CN113232721A - 车轮转向控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种车轮转向控制方法及装置，其中，车轮转向控制方法包括：获取第一车轮的第一实际转角、第一目标转角及第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值；获取第二车轮的第二实际转角、第二目标转角及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值；当实际转角差值和目标转角差值的差值不满足协调转向阈值条件时，根据第一转角差值和第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角；通过控制转向执行器根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。该车轮转向控制方法能够提高第一车轮和第二车轮在转向过程中的协调性，提高了车辆行驶的安全系数。

Description

车轮转向控制方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车轮转向控制方法及装置。

背景技术

线控转向是自动驾驶汽车实现路径跟踪与避障避险必要的关键技术，其性能直接影响主动安全与驾乘体验。以四轮独立转向/独立电驱动汽车为例，该种转向系统每个车轮都配备一个转向电机，能够实现各种行驶模式，且可以更好地分配四个车轮的转角大小，提高车辆行驶稳定性。

当道路颠簸导致地面对车轮的转向阻力增加或左右轮中某个车轮的转向电机故障而功能降级时，该轮可能发生转向不足的情况，此时另一个车轮将继续按照目标角度转向，这就会导致车辆的左右轮转向不协调，从而导致轮胎磨损甚至一些危险的情况发生。

因此，如何控制车轮协调转向，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例解决的技术问题是控制车轮协调转向。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种车轮转向控制方法，包括：

获取第一车轮的第一实际转角、第一目标转角及第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值；获取第二车轮的第二实际转角、第二目标转角及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值，第一实际转角和第二实际转角的实际转角差值以及第一目标转角和第二目标转角的目标转角差值；

当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值不满足协调转向阈值条件时，根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角；通过控制转向执行器根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

可选地，所述第一目标转角和所述第二目标转角的获取步骤包括：

获取车辆的目标转角；

基于所述目标转角计算所述第一目标转角和所述第二目标转角。

可选地，所述根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角的步骤包括：

当较大转角差值所对应的车轮的为第一车轮时，基于所述第一实际转角调整第二车轮的目标转角，确定所述第二车轮调整后的目标转角；

当较大转角差值所对应的车轮为第二车轮时，基于所述第二实际转角调整第一车轮的目标转角，确定所述第一车轮调整后的目标转角。

可选地，所述根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角的步骤包括：

获取所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮，以及该车轮所对应的实际转角；

根据该车轮的实际转角基于阿克曼原理获取第一车轮和第二车轮的理论转角差值；

当该车轮为内侧轮时，该车轮的实际转角减去理论转角差值，得到另一车轮的目标转角；当该车轮为外侧轮时，该车轮的实际转角加上理论转角差值，得到另一车轮的目标转角。

可选地，采用阿克曼原理计算所述第一目标转角和所述第二目标转角。

可选地，本发明实施例所提供的车轮转向控制方法，还包括：

当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值满足协调转向阈值条件时，控制转向执行器将所述第一车轮的转角从所述第一实际转角调整为所述第一目标转角，并将所述第二车轮的转角从所述第二实际转角调整为所述第二目标转角。

可选地，在所述根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角的步骤之后，还包括：

计算所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的差值，得到限制目标转角差值；

当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值满足转向极限阈值条件时，根据调整后的目标转角进行车轮转向控制，否则报警。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种车轮转向控制装置，包括：

转角获取单元，适于获取第一车轮的第一实际转角、第一目标转角及第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值；获取第二车轮的第二实际转角、第二目标转角及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值，第一实际转角和第二实际转角的实际转角差值以及第一目标转角和第二目标转角的目标转角差值；

转角调整单元，适于当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值不满足协调转向阈值条件时，根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角；

转向执行单元，适于通过控制转向执行器根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

可选地，所述转角获取单元还适于计算所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的限制目标转角差值；

所述转向执行单元还适于当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值满足转向极限阈值条件时，根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

可选地，本发明实施例所提供的车轮转向控制装置，还包括：

报警单元，适于当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值不满足转向极限阈值条件时，报警。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的车轮转向控制方法，首先获取第一车轮和第二车轮的实际转角差值和所述第一车轮和第二车轮的目标转角差值，接着判断实际转角差值和目标转角差值的差值是否在协调转向阈值范围内，当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值不满足协调转向阈值条件时，表明第一车轮和第二车轮存在转向不协调的情况，那么接着基于第一车轮和第二车轮二者之中目标转角和实际转角差值较大的车轮所对应的实际转角调节另一车轮的目标转角，并控制对应车轮按照调整后的目标转角转动。

可以看出，本发明实施例所提供的车轮转向控制方法，通过基于车轮的实际运转情况与目标转角情况的转角差值的比较，确定第一车轮与第二车轮在转向过程中的协调情况，当二者不协调时，及时根据与对应的转角差值较大的车轮的实际转角调整另一车轮的目标角度，能够提高第一车轮和第二车轮在转向过程中的协调性，降低因第一车轮和第二车轮转向不协调而导致轮胎磨损甚至一些危险情况的发生，从而可以提高车辆行驶的安全系数。

可选方案中，基于第一车轮和第二车轮二者之中目标转角和实际转角差值较大的车轮所对应的实际转角调节另一车轮的目标转角后，接着计算所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的的限制目标转角差值，进一步通过确定实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值是否满足转向极限阈值条件，当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值满足转向极限阈值条件时，确定第一车轮和第二车轮能够协调转向，控制对应车轮按照调整后的目标转角转动，否则报警，从而提高了第一车轮和第二车轮在转向过程中的协调性，进一步提高车辆行驶的安全系数。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的车轮转向控制方法的一流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的车轮转向控制方法的获取第一目标转角和第二目标转角步骤的流程示意图；

图3是本发明实施例所提供的车轮转向控制方法的调整目标转角的流程示意图；

图4为本发明实施例所提供的车轮转向控制方法的另一流程示意图；

图5为本发明实施例所提供的车轮转向控制装置的一框图。

具体实施方式

由背景技术可知，车轮转向过程中易出现左右轮转向不协调的情况。

为了控制车轮协调转向，本发明实施例提供了一种车轮转向控制方法，通过基于车轮的实际运转情况与目标转角情况的转角差值的比较，确定第一车轮与第二车轮在转向过程中的协调情况，当二者不协调时，及时根据与对应的目标转角差别较大的实际转角调整第一车轮和第二车轮的目标角度，能够提高第一车轮和第二车轮在转向过程中的协调性，降低因第一车轮和第二车轮转向不协调而导致轮胎磨损的情况的发生，从而可以提高车辆行驶的安全系数。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的车轮转向控制方法的一流程示意图。

如图中所示，本发明实施例所提供的车轮转向控制方法包括以下步骤：

步骤S10：获取第一车轮的第一实际转角、第一目标转角及第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值；获取第二车轮的第二实际转角、第二目标转角及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值，第一实际转角和第二实际转角的实际转角差值以及第一目标转角和第二目标转角的目标转角差值。

其中，本文所述的第一车轮和第二车轮可以是关于车辆的纵轴中心线对称的转向轮，也即左轮和右轮。

需要说明的是，第一车轮和的第二车轮分别对应左轮和右轮，但不限定第一车轮对应左轮，第二车轮对应右轮，在一种具体实施例中，还可以是第一车轮对应右轮，第二车轮对应左轮。

当然，在其他实施例中，对于四轮转向的车辆而言，前后轮之间的协调也可以采用本发明方法，即第一车轮和第二车轮可以是前轮和后轮。

第一车轮的第一实际转角指的是传感器检测到的第一车轮当前的实际转动角度，第二车轮的第二实际转角指的是传感器检测到的第二车轮当前的实际转动角度；第一车轮和第二车轮的实际转角差值即传感器检测到的第一车轮的第一实际转角和第二车轮的第二实际转角的差值的绝对值。

为方便描述，在本实施例中，可以用符号θ表示实际转角差值。

第一车轮的第一目标转角指的是当车辆需要进行一定角度的转向时所对应的第一车轮上的理想转向角度，第二车轮的第二目标转角指的是当车辆需要转向时所对应的第二车轮的理想转向角度。第一目标转角和第二目标转角的差值的绝对值即目标转角差值，也是保证第一车轮和第二车轮协调转向的理想值。为方便描述，在本实施例中，可以用符号θ′表示目标转角差值。

由于在实际车辆运行中，我们所能直接得到的是车辆的目标转角，而为了实现对车轮转向协调性得控制，需要获取第一目标转角和所述第二目标转角。具体地，请参考图2，图2为本发明实施例所提供的车轮转向控制方法的获取第一目标转角和第二目标转角步骤的流程示意图。

为了获取第一目标转角和所述第二目标转角，本发明实施例所提供的方法包括：

步骤S101:获取车辆的目标转角。

容易理解的是，目标转角是指车辆方向盘旋转角度，即车头转动角度，具体可以利用传感器的检测获取。

步骤S102:基于所述目标转角计算第一车轮的第一目标转角和第二车轮的第二目标转角。

根据阿克曼原理，汽车在行驶过程中(直线和转弯时候)，每个车轮的运动估计必须符合自然运动轨迹，从而保证轮胎与地面始终处于纯滚动。在车辆沿着弯道转弯时，由于转向系统形状的几何特性，使车辆转向时内侧轮比外侧轮转动更多的角度，从而让车辆可以顺畅的转弯。

在一种具体实施例中，通过车辆的目标转角，基于阿克曼原理可以计算得到第一车轮的第一目标转角和第二车轮的第二目标转角。

得到第一目标转角和第二车轮的第二目标转角后，可以进一步获取第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值以及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值第二转角差值。第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值指的是第一车轮的实际转角和目标转角之间的差值，第一转角差值用于评估第一车轮的实际转角和目标转角之间的偏差；

同理，第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值指的是第二车轮的实际转角和目标转角之间的差值，第二转角差值用于评估第二车轮的实际转角和目标转角之间的偏差。

步骤S11:判断所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值是否满足协调转向阈值条件，若是，执行步骤S12，控制转向执行器将所述第一车轮的转角从所述第一实际转角调整为所述第一目标转角，并将所述第二车轮的转角从所述第二实际转角调整为所述第二目标转角；若否，执行步骤S13。

其中，协调转向阈值条件a＞0，且a的大小与目标转角的角度大小以及车速相关，例如，随着目标转角的增大，协调转向阈值a的值逐渐增加，a可以为提前确定好的数值，具体使用时，可以根据车辆方向盘的目标转角和车速进行查找，也可以为使用时根据车辆实际运行情况计算获取。

本实施例中，判断所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值绝对值是否满足协调转向阈值条件。具体地，在一实施例中，满足协调转向阈值条件可以为小于或等于协调转向阈值，即判断|θ-θ′|≤a是否成立；在其他实施例中，协调转向阈值条件还可以为在一定数值范围内，可以根据需要进行确定。

步骤S12：控制转向执行器将所述第一车轮的转角从所述第一实际转角调整为所述第一目标转角，并将所述第二车轮的转角从所述第二实际转角调整为所述第二目标转角。

如果实际转角差值和所述目标转角差值的差值绝对值满足协调转向阈值条件，表明第一车轮和第二车轮按照目标角度进行转动，能够保证协调转向，因此控制所述第一车轮的转角从所述第一实际转角调整为所述第一目标转角，并控制所述第二车轮的转角从所述第二实际转角调整为所述第二目标转角。

步骤S13：根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角。

获取所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值，以及所述较大转角差值所对应的车轮的实际转角，根据所述实际转角调整另一车轮的目标转角。

具体地，比较第一转角差值和第二转角差值绝对值的大小，选择二者之中数值较大的车轮作为基准轮，获取该基准轮的实际转角，基于该基准轮的实际转角去调节另一车轮的目标角度，例如，第一车轮的第一转角差值绝对值大于第二车轮的第二转角差值绝对值，那么将第一车轮作为调整基准轮，第一车轮的目标转角不变，同时第二车轮的目标转角需要基于第一车轮的实际转角重新调整，为便于描述，基于第一车轮的实际转角调整后的第二车轮的角度可以记为第二限制目标转角；同理，如果第二车轮的第二转角差值绝对值大于第一车轮的第一转角差值绝对值，那么将第二车轮作为调整基准轮，第二车轮的目标转角不变，同时第一车轮的目标转角需要基于第二车轮的实际转角重新调整，为便于描述，基于第二车轮的实际转角调整后的第一车轮的角度可以记为第一限制目标转角。

当第一车轮和第二车轮的转角差在一定的阈值范围内时，能够在转向过程中保证第一车轮和第二车轮协调转向。当第一车轮和第二车轮的转角差值超出阈值范围时，第一车轮和第二车轮则不再协调转向，导致车辆出现轮胎磨损甚至其他危险情况产生。

通常情况下，会出现由于电机故障而功能降级或者道路颠簸阻力增加导致的车轮旋转变慢的情形，从而导致第一车轮和第二车轮转向不协调的情况发生。因此，分别计算第一车轮的第一实际转角和第一目标转角的差值，以及第二车轮的第二实际转角和第二目标转角的差值，如果第一车轮和第二车轮中某一车轮的实际转角和目标转角的差值越大，则认为该轮为慢轮，需要基于该轮改变另一轮的目标转角，以保证第一车轮和第二车轮维持协调转向。

例如，当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值绝对值不满足协调转向阈值条件时，即|θ-θ′|＞a时，假设第一车轮的第一转角差值为2°，第二车轮的第二转角差值为1.5°，第一转角差值大于第二转角差值，则表明第一车轮相较于第二车轮转向过慢，如果继续按照既定的目标角度进行转向的话，则会出现第一车轮和第二车轮转向不协调的情况，造成轮胎磨损甚至危险发生，此时需要基于第一车轮的实际角度调整第二车轮的目标角度，确定第二车轮调整后的目标角度(第二限制目标角度)，以保证第一车轮和第二车轮协调转向。

容易理解的是，调整后的第二车轮的第二限制目标角度可能无法实现车辆按照既定的目标角度转向，但是如果不基于第一车轮的实际转向角度调节第二车轮的转向角度，则会出现第一车轮和第二车轮无法协调转向，造成轮胎磨损的情况发生。因此，虽然车辆的既定目标角度发生了改变，但是可以保证车辆正常行驶，经过后续下个时刻对车辆转向角度的逐渐调整，最终车辆可以实现按照目标角度转向。

在一种具体实施例中，当较大转角差值所对应的车轮的为第一车轮时，基于所述第一实际转角调整第二车轮的目标转角，确定所述第二车轮调整后的目标转角，第一车轮的目标转角不变。

由阿克曼原理可知，车辆转向时，第一车轮和第二车轮存在角度差，且目标角度不同，第一车轮和第二车轮的角度差也不同。因此，基于阿克曼原理根据第一实际转角可以计算确定第二车轮调整后的目标角度。

当较大转角差值所对应的车轮为第二车轮时，基于所述第二实际转角调整第一车轮的目标转角，确定所述第一车轮调整后的目标转角，第二车轮的目标转角不变。

同理，基于阿克曼原理根据第二实际转角可以计算确定第一车轮调整后的目标角度。

具体地，请参考图3，为了便于调整车轮的目标角度，在一种具体实施例中，根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角的步骤，可以包括：

步骤S131：获取所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮，以及该车轮对应的实际转角。

由上文可知，较大转角差值所对应的车轮作为基准轮，获取该基准轮的实际转角，为后续基于该基准轮的实际转角去调节另一车轮的目标转角做准备。

步骤S132：根据该车轮的实际转角基于阿克曼原理获取第一车轮和第二车轮的理论转角差值。

在一种具体实施例中，可以根据阿克曼转角公式基于该车轮的实际转角反推计算得到理论转角差值。当然，理论转角差值还可以为提前确定好的数值，具体使用时，可以根据基准轮的实际转角进行查找直接得到，也可以为使用时根据车辆实际运行情况计算获取。

步骤S133：判断该车轮是否为内侧轮，若是，执行步骤S134，否则执行步骤S135。

内侧轮与车辆转弯方向有关，例如，左转弯时，左侧车轮是内侧轮；右转弯时，右侧车轮是内侧轮。根据阿克曼原理可知，车辆转弯时内侧轮的转动角度大于外侧轮的转动角度。通过确定该车轮是否是内侧轮，为后续准确计算得到另一车轮的目标转角做准备。

步骤S134：根据该车轮的实际转角减去所述理论转角差值，得到另一轮调整后的目标转角。

当该车轮为内侧轮时，该车轮的实际转角减去理论转角差值，得到另一轮的目标转角。

步骤S135：根据该车轮的实际转角加上所述理论转角差值，得到另一轮的目标转角。

当该车轮为外侧轮是，该车轮的实际转角加上理论转角差值，得到另一轮的目标转角。

具体地，当较大转角差值所对应的车轮的为第一车轮时，获取第一车轮的第一实际转角，调整第二车轮的目标转角，如果第一车轮是内侧轮，那么第一实际转角加上理论转角差值，作为第二车轮调整后的目标转角，第一车轮的目标转角不变；如果第一车轮是外侧轮，那么第一实际转角减去理论转角差值，作为第二车轮调整后的目标转角，第一车轮的目标转角不变。

同理，当较大转角差值所对应的车轮为第二车轮时，基于所述第二实际转角调整第一车轮的目标转角，如果第二车轮是内侧轮，那么第二实际转角加上理论转角差值，作为第一车轮调整后的目标转角，第二车轮的目标转角不变；如果第二车轮是外侧轮，那么第二实际转角减去理论转角差值，作为第一车轮调整后的目标转角，第二车轮的目标转角不变。。

步骤S14:通过控制转向执行器根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

需要说明的是，调整后的目标转角指的是根据步骤S13的方法调整车轮目标转角后，得到的第一车轮和第二车轮的目标转角，其中，第一车轮和第二车轮中的一个车轮的目标转角未发生变化，另一个车轮的目标转角基于前一个轮子的实际转角计算得到。

当基于所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角后，即可按照调整后的目标转角进行车轮转向控制。

可见，本发明实施例中，通过基于车轮的实际运转情况与目标转角情况的转角差值的比较，确定第一车轮与第二车轮在转向过程中的协调情况，当二者不协调时，及时根据与对应的转角差值较大的车轮的实际转角调整另一车轮的目标角度，能够提高第一车轮和第二车轮在转向过程中的协调性，降低因第一车轮和第二车轮转向不协调而导致轮胎磨损甚至一些危险情况的发生，从而可以提高车辆行驶的安全系数。

请参考图4，在另一具体实施例中，为了进一步提高车辆转向的协调性，图4示出了车轮转向控制方法的另一流程示意图。

如图4所示，本发明实施例所提供的车轮转向控制方法可以包括以下步骤：

步骤S20:获取第一车轮的第一实际转角、第一目标转角及第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值；获取第二车轮的第二实际转角、第二目标转角及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值，第一实际转角和第二实际转角的实际转角差值以及第一目标转角和第二目标转角的目标转角差值。

步骤S20的内容请参考图1中的步骤S10的内容，在此不再赘述。

步骤S21:判断所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值是否满足协调转向阈值条件，若是，执行步骤S22，若否，执行步骤S23。

步骤S21的内容请参考图1中的步骤S11的内容，在此不再赘述。

步骤S22:控制转向执行器将所述第一车轮的转角从所述第一实际转角调整为所述第一目标转角，并将所述第二车轮的转角从所述第二实际转角调整为所述第二目标转角。

步骤S22的内容请参考图1中的步骤S12的内容，在此不再赘述。

步骤S23:根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角。

步骤S23的内容请参考图1中的步骤S13的内容，在此不再赘述。

步骤S24:计算所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的限制目标转角差值。

需要说明的是，所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角，指的是根据步骤S23的方法调整车轮目标转角后，得到的第一车轮和第二车轮的目标转角，其中，第一车轮和第二车轮中的一个车轮的目标转角未发生变化，另一个车轮的目标转角基于前一个车轮的实际转角计算得到。

根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角后，还可以计算所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的限制目标转角差值，为后续进一步判断调整后的目标转角是否能够保证第一车轮和第二车轮的协调转向做准备。

例如，当较大转角差值所对应的车轮的为第一车轮时，基于所述第一实际转角调整第二车轮的目标转角，确定所述第二车轮调整后的目标转角，为便于描述，第二车轮调整后的目标转角可以记为第二限制目标转角，第一车轮的目标角度不变，则通过计算第一目标角度和第二限制目标转角的差值，得到第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的限制目标转角差值。

同理，当较大转角差值所对应的车轮为第二车轮时，基于所述第二实际转角调整第一车轮的目标转角，确定所述第一车轮调整后的目标角度，为便于描述，第二车轮调整后的目标转角可以记为第一限制目标转角，第二车轮的目标角度不变，则通过计算第二目标角度和第一限制目标转角的差值，得到第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的限制目标转角差值。

步骤S25:判断所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值是否满足转向极限阈值条件，若否，执行步骤S26，若是，执行步骤S27。

其中，转向极限阈值条件d＞0，且d的大小与目标转角的角度大小以及车速相关，例如，随着目标转角的增大转向极限阈值d的值逐渐增加，d可以为提前确定好的数值，具体使用时，可以根据车辆方向盘的目标转角和车速进行查找，也可以为使用时根据车辆实际运行情况计算获取。

为方便描述，在本实施例中，可以用符号θ″表示限制目标转角差值。

本实施例中，判断所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值绝对值是否满足转向极限阈值条件。具体地，在一实施例中，满足转向极限阈值条件可以为小于或等于转向极限阈值，即判断|θ-θ″|≤d是否成立；在其他实施例中，转向极限阈值条件还可以为在一定数值范围内，可以根据实际工作情况设定。

需要说明的是，参考前面对协调转向阈值的解释可知，因为车辆的目标转角发生了调整，相应的协调转向阈值a和转向极限阈值d的大小不相同。

步骤S26：报警。

当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值绝对值不满足转向极限阈值条件时，则报警提示该车辆无法协调转向，需要报警并路边停车以避免车辆转向发生危险。

步骤S27：通过控制转向执行器根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值绝对值满足转向极限阈值条件时，表明如果第一车轮和第二车轮按照调整后的目标转角转向，可以保证第一车轮和第二车轮协调转向，因此执行步骤S27，控制对应车轮按照调整后的目标转角转动。

需要说明的是，调整后的目标转角指的是根据步骤S23的方法调整车轮目标转角后，得到的第一车轮和第二车轮的目标转角，其中，第一车轮和第二车轮中的一个车轮的目标转角未发生变化，另一个车轮的目标转角基于前一个轮子的实际转角计算得到。

请参考图5，为解决上述问题，本发明实施例还提供一种车轮转向控制装置，包括：

转角获取单元100，适于获取第一车轮的第一实际转角、第一目标转角及第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值；获取第二车轮的第二实际转角、第二目标转角及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值，第一实际转角和第二实际转角的实际转角差值以及第一目标转角和第二目标转角的目标转角差值；

转角调整单元200，适于当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值不满足协调转向阈值条件时，根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角；

转向执行单元300，适于通过控制转向执行器根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

其中，协调转向阈值条件a＞0，且a的大小与目标转角的角度大小以及车速相关，例如，随着目标转角的增大，协调转向阈值a的值逐渐增加，a可以为提前确定好的数值，具体使用时，可以根据车辆方向盘的目标转角和车速进行查找，也可以为使用时根据车辆实际运行情况计算获取。

在一种具体实施例中，所述转角获取单元可以通过传感器和转向控制器，获取各个转向角度。其中，传感器可以用于检测第一车轮和第二车轮的实际转向角度。转向控制器可以用于获取第一车轮和第二车轮的目标转向角度。

转角调整单元200可以通过控制转向控制器，实现对第一车轮和第二车轮的目标角度的调整，以保证第一车轮和第二车轮各个时刻均保持协调转向。

转向执行单元300可以通过控制转向执行器，控制第一车轮和第二车轮按照需要的角度进行转动，在一种具体实施例中，转向执行器可以是电机。

本发明实施例所提供的车轮转向控制装置，根据车轮的实际运转情况改变车辆的目标角度，能够提高第一车轮和第二车轮在转向过程中的协调性，降低因第一车轮和第二车轮转向不协调而导致轮胎磨损情况的发生，从而可以提高车辆行驶的安全系数。

在一种具体实施例中，本发明实施例所提供的车轮转向控制装置，所述转角调整单元200还适于当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值满足协调转向阈值条件时，控制所述第一车轮的转角从所述第一实际转角调整为所述第一目标转角，并控制所述第二车轮的转角从所述第二实际转角调整为所述第二目标转角。

在另一具体实施例中，本发明实施例所提供的车轮转向控制装置，所述转角获取单元100还适于计算所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的的限制目标转角差值；所述转向执行单元300还是适于当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值满足转向极限阈值条件时，根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

转向极限阈值条件d＞0，且d的大小与目标转角的角度大小以及车速相关，例如，随着目标转角的增大，转向极限阈值d的值逐渐增加，d可以为提前确定好的数值，具体使用时，可以根据车辆方向盘的目标转角和车速进行查找，也可以为使用时根据车辆实际运行情况计算获取。

需要说明的是，参考前面对协调转向阈值的解释可知，因为车辆的目标转角发生了调整，相应的协调转向阈值a和转向极限阈值d的大小不相同。

当然，本发明实施例所提供的车轮转向控制装置，还包括：

报警单元400，适于当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值不满足转向极限阈值条件时，触发所述报警单元警报。报警提示该车辆无法协调转向，需要路边停车以避免车辆转向发生危险。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当该指令被处理器执行时可以实现如上述所述的车轮转向控制方法。

本发明实施例所提供的计算机可读存储介质，在其存储的计算机可执行指令被执行时，可实现上述的转向控制方法，通过基于车轮的实际运转情况改变车辆的目标角度，能够保证第一车轮和第二车轮始终保持协调转向，避免因第一车轮和第二车轮转向不协调导致的轮胎磨损甚至危险情况的发生，提高了车辆行驶的安全系数。

上述本发明的实施方式是本发明的元件和特征的组合。除非另外提及，否则所述元件或特征可被视为选择性的。各个元件或特征可在不与其它元件或特征组合的情况下实践。另外，本发明的实施方式可通过组合部分元件和/或特征来构造。本发明的实施方式中所描述的操作顺序可重新排列。任一实施方式的一些构造可被包括在另一实施方式中，并且可用另一实施方式的对应构造代替。对于本领域技术人员而言明显的是，所附权利要求中彼此没有明确引用关系的权利要求可组合成本发明的实施方式，或者可在提交本申请之后的修改中作为新的权利要求包括。

本发明的实施方式可通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现。在硬件配置方式中，根据本发明示例性实施方式的方法可通过一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。

在固件或软件配置方式中，本发明的实施方式可以模块、过程、功能等形式实现。软件代码可存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元位于处理器的内部或外部，并可经由各种己知手段向处理器发送数据以及从处理器接收数据。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种车轮转向控制方法，其特征在于，包括：

获取第一车轮的第一实际转角、第一目标转角及第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值；获取第二车轮的第二实际转角、第二目标转角及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值，第一实际转角和第二实际转角的实际转角差值以及第一目标转角和第二目标转角的目标转角差值；

当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值不满足协调转向阈值条件时，根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角；通过控制转向执行器根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

2.如权利要求1所述的车轮转向控制方法，其特征在于，所述第一目标转角和所述第二目标转角的获取步骤包括：

获取车辆的目标转角；

基于所述目标转角计算所述第一目标转角和所述第二目标转角。

3.如权利要求1所述的车轮转向控制方法，其特征在于，所述根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角的步骤包括：

当较大转角差值所对应的车轮的为第一车轮时，基于所述第一实际转角调整第二车轮的目标转角，确定所述第二车轮调整后的目标转角；当较大转角差值所对应的车轮为第二车轮时，基于所述第二实际转角调整第一车轮的目标转角，确定所述第一车轮调整后的目标转角。

4.如权利要求1所述的车轮转向控制方法，其特征在于，所述根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角的步骤包括：

获取所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮，以及该车轮所对应的实际转角；

根据该车轮的实际转角基于阿克曼原理获取第一车轮和第二车轮的理论转角差值；

当该车轮为内侧轮时，该车轮的实际转角减去理论转角差值，得到另一车轮的目标转角；当该车轮为外侧轮时，该车轮的实际转角加上理论转角差值，得到另一车轮的目标转角。

5.如权利要求2所述的车轮转向控制方法，其特征在于，采用阿克曼原理计算所述第一目标转角和所述第二目标转角。

6.如权利要求1-5任一项所述的车轮转向控制方法，其特征在于，还包括：

当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值满足协调转向阈值条件时，控制转向执行器将所述第一车轮的转角从所述第一实际转角调整为所述第一目标转角，并将所述第二车轮的转角从所述第二实际转角调整为所述第二目标转角。

7.如权利要求1-5任一项所述的车轮转向控制方法，其特征在于，在所述根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角的步骤之后，还包括：

计算所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的差值，得到限制目标转角差值；

当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值满足转向极限阈值条件时，根据调整后的目标转角进行车轮转向控制，否则报警。

8.一种车轮转向控制装置，其特征在于，包括：

转角获取单元，适于获取第一车轮的第一实际转角、第一目标转角及第一实际转角和第一目标转角的第一转角差值；获取第二车轮的第二实际转角、第二目标转角及第二实际转角和第二目标转角的第二转角差值，第一实际转角和第二实际转角的实际转角差值以及第一目标转角和第二目标转角的目标转角差值；

转角调整单元，适于当所述实际转角差值和所述目标转角差值的差值不满足协调转向阈值条件时，根据所述第一转角差值和所述第二转角差值中的较大转角差值所对应的车轮的实际转角，确定另一车轮的目标转角；

转向执行单元，适于通过控制转向执行器根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

9.如权利要求8所述的车轮转向控制装置，其特征在于，所述转角获取单元还适于计算所述第一车轮和所述第二车轮调整后的目标转角的限制目标转角差值；

所述转向执行单元还适于当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值满足转向极限阈值条件时，根据调整后的目标转角进行车轮转向控制。

10.如权利要求9所述的车轮转向控制装置，其特征在于，还包括：

报警单元，适于当所述实际转角差值和所述限制目标转角差值的差值不满足转向极限阈值条件时，报警。

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