CN110758543B - 转向管柱的位置检测方法、装置、存储介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种转向管柱的位置检测方法、装置、存储介质及车辆，所述方法包括：接收对转向管柱的位置调节指令，位置调节指令包括转向管柱的电机的目标转动方向；当目标转动方向与预设方向一致时，对电机转动过程中触发的脉冲信号的第一边沿进行计数；当目标转动方向与预设方向相反时，对电机转动过程中触发的脉冲信号的第二边沿进行计数，其中，若第一边沿为上升沿，则第二边沿为下降沿，若第一边沿为下降沿，则第二边沿为上升沿；根据计数值确定电机当前的累计转动圈数；根据当前累计转动圈数确定转向管柱当前的位置。通过本公开的技术方案，可以消除对脉冲信号的计数偏差，提高了对转向管柱的位置检测精度。

Description

转向管柱的位置检测方法、装置、存储介质及车辆

技术领域

本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种转向管柱的位置检测方法、装置、存储介质及车辆。

背景技术

转向管柱是车辆的重要构成部件，其包括车辆的方向盘等连接的执行机构以及用于驱动执行机构运动的电机。通过驱动转向管柱的电机转动并对转向管柱的位置(即执行机构的位置)进行检测，可以实现对转向管柱的位置调节，进而实现对方向盘等机构的调节，以满足驾乘者的需要。

现有技术中对转向管柱的位置检测方法，通常对电机转动过程中触发的脉冲信号进行计数，根据脉冲信号的计数值确定电机的累计转动圈数，进而可以确定转向管柱的位置。然而，该方法检测得到的转向管柱的位置与其实际位置存在一定偏差，使得对转换管柱的位置检测结果不准确，随着偏差的累积最终将会造成对转向管柱的位置调节失效。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本公开提供一种转向管柱的位置检测方法、装置、存储介质及车辆。

为了实现上述目的，本公开提供一种转向管柱的位置检测方法，包括：

接收对转向管柱的位置调节指令，所述位置调节指令包括所述转向管柱的电机的目标转动方向；

当所述目标转动方向与预设方向一致时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第一边沿进行计数；

当所述目标转动方向与所述预设方向相反时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第二边沿进行计数，其中，若所述第一边沿为上升沿，则所述第二边沿为下降沿，若所述第一边沿为下降沿，则所述第二边沿为上升沿；

根据计数值确定所述电机当前的累计转动圈数；

根据所述当前累计转动圈数确定所述转向管柱当前的位置。

可选地，所述位置调节指令还包括所述转向管柱的目标位置，所述方法还包括：

当所述当前位置与所述目标位置一致时，控制所述电机停止转动。

可选地，所述根据计数值确定所述电机当前的累计转动圈数，包括：

获取所述电机的历史累计转动圈数；

每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的上升沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数增加一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数；

每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的下降沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数减少一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数。

本公开还提供一种转向管柱的位置检测装置，包括：

第一接收模块，用于接收对转向管柱的位置调节指令，所述位置调节指令包括所述转向管柱的电机的目标转动方向；

第一计数模块，用于当所述目标转动方向与预设方向一致时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第一边沿进行计数；

第二计数模块，用于当所述目标转动方向与所述预设方向相反时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第二边沿进行计数，其中，若所述第一边沿为上升沿，则所述第二边沿为下降沿，若所述第一边沿为下降沿，则所述第二边沿为上升沿；

第一转动圈数确定模块，用于根据计数值确定所述电机当前的累计转动圈数；

第一位置确定模块，用于根据所述当前累计转动圈数确定所述转向管柱当前的位置。

可选地，所述位置调节指令还包括所述转向管柱的目标位置，所述装置还包括：

控制模块，用于当所述当前位置与所述目标位置一致时，控制所述电机停止转动。

可选地，所述第一转动圈数确定模块包括：

获取子模块，用于获取所述电机的历史累计转动圈数；

第一转动圈数确定子模块，用于每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的上升沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数增加一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数；

第二转动圈数确定子模块，用于每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的下降沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数减少一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数。

可选地，所述电机为驱动所述转向管柱带动方向盘进行高度调节的电机，或者所述电机为驱动所述转向管柱带动方向盘进行角度调节的电机。

本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公提供的转向管柱的位置检测方法。

本公开还提供一种转向管柱的位置检测装置，包括：

本公开提供的计算机可读存储介质；以及

一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

本公开还提供一种车辆，包括：转向管柱以及至少一个如本公开提供的转向管柱的位置检测装置。

可选地，所述车辆包括两个如本公开提供的转向管柱的位置检测装置，分别用于检测所述转向管柱的高度位置和角度位置。

通过上述技术方案，通过判断电机的目标转动方向与预设方向是否一致来确定对电机转动过程中触发的脉冲信号的计数方式，并按照确定的方式对脉冲信号进行计数，根据计数值确定电机当前的累计转动圈数并根据当前累计转动圈数确定转向管柱当前的位置，可以消除对脉冲信号的计数偏差，提高了对转向管柱的位置检测精度，进而有效避免因对转向管柱多次调节后产生的转向管柱当前位置与其实际位置的偏差累积，较大程度上提高了对转向管柱控制的可靠性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的一种电机转动过程中触发的脉冲信号的示意图；

图2是本公开实施例提供的一种转向管柱的位置检测方法的流程图；

图3是本公开实施例提供的另一种转向管柱的位置检测方法的流程图；

图4是本公开实施例提供的又一种转向管柱的位置检测方法的流程图；

图5是本公开实施例提供的一种转向管柱的位置检测装置的框图；

图6是本公开实施例提供的另一种转向管柱的位置检测装置的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必理解为特定的顺序或先后次序。

为了使本领域的技术人员更容理解本公开实施例对现有技术的改进之处，首先对现有技术中相关的技术方案进行简单介绍。

通过驱动转向管柱的电机对转向管柱进行位置调节时，电机每转过一圈，将触发设置在电机周围的检测元件(如霍尔传感器)产生脉冲信号，通过对电机转动过程触发产生的脉冲信号进行计数，可以确定电机的累计转动圈数，根据累计转动圈数便可以检测出转向管柱的执行机构的位置，执行机构的位置即为转向管柱的位置。

申请人通过大量研究发现，在对电机转动过程中触发的脉冲信号进行计数时，若设置为对脉冲信号的上升沿或下降沿进行计数，对转向管柱的同一段行程，在电机的转动方向不同时记录到的脉冲信号的计数值不同，例如，如图1所示，以转向管柱的行程为位置A与位置B之间的距离，若设置为对脉冲信号的上升沿进行计数，当电机正转以驱动转向管柱从位置A运动至位置B时，得到的脉冲信号的计数值为4；而当电机反转以驱动转向管柱从位置B运动至位置A时，得到的脉冲信号的计数值为5。同样地，若设置为对脉冲信号的下降沿进行计数，在位置A与位置B之间，在电机正转和反转时得到的脉冲信号的计数值也存在一个脉冲信号的差异。脉冲信号计数值的差异将导致检测到的转向管柱的位置与其实际位置存在偏差，这种偏差将在对转向管柱的多次正向及反向调节过程中逐渐累积，进而最终造成对转向管柱的位置调节功能失效。

为了解决上述技术问题，本公开实施例提供一种转向管柱的位置检测方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：

在步骤S201中，接收对转向管柱的位置调节指令，位置调节指令包括转向管柱的电机的目标转动方向。

在本公开的实施例中在接收到对转向管柱的位置调节指令后，可以控制电机按照目标转动方向转动，通过判断目标转动方向与预设方向是否一致来确定对脉冲信号的计数方式，并根据确定的计数方式对电机转动过程中触发的脉冲信号进行计数。若目标转动方向与预设方向一致，则执行步骤S202；若目标转动方向与预设方向相反，则执行步骤S203。

在步骤S202中，当目标转动方向与预设方向一致时，对电机转动过程中触发的脉冲信号的第一边沿进行计数。

在步骤S203中，当目标转动方向与预设方向相反时，对电机转动过程中触发的脉冲信号的第二边沿进行计数，其中，若第一边沿为上升沿，则第二边沿为下降沿；若第一边沿为下降沿，则第二边沿为上升沿。

例如，如图1所示，以预设方向为正转为例示意，当控制电机正转以驱动转向管柱从位置A运动到位置B，记录到脉冲信号的上升沿个数为4；当控制电机反转以驱动转向管柱从位置B运动到位置A时，记录到脉冲信号的下降沿个数为4，可见，无论电机正转还是反转，记录到的脉冲信号的个数相同。同样地，以预设方向为反转示意，记录到的脉冲信号的个数也相同。

在步骤S204中，根据计数值确定电机当前的累计转动圈数。

在一种实施方式中，如图3所示，可以获取电机的历史累计转动圈数，即电机相对于预设初始位置累计转过的圈数，并且每对电机转动过程中触发的脉冲信号的上升沿进行一次计数，则将该历史累计转动圈数增加一圈；每对电机转动过程中触发的脉冲信号的下降沿进行一次计数，则将该历史累计转动圈数减少一圈。由此，可以得到电机当前的累计转动圈数。

在步骤S205中，根据当前累计转动圈数确定转向管柱当前的位置。

在一种实施方式中，可以根据电机的转动圈数与执行机构的位置之间预先标定的对应关系，确定与累计转动圈数对应的执行机构当前的位置。

值得说明的是，在本公开的实施例所指的转向管柱的位置即为转向管柱的执行机构的位置。

在本公开的另一个实施例中，如图4所示，在对电机转动过程中，可以在目标转动方向与预设方向一致时，对触发的脉冲信号的下降沿进行计数，相应地，每对触发的脉冲信号的下降沿进行一次计数，则将电机的历史累计转动圈数增加一圈；在目标转动方向与预设方向相反时，对触发的脉冲信号的上升沿进行计数，相应地，每对触发的脉冲信号的上升沿进行一次计数，则将电机的历史累计转动圈数减少一圈。

在本公开的另一个实施例中，如图3和图4所示，对转向管柱的调节指令还包括转向管柱的目标位置。在对转向管柱的调节过程中，可以实时检测转向管柱的位置，并且在检测到转向管柱的位置与目标位置一致时，控制电机停止转动，以结束本次对转向管柱的位置调节。

值得说明的是，转向管柱可以包括多个电机，相应地，可以分别对每一电机转动过程中触发的脉冲信号进行计数并根据计数值确定该电机当前的累计转动圈数，根据各个电机当前的累计转动圈数来确定转向管柱的位置。例如，若转向管柱包括用于驱动转向管柱带动方向盘进行高度调节的电机以及用于驱动转向管柱带动方向盘进行角度调节的电机，可以通过对用于驱动转向管柱带动方向盘进行高度调节的电机转动过程中触发的脉冲信号进行计数来检测转向管柱的高度位置，以及通过对用于驱动转向管柱带动方向盘进行角度调节的电机转动过程中触发的脉冲信号进行计数来检测转向管柱的角度位置。

采用上述方法，通过判断电机的目标转动方向与预设方向是否一致来确定对电机转动过程中触发的脉冲信号的计数方式，并按照确定的方式对脉冲信号进行计数，根据计数值确定电机当前的累计转动圈数并根据当前累计转动圈数确定转向管柱当前的位置，可以消除对脉冲信号的计数偏差，提高对转向管柱的位置检测精度，进而有效避免因对转向管柱多次调节后产生的转向管柱当前位置与其实际位置的偏差累积，较大程度上提高了对转向管柱控制的可靠性。

本公开实施例还提供一种转向管柱的位置检测装置，如图5所示，该装置500包括：

第一接收模块501，用于接收对转向管柱的位置调节指令，所述位置调节指令包括所述转向管柱的电机的目标转动方向。

第一计数模块502，用于当所述目标转动方向与预设方向一致时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第一边沿进行计数。

第二计数模块503，用于当所述目标转动方向与所述预设方向相反时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第二边沿进行计数，其中，若所述第一边沿为上升沿，则所述第二边沿为下降沿；若所述第一边沿为下降沿，则所述第二边沿为上升沿。

第一转动圈数确定模块504，用于根据计数值确定所述电机当前的累计转动圈数。

第一位置确定模块505，用于根据所述当前累计转动圈数和所述目标转动方向确定所述转向管柱当前的位置。

可选地，所述位置调节指令还包括所述转向管柱的目标位置，如图6所示，所述装置500还包括：

控制模块506，用于当所述当前位置与所述目标位置一致时，控制所述电机停止转动。

可选地，如图6所示，所述第一转动圈数确定模块504包括：

获取子模块541，用于获取所述电机的历史累计转动圈数；

第一转动圈数确定子模块542，用于每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的上升沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数增加一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数；

第二转动圈数确定子模块543，用于每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的下降沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数减少一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数。

可选地，所述电机为驱动所述转向管柱带动方向盘进行高度调节的电机，或者所述电机为驱动所述转向管柱带动方向盘进行角度调节的电机。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

采用上述转向管柱的位置检测装置，通过判断电机的目标转动方向与预设方向是否一致来确定对电机转动过程中触发的脉冲信号的计数方式，并按照确定的方式对脉冲信号进行计数，根据计数值确定电机当前的累计转动圈数并根据当前累计转动圈数确定转向管柱当前的位置，可以消除对脉冲信号的计数偏差，提高了对转向管柱的位置检测精度，进而有效避免因对转向管柱多次调节后产生的转向管柱当前位置与其实际位置的偏差累积，较大程度上提高了对转向管柱控制的可靠性。

相应地，本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的转向管柱的位置检测方法的步骤。

相应地，本公开还提供一种转向管柱的位置检测装置，包括本公开提供的计算机可读存储介质；以及一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

相应地，本公开还提供一种车辆，包括转向管柱以及本公开提供的转向管柱的位置检测装置。所述转向管柱的位置检测装置可以是通过软件、硬件或者两者相结合的方式实现车辆的微控制器ECU。

可选地，所述车辆包括两个如本公开实施例提供的转向管柱的位置检测装置，分别用于检测所述转向管柱的高度位置和角度位置。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种转向管柱的位置检测方法，其特征在于，包括：

接收对转向管柱的位置调节指令，所述位置调节指令包括用于驱动所述转向管柱带动方向盘进行高度调节的电机的目标转动方向；

当所述目标转动方向与预设方向一致时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第一边沿进行计数；

当所述目标转动方向与所述预设方向相反时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第二边沿进行计数，其中，若所述第一边沿为上升沿，则所述第二边沿为下降沿，若所述第一边沿为下降沿，则所述第二边沿为上升沿；

根据计数值确定所述电机当前的累计转动圈数；

根据所述电机的转动圈数与所述转向管柱的高度位置之间预先标定的对应关系，确定与所述当前的累计转动圈数对应的所述转向管柱当前的高度位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置调节指令还包括所述转向管柱的目标位置，所述方法还包括：

当所述当前的高度位置与所述目标位置一致时，控制所述电机停止转动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据计数值确定所述电机当前的累计转动圈数，包括：

获取所述电机的历史累计转动圈数；

每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的上升沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数增加一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数；

每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的下降沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数减少一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数。

4.一种转向管柱的位置检测装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收对转向管柱的位置调节指令，所述位置调节指令包括用于驱动所述转向管柱带动方向盘进行高度调节的电机的目标转动方向；

第一计数模块，用于当所述目标转动方向与预设方向一致时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第一边沿进行计数；

第二计数模块，用于当所述目标转动方向与所述预设方向相反时，对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的第二边沿进行计数，其中，若所述第一边沿为上升沿，则所述第二边沿为下降沿；若所述第一边沿为下降沿，则所述第二边沿为上升沿；

第一转动圈数确定模块，用于根据计数值确定所述电机当前的累计转动圈数；

第一位置确定模块，用于根据所述电机的转动圈数与所述转向管柱的高度位置之间预先标定的对应关系，确定与所述当前的累计转动圈数对应的所述转向管柱当前的高度位置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述位置调节指令还包括所述转向管柱的目标位置，所述装置还包括：

控制模块，用于当所述当前的高度位置与所述目标位置一致时，控制所述电机停止转动。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述第一转动圈数确定模块包括：

获取子模块，用于获取所述电机的历史累计转动圈数；

第一转动圈数确定子模块，用于每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的上升沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数增加一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数；

第二转动圈数确定子模块，用于每对所述电机转动过程中触发的脉冲信号的下降沿进行一次计数，将所述历史累计转动圈数减少一圈，以得到所述电机当前的累计转动圈数。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1～3中任一项所述的方法。

8.一种转向管柱的位置检测装置，其特征在于，包括：

权利要求7中所述的计算机可读存储介质；以及

一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。

9.一种车辆，其特征在于，包括：转向管柱，以及至少一个如权利要求4～6中任一项所述的转向管柱的位置检测装置。

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