CN108820043B - 一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法及装置，目的在于寻找更为有效的汽车转向自动提醒实现方案，其方法包括如下步骤：获取车辆的切向加速度、转向角速率以及瞬时转向半径；判断切向加速度与横向加速度误差是否小于预设误差，若是，判断车辆转向角速率是否小于预设转向角速率；若是，判断瞬时转向半径的绝对值是否小于预设转向半径，若是，则判断瞬时转向半径是否为正值；若是，调用声光提醒器提示右转向，若否，调用声光提醒器提示左转向。本发明通过对切向加速度、横向加速度误差与预设误差、转向角速率与预设转向角速率、瞬时转向半径与预设转向半径以及瞬时转向半径的正负值判定，实现转向自动提醒。

Description

一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，本发明涉及一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法及装置。

背景技术

车辆转向过程，特别是车长较大的载货车辆，由于内外轮在转向过程存在较大的行驶路径偏差，通常情况下车辆内侧后方轮转向半径较小，从而造成内轮差。且内轮差随着转向半径的缩小与车长的增加而增大。据统计，内轮差所引起的碰撞类事故是大型载货车辆在转弯过程中的主要事故形式。现阶段，在车长较大的车辆上均安装转向提示器，从而在车辆转弯过程中提醒周围的人员注意。此类转向提示器主要结构有以下两种：

一种转向提示器将通过采集转向灯侧的信号，当驾驶员转向时，首先接通相应的转向灯电路，从而触发提示器根据转向方向的不同进行提示。此类转向提示器结构简单，价格低廉，且针对不同车型的改装较为方便。但是，当驾驶员在形式过程中由于疏忽忘记打灯或者出现转向灯线路故障的，该装置将无法提供转向提示；

另一种转向提示器采用采集车辆前轮转角或方向盘的转角，如申请号为201220055013.5的中国实用新型专利公开的一种汽车转向提示系统以及申请号为201610212890.1的中国发明专利公开的一种转向提示方法及装置。此类提示器在驾驶者转向过程中，实时监控转向盘或前轮的转角及轮速，当转向盘或前轮的转角与轮速满足预设值时，进行转向提示。此类转向提示器在工作过程中较少地依赖于驾驶者的操作。因此，能够有效降低由于驾驶者操作失误所导致的转向提示失效等情况。但是，此类转向提示器必须在通过传感器采集车辆转向轮转角信号或转向盘转角信号。如车型未配置此类传感器，将无法匹配使用或必须安装转角传感器后才能使用，故此类转向提示器具有较大的使用局限性。

发明内容

为了寻找更为有效的汽车转向自动提醒的实现方案，本发明提供了一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法。

方案一：

提供一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法包括如下步骤：

采集汽车左后轮轮速、右后轮轮速、车辆后轮轮距以及横向加速度，并通过所述左后轮轮速、所述右后轮轮速以及所述车辆后轮轮距获取车辆的切向加速度、转向角速率以及瞬时转向半径；

判断所述切向加速度与所述横向加速度的误差是否小于预设误差，若是，则判断所述车辆转向角速率是否小于预设转向角速率；若是，则判断所述瞬时转向半径的绝对值是否小于预设转向半径，若是，则判断所述瞬时转向半径是否为正值；

若是，则调用声光提醒器提示右转向，若否，则调用所述声光提醒器提示左转向。

优选地，所述判断所述切向加速度与所述横向加速度的误差是否小于预设误差之后，还包括如下步骤：

若所述切向加速度与所述横向加速度的误差不小于所述预设误差，则判断纵向加速度传感器是否有数值波动以及轮速传感器是否有信号；

若所述纵向加速度传感器有数值波动且所述轮速传感器有信号，则判断所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差是否为线性偏差；

若是，则随机采集多个工况点，同时测定切向加速度和纵向加速度，并通过最小二乘法修正左后轮和右后轮的半径。

优选地，所述判断纵向加速度传感器是否有数值波动以及轮速传感器是否有信号之后，还包括如下步骤：

若所述纵向加速度传感器有数值波动且所述轮速传感器无信号，则开启故障灯，并停止工作。

优选地，所述判断所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差是否为线性偏差之后，还包括如下步骤：

若否，则开启故障灯，并停止工作。

方案二：

提供一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置包括：

采集获取模块，用于采集汽车左后轮轮速、右后轮轮速、车辆后轮轮距以及横向加速度，并通过所述左后轮轮速、右后轮轮速以及车辆后轮轮距获取车辆的切向加速度、转向角速率以及瞬时转向半径；

第一判断模块，用于判断所述切向加速度与所述横向加速度的误差是否小于预设误差，若是，则判断所述车辆转向角速率是否小于预设转向角速率；若是，则判断所述瞬时转向半径的绝对值是否小于预设转向半径，若是，则判断所述瞬时转向半径是否为正值；

第一执行模块，用于在所述瞬时转向半径为正值时，调用声光提醒器提示右转向，若否，则调用声光提醒器提示左转向。

优选地，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第二判断模块，用于在所述切向加速度与所述横向加速度的误差不小于预设误差时，判断纵向加速度传感器是否有数值波动以及轮速传感器是否有信号；

第三判断模块，用于在所述纵向加速度传感器有数值波动且所述轮速传感器有信号时，判断所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差是否为线性偏差；

修正模块，用于在所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差为线性偏差时，随机采集多个工况点，同时测定切向加速度和纵向加速度，并通过最小二乘法修正左后轮和右后轮的半径。

优选地，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第一故障模块，用于在所述纵向加速度传感器有数值波动且所述轮速传感器无信号时，开启故障灯，并停止工作。

优选地，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第二故障模块，用于所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差为非线性偏差时，开启故障灯，并停止工作。

与现有技术相比，本发明一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法及装置具有如下有益效果：

本发明一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法通过对切向加速度、横向加速度的误差与预设误差、转向角速率与预设转向角速率、瞬时转向半径与预设转向半径以及瞬时转向半径的正负值的判定，向声光提醒器输入相关信号，实现转向自动提醒，在一定程度上有效降低了由于驾驶者操作失误所导致的转向提示失效等情况。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置的模块结构示意图。

图中标识说明：

2002、采集获取模块；2004、第一判断模块；2006、第一执行模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

请参阅图1，本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法，其包括如下步骤：

步骤S101：采集汽车左后轮轮速、右后轮轮速、车辆后轮轮距以及横向加速度，并通过所述左后轮轮速、所述右后轮轮速以及所述车辆后轮轮距获取车辆的切向加速度、转向角速率以及瞬时转向半径。

在匹配安装有防锁死刹车系统或者车身电子稳定系统的车辆，步骤S101具体计算过程如下：

示例地，假设左后轮轮速为V₁，右后轮轮速为V₂，轮胎半径为r_w，车辆后轮轮距为L，左后轮转动角速度为ω₁，右后轮转动角速度为ω₂，切向加速度为a_n，转向角速率为ω，瞬时转向半径为R，则切向加速度a_n、转向角速率ω以及瞬时转向半径R计算如下：

V₁＝ω₁·r_w

V₂＝ω₂·r_w

防锁死刹车系统(Antilock Brake System，简称ABS)是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。

而对于未安装ABS或者ESP系统的车辆，则可以通过对安装在左后轮轮速、右后轮的轮速传感器模拟信号进行采集，并通过模数转换器，得到左后轮轮速和右后轮轮速。

步骤S103：判断所述切向加速度与所述横向加速度的误差是否小于预设误差，若是，则判断所述车辆转向角速率是否小于预设转向角速率；若是，则判断所述瞬时转向半径的绝对值是否小于预设转向半径，若是，则判断所述瞬时转向半径是否为正值。

优选地，判断切向加速度与横向加速度的误差是否小于预设误差之后，还包括如下步骤：

若切向加速度与横向加速度的误差不小于预设误差，则判断纵向加速度传感器是否有数值波动以及轮速传感器是否有信号；

若纵向加速度传感器有数值波动且轮速传感器有信号，则判断切向加速度和纵向加速度的偏差是否为线性偏差；若纵向加速度传感器有数值波动且轮速传感器无信号，则开启故障灯，并停止工作；

若是，则随机采集多个工况点，同时测定切向加速度和纵向加速度，并通过最小二乘法修正左后轮和右后轮的半径；若否，则开启故障灯，并停止工作。

在一些实施方式中，使用修正系数对左后轮和右后轮半径进行修正。

其修正方法如下：

其中，A为通过最小二乘法得到的修正系数，

表示修正后的左后轮或右后轮半径。最小二乘法，又称最小平方法，是一种数学优化技术。它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。

优选地，横向加速度及纵向加速度通过安装在车辆上的两自由度加速度传感器测定得到。

步骤S105：若是，则调用声光提醒器提示右转向，若否，则调用所述声光提醒器提示左转向。

优选地，判断车辆转向角速率是否小于预设转向角速率之后，包括如下步骤：若否，则声光提醒器不进行转向提示。

优选地，判断瞬时转向半径的绝对值是否小于预设转向半径之后，包括如下步骤：若否，则声光提醒器不进行转向提示。

与现有技术相比，本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法具有如下有益效果：

本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法通过对切向加速度、横向加速度的误差与预设误差、转向角速率与预设转向角速率、瞬时转向半径与预设转向半径以及瞬时转向半径的正负值的判定，向声光提醒器输入相关信号，实现转向自动提醒，在一定程度上有效降低了由于驾驶者操作失误所导致的转向提示失效等情况。

请参阅图2，基于同本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法相同的发明构思，本发明实施例还提供一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置，其包括：

采集获取模块2002，用于采集汽车左后轮轮速、右后轮轮速、车辆后轮轮距以及横向加速度，并通过左后轮轮速、右后轮轮速以及车辆后轮轮距获取车辆的切向加速度、转向角速率以及瞬时转向半径；

第一判断模块2004，用于判断切向加速度与横向加速度的误差是否小于预设误差，若是，则判断车辆转向角速率是否小于预设转向角速率；若是，则判断瞬时转向半径的绝对值是否小于预设转向半径，若是，则判断瞬时转向半径是否为正值；

第一执行模块2006，用于在瞬时转向半径为正值时，则调用声光提醒器提示右转向，若否，则调用声光提醒器提示左转向。

优选地，本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第二判断模块，用于在切向加速度与横向加速度的误差不小于预设误差时，判断纵向加速度传感器是否有数值波动以及轮速传感器是否有信号；

第三判断模块，用于在纵向加速度传感器有数值波动且轮速传感器有信号时，判断切向加速度和纵向加速度的偏差是否为线性偏差；

修正模块，用于在切向加速度和纵向加速度的偏差为线性偏差时，随机采集多个工况点，同时测定切向加速度和纵向加速度，并通过最小二乘法修正左后轮和右后轮的半径；

第一故障模块，用于在纵向加速度传感器有数值波动且轮速传感器无信号时，开启故障灯，并停止工作。

在一些实施方式中，本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第二故障模块，用于切向加速度和纵向加速度的偏差为非线性偏差时，开启故障灯，并停止工作。

优选地，本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第二执行模块，用于在车辆转向角速率不小于预设转向角速率时，声光提醒器不进行转向提示。

第三执行模块，用于瞬时转向半径的绝对值不小于预设转向半径时，声光提醒器不进行转向提示。

与现有技术相比，本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置具有如下有益效果：

本发明实施例一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置通过采集获取模块2002、第一判断模块2004以及第一执行模块2006的设置，实现转向自动提醒，在一定程度上有效降低了由于驾驶者操作失误所导致的转向提示失效等情况。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法，其特征在于，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法包括如下步骤：

采集汽车左后轮轮速、右后轮轮速、车辆后轮轮距以及横向加速度，并通过所述左后轮轮速、所述右后轮轮速以及所述车辆后轮轮距获取车辆的切向加速度、转向角速率以及瞬时转向半径；

判断所述切向加速度与所述横向加速度的误差是否小于预设误差，若是，则判断所述车辆转向角速率是否小于预设转向角速率；若是，则判断所述瞬时转向半径的绝对值是否小于预设转向半径，若是，则判断所述瞬时转向半径是否为正值；

若是，则调用声光提醒器提示右转向，若否，则调用所述声光提醒器提示左转向。

2.如权利要求1所述的基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法，其特征在于，所述判断所述切向加速度与所述横向加速度的误差是否小于预设误差之后，还包括如下步骤：

若所述切向加速度与所述横向加速度的误差不小于所述预设误差，则判断纵向加速度传感器是否有数值波动以及轮速传感器是否有信号；

若所述纵向加速度传感器有数值波动且所述轮速传感器有信号，则判断所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差是否为线性偏差；

若是，则随机采集多个工况点，同时测定切向加速度和纵向加速度，并通过最小二乘法修正左后轮和右后轮的半径。

3.如权利要求2所述的基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法，其特征在于，所述判断纵向加速度传感器是否有数值波动以及轮速传感器是否有信号之后，还包括如下步骤：

若所述纵向加速度传感器有数值波动且所述轮速传感器无信号，则开启故障灯，并停止工作。

4.如权利要求2所述的基于双侧轮速的汽车转向自动提醒方法，其特征在于，所述判断所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差是否为线性偏差之后，还包括如下步骤：

若否，则开启故障灯，并停止工作。

5.一种基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置，其特征在于，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置包括：

采集获取模块，用于采集汽车左后轮轮速、右后轮轮速、车辆后轮轮距以及横向加速度，并通过所述左后轮轮速、右后轮轮速以及车辆后轮轮距获取车辆的切向加速度、转向角速率以及瞬时转向半径；

第一判断模块，用于判断所述切向加速度与所述横向加速度的误差是否小于预设误差，若是，则判断所述车辆转向角速率是否小于预设转向角速率；若是，则判断所述瞬时转向半径的绝对值是否小于预设转向半径，若是，则判断所述瞬时转向半径是否为正值；

第一执行模块，用于在所述瞬时转向半径为正值时，调用声光提醒器提示右转向，若否，则调用声光提醒器提示左转向。

6.如权利要求5所述的基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置，其特征在于，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第二判断模块，用于在所述切向加速度与所述横向加速度的误差不小于预设误差时，判断纵向加速度传感器是否有数值波动以及轮速传感器是否有信号；

第三判断模块，用于在所述纵向加速度传感器有数值波动且所述轮速传感器有信号时，判断所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差是否为线性偏差；

修正模块，用于在所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差为线性偏差时，随机采集多个工况点，同时测定切向加速度和纵向加速度，并通过最小二乘法修正左后轮和右后轮的半径。

7.如权利要求6所述的基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置，其特征在于，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第一故障模块，用于在所述纵向加速度传感器有数值波动且所述轮速传感器无信号时，开启故障灯，并停止工作。

8.如权利要求6所述的基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置，其特征在于，所述基于双侧轮速的汽车转向自动提醒装置还包括：

第二故障模块，用于所述切向加速度和所述纵向加速度的偏差为非线性偏差时，开启故障灯，并停止工作。

Images