的实现对中操作。

进一步地，所述步骤S2中根据N个所述当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个所述当前右转数值得到实际转向右极值具体包括以下步骤：

线控转向端在N为1时，将所述当前左转数值作为实际转向左极值，将所述当前右转数值作为实际转向右极值；

线控转向端在N大于或等于3时，将N个所述当前左转数值去除最大值和最小值之后剩余的N-2个所述当前左转数值进行求平均值，得到实际转向左极值，将N个所述当前右转数值去除最大值和最小值之后剩余的N-2个所述当前右转数值进行求平均值，得到实际转向右极值。

从上述描述可知，提供一次对中和多次对中两种操作，一次对中时，则得到的当前左转数值即为实际转向左极值，得到的当前右转数值即为实际转向右极值；多次对中时，则采用求平均值来得到对应的左右极值。值得说明的是，在多次对中时，若要求得中间位置的数值时，不是每一次都对当次的当前左转数值和当前右转数值进行求得当前中间数值，然后对N个当前中间数值进行求平均值，而是对平均后的实际转向左极值和实际转向右极值进行一次求平均值即可，既减少了计算量，也避免了实际转向中间值受到误差的影响，从而能更加快速高效且更加准确的实现对中操作。

进一步地，所述步骤S2之后还包括以下步骤：

S3、线控转向端将实际转向左极值的3％作为预留值，将实际转向左极值的97％作为所述当前线控转向系统的实时转向左极值，将实际转向右极值的3％作为预留值，将实际转向右极值的97％作为所述当前线控转向系统的实时转向右极值。

从上述描述可知，对中完成后，自动将左转极值和右转极值的3％作为预留值，避免转向转到底时对机械结构造成不可逆的损伤。

请参照图2，一种线控转向自动对中控制系统，包括通信连接的校准端和线控转向端，所述校准端包括第一存储器、第一处理器及存储在第一存储器上并可在第一处理器上运行的第一计算机程序，所述线控转向端包括第二存储器、第二处理器及存储在第二存储器上并可在第二处理器上运行的第二计算机程序，所述第一处理器执行所述第一计算机程序时实现以下步骤：

S1、获取当前线控转向系统所对应的对中校准指令，将所述对中校准指令发送至线控转向端；

所述第二处理器执行所述第二计算机程序时实现以下步骤：

S2、接收所述对中校准指令，按照所述对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：由校准端将与当前线控转向系统所对应的对中校准指令发送至线控转向端，由线控转向端根据对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值，以对不同线控转向系统实现更加快速高效的对中操作，保证了线控转向系统的稳定性和可靠性。

进一步地，所述第二处理器执行所述第二计算机程序的所述步骤S2时具体包括以下步骤：

接收所述对中校准指令，驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，所述N大于或等于1；

在每一次转向校准动作中，驱动所述转向电机进行左转，判断所述转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前左转数值在预设时间内固定不变，则记录所述当前左转数值，之后线控转向端驱动所述转向电机进行右转，判断所述转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前右转数值在预设时间内固定不变，则记录所述当前右转数值；

在N次转向校准动作后，得到N个所述当前左转数值和N个所述当前右转数值，根据N个所述当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个所述当前右转数值得到实际转向右极值，将所述实际转向左极值和所述实际转向右极值的中间值作为实际转向中间值。

从上述描述可知，通过驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，以根据每一次转向校准动作的左转数值和右转数值得到实际转向左极值和实际转向右极值，最后根据实际转向左极值和实际转向右极值的中间值得到实际转向中间值，其实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值均由系统自动获取计算所得到，因此能更加快速高效的实现对中操作。

进一步地，所述第二处理器执行所述第二计算机程序的所述步骤S2时具体包括以下步骤：

实时获取所述当前线控转向系统处于中间状态时转向传感器所返回的当前中间数值，记录所述当前中间数值为实际转向中间值；

接收所述对中校准指令，驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，所述N大于或等于1；

在每一次转向校准动作中，驱动所述转向电机进行左转，判断所述转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前左转数值在预设时间内固定不变，则记录所述当前左转数值，之后线控转向端驱动所述转向电机进行右转，判断所述转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前右转数值在预设时间内固定不变，则记录所述当前右转数值；

在N次转向校准动作后，得到N个所述当前左转数值和N个所述当前右转数值，根据N个所述当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个所述当前右转数值得到实际转向右极值。

从上述描述可知，若由左右转向极值计算得到中间位置，中间位置受车辆结构得影响较大，若车辆左转、右转角度上存在较大得差异，则中间位置可能存在一定误差，而采用人工操作先将转向系统转至中间状态，获取当前线控转向系统处于中间状态时转向传感器所返回的当前中间数值来作为对中位置，左右转向极值又分别由线控转向端按照对中校准指令进行获取，使得对中位置的数值受车辆结构误差影响较小，因此能更加快速高效且更加准确的实现对中操作。

进一步地，所述第二处理器执行所述第二计算机程序的所述步骤S2中根据N个所述当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个所述当前右转数值得到实际转向右极值时具体包括以下步骤：

当N为1时，将所述当前左转数值作为实际转向左极值，将所述当前右转数值作为实际转向右极值；

当N大于或等于3时，将N个所述当前左转数值去除最大值和最小值之后剩余的N-2个所述当前左转数值进行求平均值，得到实际转向左极值，将N个所述当前右转数值去除最大值和最小值之后剩余的N-2个所述当前右转数值进行求平均值，得到实际转向右极值。

从上述描述可知，提供一次对中和多次对中两种操作，一次对中时，则得到的当前左转数值即为实际转向左极值，得到的当前右转数值即为实际转向右极值；多次对中时，则采用求平均值来得到对应的左右极值。值得说明的是，在多次对中时，若要求得中间位置的数值时，不是每一次都对当次的当前左转数值和当前右转数值进行求得当前中间数值，然后对N个当前中间数值进行求平均值，而是对平均后的实际转向左极值和实际转向右极值进行一次求平均值即可，既减少了计算量，也避免了实际转向中间值受到误差的影响，从而能更加快速高效且更加准确的实现对中操作。

进一步地，在所述步骤S2之后，所述第二处理器执行所述第二计算机程序还包括以下步骤：

S3、将实际转向左极值的3％作为预留值，将实际转向左极值的97％作为所述当前线控转向系统的实时转向左极值，将实际转向右极值的3％作为预留值，将实际转向右极值的97％作为所述当前线控转向系统的实时转向右极值。

从上述描述可知，对中完成后，自动将左转极值和右转极值的3％作为预留值，避免转向转到底时对机械结构造成不可逆的损伤。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种线控转向自动对中方法，包括步骤：

S1、校准端获取当前线控转向系统所对应的对中校准指令，将对中校准指令发送至线控转向端；

S2、线控转向端接收对中校准指令，按照对中校准指令驱动转向电机分别达到左转机械极限位置和右转机械位置，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值。

在本实施例中，在校准端还提供两种对中模式供用户选择，在进行校准时，将选择的对中模式和对中校准指令一起发送给线控转向端，由线控转向端按照选择的对中模式和对中校准指令进行对中操作。

在本实施例中，第一种对中模式对应的步骤S2具体包括以下步骤：

线控转向端接收对中校准指令，驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，N大于或等于1；

线控转向端在每一次转向校准动作中，驱动转向电机进行左转，判断转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前左转数值在预设时间内固定不变，认为已经到达左转最大位置，即到达左转机械极限位置，则记录当前左转数值，之后线控转向端驱动转向电机进行右转，判断转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前右转数值在预设时间内固定不变，认为已经到达右转最大位置，即到达右转机械极限位置，则记录当前右转数值；其中，预设时间也可以为预设次数，比如1s，三次等等能标识传感数值在一段时间内保持不变即可；

线控转向端在N次转向校准动作后，得到N个当前左转数值和N个当前右转数值，根据N个当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个当前右转数值得到实际转向右极值，将实际转向左极值和实际转向右极值的中间值作为实际转向中间值。

在本实施例中，第二种对中模式对应的步骤S2具体包括以下步骤：

线控转向端实时获取当前线控转向系统处于中间状态时转向传感器所返回的当前中间数值，记录当前中间数值为实际转向中间值；

线控转向端接收对中校准指令，驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，N大于或等于1；

线控转向端在每一次转向校准动作中，驱动转向电机进行左转，判断转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前左转数值在预设时间内固定不变，认为已经到达左转最大位置，即到达左转机械极限位置，则记录当前左转数值，之后线控转向端驱动转向电机进行右转，判断转向电机是否处于大电流堵转状态且转向传感器所返回的当前右转数值在预设时间内固定不变，认为已经到达右转最大位置，即到达右转机械极限位置，则记录当前右转数值；

线控转向端在N次转向校准动作后，得到N个当前左转数值和N个当前右转数值，根据N个当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个当前右转数值得到实际转向右极值。

其中，无论是哪种对中模式，步骤S2中都包括根据N个当前左转数值得到实际转向左极值，根据N个当前右转数值得到实际转向右极值这一实现过程，该实现过程在本实施例中具体包括以下步骤：

在一次对中时，即线控转向端的N为1时，将当前左转数值作为实际转向左极值，将当前右转数值作为实际转向右极值；

在多次对中时，即线控转向端在N大于或等于3时，将N个当前左转数值去除最大值和最小值之后剩余的N-2个当前左转数值进行求平均值，得到实际转向左极值，将N个当前右转数值去除最大值和最小值之后剩余的N-2个当前右转数值进行求平均值，得到实际转向右极值。

在其他实施例中，在多次对中时，上述的求平均值可以替换为求均方根值，从而保证最后得到的实际转向左极值和实际转向右极值更加真实有效。

S3、线控转向端将实际转向左极值的3％作为预留值，将实际转向左极值的97％作为当前线控转向系统的实时转向左极值，将实际转向右极值的3％作为预留值，将实际转向右极值的97％作为当前线控转向系统的实时转向右极值。

请参照图2，本发明的实施例二为：

一种线控转向自动对中控制系统1，包括通信连接的校准端2和线控转向端5，校准端2包括第一存储器4、第一处理器3及存储在第一存储器4上并可在第一处理器3上运行的计算机程序，线控转向端5包括第二存储器7、第二处理器6及存储在第二存储器7上并可在第二处理器6上运行的计算机程序，第一处理器3执行第一计算机程序时实现上述实施例一中对应的步骤，第二处理器6执行第二计算机程序时实现上述实施例一中对应的步骤。

其中，线控转向端5为当前线控转向系统中的控制装置或控制端或控制模块，当前线控转向系统还包括转向电机和转向传感器；校准端2具体为一个包括M3处理器、触摸屏、CAN通信模块、充电部分模块、锂电池升压模块、外部按键模块以及数据存储模块的终端设备，该终端设备整体体积较小方便携带，内置不同线控转向系统中所对应的不同对中校准指令，一键操作即可实现对不同线控转向系统发送不同对中校准指令，从而对操作人员进行简单培训后即可独自轻松操作，方便大部分人员使用。

综上所述，本发明提供的一种线控转向自动对中方法及系统，由校准端将与当前线控转向系统所对应的对中校准指令发送至线控转向端，通过驱动转向电机从初始状态开始进行N次转向校准动作，以根据每一次转向校准动作的左转数值和右转数值得到实际转向左极值和实际转向右极值，最后根据实际转向左极值和实际转向右极值的中间值得到实际转向中间值或是在一开始就获取当前线控转向系统处于中间状态时转向传感器所返回的当前中间数值来作为实际转向中间值，以得到实际转向左极值、实际转向右极值以及实际转向中间值，并在对中完成后自动将左转极值和右转极值的3％作为预留值，避免转向转到底时对机械结构造成不可逆的损伤，从而对不同线控转向系统实现更加快速高效且更加准确的对中操作，保证了线控转向系统的稳定性和可靠性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。