CN111619667A - 一种车辆控制方法、装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种车辆控制方法、装置和车辆，该方法包括：获取当前帧的各通信报文，其中，各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；根据计数位和校验位判断通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；基于有效信号确定控制指令，以通过控制指令对车辆进行控制，解决了车辆行驶过程中线控转向系统在通过转向盘控制车轮转向时控制信号出现错误时无法及时识别或及时控制车轮转向的问题，通过采集并校验主路信号、冗余信号和底盘信号是否存在故障，准确判断有效信号，进而控制车辆，提高车辆安全性，并且不需要机械连接和部署过多的传感器，方法简单、结构简易，便于实现。

Description

一种车辆控制方法、装置和车辆

技术领域

本发明实施例涉及车辆控制技术，尤其涉及一种车辆控制方法、装置和车辆。

背景技术

汽车线控转向系统是一种全新的转向方式，它克服了传统转向系统的各种限制。传统转向系统经历机械转向、液压助力转向、电液助力转向、电动助力转向，其中方向盘和转向车轮间都是机械连接，而线控转向系统方向盘和转向轮之间无机械连接，通过电信号驱动车轮转向。这意味着可以自由设计汽车转向的力传递特性和角传递特性，驾驶员可根据自己的驾驶习惯和喜好设置汽车转向的灵敏度和转向盘手力，实现个性化设计，线控转向是汽车转向系统的重大革新。

线控转向最关键的安全冗余设计，目前有两种“冗余”设计方式，用于应对部件失灵造成的特殊状况。第一种，仍然通过传统的转向管柱将方向盘与转向执行机构连接在一起，转向管柱与转向执行机构之间通过电控离合器连接，但是由于增加方向盘与执行机构的机械连接，所以结构复杂。第二种，在转向执行机构布置多个电机控制来实现冗余度，在转向盘处通过多个传感器布置来实现输入信号的冗余度，这种冗余方式成本较高，而且冗余信号校验逻辑设计也较为复杂，需要功能安全介入。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆控制方法、装置和车辆，以提高车辆控制的安全性和便捷性。

第一方面，本发明实施例提供了一种车辆控制方法，所述车辆控制方法包括：

获取当前帧的各通信报文，其中，所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；

根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；

基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆控制装置，该车辆控制装置包括：

报文获取模块，用于获取当前帧的各通信报文，其中，所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；

有效信号确定模块，用于根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；

指令确定模块，用于基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括：

一个或多个传感器，用于采集主路信号、冗余信号或底盘信号；

一个或多个控制器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行，使得所述一个或多个控制器实现如本发明实施例中任一所述的一种车辆控制方法。

本发明实施例提供了一种车辆控制方法、装置和车辆，通过获取当前帧的各通信报文，其中，所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制，解决了车辆行驶过程中线控转向系统在通过转向盘控制车轮转向时控制信号出现错误时无法及时识别或及时控制车轮转向的问题，通过采集并校验主路信号、冗余信号和底盘信号是否存在故障，准确判断有效信号，进而控制车辆，提高车辆安全性，并且不需要机械连接和部署过多的传感器，方法简单、结构简易，便于实现。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种车辆控制方法的流程图；

图2是本发明实施例二中的一种车辆控制方法的流程图；

图3是本发明实施例二中的一种车辆控制方法中判断通信报文是否存在通信故障的流程示例图；

图4是本发明实施例二中的一种车辆控制方法中根据车辆运动信息确定有效信号的流程示例图；

图5是本发明实施例二中的一种车辆控制方法中确定目标转向盘力矩和/或目标转向盘转角的流程示例图；

图6是本发明实施例二中的一种车辆控制方法中确定实际转角和实际力矩的流程示例图；

图7是本发明实施例三中的一种车辆控制装置的结构图；

图8是本发明实施例四中的一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明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本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种车辆控制方法的流程图，本实施例可适用于控制车辆情况，该方法可以由车辆控制装置来执行，具体包括如下步骤：

步骤110、获取当前帧的各通信报文。

其中，通信报文具体可以理解为携带数据信息的网络中交换与传输的数据单元，通信报文由车辆中的路感模拟控制器、冗余转向控制器、底盘CAN总线与底盘域控制器互相通信所生成并发送。所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号。数据信息具体可以理解为各控制器采集并发送的数据信号，例如转向盘转角、转向盘力矩。计数位具体可以理解为报文字节中加入用来计数的字节，计数位可以设置为循环周期，例如周期为15，在计数位累计增加到15后重新开始计位。校验位具体可以理解为用来校验数据传输过程中是否出现错误。

具体的，路感模拟控制器通过传感器采集到转向盘、路感电机的各信息，将各信息通过通信协议生成通信报文发送给底盘域控制器，将转向盘信息作为主路信号，路感电机信息作为冗余信号。冗余转向控制器通过传感器采集转向电机的两路信号，一路作为主路信号、一路作为冗余信号，将两路信号通过通信协议生成通信报文发送给底盘域控制器。总系统ECU(电子控制单元)，读取底盘CAN，获取底盘信号并形成相应通信报文发送给底盘域控制器。

步骤120、根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号。

其中，有效信号具体可以理解为接收到的三路信号中，可正常使用的信号；判断三路信号中是否存在异常信号，如果存在异常信号确定那一路信号是可以正常使用的，或者当三路信号全部存在异常时，根据车辆信息估算出信号，作为有效信号。

具体的，底盘域控制器在接收到各通信报文后，确定通信报文的计数位，根据计数位和上一帧通信报文的计数位的差值判断通信报文是否存在通信故障，若不存在，确定通信报文的校验位，根据校验位判断通信报文是否存在通信故障，例如发送数据为A，校验位为B，通过校验位B判断出数据A发送错误，在连续多次发送错误的情况下确定存在通信故障。

步骤130、基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制。

其中，控制指令具体可以理解为控制车辆车轮随转向盘移动的指令，例如转向电机向左转动8度，路感电机向左转10度等。

具体的，有效信号中包括了转向盘转角、转向盘力矩等信息，根据转向盘转角、转向盘力矩等信息确定控制指令，通过控制指令控制车辆的车轮随转向盘转动。

本发明实施例提供了一种车辆控制方法，通过获取当前帧的各通信报文，其中，所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制，解决了车辆行驶过程中线控转向系统在通过转向盘控制车轮转向时控制信号出现错误时无法及时识别或及时控制车轮转向的问题，通过采集并校验主路信号、冗余信号和底盘信号是否存在故障，准确判断有效信号，进而控制车辆，提高车辆安全性，并且不需要机械连接和部署过多的传感器，方法简单、结构简易，便于实现。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种车辆控制方法的流程图。本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，具体主要包括如下步骤：

步骤201、获取当前帧的各通信报文。

步骤202、确定所述通信报文计数位的计数值。

其中，计数值具体可以理解为标识当前帧通信报文的数字，示例性的，当前帧的计数值为2，上一帧的计数值为1，下一帧的计数值为3。

具体的，在获取到通信报文后，根据通信协议对通信报文进行解析确定通信报文的计数位的计数值。例如，通信报文最后一个字节为计数位，存储的数据为1，此时当前帧通信报文的计数值为1。

步骤203、判断所述计数值与上一帧通信报文的计数值的差值是否为第一预设值，若是，执行步骤205；否则，执行步骤204。

步骤204、确定当前帧的判断结果为漏帧，判断连续第一预设次数的历史漏帧判断结果是否为漏帧，若是，执行步骤206；否则，执行步骤205。

其中，第一预设值具体可以理解为实际应用中预先设置的、用来判断当前帧与上一帧是否为连续帧的数值，可以是1、2…等数字，本发明实施例不做具体限定；第一预设次数具体可以理解为用来判断连续漏帧次数的阈值，可以是1、2、3…等数字；历史漏帧判断结果具体可以理解为当前帧之前的数据帧是否为漏帧。

例如，第一预设值为1，第一预设次数为2，且设置了循环周期，在计数值增加到15时，重新开始计数，所以在发送通信报文时每一帧的计数位按照1递增，当当前帧与上一帧的计数值的差值大于1时，当前帧的判断结果为漏帧，当连续两次漏帧，确定存在通信故障，否则，根据检验位判断是否存在通信故障。或者，第一预设值为2，此时发送报文时，计数位要按照2递增，这样可以保证两个连续帧的计数值之差为2，才可以根据第一预设值判断两帧数据是否连续。当前帧的判断结果会保存下来，下一帧数据判断时直接从存储空间获取。

步骤205、根据所述校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，若是，执行步骤206；否则执行步骤207。

步骤206、确定存在通信故障，并执行步骤208。

步骤207、确定不存在通信故障。

进一步地，图3提供了一种车辆控制方法中判断通信报文是否存在通信故障的流程示例图，所述根据所述校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，具体包括如下步骤：

步骤2051、根据所述数据信息结合预设校验位生成算法生成校验信息。

其中，预设校验位生成算法具体可以理解为预先设置的生成校验位的算法，用来根据数据信息生成校验位；校验信息具体可以理解为用来校验数据信息是否错误的信息。

具体的，通信报文在发送前，通过预设校验位生成算法对数据信息进行处理，生成校验位，将校验位和数据信息形成通信报文发送给底盘域控制器，底盘域控制器在收到通信报文后，解析出数据信息，根据预设校验位生成算法生再次对数据信息进行处理，生成校验信息。

步骤2052、判断所述校验信息与校验位是否相等，若是，执行步骤2055；否则，执行步骤2053。

步骤2053、确定当前帧的判断结果为数据丢失，判断连续第二预设次数的历史数据丢失判断结果是否为数据丢失，若是，执行步骤2054；否则执行步骤2055。

步骤2054、确定存在通信故障。

步骤2055、确定无通信故障。

其中，第二预设次数可以与第一预设次数相同，也可以与第一预设次数不同，用来判断是否连续多次数据丢失；历史数据丢失判断结果具体可以理解为当前帧之前的数据帧是否为数据丢失。

例如，第二预设次数为2，当校验位与校验信息不同时，确认数据丢失。当连续两帧的数据均数据丢失，确认存在通信故障，否则无通信故障。

步骤208、判断所述主路信号的通信报文是否为无通信故障，若是，执行步骤211；否则，执行步骤209。

步骤209、判断所述冗余信号的通信报文是否为无通信故障，若是，执行步骤212；否则，执行步骤210。

步骤210、判断所述底盘信号的通信报文是否为无通信故障，若是，执行步骤213；否则，执行步骤214。

步骤211、确定所述主路信号为有效信号，并执行步骤215。

步骤212、确定所述冗余信号为有效信号，并执行步骤215。

步骤213、确定所述底盘信号为有效信号，并执行步骤215。

步骤214、根据车辆运动信息确定有效信号，并执行步骤215。

具体的，当主路信号不存在通信故障时，确定主路信号为有效信号。当主路信号存在通信故障时，判断冗余信号是否存在通信故障，当冗余信号不存在通信故障时，将冗余信号作为有效信号。当冗余信号存在通信故障时，进一步判断底盘信号是否存在通信故障，当底盘信号不存在通信故障时，将底盘信号作为有效信号。当底盘信号存在通信故障时，根据车辆信息确定有效信号。

进一步地，图4提供了一种车辆控制方法中根据车辆运动信息确定有效信号的流程示例图，所述根据车辆运动信息确定有效信号具体包括以下步骤：

步骤2141、获取所述车辆运动信息。

其中，所述车辆运动信息包括前后轮轴距、车速、转向比、左前轮速、右前轮速、左后轮速、右后轮速、前轮距和后轮距。

步骤2142、根据所述车辆运动信息确定前轮转向盘转角、前轮转角权重、后轮转向盘转角和后轮转角权重。

步骤2143、根据所述前轮转向盘转角、前轮转角权重、后轮转向盘转角和后轮转角权重确定预估转向盘转角，将所述预估转向盘转角作为所述有效信号。

其中，前轮转向盘转角具体可以理解为根据车辆前轮轮速估算的转向盘转角；前轮转角权重具体可以理解为根据车辆前轮轮速估算的转向盘转角的权重值；后轮转向盘转角具体可以理解为根据车辆后轮轮速估算的转向盘转角；后轮转角权重具体可以理解为根据车辆后轮轮速估算的转向盘转角的权重值；预估转向盘转角具体可以理解为根据车辆运动信息预测的转向盘转角。

具体的，根据车辆运动信息可以确定前轮转向盘转角和后轮转向盘转角，根据车辆信息为其确定不同的权重值，根据前轮转向盘转角和后轮转向盘转角及各自对应的权重值确定预估转向盘转角。

示例性的，本实施例给出了一种确定预估转向盘转角的公式：

其中，

预估转向盘转角；

为前轮转向盘转角，λ_F为前轮转角权重；

为后轮转向盘转角，λ_R为后轮转角权重；L为前后轮轴距；v为车速；i_st为转向比；v_FL为左前轮速、v_FR为右前轮速、v_RL为左后轮速、v_RR为右后轮速；b_F为前轮距，b_R为后轮距。速度信息实时采集，其他的信息在车辆生产出厂时就已经确定。

步骤215、根据路感模拟控制器采集的所述有效信号确定目标转向盘力矩和/或目标转向盘转角。

其中，目标转向盘力矩具体可以理解为转向盘转到当前角度所对应的力矩；目标转向盘转角具体可以理解为转向盘所转到的角度。

具体的，路感模拟控制器采集的信号有两路，确定两路信号中的有效信号，或者当两路信号都无效时，根据底盘信号或预测信号确定有效信号。根据有效信号中的转向盘转角、转向盘转速，转向盘力矩确定目标转向盘力矩，将转向盘转角作为目标转向盘转角。路感模拟控制器通过传感器采集转向盘信息作为主路信号，传感器可以是全冗余扭矩转角传感器，传感器输出满足ASIL-D的两路独立的转向盘力矩信号和一路独立的转向盘转角信号，通过传感器采集路感电机信号作为冗余信号。

进一步地，图5提供了一种车辆控制方法中确定目标转向盘力矩和/或目标转向盘转角的流程示例图，所述根据所述路感模拟控制器采集的所述有效信号确定目标转向盘力矩和/或目标转向盘转角具体包括以下步骤：

步骤2151、获取有效信号。

步骤2152、判断所述有效信号是否为所述路感模拟控制器采集的主路信号，若是，执行步骤2156；否则执行步骤2153。

步骤2153、判断所述有效信号是否为所述路感模拟控制器采集的冗余信号，若是，执行步骤2157；否则，执行步骤2154。

步骤2154、判断所述有效信号是否为底盘信号，若是，执行步骤2158；否则执行步骤2155。

步骤2155、确定所述有效信号为预估转向盘转角，将所述预估转向盘转角作为所述目标转向盘转角，结束操作。

步骤2156、根据所述主路信号中的第一转向盘转角、第一转向盘转速，第一转向盘力矩、第二转向盘力矩确定所述目标转向盘力矩，并将所述第一转向盘转角作为所述目标转向盘转角，结束操作。

步骤2157、根据所述冗余信号中的第二转向盘转角、第二转向盘转速、第三转向盘力矩确定所述目标转向盘力矩，并将所述第二转向盘转角作为所述目标转向盘转角，结束操作。

步骤2158、将第三转向盘转角作为所述目标转向盘转角，结束操作。

具体的，当有效信号为主路信号、冗余信号、底盘信号或预估转向盘转角时，根据不同的有效信号对应确定目标转向盘力矩和目标转向盘转角。当有效信号为主路信号时，根据主路信号中的第一转向盘转角、第一转向盘转速，第一转向盘力矩、第二转向盘力矩确定目标转向盘力矩，并将第一转向盘转角作为目标转向盘转角。如何根据转向盘转角、转向盘转速，转向盘力矩确定目标转向盘力矩为现有技术，本申请不做具体限定。当有效信号为冗余信号时，根据冗余信号中的第二转向盘转角、第二转向盘转速、第三转向盘力矩确定目标转向盘力矩，将第二转向盘转角作为目标转向盘转角。当有效信号为底盘信号时，将第三转向盘转角作为目标转向盘转角。当有效信号为预估转向盘转角时，将预估转向盘转角作为目标转向盘转角。

路感模拟控制器采集的主路信号、冗余信号及总线采集的底盘信号全部失效时，此时的转向盘也是可以转动的，所以根据车辆运动信息预测出转向盘转角，进而确定控制指令。

步骤216、根据冗余转向控制器采集的所述有效信号确定实际转角和实际力矩。

其中，实际转角具体可以理解为转向电机输入轴转角转换成转向盘的转角；实际力矩具体可以理解为转向电机输入轴力矩转换为路感电机的力矩。

具体的，冗余转向控制器，作为转向动作执行的载体，转向电机为双绕组结构，转向电机控制器具备位置接口，具备双ECU(即ECU1/ECU2)以及全冗余转角传感器，传感器输出满足ASIL-D的2路独立的转角信号，作为冗余转向电机输入轴转角。ECU1采集转向电机第一输入轴转角、第一输入轴力矩，作为主路信号传输。ECU2采集转向电机第二输入轴转角、第二输入轴力矩，作为冗余信号传输，确保获得可靠的转向电机输入轴转角。判断两路信号那一路为有效，进而确定实际转角和实际力矩。

进一步地，图6提供了一种车辆控制方法中确定实际转角和实际力矩的流程示例图，所述根据所述冗余转向控制器采集的所述有效信号确定实际转角和实际力矩具体包括以下步骤：

步骤2161、获取有效信号。

步骤2162、判断所述有效信号是否为所述冗余转向控制器采集的主路信号，若是，执行步骤2164；否则执行步骤2163。

步骤2163、判断所述有效信号是否为所述冗余转向控制器采集的冗余信号，若是，执行步骤2165；否则执行步骤2166。

步骤2164、根据所述主路信号中的第一输入轴转角及预确定映射关系确定所述实际转角，将所述第一输入轴力矩作为所述实际力矩，结束操作。

步骤2165、根据所述冗余信号中的第二输入轴转角及所述预确定映射关系确定所述实际转角，将所述第一输入轴力矩作为所述实际力矩，结束操作。

步骤2166、确定所述实际转角和实际力矩为零，结束操作。

其中，预确定映射关系具体可以理解为转向电机输入轴转角映射到转向盘的转角角度，例如，转向电机输入轴转角为10度，映射到转向盘的转角角度为8度。

具体的，当有效信号为主路信号或冗余信号时，根据不同的有效信号对应确定实际力矩、实际转角。当有效信号为主路信号时，根据主路信号中的第一输入轴转角和预确定映射关系确定实际转角，将第一输入轴力矩作为所述实际力矩。当有效信号为冗余信号时，根据冗余信号中的第二输入轴转角及预确定映射关系确定实际转角，将第二输入轴力矩作为实际力矩；当冗余转向控制器未采集到有效信号，确定实际转角和实际力矩为零。

步骤217、基于所述目标转向盘力矩和实际力矩确定路感电机扭矩控制指令和/或基于所述目标转向盘转角和实际转角确定冗余转向电机扭矩控制指令。

其中，路感电机扭矩控制指令具体可以理解为控制路感电机扭矩转动角度的指令；冗余转向电机扭矩控制指令具体可以理解为控制冗余转向电机扭矩转动角度的指令。

具体的，通过目标转向盘力矩和实际力矩可以确定路感电机的力矩，进而转换成控制指令发送给路感电机，控制路感电机转动。同理，通过目标转向盘转角和实际转角确定转向电机的转角，根据转角确定相应的控制指令发送给转向电机。路感电机采集的信号有误时可以根据底盘信号或车辆运动信息确定目标转向盘转角，即转向盘是一直可以转动，所以目标转向盘转角是一直存在的，但是转向电机信号在两路信号全部有误的情况下，不存在实际转角和实际力矩，此时车辆故障，系统降速降级，并提醒驾驶员靠边停车。

示例性的，本实施例提供了一种计算冗余转向电机扭矩控制指令的公式：

T_cmd＝K_p(θ_t-θ_s)+K_i∫(θ_t-θ_s)dt；

其中，T_cmd为冗余转向电机扭矩控制指令；θ_t为目标转向盘转角；θ_s为转向电机输入轴转角折算到转向盘上的实际转角；K_p、K_i分别为PI控制参数。

示例性的，本实施例还提供了一种信号诊断方法，当确定通信报文无通信故障时，此处进行信号诊断，确定信号本身携带数据是否正确。具体方法为信号限值判断和信号变化率判断。使用上一时刻的输出，并将其用于更新信号的历史值。在信号限值判断中，若超过信号理论最大值的小数或整数倍(可标定)且维持一段时间(可标定)，认为信号超过限值。在信号变化率判断中，若信号变化率既定值(可标定)且维持一段时间(可标定)，认为信号变化率超过限值。若满足信号超限或信号变化率超限二者其一，则系统判断为该信号无效。若无效信号处于主路信号、冗余信号或CAN总线上，则无效信号所在主路信号、冗余信号或CAN总线的总线有效标志置1，无效信号所在主路信号、冗余信号或CAN总线的总线的任何信号均视为无效。若无效信号处于底盘信号上，则仅该无效信号视为无效，底盘信号上其他有效信号不做处理。

本发明实施例提供了一种车辆控制方，通过获取当前帧的各通信报文，其中，所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制，解决了车辆行驶过程中线控转向系统在通过转向盘控制车轮转向时控制信号出现错误时无法及时识别或及时控制车轮转向的问题，通过采集并校验主路信号、冗余信号和底盘信号是否存在故障，准确判断有效信号，进而控制车辆，提高车辆安全性，并在主路信号、冗余信号和底盘信号都存在故障时，根据车辆运动信息预测有效信号，进行控制车辆，避免了采集的信号全部有误时，无法确定有效信号从而影响车辆控制。

实施例三

图7为本发明实施例三提供的一种车辆控制装置的结构图，该装置包括：报文获取模块31、有效信号确定模块32和指令确定模块33。

其中，报文获取模块31，用于获取当前帧的各通信报文，其中，所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；有效信号确定模块32，用于根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；指令确定模块33，用于基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制。

本发明实施例提供了一种车辆控制装置，解决了车辆行驶过程中线控转向系统在通过转向盘控制车轮转向时控制信号出现错误时无法及时识别或及时控制车轮转向的问题，通过采集并校验主路信号、冗余信号和底盘信号是否存在故障，准确判断有效信号，进而控制车辆，提高车辆安全性，并且不需要机械连接和部署过多的传感器，方法简单、结构简易，便于实现。

进一步地，有效信号确定模块32，包括：

计数值确定单元，用于确定所述通信报文计数位的计数值。

判断单元，用于判断所述计数值与上一帧通信报文的计数值的差值是否为第一预设值，若是，根据所述校验位判断所述通信报文是否存在通信故障；否则，确定当前帧的判断结果为漏帧，并在连续第一预设次数的历史漏帧判断结果为漏帧时确定存在通信故障。

进一步地，判断单元具体用于：根据所述数据信息结合预设校验位生成算法生成校验信息，判断所述校验信息与校验位是否相等，若是，确定无通信故障；否则，确定当前帧的判断结果为数据丢失，并在连续第二预设次数的历史数据丢失判断结果为数据丢失时确定存在通信故障。

进一步地，有效信号确定模块32，还包括：

第一有效信号确定单元，用于当所述主路信号的通信报文的判断结果为无通信故障时，确定所述主路信号为有效信号；

第二有效信号确定单元，用于当所述主路信号的通信报文的判断结果为存在通信故障且所述冗余信号的通信报文的判断结果为无通信故障时，确定所述冗余信号为有效信号；

第三有效信号确定单元，用于当所述主路信号的通信报文的判断结果与所述冗余信号的通信报文的判断结果均为存在通信故障且所述底盘信号的通信报文的判断结果为无通信故障时，确定所述底盘信号为有效信号；

第四有效信号确定单元，用于当所述主路信号的通信报文的判断结果、所述冗余信号的通信报文的判断结果及底盘信号的通信报文的判断结果均为存在通信故障时，根据车辆运动信息确定有效信号。

进一步地，第四有效信号确定单元，具体用于：获取所述车辆运动信息，其中，所述车辆运动信息包括前后轮轴距、车速、转向比、左前轮速、右前轮速、左后轮速、右后轮速、前轮距和后轮距；根据所述车辆运动信息确定前轮转向盘转角、前轮转角权重、后轮转向盘转角和后轮转角权重；根据所述前轮转向盘转角、前轮转角权重、后轮转向盘转角和后轮转角权重确定预估转向盘转角，将所述预估转向盘转角作为所述有效信号。

进一步地，指令确定模块33，包括：

目标值确定单元，用于根据路感模拟控制器采集的所述有效信号确定目标转向盘力矩和/或目标转向盘转角。

实际值确定单元，用于根据冗余转向控制器采集的所述有效信号确定实际转角和实际力矩。

指令确定单元，用于基于所述目标转向盘力矩和实际力矩确定路感电机扭矩控制指令和/或基于所述目标转向盘转角和实际转角确定冗余转向电机扭矩控制指令。

进一步地，目标值确定单元，具体用于：当所述路感模拟控制器采集的所述主路信号为有效信号时，根据所述主路信号中的第一转向盘转角、第一转向盘转速，第一转向盘力矩、第二转向盘力矩确定所述目标转向盘力矩，并将所述第一转向盘转角作为所述目标转向盘转角；当所述路感模拟控制器采集的所述冗余信号为有效信号时，根据所述冗余信号中的第二转向盘转角、第二转向盘转速、第三转向盘力矩确定所述目标转向盘力矩，并将所述第二转向盘转角作为所述目标转向盘转角；当所述底盘信号为有效信号时，将第三转向盘转角作为所述目标转向盘转角；当所述预估转向盘转角为有效信号时，将所述预估转向盘转角作为所述目标转向盘转角。

进一步地，实际值确定单元，具体用于：当所述冗余转向控制器采集的主路信号为有效信号时，根据所述主路信号中的第一输入轴转角及预确定映射关系确定所述实际转角，将第一输入轴力矩作为所述实际力矩；当所述冗余转向控制器采集的冗余信号为有效信号时，根据所述冗余信号中的第二输入轴转角及所述预确定映射关系确定所述实际转角，将第二输入轴力矩作为所述实际力矩；当所述冗余转向控制器未采集到有效信号，确定所述实际转角和实际力矩为零。

本发明实施例所提供的车辆控制装置可执行本发明任意实施例所提供的车辆控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图8为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图，如图8所示，该车辆包括控制器40、存储器41、输入装置42、输出装置43和传感器44；车辆中控制器40和传感器44的数量可以是一个或多个，图8中以一个控制器40为例；车辆中的控制器40、存储器41、输入装置42、输出装置43和传感器44可以通过总线或其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的车辆控制方法对应的程序指令/模块(例如，车辆控制装置中的报文获取模块31、有效信号确定模块32和指令确定模块33)。控制器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的车辆控制方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于控制器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括显示屏等显示设备。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：

获取当前帧的各通信报文，其中，所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；

根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；

基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，包括：

确定所述通信报文计数位的计数值；

判断所述计数值与上一帧通信报文的计数值的差值是否为第一预设值，若是，根据所述校验位判断所述通信报文是否存在通信故障；否则，确定当前帧的判断结果为漏帧，并在连续第一预设次数的历史漏帧判断结果为漏帧时确定存在通信故障。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，包括：

根据所述数据信息结合预设校验位生成算法生成校验信息，判断所述校验信息与校验位是否相等，若是，确定无通信故障；否则，确定当前帧的判断结果为数据丢失，并在连续第二预设次数的历史数据丢失判断结果为数据丢失时确定存在通信故障。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据判断结果确定有效信号，包括：

当所述主路信号的通信报文的判断结果为无通信故障时，确定所述主路信号为有效信号；

当所述主路信号的通信报文的判断结果为存在通信故障且所述冗余信号的通信报文的判断结果为无通信故障时，确定所述冗余信号为有效信号；

当所述主路信号的通信报文的判断结果与所述冗余信号的通信报文的判断结果均为存在通信故障且所述底盘信号的通信报文的判断结果为无通信故障时，确定所述底盘信号为有效信号；

当所述主路信号的通信报文的判断结果、所述冗余信号的通信报文的判断结果及底盘信号的通信报文的判断结果均为存在通信故障时，根据车辆运动信息确定有效信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据车辆运动信息确定有效信号，包括：

获取所述车辆运动信息，其中，所述车辆运动信息包括前后轮轴距、车速、转向比、左前轮速、右前轮速、左后轮速、右后轮速、前轮距和后轮距；

根据所述车辆运动信息确定前轮转向盘转角、前轮转角权重、后轮转向盘转角和后轮转角权重；

根据所述前轮转向盘转角、前轮转角权重、后轮转向盘转角和后轮转角权重确定预估转向盘转角，将所述预估转向盘转角作为所述有效信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述有效信号确定控制指令，包括：

根据路感模拟控制器采集的所述有效信号确定目标转向盘力矩和/或目标转向盘转角；

根据冗余转向控制器采集的所述有效信号确定实际转角和实际力矩；

基于所述目标转向盘力矩和实际力矩确定路感电机扭矩控制指令和/或基于所述目标转向盘转角和实际转角确定冗余转向电机扭矩控制指令。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述路感模拟控制器采集的所述有效信号确定目标转向盘力矩和/或目标转向盘转角，包括：

当所述路感模拟控制器采集的所述主路信号为有效信号时，根据所述主路信号中的第一转向盘转角、第一转向盘转速，第一转向盘力矩、第二转向盘力矩确定所述目标转向盘力矩，并将所述第一转向盘转角作为所述目标转向盘转角；

当所述路感模拟控制器采集的所述冗余信号为有效信号时，根据所述冗余信号中的第二转向盘转角、第二转向盘转速、第三转向盘力矩确定所述目标转向盘力矩，并将所述第二转向盘转角作为所述目标转向盘转角；

当所述底盘信号为有效信号时，将第三转向盘转角作为所述目标转向盘转角；

当所述预估转向盘转角为有效信号时，将所述预估转向盘转角作为所述目标转向盘转角。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述冗余转向控制器采集的所述有效信号确定实际转角和实际力矩，包括：

当所述冗余转向控制器采集的主路信号为有效信号时，根据所述主路信号中的第一输入轴转角及预确定映射关系确定所述实际转角，将第一输入轴力矩作为所述实际力矩；

当所述冗余转向控制器采集的冗余信号为有效信号时，根据所述冗余信号中的第二输入轴转角及所述预确定映射关系确定所述实际转角，将第二输入轴力矩作为所述实际力矩；

当所述冗余转向控制器未采集到有效信号，确定所述实际转角和实际力矩为零。

9.一种车辆控制装置，其特征在于，包括：

报文获取模块，用于获取当前帧的各通信报文，其中，所述各通信报文包括数据信息、计数位和校验位，所述数据信息为主路信号、冗余信号或底盘信号；

有效信号确定模块，用于根据所述计数位和校验位判断所述通信报文是否存在通信故障，根据判断结果确定有效信号；

指令确定模块，用于基于所述有效信号确定控制指令，以通过所述控制指令对车辆进行控制。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

一个或多个传感器，用于采集主路信号、冗余信号或底盘信号；

一个或多个控制器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行，使得所述一个或多个控制器实现如权利要求1-8中任一所述的一种车辆控制方法。

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