1.本公开涉及一种转向控制装置和控制方法以及转向控制系统，并且更具体地，涉及一种用于在车辆的点火装置开启(on)之后使方向盘和齿条位置同步并将基于齿条位置的方向盘的位置的信息显示在方向盘上的转向控制装置和控制方法以及转向控制系统。
背景技术：2.线控转向(steer
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wire,sbw)系统是指通过检测驾驶员对方向盘的操纵来产生信号，而不是通过连接方向盘和车轮的机械结构来产生信号，并利用相应的信号来控制车轮转向的装置。
3.在传统的电动助力转向装置(electric power steering)中，方向盘、柱、转向装置的中间轴(ims)、齿条(rack)和车轮机械地连接，使得车轮或齿条的中立位与转向系统方向盘的中立位总是固定的。也就是说，由于车轮或齿条和方向盘是物理地连接，因此它们总是同步的。
4.另一方面，至于sbw系统，由于包括方向盘和柱的输入机构没有物理地连接到包括车轮和齿条的输出机构，sbw系统是基于电子控制装置产生的信号来控制的。因此，在车辆的点火装置关闭(off)后，方向盘的位置或齿条的位置可能会因外力而发生变化。然而，在传统的sbw系统中，车辆的驾驶员无法识别这样的位置变化，从而不能正确地执行根据位置变化的转向控制。
技术实现要素：5.(一)要解决的技术问题
6.在此背景下，本公开提出一种用于在车辆的点火装置开启之后使车轮车轮或齿条与方向盘同步并在点火装置开启时在方向盘上显示与实际的齿条位置相对应的方向盘位置的装置和方法以及系统。
7.(二)技术方案
8.在本公开的一个方面，本公开提供了一种转向控制装置，包括：齿条位置检测单元，用于在车辆的点火装置开启之后检测输出装置的齿条位置；方向盘旋转角度确定单元，用于确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度；方向盘显示单元，用于在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置；以及转向反作用力提供单元，用于提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力。
9.在本公开的另一方面，本公开提供一种转向控制方法，包括：在车辆的点火装置开启之后检测输出装置的齿条位置的齿条位置检测步骤，确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度的方向盘旋转角度确定步骤，在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置的方向盘显示步骤，及提供根据方向盘的转动角度的转向反作用力的转向反作用力提供步骤。
10.在本公开的另一方面，本公开提供了一种转向控制系统，包括：输出装置，用于在
车辆的点火装置开启之后检测齿条位置；电子控制单元，用于确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度；以及输入装置，用于在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置，并提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力。
11.(三)有益效果
12.如上所述，根据本公开，在车辆的点火装置开启之后，车辆车轮或齿条与方向盘同步，并且当点火装置开启时，与实际的齿条位置相对应的方向盘位置被显示在方向盘上。因此，车辆的驾驶员可以准确地识别方向盘或车辆车轮的位置，从而执行稳定的转向控制。
附图说明
13.图1是示出根据本公开的一个实施例的转向装置的配置的示图。
14.图2是示出根据本公开的一个实施例的转向控制装置的配置的示图。
15.图3是示出在本公开的一个实施例中的齿条位置与方向盘位置同步的情况的示图。
16.图4是示出在本公开的一个实施例中的齿条位置受外力而改变的情况的示图。
17.图5是示出在本公开的一个实施例中方向盘受外力而旋转的情况的示图。
18.图6是示出根据本公开的一个实施例的转向控制装置使齿条位置和方向盘位置同步的方法的示图。
19.图7和图8是示出在本公开的一个实施例中当与齿条位置相对应的方向盘旋转角度不超过方向盘旋转一圈时所显示的颜色的示图。
20.图9和图10是示出在本公开的一个实施例中当与齿条位置相对应的方向盘旋转角度为方向盘旋转一圈或更多时所显示的颜色的示图。
21.图11是用于说明当齿条位于一侧齿条阈值并且方向盘向齿条位置超过一侧齿条阈值的方向旋转时，在方向盘上显示方向盘的中间位置的示图。
22.图12是示出根据本公开的一个实施例的方向盘的位置和转向马达电流之间的关系的曲线图。
23.图13是示出根据本公开的一个实施例的转向控制方法的流程图。
24.图14是示出根据本公开的另一实施例的转向控制方法的流程图。
具体实施方式
25.下面，将参照附图详细描述本公开的实施例。向附图的组件附加附图标记时，相同的附图标记和符号可以用来表示相同或相似的组件，即使这些组件在不同的附图中显示。进一步地，在描述本公开的实施例时，当判断对相关的公知结构或功能的具体说明可能会混淆本公开的一些实施例中的主旨时，将省略相关公知结构或功能的具体说明。
26.在本文中可以使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”或“(b)”的术语来描述本公开的构件。这些术语并不是用于限定相应构件的本质、顺序、次序或数量等，而仅用于将相应的构件与其他构件区分开来。当描述一个构件“连接”、“联接”或“链接”到另一构件时，该构件可以直接连接或联接到另一构件，然而，应当理解的是，另一构件可以“连接”、“联接”或“链接”在该构件和其他构件之间。
27.本说明书中的车辆可以是包括汽车、摩托车等的概念。此外，车辆可以是以下概
念：包括具有发动机作为动力源的内燃机车辆、具有发动机和电动机作为动力源的混合动力车辆以及具有电动机作为动力源的电动车辆。在下文中，将主要就汽车来描述车辆。
28.图1是示出根据本公开的一个实施例的转向装置的配置的示图。本公开的转向装置可以包括线控转向(sbw)系统。在下文中，将基于本公开的转向装置为sbw系统的情况来进行描述。
29.参照图1，本公开的转向装置100包括用于从车辆的驾驶员接收车辆的转向控制信号的输入装置110，以及用于根据从输入装置110输入的转向控制信号控制车辆的车轮的输出装置120。具体地，输入装置110，即转向柱单元可以包括方向盘、转向轴、用于检测方向盘的转向角度的转向角度传感器、用于检测方向盘的转向轴的扭矩的扭矩传感器、根据方向盘的旋转提供反作用扭矩的反作用力马达等。输出装置120可以包括车轮、齿条、能够检测车轮的旋转角度的转向输出传感器、用于产生辅助力以使车轮旋转的转向马达、用于检测转向马达的旋转轴的位置的转向马达位置传感器、用于检测齿条的位置的齿条位置传感器等。
30.当驾驶员旋转方向盘时，由转向角度传感器和扭矩传感器检测到的方向盘的旋转量以及扭杆的扭矩被传输到电子控制单元(electronic control unit:ecu)，并且电子控制单元生成用于车轮的转向控制的电流，并提供给转向马达以使车轮转向。
31.此外，在线控转向系统中，当驾驶员操纵方向盘时，利用反作用力马达在与方向盘相反的方向上产生力，以向驾驶员提供适宜的转向感受。
32.图2是示出根据本公开的一个实施例的转向控制装置的配置的示图。
33.参照图2，本公开的转向控制装置200包括：齿条位置检测单元200，用于在车辆的点火装置开启之后检测输出装置的齿条位置；方向盘旋转角度确定单元220，用于确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度；方向盘显示单元230，用于在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置；以及转向反作用力提供单元240，用于提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力。
34.本公开的齿条位置检测单元210在车辆的点火装置开启之后检测输出装置的齿条位置。具体地，齿条位置检测单元210可以利用用于检测输出装置中的齿条位置的齿条位置传感器来获取齿条位置信息。方向盘旋转角度确定单元220确定与齿条位置检测单元210检测到的齿条位置相对应的方向盘旋转角度。
35.通常，如图3所示，输出设备的齿条位置和输入设备的方向盘位置是同步的。图3是示出本公开的一个实施例中的齿条位置与方向盘位置同步的情况的示图。如果在车辆点火装置关闭时车辆处于中立状态，则即使在车辆的点火装置开启之后，齿条和方向盘仍保持同步，除非有外力施加在车辆车轮或方向盘上。也就是说，如图3所示，在车辆的点火装置开启之后齿条位置310位于齿条中心的情况下，方向盘的中间位置320是指示向上方向的位置a。此处，方向盘的中间位置是指当方向盘处于中立状态时位于方向盘上方的位置a处的点。
36.然而，如图4所示，如果在车辆的点火装置关闭的状态下对车辆的车轮施加外力，则输出装置的齿条位置和输入装置的方向盘位置不同步。图4是示出本公开的一个实施例中的齿条位置受外力而改变的情况的示图。具体地，如果在车辆的点火装置关闭的状态下对车轮施加外力，则方向盘中间位置是指示向上的位置a，类似于当点火装置关闭时，但齿条位置根据施加在车轮上的外力的方向而改变。
37.类似地，如图5所示，如果在车辆的点火装置关闭的状态下对车辆的方向盘施加外力，则输出装置的齿条位置和输入装置的方向盘位置不同步。图5是示出本公开的一个实施例中的方向盘受外力旋转的情况的示图。具体地，如果在车辆点火装置关闭的状态下对方向盘施加外力，则齿条位置位于齿条中心的位置“a”，类似于当点火装置关闭时，但方向盘的位置根据施加在车轮上的外力的方向而改变。
38.因此，本公开的齿条位置检测单元210在车辆的点火装置开启后检测输出装置的齿条位置，并且方向盘旋转角度确定单元220确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度，以与齿条位置检测单元210检测到的齿条位置同步。
39.在实施例中，方向盘旋转角度确定单元220可以基于齿条位置、一侧齿条阈值和一侧方向盘阈值来确定方向盘旋转角度。此处，一侧齿条阈值是指齿条位置能够从齿条的中间位置沿特定方向移动的最大值。一侧方向盘阈值是指方向盘中间位置能够从方向盘能够转动的范围的中间位置向特定方向移动的最大值。也就是说，一侧齿条阈值和一侧方向盘阈值表示能够从中立位置沿特定方向移动的范围，并且可以在sbw系统中通过设计来确定。中立位置表示齿条或方向盘没有向任何方向偏移的位置。
40.方向盘旋转角度确定单元220可以通过利用检测到的齿条位置、一侧齿条阈值和一侧方向盘阈值来确定与检测到的齿条位置相对应的方向盘旋转角度。具体地，方向盘旋转角度确定单元220可以通过利用以下等式来确定方向盘旋转角度，也就是方向盘的位置。
[0041][0042]
本公开的方向盘显示单元230在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置。也就是说，方向盘显示单元230可以考虑到与检测到的齿条位置相对应的方向盘位置而在方向盘上显示方向盘的中间位置。
[0043]
图6是示出根据本公开的一个实施例的转向控制装置使齿条位置和方向盘位置同步的方法的示图。参照图6，车轮340朝向车辆的前方校准，因此，齿条位置传感器310检测到的齿条330位置也是齿条330的中央。由于方向盘350不旋转并且与齿条位置同步，因此指示方向盘的中间位置的指示器320显示在方向盘上方的位置a处。此处，指示器320可以是用于指示方向盘的中间位置的发光装置。发光装置沿着方向盘350安装，并且发光装置的特定位置可以在对应方向盘的中间位置的位置处发光。发光装置可以沿着方向盘连续或不连续地安装到方向盘。
[0044]
在一个实施例中，在车辆的点火装置开启之后，可以通过在方向盘上闪烁来显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置。在另一实施例中，可以在车辆的点火装置开启之后的预定时间间隔内显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置。
[0045]
在一个实施例中，方向盘显示单元230可以在方向盘上根据方向盘旋转角度以多种不同颜色中的一种显示方向盘中间位置。
[0046]
在实施例中，方向盘显示单元230可以在n个旋转角度范围中判断方向盘旋转角度所属的旋转角度范围，并且可以在方向盘上以方向盘旋转角度所属的旋转角度范围的颜色显示方向盘的中间位置。例如，在以方向盘旋转一圈为单位对方向盘旋转角度范围进行分类的情况下，如果方向盘旋转角度不超过方向盘向右旋转一圈，则方向盘显示单元230可以
以蓝色显示方向盘的中间位置。作为另一示例，如果方向盘旋转角度为方向盘向右旋转一圈或更多，则方向盘显示单元230可以以黄色显示方向盘的中间位置。
[0047]
图7和图8是示出在本公开的一个实施例中的当与齿条位置相对应的方向盘旋转角度不超过方向盘旋转一圈时所显示的颜色的示图。
[0048]
参照图7，在车轮方向向车辆左侧偏移的情况下，也就是说当输出装置的齿条位置310从齿条中间移动到右侧位置c时，与齿条位置相对应的方向盘旋转角度的方向指示方向盘的竖直方向的左侧，并且方向盘旋转角度是根据齿条位置从齿条中间移动的程度来确定的。在图7中，根据方向盘的旋转角度的方向盘的中间位置320是位置c，并且在位置c处显示了指示方向盘的中间位置的指示器。另外，由于与齿条位置相对应的方向盘旋转角度不超过方向盘旋转一圈，方向盘显示单元230可以在位置c处以指示方向盘旋转角度所属的旋转角度范围的颜色显示方向盘中间位置，例如，用绿色。
[0049]
参照图8，在车轮方向向车辆右侧偏移的情况下，也就是说当输出装置的齿条位置310从齿条中间移动到右侧位置d时，与齿条位置相对应的方向盘旋转角度的方向指示方向盘的竖直方向的右侧，并且方向盘旋转角度是根据齿条位置从齿条中间移动的程度来确定的。在图8中，根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置320是位置d，并且在位置d处显示了指示方向盘中间位置的指示器。另外，由于与齿条位置相对应的方向盘旋转角度不超过方向盘旋转一圈，方向盘显示单元230可以在位置d处以指示方向盘旋转角度所属的旋转角度范围的颜色显示方向盘的中间位置，例如，用蓝色。
[0050]
图9和图10是示出在本公开的一个实施例中的当与齿条位置相对应的方向盘旋转角度是方向盘旋转一圈或更多时所显示的颜色的示图。
[0051]
参照图9，在车轮方向向车辆左侧大幅偏移的情况下，也就是说，在输出装置的齿条位置310从齿条中间移动到右侧的位置e的情况下，与齿条位置相对应的方向盘旋转角度的方向指示方向盘的竖直方向的左侧，并且方向盘旋转角度是根据齿条位置从齿条中间移动的程度来确定的。在图9中，根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置320是位置e，但由于与齿条位置相对应的方向盘旋转角度为方向盘旋转一圈或更多，为了区分图9所示状态下的方向盘旋转角度和图7中的方向盘旋转角度，方向盘显示单元230可以用不同于指示图7中方向盘的中间位置的颜色来显示图9的方向盘的中间位置。例如，方向盘显示单元230可以用粉红色在位置e处显示方向盘的中间位置。
[0052]
参照图10，在车轮方向向车辆右侧大幅偏移的情况下，也就是说，在输出装置的齿条位置310从齿条中间移动到左侧的位置f的情况下，与齿条位置相对应的方向盘的旋转角度的方向指示方向盘的竖直方向的右侧，并且方向盘的旋转角度是根据齿条位置从齿条中间移动的程度来确定的。在图10中，根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置320是位置f，但由于与齿条位置相对应的方向盘旋转角度为方向盘旋转一圈或更多，为了区分图10所示状态下的方向盘旋转角度和图8中的方向盘旋转角度，方向盘显示单元230可以用不同于指示图8中方向盘的中间位置的颜色来显示图10的方向盘的中间位置。例如，方向盘显示单元230可以用粉红色在位置f处显示方向盘的中间位置。
[0053]
在实施例中，方向盘显示单元230可以将显示位置从方向盘的中间位置移动到中立位置，使得根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置可以返回到中立位置。如果在车辆的点火装置开启之后车辆的转向方向不在中立位置，则驾驶员可能会感觉到转向的差异感
并且可能降低车辆的行驶稳定性。因此，需要将与齿条位置对应的方向盘位置返回到中立位置。因此，方向盘显示单元230可以在车辆的点火装置开启时在方向盘上显示根据齿条位置的方向盘的中间位置，并且如果方向盘的中间位置不位于中立位置，为了使车辆的驾驶员将车辆的转向状态返回到中立状态，方向盘显示单元可以将方向盘上显示的发光部件从方向盘的中间位置移动到中立位置。
[0054]
在一个实施例中，本公开的转向控制装置可以进一步包括信号输出单元(未示出)，其在根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置不对应于中立位置时，输出指示方向盘的中间位置不对应于中立位置的信号。此处，除了用于在方向盘上显示方向盘的中间位置之外，信号输出单元还可以包括方向盘的振动通知、声音通知以及在车辆的仪表板上显示的照明通知。
[0055]
在一个实施例中，本公开的转向控制装置可以进一步包括方向盘旋转控制单元(未示出)，其在根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置不对应于中立位置时旋转方向盘，以使方向盘的中间位置移动到中立位置。方向盘旋转控制单元可以进行控制以自动旋转方向盘，而无需车辆驾驶员手动旋转方向盘，以使车辆的转向方向变为中立状态。
[0056]
在另一实施例中，当对应齿条位置的方向盘位置与方向盘的物理中间位置不一致时，方向盘旋转控制单元可以停止向输出装置反馈方向盘的旋转并且可以旋转方向盘，使得方向盘的物理中间位置与对应齿条位置的方向盘位置一致。此处，方向盘的物理中间位置是指在设计车辆时齿条位置和方向盘位置同步的状态下的位置。
[0057]
本公开的转向反作用力提供单元240根据方向盘旋转角度提供转向反作用力。也就是说，转向反作用力提供单元240可以根据方向盘的中间位置确定马达电流并将相应的马达电流提供给反作用力马达，从而提供转向反作用力。
[0058]
图11是用于说明当齿条位于一侧齿条阈值并且方向盘向齿条位置超过一侧齿条阈值的方向旋转时，在方向盘上显示方向盘的中间位置的示图。
[0059]
参照图11，在齿条位置310位于一侧齿条阈值g处并且方向盘向齿条位置超过一侧齿条阈值的方向旋转的情况下，方向盘显示单元230可以在方向盘上以不同于多种不同颜色的颜色显示。
[0060]
具体地，图11是车轮的方向向车辆右侧大幅偏移的情况，在这种情况下，齿条位置310可以达到一侧齿条阈值g。因此，方向盘的中间位置可以显示在对应于一侧齿条阈值的位置g处。此处，如果方向盘通过诸如驾驶员操纵的外力在超过一侧齿条阈值的方向上旋转，则方向盘显示单元230可以在方向盘上在位置g处以不同于多种不同颜色的颜色显示。另外，指示车轮的中间位置的g不会响应于方向盘的旋转而移动，而是可以保持在对应于一侧齿条阈值的位置。
[0061]
虽然齿条位置310达到了一侧齿条阈值，但是如果方向盘受外力而向超过一侧齿条阈值的方向旋转，则齿条位置310已经达到一侧齿条阈值并且无法进一步移动。此外，在下面将描述的图12中，由于马达电流随着方向盘远离中立位而增加，可能会出现功率损失，或者可能由于持续施加马达电流而损坏齿条或马达。
[0062]
因此，为了防止功率损失以及齿条或马达的损坏，当齿条位置310位于一侧齿条阈值并且方向盘在超过一侧齿条阈值的方向上旋转时，转向控制装置200阻止施加与方向盘的旋转相对应的马达电流，并且方向盘显示单元230可以在方向盘上在图1所示的位置g处
以不同于前述的多种不同颜色的颜色显示。例如，方向盘显示单元230可以在位置g处以红色显示方向盘的中间位置。此外，方向盘显示单元230可以在显示方向盘的中间位置时控制颜色以及粗度或尺寸，并且可以显示为闪烁。例如，如果方向盘在超过一侧齿条阈值的方向上旋转，则方向盘显示单元230可以显示比调整齿条位置时更大的尺寸，或者可以显示为每隔预定时间闪烁。另外，由于上述原因，方向盘旋转角度可以确定为小于或等于对应于一侧齿条阈值的方向盘旋转角度。
[0063]
图12是示出根据本公开的一个实施例的方向盘位置和转向马达电流之间的关系的曲线图。参照图12，如果方向盘的位置在中立位置，则马达电流值最小。进一步地，随着方向盘的位置向左或向右旋转，马达电流值增加。也就是说，根据马达电流值确定的转向反作用力是根据方向盘的位置确定的，并且随着方向盘的位置向特定方向偏移，转向反作用力增大。
[0064]
本公开的转向反作用力提供单元240可以基于在车辆点火装置开启之后根据检测到的齿条位置确定的方向盘的位置而确定马达电流值，并且可以通过使用相应的马达电流值控制转向马达而提供转向反作用力。
[0065]
本公开的转向控制装置，在车辆的点火装置开启之后，可以检测输出装置的齿条位置，确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度，并在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置，并提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力。因此，即使在车辆的点火装置关闭的状态下齿条的位置或方向盘的位置受外力而改变，也可以使齿条和方向盘的位置同步。此外，由于将根据齿条位置改变的方向盘的中间位置的信息显示在方向盘上，包括本公开的转向控制装置的车辆的驾驶员可以有效地执行转向控制。
[0066]
在一个实施例中，在齿条位置位于一侧齿条阈值并且方向盘受外力而向超过一侧齿条阈值的方向旋转的情况下，转向反作用力提供单元240可以提供与方向盘旋转角度相等的转向反作用力。
[0067]
具体地，当车轮在外力作用下向左或向右大幅偏转以使齿条的位置位于一侧齿条阈值处，并且方向盘受外力而向齿条位置超过一侧齿条阈值的方向旋转的情况下，转向控制装置200可以阻止施加与超过一侧齿条阈值的方向盘旋转相对应的马达电流。为此，转向反作用力提供单元240可以为方向盘在超过一侧齿条阈值的方向上旋转提供与一侧齿条阈值相对应的转向反作用力，而不是提供比与一侧齿条阈值相对应的转向反作用力大的转向反作用力。此外，转向反作用力提供单元240可以包括能够振动方向盘的振动模块(未示出)，并且当方向盘在超过一侧齿条阈值的方向上旋转时，可以在提供与一侧齿条阈值相应的转向反作用力的同时振动方向盘。
[0068]
如上所述，当齿条的位置位于一侧齿条阈值并且方向盘被旋转以使齿条超过一侧阈值时，转向控制装置200不提供过大的转向反作用力，从而可以避免功耗，并且可以振动方向盘，从而通知已经达到方向盘的控制极限。
[0069]
图13是示出根据本公开的一个实施例的转向控制方法的流程图。
[0070]
参照图13，本公开的转向控制方法可以包括：在车辆的点火装置开启之后检测输出装置的齿条位置的齿条位置检测步骤(s1310)、确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度的方向盘旋转角度确定步骤(s1320)、在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置的方向盘显示步骤(s1330)、以及提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力的转
向反作用力提供步骤(s1340)。
[0071]
在本公开的齿条位置检测步骤(s1310)中，转向控制装置在车辆的点火装置开启之后检测输出装置的齿条位置。具体地，转向控制装置可以通过使用检测输出装置的齿条位置的齿条位置传感器来获取齿条位置信息。转向控制装置确定与检测到的齿条位置相对应的方向盘旋转角度。
[0072]
在本公开的方向盘旋转角度确定步骤(s1320)中，转向控制装置确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度。在一个实施例中，转向控制装置可以根据齿条位置、一侧齿条阈值和一侧方向盘阈值确定方向盘旋转角度。此处，一侧齿条阈值是指齿条位置能够从齿条的中间位置沿特定方向移动的最大值。一侧方向盘阈值是指方向盘的中间位置能够从方向盘能够旋转的范围的中间位置沿特定方向移动的最大值。也就是说，一侧齿条阈值和一侧方向盘阈值指示能够从中立位置向某一方向移动的范围，并且可以在sbw系统中通过设计来确定。中立位置指示齿条或方向盘没有向任何方向偏移的位置。
[0073]
转向控制装置可以通过使用检测到的齿条位置、一侧齿条阈值和一侧方向盘阈值来确定与检测到的齿条位置相对应的方向盘旋转角度。具体地，方向盘旋转角度确定单元220可以通过以下等式来确定方向盘旋转角度，即方向盘的位置。
[0074][0075]
在本公开的方向盘显示步骤(s1330)中，转向控制装置可以在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置。也就是说，转向控制装置可以考虑到与检测到的齿条位置相对应的方向盘的位置而在方向盘上显示方向盘的中间位置。
[0076]
方向盘的中间位置可以通过指示器显示在方向盘上。此处，指示器可以是用于指示方向盘的中间位置的发光单元。发光装置沿方向盘安装，并且发光装置的特定位置可以在与方向盘的中间位置相对应的位置处发光。发光装置可以沿方向盘连续或不连续地安装到方向盘上。
[0077]
例如，在车轮的方向向车辆左侧偏移的情况下，也就是说，如果输出装置的齿条位置从齿条的中心移动到右侧位置，则与齿条位置相对应的方向盘旋转角度的方向指示方向盘的竖直方向的左侧，并且方向盘旋转角度具有根据齿条的位置从齿条中心移动的程度而从竖直轴线向左旋转的角度。方向盘旋转角度是根据齿条位置来确定的，并且待显示在方向盘上的方向盘的中间位置是根据方向盘旋转角度来确定的。此外，确定的方向盘的中间位置通过例如发光单元显示在方向盘上。
[0078]
在一个实施例中，根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置可以通过在车辆的点火装置开启之后在方向盘上闪烁来显示。在另一实施例中，根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置可以在车辆的点火装置开启之后的预定的时间间隔内显示。
[0079]
图14是示出根据本公开的另一实施例的转向控制方法的方向盘显示步骤(s1330)的流程图。
[0080]
在根据本公开的图14的实施例的转向控制方法中，转向控制装置可以在n个旋转角度范围中判断方向盘旋转角度所属的旋转角度范围(s1410)，并且可以在方向盘上以方向盘旋转角度所属的旋转角度范围的颜色显示方向盘的中间位置(s1420)。例如，在方向盘
旋转角度范围以方向盘旋转一圈为单位进行分类的情况下，如果方向盘旋转角度不超过方向盘向右旋转一圈，则转向控制装置可以用蓝色显示方向盘的中间位置。作为另一示例，如果方向盘旋转角度为方向盘向右旋转一圈或更多，转向控制装置可以用黄色显示方向盘的中间位置。
[0081]
在一个实施例中，当齿条位置位于一侧齿条阈值处并且方向盘在齿条位置超过一侧齿条阈值的方向上旋转时，转向控制装置可以在方向盘上以不同于多种不同颜色的颜色显示。
[0082]
在齿条位置位于一侧齿条阈值处的情况下，方向盘的中间位置可以显示在与一侧齿条阈值相对应的位置处。此处，如果方向盘受诸如驾驶员操纵的外力而向超过一侧齿条阈值的方向旋转，则转向控制装置200可以在方向盘上的方向盘的中间位置处以不同于多种不同颜色的颜色显示。
[0083]
虽然齿条位置达到一侧齿条阈值，但如果方向盘在外力作用下在超过一侧齿条阈值的方向上旋转，则齿条位置已经达到一侧齿条阈值，并且不能进一步移动。此外，由于马达电流随着方向盘远离中立位而增加，可能会出现功率损失，或者由于持续施加马达电流而损坏齿条或马达。
[0084]
因此，为了防止功率损失以及齿条或电机的损坏，当齿条位置位于一侧齿条阈值并且方向盘在超过一侧齿条阈值的方向上旋转时，转向控制装置200阻止施加与方向盘的旋转相对应的马达电流，并且可以在方向盘上的方向盘中间位置以不同于多种不同颜色的颜色显示。例如，转向控制装置200可以以红色显示方向盘的中间位置。另外，由于上述原因，方向盘旋转角度可以确定为小于或等于对应于一侧齿条阈值的方向盘旋转角度。
[0085]
在一个实施例中，转向控制装置可以将显示位置从方向盘的中间位置移动到中立位置，使得根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置可以返回到中立位置。如果在车辆的点火装置开启后车辆的转向方向不在中立位置，驾驶员可能会感觉到转向的差异感并且可能降低车辆的行驶稳定性。因此，需要将与齿条位置对应的方向盘的位置返回到中立位置。因此，转向控制装置可以在车辆的点火装置开启时在方向盘上显示根据齿条位置的方向盘的中间位置，并且如果方向盘的中间位置不位于中立位置，为了车辆的驾驶员将车辆的转向状态返回到中立状态，转向控制装置可以将方向盘上显示的发光部件从方向盘中间位置移动到中立位置。
[0086]
在一个实施例中，本公开的转向控制方法可以进一步包括信号输出步骤(未示出)，当根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置不对应于中立位置时，输出指示方向盘的中间位置不对应于中立位置的信号。此处，在信号输出步骤中，转向控制装置除了用于在方向盘上显示方向盘的中间位置外，还可以包括方向盘的振动通知、声音通知以及在车辆的仪表板上显示的照明通知。
[0087]
在实施例中，本公开的转向控制方法可以进一步包括方向盘旋转控制步骤(未示出)，在根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置不对应于中立位置时旋转方向盘，以使方向盘的中间位置移动到中立位置。在方向盘旋转控制步骤中，转向控制装置可以进行控制以自动旋转方向盘，而无需车辆驾驶员手动旋转方向盘，以使车辆的转向方向变为中立状态。
[0088]
在另一实施例中，当对应齿条位置的方向盘的位置与方向盘的物理中间位置不一
致时，方向盘旋转控制单元可以停止向输出装置反馈方向盘的旋转并且可以旋转方向盘，使得方向盘的物理中间位置与对应于齿条位置的方向盘位置一致。此处，方向盘的物理中间位置是指在设计车辆时齿条位置和方向盘位置同步的状态下的位置。
[0089]
如上所述的信号输出步骤和方向盘旋转控制步骤可以在方向盘显示步骤的同时或之前或之后由转向控制装置执行。也就是说，在方向盘旋转角度确定步骤之后，信号输出步骤和方向盘旋转控制步骤可以独立于方向盘显示步骤而执行。
[0090]
在本公开的转向反作用力提供步骤s1340中，转向控制装置提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力。也就是说，转向控制装置可以确定根据方向盘中间位置的马达电流并将相应的马达电流提供给反作用力马达而提供转向反作用力。
[0091]
如果方向盘的位置在中立位置，则马达电流值最小。此外，随着方向盘的位置向左或向右旋转，马达电流值增加。也就是说，根据马达电流值确定的转向反作用力是根据方向盘的位置确定的，并且随着方向盘位置向特定方向偏移，转向反作用力增大。因此，转向控制装置可以基于在车辆的点火装置开启之后根据检测到的齿条位置确定的方向盘位置而确定马达电流值，并且可以使用相应的马达电流值来控制转向马达以提供转向反作用力。
[0092]
本公开的转向控制方法，在车辆的点火装置开启后，可以检测输出装置的齿条位置，确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度，在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置，提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力。因此，即使在车辆的点火装置关闭的状态下齿条位置或方向盘的位置因外力而改变，也可以使齿条和方向盘的位置同步。此外，由于在方向盘上显示关于根据齿条位置改变的方向盘中间位置的信息，因此利用本公开的转向控制方法的车辆的驾驶员可以有效地执行转向控制。
[0093]
在另一方面，本公开公开了一种转向控制系统。本公开的转向控制系统包括用于在车辆点火装置开启之后检测齿条位置的输出装置、用于确定与齿条位置对应的方向盘旋转角度的电子控制单元、以及用于在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘的中间位置并提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力的输入装置。
[0094]
输入装置从车辆的驾驶员接收车辆的转向控制信号，输出装置根据从输入装置输入的转向控制信号来控制车辆的车轮。
[0095]
具体地，输入装置，即转向柱单元，可以包括方向盘、转向轴、用于检测方向盘的转向角度的转向角度传感器、用于检测方向盘的转向轴的扭矩的扭矩传感器、提供根据方向盘的旋转的反作用扭矩的反作用力马达等。输出装置可以包括车轮、齿条、能够检测车轮的旋转角度的转向输出传感器、用于产生辅助力以使车轮旋转的转向马达、用于检测转向马达的旋转轴的位置的转向马达位置传感器、用于检测齿条的位置的齿条位置传感器等。
[0096]
在硬件上，电子控制单元可以使用诸如控制器(controller)、微控制器(micro
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controllers)、微处理器(microprocessors)(例如计算机等)的能够处理数据和执行其他功能的可能的电气配置中的至少一种来实施。
[0097]
根据本公开的转向控制系统，输出装置在车辆点火装置开启后检测齿条位置并将检测到的齿条位置信息传输至电子控制单元。电子控制单元从输出装置接收齿条位置信息，确定与齿条位置相对应的方向盘旋转角度，并将方向盘旋转角度信息传输至输入装置。输入装置在方向盘上显示根据方向盘旋转角度的方向盘中间位置，并提供根据方向盘旋转角度的转向反作用力。因此，即使在车辆的点火装置关闭的状态下齿条或方向盘的位置受
外力而改变，也可以使齿条和方向盘的位置同步。此外，由于在方向盘上显示关于根据齿条位置改变的方向盘的中间位置的信息，因此包括本公开的转向控制装置的车辆的驾驶员可以有效地执行转向控制。
[0098]
上述术语“系统”、“处理器”、“控制器”、“组件”、“模块”、“接口”、“模型”、“单元”等一般指计算机相关的实体硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，前述构件可以是由处理器运行的进程、处理器、控制器、控制处理器、对象、执行线程、程序和/或计算机，但不限于此。例如，在控制器或处理器上运行的应用程序和控制器或处理器都可以是构件。一个或多个构件可以设置在进程和/或执行线程内，并且构件可以位于一个系统上或分布到两个或多个系统上。
[0099]
除非另有说明，否则上述诸如“包括”、“包含”或“具有”之类的术语表示可以嵌入相应的构件。因此，应当理解为不排除其他构件，但可进一步包括其他构件。除非另有定义，否则包括技术或科学术语的所有术语的含义与本公开内容所属领域的技术人员通常理解的含义相同，并且除非在本公开中明确定义，否则不应以理想化或过于正式的含义来解释。
[0100]
上述描述和附图仅是例示了本公开的技术思想，在不脱离本公开的本质特征的范围内，本公开所属技术领域的普通技术人员可以对本公开的构成进行结合、分离、置换及变更等各种修改和变形。因此，本公开的实施例仅用于说明本公开的技术思想，并非限定本公开的技术思想。也就是说，在本公开的目的范围内，还可以选择性地结合所有构件中的一个以上构件来进行操作。本公开的保护范围应通过权利要求书来解释，并且应解释为与其等效形式范围内的所有技术思想均被包括在本公开的保护范围内。
[0101]
相关申请的交叉引用
[0102]
本技术要求于2019年5月16日提交的申请号为10
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2019
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0057367的韩国专利申请的优先权，其所有内容作为参考文献并入本专利申请中。另外，对于美国以外的国家，当本专利申请出于与上述相同的原因要求优先权时，其全部内容作为参考文献并入本专利申请中。