CN110497965B - 一种转向系统自动校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转向系统自动校正方法，包括：轮速计采集设定时间间隔内的第一和第二后轮脉冲信号，处理得到第一和第二后轮的实际转动距离；结合车辆的轮距和轴距参数，计算得到车辆当前的实际车轮偏转角；处理器确定车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积是否大于车辆的最小车轮偏转角度；如果大于，自动驾驶控制器根据车辆的最小车轮偏转角度得到线控系统的控制转向角度修正参数，用于车辆转向系统进行自动校正；确定车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积是否大于目标转向角度；如果大于，循环执行之前的步骤，直至车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积小于等于目标转向角度。

Description

一种转向系统自动校正方法

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种转向系统自动校正方法。

背景技术

低速自动驾驶车辆上安装有线控转向系统，线控转向系统主要由角度传感器、转向执行电机、转向电机控制器和前轮转向组件等组成。线控转向系统的功能是接收自动驾驶控制器的命令，通过转向电机控制器控制转向车轮转动。

低速自动驾驶车辆在产线上装配时一般会使用工装对转向系统角度传感器进行初始零点的标定，由于工装夹具存在一定的误差，角度传感器初始零点标定完成后转向轮偏转角度零点可能会存在一定的偏差，另外，车辆转向系统出现故障，重新更换转向电机总成及控制器后也需要重新标定角度传感器的初始零点，标定完成后转向轮偏转角度零点可能会存在一定的偏差。转向轮偏转角度零点偏差会导致车辆在遥控或自动驾驶过程中目标转向角度指令为0°时不能进行直线行驶，因此需要对转向系统机械零点或目标转向角度进行自动校正。

使用高精度轮速计可以采集左右后轮的轮速脉冲，通过轮速脉冲计算出左右轮的转动距离，可以根据左右轮的运动距离差与车辆的主要尺寸参数反算出车辆当前的转向轮偏转角，然后据此进行机械零点或目标转向角度的自动校正。

目前大多数车辆的转向系统角度传感器零点只在车辆下线或售后维修时通过标定工具进行标定。但是通过标定完成后可能会存在一定的偏差，在低速自动驾驶车辆下发目标转向角度指令为0°时，不能保持直线行驶。现有技术在车辆行驶过程中不能实时校正。

发明内容

本发明实施例的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种采用高精度的轮速计实现线控转向系统转向角度零点的自动校正，主要解决低速自动驾驶车辆行驶过程中转向系统出现零点偏差导致不能进行直线行驶的问题，其次，解决车辆下线或售后维修时角度传感器初始零点标定完成后转向轮偏转角度零点的偏差问题。

在第一方面，本发明实施例提供一种转向系统自动校正方法，所述方法包括：

S1,获取车辆的线控系统的角传动比，车辆的线控系统接收自动驾驶控制器发送的目标转向角度，确定所述目标转向角度是否为触发校正的设定目标转向角度；

当所述目标转向角度为所述设定目标转向角度时，执行步骤S2；

S2,轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号，对所述第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号进行处理，得到第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号；

S3，处理器根据所述第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在所述设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离；

S4,处理器根据所述第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角；

S5，处理器确定所述车辆当前的实际车轮偏转角与所述线控系统的角传动比的乘积是否大于所述车辆的最小车轮偏转角度；

S6,当所述车辆当前的实际车轮偏转角与所述线控系统的角传动比的乘积大于所述车辆的最小车轮偏转角度时，所述自动驾驶控制器根据所述车辆的最小车轮偏转角度得到线控系统的控制转向角度修正参数；所述控制转向角度修正参数用于所述车辆的转向系统的自动校正；

S7,确定所述车辆当前的实际车轮偏转角与所述线控系统的角传动比的乘积是否大于所述目标转向角度；如果大于所述目标转向角度，循环执行步骤S2至S6，直至所述车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积小于等于所述目标转向角度。

优选的，所述轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号包括：

以预设时间间隔对第一后轮的轮速计和第二后轮的轮速计输出的脉冲信号进行周期性信号采集，得到第一后轮脉冲个数N1和第二后轮脉冲个数N2；所述N1、N2为正整数。

进一步优选的，所述处理器根据所述第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在所述设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离具体包括：

所述第一后轮实际转动距离L1＝S×N1；所述第二后轮实际转动距离L2＝S×N2；其中，所述S为单个脉冲间隔对应的车辆行驶距离；S＝C/常量；C为车辆的轮胎周长。

进一步优选的，所述处理器根据所述第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角具体为：

首先，确定|L1-L2|是否小于等于SⅹQ，当|L1-L2|≤SⅹQ时，所述车辆当前的实际车轮偏转角α＝0；其中，Q是精确系数，为大于0的常整数；

当|L1-L2|>SⅹQ时,判断L1与L2的大小；

其中，当L1<L2时，L2–L1＝Bⅹθ，θ＝(L2–L1)/B，R＝L1/θ；

当L1>L2时，L1–L2＝Bⅹθ，θ＝(L1–L2)/B，R＝L2/θ；

其中B为车辆的第一后轮和第二后轮之间的轮距,为正数；R为车辆瞬时转向中心到后轮的距离、θ为转弯弧度；

当车辆为四轮车辆时，所述车辆当前的实际车轮偏转角为：α＝arctan(L/(R+B))*180/π；其中，L为车辆的轴距；

当车辆为三轮车辆时，所述车辆当前的实际车轮偏转角为：α＝arctan(L/(R+B/2))*180/π。

在第二方面，本发明实施例提供一种转向系统自动校正方法，所述方法包括：

S1’,车辆在转向系统传感器的初始零点标定完成后，获取车辆的线控系统的角传动比i；所述i为常量；

S2’,车辆的线控系统接收自动驾驶控制器发送的目标转向角度；

S3’,轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号，对所述第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号进行处理，得到第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号；

S4’，处理器根据所述第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在所述设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离；

S5’,处理器根据所述第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角α；

S6’,所述处理器将所述转向系统传感器初始零点的值更新为αⅹi。

优选的，所述轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号包括：

以预设时间间隔对第一后轮的轮速计和第二后轮的轮速计输出的脉冲信号进行周期性信号采集，得到第一后轮脉冲个数N1和第二后轮脉冲个数N2；所述N1、N2为正整数。

进一步优选的，所述处理器根据所述第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在所述设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离具体包括：

所述第一后轮实际转动距离L1＝S×N1；所述第二后轮实际转动距离L2＝S×N2；其中，所述S为单个脉冲间隔对应的车辆行驶距离；S＝C/常量；C为车辆的轮胎周长。

进一步优选的，所述处理器根据所述第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角具体为：

根据所述第一后轮实际转动距离和第二后轮实际转动距离L1和L2进行判断：

首先，确定|L1-L2|是否小于等于SⅹQ，当|L1-L2|≤SⅹQ时，所述车辆当前的实际车轮偏转角α＝0；其中，Q是精确系数，为大于0的常整数；

当|L1-L2|>SⅹQ时,判断L1与L2的大小；

其中，当L1<L2时，L2–L1＝Bⅹθ，θ＝(L2–L1)/B，R＝L1/θ；

当L1>L2时，L1–L2＝Bⅹθ，θ＝(L1–L2)/B，R＝L2/θ；

其中B为车辆的第一后轮和第二后轮之间的轮距,为正数；R为车辆瞬时转向中心到后轮的距离、θ为转弯弧度；

当车辆为四轮车辆时，所述车辆当前的实际车轮偏转角为：α＝arctan(L/(R+B))*180/π；其中，L为车辆的轴距；

当车辆为三轮车辆时，所述车辆当前的实际车轮偏转角为：α＝arctan(L/(R+B/2))*180/π。

本发明实施例提供的一种转向系统自动校正方法，提供了采用高精度的轮速计实现线控转向系统转向角度零点的自动校正，车辆下线或售后维修时，角度传感器初始零点标定完成后转向轮偏转角度零点存在偏差问题得到解决。其次，对低速自动驾驶车辆行驶过程中转向系统出现零点偏差导致不能进行直线行驶的问题实现校正，使得车辆能够在低速自动驾驶行驶过程中能进行直线行驶，优化了低速自动驾驶车辆的控制效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种转向系统自动校正方法流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种转向系统自动校正方法流程图；

图3为本发明实施例提供轮速脉冲信号采样周期示意图；

图4a为本发明实施例提供的车辆直行时后轮的运动轨迹示意图；

图4b为本发明实施例提供的车辆左转时后轮的运动轨迹示意图；

图4c为本发明实施例提供的车辆右转时后轮的运动轨迹示意图；

图5a为本发明实施例提供的四轮车辆转向模型示意图；

图5b为本发明实施例提供的三轮车辆转向模型示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种转向系统自动校正方法用于自动驾驶车辆的控制领域。下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。

本发明提供的一种转向系统自动校正方法，可以用于低速自动驾驶车辆在自动驾驶过程中实时计算车轮的偏转角，尤其是控制器向系统发送目标转向角度为0°的指令，但实际计算出的车轮偏转角不为0°时，对车轮偏转角的校正。该方法包括：

首先结合图1对目标转向角度进行校正的方法进行详细说明：

步骤S0,获取线控系统的角传动比，车辆的线控系统接收自动驾驶控制器发送的目标转向角度；

步骤S1,确定目标转向角度是否为触发校正的设定目标转向角度；

具体的，获取线控系统的角传动比i，其中i是由车辆的线控系统决定的，对于同一个车辆线控系统，它的角传动比是恒定不变的，本发明实施例中用i表示；自动驾驶车辆在自动驾驶过程中，当车辆需要改变线路或者在检测到外部信号时，自动驾驶控制器会向车辆线控转向系统发送目标转向角度，用以控制车辆的转向。目标转向角度的范围一般可以的取值区间[-a,+a]，a为正数。

在本发明实施例中自动驾驶控制器发送设定目标转向角度给车辆线控转向系统，其中设定目标转向角度为0°。

当目标转向角度为设定目标转向角度时，执行步骤S2；

即：当目标转向角为0°时，执行步骤S2。

步骤S2,轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号，对第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号进行处理，得到第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号；

具体为，轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号包括：

以预设时间间隔对第一后轮的轮速计和第二后轮的轮速计输出的脉冲信号进行周期性信号采集，得到第一后轮脉冲个数N1和第二后轮脉冲个数N2；N1、N2为正整数。

本发明实施例采集方法如图3所示，以预设时间间隔ΔT，ΔT为大于0的时间值，N为采样脉冲个数。由于车辆处在运行中，所以轮速计不停的采集脉冲信号，车辆的微控制器(Microcontroller Unit，MCU)就能通过输入捕捉定时器模块按照周期性的采集ΔT时间内的脉冲方波。即，MCU通过输入捕捉定时器模块采集ΔT时间内第一后轮和第二后轮轮速计输出的脉冲个数为第一后轮脉冲个数N1和第二后轮脉冲个数N2；

步骤S3，处理器根据第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离；

具体的，处理器根据第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离具体包括：

第一后轮实际转动距离L1＝S×N1；第二后轮实际转动距离L2＝S×N2；其中，S为单个脉冲间隔对应的车辆行驶距离；S＝C/常量；C为车辆的轮胎周长，此处的“常量”指的是轮速计旋转一周可产生的脉冲个数，这个值与轮速计的采样频率有关，同一款轮速计的采样频率在出厂时以设定为一个常量，在本发明实施例中使用的一款高精度轮速计，其中这个常量值为2048，因此，S＝C/2048。

步骤S4,处理器根据第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角。

具体的，处理器根据第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角具体为：

根据第一后轮实际转动距离和第二后轮实际转动距离L1和L2进行判断：

如图4所示，图4a为车辆直线行驶时第一后轮和第二后轮的运动轨迹示意图，图4b为车辆左转时第一后轮和第二后轮的运动轨迹示意图，图4c为车辆右转时第一后轮与第二后轮的运动轨迹示意图：

首先，确定|L1-L2|是否小于等于SⅹQ，当|L1-L2|≤SⅹQ时，车辆当前的实际车轮偏转角α＝0；其中，Q是精确系数，为大于0的常整数，在本发明实施例中，Q取10，对应最小目标转向角度修正量1°左右，与车辆转向系统的响应精度相关。

当|L1-L2|>SⅹQ时,判断L1与L2的大小；

其中，当L1<L2时，L2–L1＝Bⅹθ，θ＝(L2–L1)/B，R＝L1/θ；

当L1>L2时，L1–L2＝Bⅹθ，θ＝(L1–L2)/B，R＝L2/θ；

其中B为车辆的第一后轮和第二后轮之间的轮距,为正数；R为车辆瞬时转向中心到后轮的距离、θ为转弯弧度，单位为rad。

图5a为四轮车辆转向模型示意图，图5b为三轮车辆转向模型示意图，其中，图5a中的椭圆形代表四轮车辆的四个车轮；图5b中的椭圆形代表三轮车的三个车轮，如图5所示：

车辆的轴距为L，当车辆为四轮车辆时，车辆当前的实际车轮偏转角为：

α＝arctan(L/(R+B))*180/π(°) (式1)

当车辆为三轮车辆时，车辆当前的实际车轮偏转角为：

α＝arctan(L/(R+B/2))*180/π(°) (式2)

步骤S5，处理器确定车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积是否大于车辆的最小车轮偏转角度；

具体为，车辆的最小车轮偏转角度是车辆最小目标转向角度，对于同一款车来说是恒定不变的值,本发明实施例中设定为ω。在本发明实施例中此步骤的操作即是比较α×i和ω的大小。当车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积大于车辆的最小车轮偏转角度时，执行步骤S6，否则，结束。

步骤S6,自动驾驶控制器根据车辆的最小车轮偏转角度得到线控系统的控制转向角度修正参数；

控制转向角度修正参数用于车辆的转向系统的自动校正；

具体的，在本发明实施例中，若α×i＞ω时，将线控系统的控制转向角度修正参数置为ω，线控系统的控制转向角度修参数直接用于执行转向操作。

步骤S7，确定车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积是否大于目标转向角度；

如果大于车辆的目标转向角度，循环执行步骤S2至S6，直至车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积小于等于车辆的目标转向角度。因为，在下一个步骤S2-S6的执行周期中，线控系统的控制转向角度的修正会使得下一修正周期中N1、N2的值以及它们的差值相比于前一校正周期发生变化，因此，可以通过多个周期进行循环修正，直至判断车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积小于等于目标转向角度时，即完成了一个闭环校正过程。

具体为，步骤S6中修正线控系统的控制转向角度修正参数后，车辆在不停的做周期性的脉冲信号采集，根据步骤S6校正后的值运行，车辆在周期性的采集ΔT时间内的脉冲信号，通过步骤S2至步骤S4得到车辆当前的实际车轮偏转角，然后执行步骤S5,并确定是否需要执行S6。

因此，车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积最终会被校正在小于等于车辆的最小车轮偏转角度，在满足上述条件下，车辆就能够保持直线行驶。即实现了车辆在自动驾驶控制器发送设定目标转向角度为0°给车辆线控转向系统时，车辆能沿直线行驶的目的。

为了便于更好的理解本实施例的技术方案，现以一个具体例子对上述校正方式加以说明：

一辆三轮车的最小车轮偏转角度(分辨率)为ω＝1°,车轮半径为r＝0.2m，轮距B＝1.2m,轴距L＝1.5m,线控系统的角传动比i＝15,则

车辆的线控系统接收自动驾驶控制器发送的目标转向角度为0°(保持直线行驶时)，此目标转向角为触发校正的设定目标转向角度；轮速计采集100ms内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号，得到的第一后轮脉冲个数N1＝400，N2＝600；然后计算:

第一后轮实际转动距离L1＝S×N1＝C/2048×N1＝2×π×r/2048×N1＝2×3.14×0.2×400＝0.245m；

第二后轮实际转动距离L2＝S×N2＝C/2048×N2＝2×π×r/2048×N2＝2×3.14×0.2×600＝0.368m；

|L1-L2|＝|0.386-0.245|＝0.141；

S×Q＝C/2048×10＝2×π×r/2048×10＝0.06125(Q＝10)；

|L1-L2|>Sⅹ10，且L1<L2；

θ＝(L2–L1)/B＝(0.368-0.245)/1.2＝0.1025(rad)；

车辆为三轮车，所以当前的实际车轮偏转角为：

车辆瞬时转向中心到后轮的距离R＝L1/θ＝2.39m；

α＝arctan(L/(R+B/2))*180/π(°)＝α＝arctan(1.5/(2.39+1.2/2))*180/π(°)＝1.09°

处理器确定车辆当前的实际车轮偏转角α＝1.09°，车辆的角传动比i＝15,车辆的当前的实际车轮偏转角与车辆的角传动比的乘积为＝α×i＝1.09×15＝16.35°，车辆的最小车轮偏转角度ω＝1°，α×i>ω；

此时应该对线控系统的控制转向角度进行修正，修正后的线控系统的控制转向角度为0°+ω＝0°+1°＝1°，在完成本轮校正后α×i＝16.35°>0°，此后需要再执行S2-S6的步骤，在下一个步骤S2-S6的执行周期中，因为线控系统的控制转向角度的修正会使得下一修正周期中N1、N2的值以及它们的差值相比于前一校正周期发生变化，因此，可以通过多个周期进行循环修正，直至判断α×i＝0°时完成校正，此时即完成了一整轮的闭环校正。车辆能够按照目标转向角度为0°沿直线行驶，达到车辆沿直线行驶的目的。

本发明实施例提供的一种转向系统自动校正方法，利用一种闭环校正的方式，对低速自动驾驶车辆行驶过程中转向系统出现零点偏差导致不能进行直线行驶的问题进行校正，使得车辆能够在实现直线行驶，优化了低速自动驾驶车辆的控制效果。

本发明实施例提供的还提供了另一种转向系统自动校正方法，该方法可以用于校正转向系统传感器初始零点标定值，通常用于可以用于转向系统传感器更换、维修等之后的一次性校正操作。该方法包括：

步骤S1’,车辆在转向系统传感器的初始零点标定完成后，获取线控系统的角传动比i；所述i为常量。

具体的，车辆的转向系统传感器初始零点标定完成后，获取线控系统的角传动比i，其中i是由车辆的线控系统决定的，对于同一个车辆线控系统，它的角传动比是恒定不变的。本发明实施例中用i表示。

步骤S2’,车辆的线控系统接收自动驾驶控制器发送的目标转向角度；

具体的，自动驾驶车辆在一段平坦、干燥的沥青或混凝土路面行驶，在行驶过程中，自动驾驶控制器发送设定目标转向角度给车辆线控转向系统。本发明实施例中，为了校正转向系统传感器的初始零点值，将设定目标转向角度为0°。此时，车辆进入转向轮偏转角度零点自动校正模式，保持在自动零点校正模式下行驶一段距离。

步骤S3’,轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号，对第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号进行处理，得到第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号；

步骤S4’，处理器根据第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离；

步骤S5’,处理器根据第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角α；

本发明实施例中的步骤S3’至步骤S5’的具体执行过程已经在前述实施例中的步骤S2至步骤S4中进行了详细说明，此处不再赘述。

步骤S6’,处理器将转向系统传感器初始零点的值更新为αⅹi。

具体的，处理器根据计算得到了车辆当前实际的车轮偏转角α，和车辆线控转向系统的角传动比i，计算得到自动驾驶控制器转向系统发送的目标转向角度修正量为αⅹi，线控转向系统发送一次角度零点标定指令，将转向系统传感器初始零点的值更新为目标转向角度修正量αⅹi。

通过从步骤S1’至步骤S6’的操作，自动驾驶车辆的转向轮偏转角度零点就完成了自动校正。

为了便于更好的理解本实施例的技术方案，现以一个具体例子对上述校正方式加以说明：

一辆三轮车,车轮半径为r＝0.2m，轮距B＝1.2m,轴距L＝1.5m,线控系统的角传动比i＝15,则

车辆的线控系统接收自动驾驶控制器发送的目标转向角度为0°(保持直线行驶时)，此目标转向角为触发校正的设定目标转向角度；轮速计采集100ms内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号，得到的第一后轮脉冲个数N1＝400，N2＝600；然后计算:

第一后轮实际转动距离L1＝S×N1＝C/2048×N1＝2×π×r/2048×N1＝2×3.14×0.2×400＝0.245m；

第二后轮实际转动距离L2＝S×N2＝C/2048×N2＝2×π×r/2048×N2＝2×3.14×0.2×600＝0.368m；

|L1-L2|＝|0.386-0.245|＝0.141；

S×Q＝C/2048×10＝2×π×r/2048×10＝0.006125；

|L1-L2|>Sⅹ10，且L1<L2,

θ＝(L2–L1)/B＝(0.368-0.245)/1.2＝0.1025(rad)；

车辆为三轮车，所以当前的实际车轮偏转角为：

车辆瞬时转向中心到后轮的距离R＝L1/θ＝2.39m；

α＝arctan(L/(R+B/2))*180/π(°)＝α＝arctan(1.5/(2.39+1.2/2))*180/π(°)＝1.09°；

处理器确定车辆当前的实际车轮偏转角α＝1.09°，车辆的角传动比i＝15,车辆的当前的实际车轮偏转角与车辆的角传动比的乘积为＝α×i＝1.09×15＝16.35°。

处理器将转向系统传感器初始零点的值更新为目标转向角度修正量αⅹi＝16.35°，此时，转向系统传感器初始零点的值为16.35°。对转向系统传感器初始零点的校正即完成。

本发明实施例提供的一种转向系统自动校正方法，提供了采用高精度的轮速计实现线控转向系统转向轮偏转角度零点的自动校正，主要解决车辆下线或售后维修时角度传感器初始零点标定完成后转向轮偏转角度零点的偏差问题。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种转向系统自动校正方法，其特征在于，所述方法包括：

S1,获取车辆的线控系统的角传动比，车辆的线控系统接收自动驾驶控制器发送的目标转向角度，确定所述目标转向角度是否为触发校正的设定目标转向角度；

当所述目标转向角度为所述设定目标转向角度时，执行步骤S2；

S2,轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号，对所述第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号进行处理，得到第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号；

S3，处理器根据所述第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在所述设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离；

S4,处理器根据所述第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角；

S5，处理器确定所述车辆当前的实际车轮偏转角与所述线控系统的角传动比的乘积是否大于所述车辆的最小车轮偏转角度；

S6,当所述车辆当前的实际车轮偏转角与所述线控系统的角传动比的乘积大于所述车辆的最小车轮偏转角度时，所述自动驾驶控制器根据所述车辆的最小车轮偏转角度得到线控系统的控制转向角度修正参数；所述控制转向角度修正参数用于所述车辆的转向系统的自动校正；

S7,确定所述车辆当前的实际车轮偏转角与所述线控系统的角传动比的乘积是否大于所述目标转向角度；如果大于所述目标转向角度，循环执行步骤S2至S6，直至所述车辆当前的实际车轮偏转角与线控系统的角传动比的乘积小于等于所述目标转向角度。

2.根据权利要求1所述转向系统自动校正方法，其特征在于，所述轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号包括：

以预设时间间隔对第一后轮的轮速计和第二后轮的轮速计输出的脉冲信号进行周期性信号采集，得到第一后轮脉冲个数N1和第二后轮脉冲个数N2；所述N1、N2为正整数。

3.根据权利要求2所述转向系统自动校正方法，其特征在于，所述处理器根据所述第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在所述设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离具体包括：

所述第一后轮实际转动距离L1＝S×N1；所述第二后轮实际转动距离L2＝S×N2；其中，所述S为单个脉冲间隔对应的车辆行驶距离；S＝C/常量；C为车辆的轮胎周长。

4.根据权利要求3所述转向系统自动校正方法，其特征在于，所述处理器根据所述第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角具体为：

首先，确定|L1-L2|是否小于等于SⅹQ，当|L1-L2|≤SⅹQ时，所述车辆当前的实际车轮偏转角α＝0；其中，Q是精确系数，为大于0的常整数；

当|L1-L2|>SⅹQ时,判断L1与L2的大小；

其中，当L1<L2时，L2–L1＝Bⅹθ，θ＝(L2–L1)/B，R＝L1/θ；

当L1>L2时，L1–L2＝Bⅹθ，θ＝(L1–L2)/B，R＝L2/θ；

其中B为车辆的第一后轮和第二后轮之间的轮距,为正数；R为车辆瞬时转向中心到后轮的距离、θ为转弯弧度；

当车辆为四轮车辆时，所述车辆当前的实际车轮偏转角为：α＝arctan(L/(R+B))*180/π；其中，L为车辆的轴距；

当车辆为三轮车辆时，所述车辆当前的实际车轮偏转角为：α＝arctan(L/(R+B/2))*180/π。

5.一种转向系统自动校正方法，其特征在于，所述方法包括：

S1’,车辆在转向系统传感器的初始零点标定完成后，获取车辆的线控系统的角传动比i；所述i为常量；

S2’,车辆的线控系统接收自动驾驶控制器发送的目标转向角度；

S3’,轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号，对所述第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号进行处理，得到第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号；

S4’，处理器根据所述第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在所述设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离；

S5’,处理器根据所述第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角α；

S6’,所述处理器将所述转向系统传感器初始零点的值更新为αⅹi。

6.根据权利要求5所述转向系统自动校正方法，其特征在于，所述轮速计采集设定时间间隔内的第一后轮脉冲信号和第二后轮脉冲信号包括：

以预设时间间隔对第一后轮的轮速计和第二后轮的轮速计输出的脉冲信号进行周期性信号采集，得到第一后轮脉冲个数N1和第二后轮脉冲个数N2；所述N1、N2为正整数。

7.根据权利要求6所述转向系统自动校正方法，其特征在于，所述处理器根据所述第一方波脉冲信号和第二方波脉冲信号分析计算得到在所述设定时间间隔内第一后轮的实际转动距离和第二后轮的实际转动距离具体包括：

所述第一后轮实际转动距离L1＝S×N1；所述第二后轮实际转动距离L2＝S×N2；其中，所述S为单个脉冲间隔对应的车辆行驶距离；S＝C/常量；C为车辆的轮胎周长。

8.根据权利要求7所述转向系统自动校正方法，其特征在于，所述处理器根据所述第一后轮的实际转动距离、第二后轮的实际转动距离、车辆的轮距和轴距参数，通过计算得到车辆当前的实际车轮偏转角具体为：

根据所述第一后轮实际转动距离和第二后轮实际转动距离L1和L2进行判断：

首先，确定|L1-L2|是否小于等于SⅹQ，当|L1-L2|≤SⅹQ时，所述车辆当前的实际车轮偏转角α＝0；其中，Q是精确系数，为大于0的常整数；

当|L1-L2|>SⅹQ时,判断L1与L2的大小；

其中，当L1<L2时，L2–L1＝Bⅹθ，θ＝(L2–L1)/B，R＝L1/θ；

当L1>L2时，L1–L2＝Bⅹθ，θ＝(L1–L2)/B，R＝L2/θ；

其中B为车辆的第一后轮和第二后轮之间的轮距,为正数；R为车辆瞬时转向中心到后轮的距离、θ为转弯弧度；

当车辆为四轮车辆时，所述车辆当前的实际车轮偏转角为：α＝arctan(L/(R+B))*180/π；其中，L为车辆的轴距；

当车辆为三轮车辆时，所述车辆当前的实际车轮偏转角为：α＝arctan(L/(R+B/2))*180/π。

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