CN114179908A - 车辆的控制方法、车辆及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车辆的控制方法、车辆及可读存储介质，所述车辆包括线控转向系统，所述线控转向系统包括方向盘、车轮、用于控制所述方向盘转动的转向力感模拟控制器以及用于控制所述车轮转动的转向助力控制器，所述控制方法包括：判断所述车辆是否处于偏离车道状态；当所述车辆处于所述偏离车道状态时，获取目标转向量；所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的一者根据所述目标转向量控制所述车轮和所述方向盘中的一者转动，并生成随动转向量，所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的另一者根据所述随动转向量控制所述车轮和所述方向盘中的另一者转动。该实施例可以解决线控转向系统与车道保持控制系统之间如何交互的问题。

Description

车辆的控制方法、车辆及可读存储介质

技术领域

本发明涉及交通设备技术领域，尤其涉及一种车辆的控制方法、车辆及可读存储介质。

背景技术

随着车辆行业的不断发展，线控转向系统得到了越来越多的关注，线控转向系统因其具有布置空间灵活、机械结构简单、传动比可任意调节等优点，将会成为未来底盘技术发展的重要研究方向。

然而，由于线控转向系统与传统的转向系统存在较大的结构区别，因此线控转向系统与车辆的其他系统之间的交互仍然属于空白领域，其中就包括线控转向系统与车道保持控制系统之间如何交互。故，线控转向系统的量产仍然面临较大的困难。

发明内容

本发明公开一种车辆的控制方法、车辆及可读存储介质，以解决车辆的线控转向系统与车道保持控制系统之间如何交互的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明公开一种车辆的控制方法，所述车辆包括线控转向系统，所述线控转向系统包括方向盘、车轮、用于控制所述方向盘转动的转向力感模拟控制器以及用于控制所述车轮转动的转向助力控制器，所述控制方法包括：

判断所述车辆是否处于偏离车道状态；

当所述车辆处于所述偏离车道状态时，获取目标转向量；

所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的一者根据所述目标转向量控制所述车轮和所述方向盘中的一者转动，并生成随动转向量，所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的另一者根据所述随动转向量控制所述车轮和所述方向盘中的另一者转动。

第二方面，本发明公开一种车辆，包括：

车辆状态判断模块，用于判断所述车辆是否处于偏离车道状态；

转向量获取模块，用于在所述车辆处于所述偏离车道状态时，获取目标转向量；

线控转向系统，所述线控转向系统包括方向盘、车轮、用于控制所述方向盘转动的转向力感模拟控制器和用于控制所述车轮转动的转向助力控制器，所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的一者用于根据所述目标转向量控制所述车轮和所述方向盘中的一者转动，并生成随动转向量，所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的另一者用于根据所述随动转向量控制所述车轮和所述方向盘中的另一者转动。

第三方面，本发明公开一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的控制方法的步骤。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的控制方法中，当车辆处于偏离车道状态时，转向力感模拟控制器和转向助力控制器中的一者可以控制方向盘和车轮中的一者转动，并生成随动转向量，而转向力感模拟控制器和转向助力控制器中的另一者可以根据该随动转向量控制方向盘和车轮中的另一者转动，从而使车辆保持在目标车道。由此可见，该控制方法针对线控转向系统实现了车道保持功能，从而解决线控转向系统与车道保持控制系统之间如何交互的问题，因此该控制方法可以降低车辆的线控转向系统的量产难度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的车辆的部分结构的示意图；

图2为本发明实施例公开的控制方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例公开的控制方法的流程示意图。

附图标记说明：

110-方向盘、120-管柱、130-车轮、140-轮轴、150-转向执行机构、160-转向力感模拟控制器、170-转向助力控制器、180-车道保持控制器、190-控制器局域网络总线、210-第一角度传感器、220-第二角度传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

如图1和图2所示，本发明实施例公开一种车辆的控制方法，这里所述的车辆可以包括线控转向系统，线控转向系统包括方向盘110、车轮130、用于控制方向盘110转动的转向力感模拟控制器160以及用于控制车轮130转动的转向助力(Electric Power Steering，EPS)控制器。此外，车辆还包括车道保持(Lane Keeping Assist，LKA)控制系统，车道保持控制系统包括车道保持控制器180。

本发明实施例公开的控制方法包括：

S100、判断车辆是否处于偏离车道状态。

这里所述的偏离车道状态指的是车辆偏离当前所处的车道，该状态下，车辆的中心线与车道的中心线错位，且两者之间具有一定距离。可选地，可以通过车辆所设置的摄像装置拍摄车辆和路面的图像，进而获取车辆当前与车道的位置关系，从而判断车辆是否处于偏离车道状态。可选地，当车辆与车道之间的距离小于临界值时，即表示车辆处于偏离车道状态，这里的临界值可以灵活选择，本发明实施例对此不作限制。

S200、当车辆处于偏离车道状态时，获取目标转向量。

当车辆处于偏离车道状态时，可以控制车辆的车轮130转向，从而使得车辆重新回到沿目标车道行驶的状态。这里的目标转向量可以通过多种方式获取，例如根据预先存储的车辆偏离车道的距离与目标转向量的对应关系表获取对应的目标转向量，也可以对摄像装置所拍摄的图像中的各种位置参数进行测算，从而精确地得到目标转向量。相对而言，后一种实施方式可以获得更精确的目标转向量，从而使得车辆更准确且更快速地回到正常行驶状态。

S300、转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的一者根据目标转向量控制车轮130和方向盘110中的一者转动，并生成随动转向量，转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的另一者根据随动转向量控制车轮130和方向盘110中的另一者转动。

一种实施例中，获取到上述目标转向量后，转向力感模拟控制器160根据目标转向量控制方向盘110转动，从而为驾驶员提供路感，转向力感模拟控制器160生成随动转向量，并将该随动转向量发送给转向助力控制器170，转向助力控制器170再根据随动转向量控制车轮130转动，从而使得车辆回到正常行驶状态。另一种实施例中，获取到上述目标转向量后，转向助力控制器170根据目标转向量控制车轮130转动，从而使得车辆回到正常行驶状态，转向助力控制器170生成随动转向量，并将该随动转向量发送给转向力感模拟控制器160，转向力感模拟控制器160再根据随动转向量控制方向盘110转动，从而为驾驶员提供路感。相对而言，后一种实施例中，车轮130的转动会早于方向盘110的转动，因此该实施例可以使得车辆更快地回到正常行驶状态。

需要说明的是，上述目标转向量和随动转向量的具体参数可以相同，数值也可以相等；或者，目标转向量和随动转向量的具体参数可以不同，但两者可以使方向盘110的转动幅度与车轮130的转动幅度相匹配，从而为驾驶员提供更准确的路感。可选地，为了便于控制车辆，目标转向量可以为目标转向扭矩。同样地，为了便于控制车辆，随动转向量可以为随动转向角。

本发明实施例公开的控制方法中，当车辆处于偏离车道状态时，转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的一者可以控制方向盘110和车轮130中的一者转动，并生成随动转向量，而转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的另一者可以根据该随动转向量控制方向盘110和车轮130中的另一者转动，从而使车辆保持在目标车道。由此可见，该控制方法针对线控转向系统实现了车道保持功能，从而解决线控转向系统与车道保持控制系统之间如何交互的问题，因此该控制方法可以降低车辆的线控转向系统的量产难度。

当然，上述控制方法不仅可以实现车道保持功能，还可以实现车道中心线保持功能、紧急转向避让辅助功能等。

目标转向量的获取可以由线控转向系统或车辆的其它部件来完成，为了获得更精确的目标转向量，可以由车道保持控制器180获取目标转向量。此时，如图3所示，步骤S200中的获取目标转向量具体包括：

S210、获取车辆的车道偏离量。

摄像装置拍摄的图像可以体现车辆相对于车道的偏离情况，因此可以根据该图像测得车道偏离量，可选地，这里的车道偏离量可以是车辆的边缘与同侧的车道之间的距离。

S220、车道保持控制器180根据上述车道偏离量得到目标转向量。

可选地，需要执行车道保持控制操作时，车道保持控制器180可以向转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的一者发送握手信号，从而建立通信连接。获得车道偏离量之后，车道保持控制器180就可以根据该车道偏离量进行计算，从而得到纠正该车道偏离量所需的目标转向量，进而将目标转向量发送给转向力感模拟控制器160或转向助力控制器170，最终根据该目标转向量对车辆进行后续控制。

车辆处于偏离车道状态时，如果车速并不高，那么驾驶员有足够的时间纠正车辆的状态，因此此种情况下可以不执行车道保持控制操作，同样地，还存在其他不需要执行车道保持控制操作的情况。基于此种考虑，为了简化车辆的控制方法，同时降低车辆的功耗，进一步可选的实施例中，如图3所示，步骤S100之前还包括：

S110、获取车道保持控制指令。

当驾驶员希望开启车道保持功能时，可以打开车道保持功能开关，此时就生成了车道保持控制指令。

S120、响应于上述车道保持控制指令，判断车辆的状态参数是否满足车道保持条件。

此时，步骤S100具体为：

当上述状态参数满足车道保持条件时，判断车辆是否处于偏离车道状态。

当车道保持功能被开启时，可以进一步判断车辆的状态参数是否满足车道保持条件，可选地，这里的状态参数可以包括车速、扭矩信号是否有效、角度信号是否有效、是否存在系统故障等，也就是说，只有在车辆达到一定状态时，才执行车道保持控制操作，而当状态参数不满足车道保持条件时，则可以中断控制操作，还可以进行故障报错。此实施例仅在必要情况下执行车道保持控制操作，以达到简化车辆的控制方法、降低车辆功耗的目的。

车辆行驶的过程中，常常会受到很多复杂因素的影响，导致方向盘110和车轮130的实际转向幅度并不一致，因此，为了更精确地控制方向盘110和车轮130转动，本发明实施例公开的控制方法还包括：

S400、获取方向盘110的第一实时转向量和车轮130的第二实时转向量。

可选地，这里的第一实时转向量和第二实时转向量均可以是转向角度。

S500、当上述第一实时转向量与第二实时转向量之间的差值大于预设值时，控制方向盘110或车轮130转动，直至第一实时转向量与第二实时转向量之间的差值小于或等于该预设值。

可选地，上述预设值可以是0，或者是稍大于0或者稍小于0的数值，也就是说，第一实时转向量与第二实时转向量可以相等，或者两者虽然不相等，但两者的差值足够小，满足此种关系时就可以判定第一实时转向量与第二实时转向量一致，此时可以结束车道保持控制操作，否则，就需要对方向盘110或车轮130进行进一步的控制，直到第一实时转向量与第二实时转向量一致。具体而言，在转向力感模拟控制器160根据目标转向量控制方向盘110转动，并生成随动转向量的方案中，当上述第一实时转向量与第二实时转向量之间的差值大于预设值时，转向助力控制器170控制车轮130转动，直至第一实时转向量与第二实时转向量之间的差值小于或等于该预设值；在转向助力控制器170根据目标转向量控制车轮130转动并生成随动转向量的方案中，当上述第一实时转向量与第二实时转向量之间的差值大于预设值时，转向力感模拟控制器160控制方向盘110转动，直至第一实时转向量与第二实时转向量之间的差值小于或等于该预设值。

本发明实施例还公开一种车辆，其包括：车辆状态判断模块，用于判断车辆是否处于偏离车道状态；转向量获取模块，用于在车辆处于偏离车道状态时，获取目标转向量；线控转向系统，线控转向系统包括方向盘110、车轮130、用于控制方向盘110转动的转向力感模拟控制器160和用于控制车轮130转动的转向助力控制器170，转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的一者用于根据目标转向量控制车轮130和方向盘110中的一者转动，并生成随动转向量，转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的另一者用于根据随动转向量控制车轮130和方向盘110中的另一者转动。

此外，车辆还包括车道保持控制系统，车道保持控制系统包括车道保持控制器180。可选地，转向力感模拟控制器160与转向助力控制器170可以通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线190通信连接，同样地，车道保持控制器180可以通过控制器局域网络总线190与转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的至少一者通信连接，从而进行数据传输。

当本发明实施例公开的车辆处于偏离车道状态时，转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的一者可以控制方向盘110和车轮130中的一者转动，并生成随动转向量，而转向力感模拟控制器160和转向助力控制器170中的另一者可以根据该随动转向量控制方向盘110和车轮130中的另一者转动，从而使车辆保持在目标车道。由此可见，此种包含线控转向系统的车辆也可以实现车道保持功能，从而解决线控转向系统与车道保持控制系统之间如何交互的问题，因此此种车辆的线控转向系统的量产难度较低。

进一步地，为了更精确地控制方向盘110和车轮130转动，本发明实施例公开的车辆还包括：第一转向量获取模块，用于获取方向盘110的第一实时转向量；第二转向量获取模块，用于获取车轮130的第二实时转向量。转向力感模拟控制器160还用于在第一实时转向量与第二实时转向量之间的差值大于预设值时，控制方向盘110或车轮130转动，以使第一实时转向量与第二实时转向量之间的差值小于或等于预设值。

可选地，上述第一转向量获取模块包括第一角度传感器210，第二转向量获取模块包括第二角度传感器220。可选地，第一角度传感器210可以通过控制器局域网络总线190与转向力感模拟控制器160通信连接，第二角度传感器220可以通过控制器局域网络总线190与转向助力控制器170通信连接。这里的第一角度传感器210可以检测方向盘110的第一实时转向角，第二角度传感器220可以检测车轮130的第二实时转向角，以便于对比第一实时转向角和第二实时转向角，以判断车道保持控制操作是否可以结束。由于通过第一角度传感器210和第二角度传感器220分别检测第一实时转向角和第二实时转向角更容易实现，因此该方案可以简化车辆的控制操作，同时也可以简化车辆的结构。

进一步可选地，上述第一角度传感器210可以设置于管柱120上，转向力感模拟控制器160通过管柱120控制方向盘110转动，因此通过检测管柱120的转动角度可以得到方向盘110的第一实时转向量。此外，车轮130设置于轮轴140上，轮轴140上设置有转向执行机构150，转向助力控制器170通过转向执行机构150控制车轮130转动，第二角度传感器220可以设置于转向执行机构150上，从而通过检测转向执行机构150的转动角度可以得到车轮130的第二实时转向量。

本发明实施例还公开一种可读存储介质，该可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述任意实施例所述的控制方法的步骤。

其中，所述处理器为车辆中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本发明实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件来实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得车辆执行本发明各个实施例所述的方法。

Claims (10)

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，所述车辆包括线控转向系统，所述线控转向系统包括方向盘、车轮、用于控制所述方向盘转动的转向力感模拟控制器以及用于控制所述车轮转动的转向助力控制器，所述控制方法包括：

判断所述车辆是否处于偏离车道状态；

当所述车辆处于所述偏离车道状态时，获取目标转向量；

所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的一者根据所述目标转向量控制所述车轮和所述方向盘中的一者转动，并生成随动转向量，所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的另一者根据所述随动转向量控制所述车轮和所述方向盘中的另一者转动。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述车辆还包括车道保持控制系统，所述车道保持控制系统包括车道保持控制器；

所述获取目标转向量具体包括：

获取所述车辆的车道偏离量；

所述车道保持控制器根据所述车道偏离量得到所述目标转向量。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，判断所述车辆是否处于偏离车道状态的步骤之前还包括：

获取车道保持控制指令；

响应于所述车道保持控制指令，判断所述车辆的状态参数是否满足车道保持条件；

判断所述车辆是否处于偏离车道状态的步骤具体为：

当所述状态参数满足所述车道保持条件时，判断所述车辆是否处于偏离车道状态。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述方向盘的第一实时转向量和所述车轮的第二实时转向量；

当所述第一实时转向量与所述第二实时转向量之间的差值大于预设值时，控制所述方向盘或所述车轮转动，直至所述第一实时转向量与所述第二实时转向量之间的差值小于或等于所述预设值。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述目标转向量为目标转向扭矩。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述随动转向量为随动转向角度。

7.一种车辆，其特征在于，包括：

车辆状态判断模块，用于判断所述车辆是否处于偏离车道状态；

转向量获取模块，用于在所述车辆处于所述偏离车道状态时，获取目标转向量；

线控转向系统，所述线控转向系统包括方向盘、车轮、用于控制所述方向盘转动的转向力感模拟控制器和用于控制所述车轮转动的转向助力控制器，所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的一者用于根据所述目标转向量控制所述车轮和所述方向盘中的一者转动，并生成随动转向量，所述转向力感模拟控制器和所述转向助力控制器中的另一者用于根据所述随动转向量控制所述车轮和所述方向盘中的另一者转动。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，还包括：

第一转向量获取模块，用于获取所述方向盘的第一实时转向量；

第二转向量获取模块，用于获取所述车轮的第二实时转向量；

所述转向力感模拟控制器还用于在所述第一实时转向量与所述第二实时转向量之间的差值大于预设值时，控制所述方向盘或所述车轮转动，以使所述第一实时转向量与所述第二实时转向量之间的差值小于或等于所述预设值。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，第一转向量获取模块包括第一角度传感器，第二转向量获取模块包括第二角度传感器。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的控制方法的步骤。

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