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一种转向角传感器的校准方法和装置.pdf

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一种 转向 传感器 校准 方法 装置
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摘要
申请专利号:

CN201610618110.3

申请日:

2016.07.29

公开号:

CN106005006A

公开日:

2016.10.12

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B62D 15/02申请日:20160729|||公开
IPC分类号: B62D15/02 主分类号: B62D15/02
申请人: ?#26412;┖现?#24605;壮科技股份有限公司
发明人: 唐李征
地址: 100086 ?#26412;?#24066;海淀区知春路118号知春大厦1501室
优先权:
专利代理机构: ?#26412;?#24535;霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙) 11435 代理人: 陈姗姗
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201610618110.3

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2018.02.16|||2016.11.09|||2016.10.12

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开一种转向角传感器的校准方法和装置,涉及信息处理技术,以解决现有技术对转向角传感器进行校准的操作复杂、校准时间长的问题。包括:按照预先设置的直线轨迹进行自动驾驶,获取自动驾驶过程中的校准数据;根据直线自动驾驶采集的校准数据,对转向角传感器的高精度校准区间进行校准;采用手动驾驶方式?#30452;?#36827;行左转向闭合轨迹驾驶和右转向闭合轨迹驾驶,获取左转向校准数据和右转向校准数据;根据左转向校准数据和右转向校准数据,对转向角传感器高精度校准区间以外的低精度校准区间进行校准。本发明提供的技术方案可以应用在农机自动驾驶装置上。

权利要求书

1.一种转向角传感器的校准方法,其特征在于,包括:
按照预先设置的直线轨迹进行自动驾驶,获取自动驾驶过程中的
校准数据;
根据所述直线自动驾驶采集的校准数据,对转向角传感器的高精
度校准区间进行校准;
采用手动驾驶方式?#30452;?#36827;行左转向闭合轨迹驾驶和右转向闭合轨
迹驾驶,获取左转向和右转向校准数据;
根据所述采集的左转向和右转向校准数据,对所述转向角传感器
高精度区间外的低精度校准区间进行校准。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
根据预先设置的所述转向角传感器的精度校准要求,设置所述直
线轨迹的距离。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
采用两种以上驾驶轨迹采集校准数据对所述转向角传感器进行校
准,获取转向角传感器全量程校准结果;
对所述两类全部校准数据进行数据统计分析,根据分析结果获取
所述转向角传感器取值范围内的高精度校准区间。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述两种以上组合
驾驶轨迹包括:曲线、直线或者圆圈。
5.根据权利要求1-4中?#25105;?#19968;项所述的方法,其特征在于,所述
高精度校准区间为转向角传感器中段的一个小的对称区间,所述小的
对称区间具体为-7°到+7°。
6.一种转向角传感器的校准装置,其特征在于,包括:
第一类校准数据获取模块,用于按照预先设置的直线轨迹进行自
动驾驶,获取自动驾驶过程中的校准数据;
高精度校准模块,用于根据所述第一类校准数据获取模块获取的
校准数据,对所述转向角传感器取值范围内的高精度校准区间进行校
准;
第二类校准数据获取模块,用于采用手动驾驶方式?#30452;?#36827;行左转
向闭合轨迹驾驶和右转向闭合轨迹驾驶,获取左转向校准数据和右转
向校准数据;
低精度校准模块,用于根据所述第二类校准数据获取模块获取的
左转向校准数据和右转向校准数据,对所述转向角传感器高精度校准
区间以外的低精度校准区间进行校准。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括:
设置模块,用于根据预先设置的所述转向角传感器的精度校准要
求,设置所述直线轨迹的距离。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括:
校准结果获取模块,用于采用两种以上驾驶轨迹对所述转向角传
感器进行校准,获取转向角传感器全量程校准结果;
分析模块,用于对所述两类校准数据获取模块获取的全部校准数
据进行数据统计分析,根据分析结果获取所述转向角传感器取值范围
内的高精度校准区间。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述两种以上驾驶
轨迹包括:曲线、直线或者圆圈。
10.根据权利要求6-9中?#25105;?#19968;项所述的装置,其特征在于,所
述高精度校准区间为转向角传感器中段的一个小的对称区间,所述小
的对称区间具体为-7°到+7°。

说明书

一种转向角传感器的校准方法和装置

技术领域

本发明涉及信息处理技术,尤其涉及一种转向角传感器的校准方
法和装置。

背景技术

要实现高精度的农机自动驾驶控制,必须要保证对农机的转向角
传感器进行高精度的校准。现有技术对转向角传感器的校准方法为:
对转向角传感器的取值区间内的所有角度进行高精度校准。具体步骤
可以包括:根据转向角传感器的取值区间,?#30452;?#35774;置向左转向轨迹和
向右转向轨迹,如图1所示;由驾驶员驾驶农机按照向左转向轨迹和
向右转向轨迹进行手动驾驶,获取手动驾驶过程中的位置数据;根据
该位置数据以及预先设置的向左转向轨迹和向右转向轨迹对转向角传
感器进行校准。

在实现本发明的过程?#26657;?#21457;明人发现:采用现有技术提供的方法
对转向角传感器进行校准时,驾驶员必须严格按照预先设置的向左转
向轨迹和向右转向轨迹进行驾驶,才能对转向角传感器进行准确校准,
对驾驶员的操作要求极高,当未按照预先设置的向左转向轨迹和向右
转向轨迹进行驾驶时,就需要重新进行驾驶获取数据,使得校准的时
间长,并且按照预定轨迹进行手动驾驶的难度大,校准方法复杂。

发明内容

为了解决现有技术需要按照预定轨迹进行手动驾驶实现对转向角
传感器的校准,操作复杂、时间长的问题,本发明实施例提供一种转
向角传感器的校准方法和装置。

一方面,本发明实施例提供的一种转向角传感器的校准方法,包
括:按照预先设置的直线轨迹进行自动驾驶,获取自动驾驶过程中的
校准数据;根据所述直线自动驾驶采集的校准数据,对转向角传感器
的高精度校准区间进行校准;采用手动驾驶方式?#30452;?#36827;行左转向闭合
轨迹驾驶和右转向闭合轨迹驾驶,获取左转向和右转向校准数据;根
据所述采集的左转向和右转向校准数据,对所述转向角传感器高精度
区间外的低精度校准区间进行校准。

进一步地,一种转向角传感器的校准方法,还包括:根据预先设
置的所述转向角传感器的精度校准要求,设置所述直线轨迹的距离。

进一步地,一种转向角传感器的校准方法,还包括:采用两种以
上驾驶轨迹采集校准数据对所述转向角传感器进行校准,获取转向角
传感器全量程校准结果;对所述两类全部校准数据进行数据统计分析,
根据分析结果获取所述转向角传感器取值范围内的高精度校准区间。

进一步地,所述两种以上驾驶轨迹包括:曲线、直线或者圆圈。

进一步地,所述高精度校准区间为转向角传感器中段的一个小的
对称区间,所述小的对称区间具体为-7°到+7°。

另一方面,本发明实施例提供的一种转向角传感器的校准装置,
包括:

第一类校准数据获取模块,用于按照预先设置的直线轨迹进行自
动驾驶,获取自动驾驶过程中的校准数据;

高精度校准模块,用于根据所述第一类校准数据获取模块获取的
校准数据,对所述转向角传感器取值范围内的高精度校准区间进行校
准;

第二类校准数据获取模块,用于采用手动驾驶方式?#30452;?#36827;行左转
向闭合轨迹驾驶和右转向闭合轨迹驾驶,获取左转向校准数据和右转
向校准数据;

低精度校准模块,用于根据所述第二类校准数据获取模块获取的
左转向校准数据和右转向校准数据,对所述转向角传感器高精度校准
区间以外的低精度校准区间进行校准。

进一步地,一种转向角传感器的校准装置,还包括:

设置模块,用于根据预先设置的所述转向角传感器的精度校准要
求,设置所述直线轨迹的距离。

进一步地,一种转向角传感器的校准装置,还包括:

校准结果获取模块,用于采用两种以上驾驶轨迹对所述转向角传
感器进行校准,获取转向角传感器全量程校准结果;

分析模块,用于对所述两类校准数据获取模块获取的全部校准数
据进行数据统计分析,根据分析结果获取所述转向角传感器取值范围
内的高精度校准区间。

进一步地,所述两种以上驾驶轨迹包括:曲线、直线或者圆圈。

进一步地,所述高精度校准区间为转向角传感器中段的一个小的
对称区间,所述小的对称区间具体为-7°到+7°。

在实现本发明的过程中发明人发现,转向角传感器的取值范围内
并不是所有角度均需要高精度校准,需要高精度校准的角度取值范围
很小,因此,本发明实施例提供的转向角传感器的校准方法和装置,
预先将转向角传感器的取值范围划分为高精度校准区间和低精度校准
区间,由于高精度校准区间的取值范围很小,所以本发明提供的技术
方案可以通过沿直线轨迹进行自动驾驶的方式获取自动驾驶过程中的
校准数据,由于驾驶过程中路面不平整,使得校准数据正好可以落在
高精度校准区间以内,从而可以根据校准数据对高精度校准区间进行
校准,其校准方法简单,并且自动驾驶一次就可以达到准确校准的目
的,解决了现有技术校准操作复杂、时间长的问题;由于低精度校准
区间要求的校准精度较低,所以可以采用?#25105;?#38381;环驾驶轨迹进行手动
驾驶,根据手动驾驶获得的左转向和右转向校准数据对低精度校准区
间进行校准,由于无需按照特定轨迹进行手动驾驶,使得本发明提供
的技术方案对低精度区间的校准操作简单,并且节省了校准时间,进
一步地,由于无需按照特定轨迹进行手动驾驶,使得本发明提供的技
术方案对场地的要求较低,不需要像现有技术那样根据特定轨迹寻找
合适的场地进行校准操作,大大节省了校准场地的使用面积。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详?#35813;?br />述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1是现有技术提供的通过手动驾驶校准转向角传感器精度的驾
驶轨迹?#36857;?br />

图2是本发明实施例提供的转向角传感器的校准方法流程?#36857;?br />

图3是采用图2所示的转向角传感器的校准方法按照直线轨迹进
行自动驾驶时,转向角传感器在高精度校准区间的拟合校准示意?#36857;?br />

图4是本发明另一实施例提供的转向角传感器的校准方法流程
?#36857;?br />

图5是本发明又一实施例提供的转向角传感器的校准方法流程
?#36857;?br />

图6是采用图2或4或5提供的转向角传感器的校准方法的运动
轨迹示例;

图7是本发明实施例提供的转向角传感器的校准装置的结构示意
?#36857;?br />

图8是本发明另一实施例提供的转向角传感器的校准装置的结构
示意?#36857;?br />

图9是本发明又一实施例提供的转向角传感器的校准装置的结构
示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解
的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发
明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与
发明相关的部分。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例
中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本
申请。

为了解决现有技术对转向角传感器进行校准的操作复杂、校准时
间长的问题,本发明实施例提供一种转向角传感器的校准方法和装置。

如图2所示,本发明实施例提供的一种转向角传感器的校准方法,
包括:

步骤201,按照预先设置的直线轨迹进行自动驾驶,获取自动驾
驶过程中的校准数据。

在本实施例?#26657;?#27493;骤201可以通过农机顶部设置的全球卫星导航
?#20302;?Global Navigation Satellite System,GNSS)定位天线获取自动
驾驶过程中的校准数据。

步骤202,根据直线自动驾驶采集的校准数据,对转向角传感器
的高精度校准区间进行校准。

如图3所示,在农机按照直线轨迹进行自动驾驶的过程?#26657;?#30001;于
地面不平,导致农机按照直线轨迹自动驾驶过程?#26657;?#22312;高精度校准区
间内进行偏转,使得步骤202可以根据校准数据获取偏转的角度,根
据偏转角度对高精度校准区间进行校准。

步骤203,采用手动驾驶方式?#30452;?#36827;行左转向闭合轨迹驾驶和右
转向闭合轨迹驾驶,获取左转向和右转向校准数据。

本实施例不对左转向闭合轨迹和右转向闭合轨迹进行限定,在实
际的操作过程?#26657;?#21487;以为圆形轨迹、椭圆形轨迹或者三角形轨迹?#28909;?br />意?#38382;劍?#27492;处不对每种情况进行一一赘述。

步骤204,根据采集的左转向和右转向校准数据,对转向角传感
器高精度区间外的低精度校准区间进行校准。

如图4所示,本发明另一实施例?#22266;?#20379;一种转向角传感器的校准
方法,该方法与如图2所示的基本相同,其区别在于,还包括:

步骤205,根据预先设置的转向角传感器的精度校准要求,设置
直线轨迹的距离。

具体的,?#26412;?#24230;校准要求高时,可以延长直线轨迹的距离,以使
得步骤201可以在自动驾驶过程中获取更多的位置数据?#22351;本?#24230;校准
要求不高时,可以减小直线轨迹的距离,以使得本发明实施例提供的
转向角传感器的校准方法可以应用在较小的场地中。

如图5所示,本发明又一实施例?#22266;?#20379;一种转向角传感器的校准
方法,该方法与如图2所示的基本相同,其区别在于,还包括:

步骤206,采用两种以上驾驶轨迹采集校准数据对转向角传感器
进行校准,获取转向角传感器全量程校准结果。

在本实施例?#26657;?#20004;种以上驾驶轨迹可以包括:曲线、直线或者圆
圈等,此处不对每种情况进行一一赘述。

步骤207,对两类全部校准数据进行数据统计分析,根据分析结
果获取所述转向角传感器取值范围内的高精度校准区间。

通过如图5所示的步骤可以获知,对于12位正常安装、取值区间
为±90°的转向角传感器,高精度校准区间为-7°到+7°。

需要说明的是,以上图2-5所示的本发明实施例提供的转向角传
感器的校准方法,并不对自动驾驶轨迹和手动驾驶轨迹进行组合限制,
在实际的使用过程?#26657;?#33258;动驾驶过程和手动驾驶过程可以单独进?#26657;?br />也可以按照如图6所示的方式,从B点开始进行左转向闭合轨迹的手
动驾驶,然后从B点到A点进行直线轨迹的自动驾驶,再从A点开始
进行右转向闭合轨迹的手动驾驶。

在实现本发明的过程中发明人发现,转向角传感器的取值范围内
并不是所有角度均需要高精度校准,需要高精度校准的角度取值范围
很小,因此,本发明实施例提供的转向角传感器的校准方法,预先将
转向角传感器的取值范围划分为高精度校准区间和低精度校准区间,
由于高精度校准区间的取值范围很小,所以本发明提供的技术方案可
以通过沿直线轨迹进行自动驾驶的方式获取自动驾驶过程中的校准数
据,由于驾驶过程中路面不平整,使得校准数据正好可以落在高精度
校准区间以内,从而可以根据校准数据对高精度校准区间进行校准,
其校准方法简单,并且自动驾驶一次就可以达到准确校准的目的,解
决了现有技术校准操作复杂、时间长的问题;由于低精度校准区间要
求的校准精度较低,所以可以采用?#25105;?#38381;环驾驶轨迹进行手动驾驶,
根据手动驾驶获得的左转向和右转向校准数据对低精度校准区间进行
校准,由于无需按照特定轨迹进行手动驾驶,使得本发明提供的技术
方案对低精度区间的校准操作简单,并且节省了校准时间,进一步地,
由于无需按照特定轨迹进行手动驾驶,使得本发明提供的技术方案对
场地的要求较低,不需要像现有技术那样根据特定轨迹寻找合适的场
地进行校准操作,大大节省了校准场地的使用面积。

如图7所示,本发明实施例提供一种转向角传感器的校准装置,
包括:

第一类校准数据获取模块701,用于按照预先设置的直线轨迹进
行自动驾驶,获取自动驾驶过程中的校准数据;

高精度校准模块702,用于根据所述第一类校准数据获取模块701
获取的校准数据,对所述转向角传感器取值范围内的高精度校准区间
进行校准;

第二类校准数据获取模块703,用于采用手动驾驶方式?#30452;?#36827;行
左转向闭合轨迹驾驶和右转向闭合轨迹驾驶,获取左转向校准数据和
右转向校准数据;

低精度校准模块704,用于根据所述第二类校准数据获取模块703
获取的左转向校准数据和右转向校准数据,对所述转向角传感器高精
度校准区间以外的低精度校准区间进行校准。

如图8所示,本发明另一实施例?#22266;?#20379;一种转向角传感器的校准
装置,其与图7所示的基本相同,区别在于,还可以包括:

设置模块705,用于根据预先设置的所述转向角传感器的精度校
准要求,设置所述直线轨迹的距离。

如图9所示,本发明又一实施例?#22266;?#20379;一种转向角传感器的校准
装置,其与图7所示的基本相同,区别在于,还可以包括:

校准结果获取模块706,用于采用两种以上驾驶轨迹对所述转向
角传感器进行校准,获取转向角传感器全量程校准结果;

分析模块707,用于对所述两类校准数据获取模块获取的全部校
准数据进行数据统计分析,根据分析结果获取所述转向角传感器取值
范围内的高精度校准区间。

进一步地,两种以上驾驶轨迹可以包括:曲线、直线或者圆圈?#21462;?br />

进一步地,高精度校准区间为转向角传感器中段的一个小的对称
区间,所述小的对称区间具体为-7°到+7°。

本发明实施例提供的一种转向角传感器的校准装置,其具体实现
方法可以参见图2-5所示的本发明实施例提供的一种转向角传感器的
校准方法所述,此处不再赘述。

在实现本发明的过程中发明人发现,转向角传感器的取值范围内
并不是所有角度均需要高精度校准,需要高精度校准的角度取值范围
很小,因此,本发明实施例提供的转向角传感器的校准装置,预先将
转向角传感器的取值范围划分为高精度校准区间和低精度校准区间,
由于高精度校准区间的取值范围很小,所以本发明提供的技术方案可
以通过沿直线轨迹进行自动驾驶的方式获取自动驾驶过程中的校准数
据,由于驾驶过程中路面不平整,使得校准数据正好可以落在高精度
校准区间以内,从而可以根据校准数据对高精度校准区间进行校准,
其校准方法简单,并且自动驾驶一次就可以达到准确校准的目的,解
决了现有技术校准操作复杂、时间长的问题;由于低精度校准区间要
求的校准精度较低,所以可以采用?#25105;?#38381;环驾驶轨迹进行手动驾驶,
根据手动驾驶获得的左转向和右转向校准数据对低精度校准区间进行
校准,由于无需按照特定轨迹进行手动驾驶,使得本发明提供的技术
方案对低精度区间的校准操作简单,并且节省了校准时间,进一步地,
由于无需按照特定轨迹进行手动驾驶,使得本发明提供的技术方案对
场地的要求较低,不需要像现有技术那样根据特定轨迹寻找合适的场
地进行校准操作,大大节省了校准场地的使用面积。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说
明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限
于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离
所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行?#25105;?#32452;合
而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)
具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

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