CN114397120B - 一种高精度车辆转向循迹测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高精度车辆转向循迹测试方法和系统，涉及车辆安全技术领域，测试方法包括：确定试验场地的坐标系；在坐标系内选取一点作为转向圆的起始点，并根据该转向圆的半径确定圆心的位置；在坐标系内画出转向圆、内圆和外圆，内圆和外圆之间形成转向通道；在转向圆上选取一点作为驶出点，画出过驶出点，并与转向圆相切的理论切线；根据理论切线和预设最大允许误差值，画出内切线和外切线，内切线和外切线之间形成直线通道；试验时，实时获取第一测点的坐标，并生成运动轨迹；同时实时显示转向通道和直线通道，以及运动轨迹，以使运动轨迹始终位于转向通道和直线通道内；在直线通道内行驶过程中，以理论切线为基准，计算车辆的驶离外摆值。

Description

一种高精度车辆转向循迹测试方法和系统

技术领域

本申请涉及车辆安全技术领域，特别涉及一种高精度车辆转向循迹测试方法和系统。

背景技术

根据GB17675-2021《汽车转向系基本要求》的规定，要求汽车及汽车列车按照标准规定的轨迹行驶，测量车辆行驶中的转向时间、转向力、通道宽度、车上某一点的转向半径、驶离外摆值等参数，对转向圆的转弯半径、车速、车辆行驶路线均提出了更高的要求，以及对车辆转向性能的评价指标也有了很大的变化，除了需要测量方向盘转向力和转向时间以外，新增测量结果包括：车辆行驶的转弯半径的变化、通道宽度、驶离外摆值等，因此测试过程中车辆能否正确按照标准要求的轨迹循迹行驶对试验结果的影响很大。

参见图1所示，以挂车和汽车列车新增驶离外摆值试验为例，要求汽车列车以25km/h的速度驶离25m半径的转向圆时，牵引车沿驶离起点为切点的切线40m的范围内(挂车尾端计)，挂车的任何部位的驶离外摆值T≤0.5m，即挂车的任何部位在地面上的投影都不得超出半径为25m的转向圆的切线0.5m。

该项测试作为强制性的安全检测项目，对企业研发验证及法规检测造成很大的困扰。并且由于是新开展的试验项目，因此无成熟可信的检测设备和检测方法。目前参照使用水迹法和石英笔画线法进行试验，水迹法和石英笔画线法是在地上画出半径为25米的圆，以及与这个圆相切的直线，在车辆上装标杆或喷水装置，然后让车辆的标杆沿地上的圆行驶，行驶至切点时回正方向盘，使车辆沿切线驶出该圆。

采用上述方法进行该项试验的时候驾驶员驾驶车辆有几个难点：

1、需要在地面上画标线，场地比较受局限。

2、试验车速较高，传统的水迹法受风速影响偏差大，较高车速下石英笔易折断，无法在地面留下连续痕迹。

3、试验车速较高，且车辆最前最外测点以及车辆同侧的最后最外测点在驾驶员视线以外，驾驶员看不到紧靠车体的地面上画的标线，试验过程中需要最前最外测点沿25m半径的转向圆行驶，驾驶员难以观察，绕圆行驶的误差大，重复性差。

4、车辆沿切线驶出时，由于车速较快，驾驶员视线受阻，难以准确从切点驶出，造成最后最外测点的轨迹与切线的距离超过驶离外摆值，试验误差大，数据可信度无法保证。

5、车速高，地面人员无法及时指挥，驾驶员既要观察标线，又要进行快速的驾驶操作，试验花费的时间很长效率低下，对驾驶员的要求很高，试验中安全无法保证。

发明内容

本申请实施例提供一种高精度车辆转向循迹测试方法和系统，以解决相关技术中驾驶员在驾驶时受视角限制，难以准确观察车辆与标线的重合度，循迹难度大，车辆循迹行驶的重复性和准确性难以保证的问题。

第一方面，提供了一种高精度车辆转向循迹测试方法，其包括以下步骤：

确定试验场地的坐标系；

在所述坐标系内选取一点作为转向圆的起始点，并根据该转向圆的半径R确定圆心的位置；

在所述坐标系内画出所述转向圆；

根据所述转向圆和预设最大允许误差比值a，画出内圆和外圆，所述内圆和所述外圆之间形成转向通道；其中，所述内圆和外圆分设于所述转向圆的内圈和外圈，并与所述转向圆同心设置，且所述内圆和外圆的半径与所述转向圆的半径的差值为aR；

在所述转向圆上选取一点作为驶出点，画出过所述驶出点，并与所述转向圆相切的理论切线；

根据所述理论切线和预设最大允许误差值，画出内切线和外切线，所述内切线和所述外切线之间形成直线通道；其中，所述内切线和所述外切线平行分设于所述理论切线的两侧，且所述内切线和所述外切线与所述理论切线之间相距所述预设最大允许误差值；

试验时，实时获取第一测点的坐标，并生成运动轨迹；同时实时显示所述转向通道和所述直线通道，以及所述运动轨迹，以使所述运动轨迹始终位于所述转向通道和所述直线通道内；其中，所述第一测点设于所述车辆的最前最外位置；

在所述直线通道内行驶过程中，以所述理论切线为基准，计算车辆的驶离外摆值。

一些实施例中，确定试验场地的坐标系，具体包括以下步骤：

驾驶员从A点直线行驶至B点，获取车辆上第一测点在A点时的纬度和经度，并以该纬度和经度作为试验场地的坐标系的原点；其中，所述第一测点设于所述车辆的最前最外位置；

根据经纬度坐标系的东轴和北轴，计算得到该坐标系的X轴和Y 轴。

一些实施例中，在所述坐标系内选取一点作为转向圆的起始点，并根据该转向圆的半径确定圆心的位置；具体包括以下步骤：

沿车辆的行驶方向，在AB线段的延长线上选取一点作为转向圆的起始点；

过所述起始点做AB线段的垂线，在该垂线上选取一点作为该转向圆的圆心，所述圆心与所述起始点之间距离为该转向圆的半径。

一些实施例中：

所述转向圆的方程式如下：

所述内圆的方程式如下：

所述外圆的方程式如下：

其中：所述圆心的坐标为(x₀，y₀)。

一些实施例中，a为1％。

一些实施例中，

所述理论切线的方程式如下：

所述内切线的方程式如下：

所述外切线的方程式如下：

其中：所述圆心的坐标为(x₀，y₀)，所述驶出点的坐标为(x₁， y₁)，b为所述预设最大允许误差值。

一些实施例中，b为1％R。

一些实施例中，在所述直线通道内行驶过程中，以所述理论切线为基准线，计算车辆的驶离外摆值；具体包括以下步骤：

在所述直线通道内行驶过程中，周期性采集车辆上第一测点和第二测点的坐标；其中，所述第一测点和所述第二测点分别设于所述车辆的最前最外位置和最后最外位置；

以所述理论切线为基准线，获取同一采集时刻下，所述第一测点和所述第二测点偏离基准线的偏离值D1和D2，并计算D2与D1的差值；其中，偏离至所述基准线外侧的偏离值取“+”号，偏离至所述基准线内侧的偏离值取“-”号；

将所有差值中的最大正值作为车辆的驶离外摆值。

一些实施例中，试验时，实时获取第一测点的坐标，并生成运动轨迹；同时实时显示所述转向通道和所述直线通道，以及所述运动轨迹，以使所述运动轨迹始终位于所述转向通道和所述直线通道内；具体包括以下步骤：

先显示所述转向通道，驾驶员从所述起始点沿所述转向通道行驶至所述驶出点，实时获取第一测点的坐标，并生成第一运动轨迹，以使所述第一运动轨迹始终位于所述转向通道内；

再显示所述直线通道，驾驶员沿所述直线通道行驶一段距离后停止行驶，实时获取第一测点的坐标，并生成第二运动轨迹，以使所述第二运动轨迹始终位于所述直线通道内。

第二方面，提供了一种高精度车辆转向循迹测试系统，其包括：

坐标转换模块，其用于确定试验场地的坐标系；

作图模块，其用于在所述坐标系内选取一点作为转向圆的起始点，并根据该转向圆的半径R确定圆心的位置；并根据R和圆心，在所述坐标系内画出所述转向圆；还根据所述转向圆和预设最大允许误差比值a，画出内圆和外圆，所述内圆和所述外圆之间形成转向通道；其中，所述内圆和外圆分设于所述转向圆的内圈和外圈，并与所述转向圆同心设置，且所述内圆和外圆的半径与所述转向圆的半径的差值为aR；以及，

所述作图模块还用于在所述转向圆上选取一点作为驶出点，画出过所述驶出点，并与所述转向圆相切的理论切线；并根据所述理论切线和预设最大允许误差值，画出内切线和外切线，所述内切线和所述外切线之间形成直线通道；其中，所述内切线和所述外切线平行分设于所述理论切线的两侧，且所述内切线和所述外切线与所述理论切线之间相距所述预设最大允许误差值；

实时采集模块，其用于在试验时，实时获取第一测点的坐标，并生成运动轨迹；其中，所述第一测点设于所述车辆的最前最外位置；

显示模块，其用于在试验时，实时显示所述转向通道和所述直线通道，以及所述运动轨迹，以使所述运动轨迹始终位于所述转向通道和所述直线通道内；

计算模块，其用于在所述直线通道内行驶过程中，以所述理论切线为基准，计算车辆的驶离外摆值。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

1、不需要场地画线，解除了场地的局限。

2、可以按照测试需求，预设各种标准要求的转向通道和直线通道，并实时显示给驾驶员，驾驶员驾驶车辆循迹时，只需保证测点轨迹行驶在预设的转向通道和直线通道内，即可保证循迹的准确度和测试的可重复性。

3、可以快速确定车辆需要行驶的转向通道和直线通道，避免驾驶员耗费大量时间找转向圆，且在转向通道内行驶过程中，转弯半径是否满足要求可以在显示器上实时显示，大大降低驾驶难度和试验风险，提高试验的准确度和重复性。

4、试验开始后，自动预设驶离转向圆的直线通道，解决了地面画线方式试验中地面标记的切点难以观察，驾驶员无法准确把握切点位置，无法准确按照地面画出的切线行驶的难题，确保了试验的成功率和准确度，极大的提高了试验效率和数据的可信度。

5、实现了实时监控，全程轨迹采集，快速计算；试验完成后，现场即可得到试验结果，解决驾驶员循迹难、试验结果准确度差和后续数据处理难的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请背景技术中驶离外摆值试验的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的高精度车辆转向循迹测试方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的车辆行驶的轨迹图；

图4为本申请实施例提供的高精度车辆转向循迹测试系统的示意图。

图中：1、转向圆；10、起始点；11、驶出点；2、内圆；3、外圆； 4、理论切线；5、内切线；6、外切线；7、第一测点；8、第二测点。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

参见图2和图3所示，本申请实施1提供了一种高精度车辆转向循迹测试方法，其包括以下步骤：

S1：确定试验场地的坐标系；

S2：在坐标系内选取一点作为转向圆1的起始点10，并根据该转向圆1的半径R确定圆心O的位置；

S3：在坐标系内画出转向圆1；

S4：根据转向圆1和预设最大允许误差比值a，画出内圆2和外圆 3，内圆2和外圆3之间形成转向通道；其中，内圆2和外圆3分设于转向圆1的内圈和外圈，并与转向圆1同心设置，且内圆2和外圆3 的半径与转向圆1的半径的差值为aR；

S5：在转向圆1上选取一点作为驶出点11，画出过驶出点11，并与转向圆1相切的理论切线4；

S6：根据理论切线4和预设最大允许误差值，画出内切线5和外切线6，内切线5和外切线6之间形成直线通道；其中，内切线5和外切线6平行分设于理论切线4的两侧，且内切线5和外切线6与理论切线4之间相距预设最大允许误差值；

S7：试验时，实时获取第一测点7的坐标，并生成运动轨迹；同时实时显示转向通道和直线通道，以及运动轨迹，以使运动轨迹始终位于转向通道和直线通道内；其中，第一测点7设于车辆的最前最外位置；

试验时，车辆的显示器实时显示转向通道和直线通道，以及运动轨迹，驾驶员只需要先在转向通道内做转向行驶，再在直线通道内直线行驶一段距离后停止行驶，并保证第一测点7的运动轨迹始终位于转向通道和直线通道内，以使车辆的行驶轨迹满足标准要求。

S8：在直线通道内行驶过程中，以理论切线4为基准，计算车辆的驶离外摆值。

驾驶员按照预设的行驶轨迹完成车辆驾驶后，即可计算得到车辆的驶离外摆值，根据驶离外摆值判断车辆的转向性能。

本申请实施例1的高精度车辆转向循迹测试方法的有益效果如下：

1、不需要场地画线，解除了场地的局限。

2、可以按照测试需求，预设各种标准要求的转向通道和直线通道，并实时显示给驾驶员，驾驶员驾驶车辆循迹时，只需保证测点轨迹行驶在预设的转向通道和直线通道内，即可保证循迹的准确度和测试的可重复性。

3、可以快速确定车辆需要行驶的转向通道和直线通道，避免驾驶员耗费大量时间找转向圆，且在转向通道内行驶过程中，转弯半径是否满足要求可以在显示器上实时显示，大大降低驾驶难度和试验风险，提高试验的准确度和重复性。

4、试验开始后，自动预设驶离转向圆的直线通道，解决了地面画线方式试验中地面标记的切点难以观察，驾驶员无法准确把握切点位置，无法准确按照地面画出的切线行驶的难题，确保了试验的成功率和准确度，极大的提高了试验效率和数据的可信度。

5、实现了实时监控，全程轨迹采集，快速计算；试验完成后，现场即可得到试验结果，解决驾驶员循迹难、试验结果准确度差和后续数据处理难的问题。

步骤S1中确定试验场地的坐标系，具体包括以下步骤：

S10：驾驶员从A点直线行驶至B点，获取车辆上第一测点7在A 点时的纬度和经度，并以该纬度和经度作为试验场地的坐标系的原点；其中，第一测点7设于车辆的最前最外位置；

本申请实施例1以直线AB为初始车辆行驶方向，用于后续预设转向圆等路径的初始基准方向。

S11：根据经纬度坐标系的东轴和北轴，计算得到该坐标系的X轴和Y轴。

驾驶员驾驶车辆在场地中从A点直线行驶至B点，A点至B点之间的距离大概为20米，记录A点至B点的这段轨迹，并通过采集到的这段直线轨迹的经纬度坐标信息，将这段轨迹拟合成一条直线段AB，以消除路面、车辆振动等因素对轨迹产生的干扰，并将这条直线段AB的经纬度信息，投影转化为一个平面坐标系信息，并以这条直线段的平面坐标位置确定试验场地的坐标系。

坐标投影转换方法如下：

x＝Northings*cosθ+Eastings*sinθ

y＝Northings*sinθ-Eastings*cosθ

其中：r_e为地球半径，e为地球偏心率，

为纬度，λ为经度，z 为高度，θ为方位角(单位是弧度，从北顺时针方向旋转)。

输入A点的初始纬度Φ，经度λ，作为试验场地的坐标系的原点，将实时纬度Latitude，经度Longitude，高度z带入前两个公式，即可算出经纬度坐标系的东轴Eastings和北轴Northings的值，将 Eastings和Northings代入后两个公式，即可算出试验场地的坐标系X 轴和Y轴方向的值。

步骤S2中在坐标系内选取一点作为转向圆1的起始点10，并根据该转向圆1的半径确定圆心的位置；具体包括以下步骤：

S20：沿车辆的行驶方向，在AB线段的延长线上选取一点作为转向圆1的起始点10；

S21：过起始点10做AB线段的垂线，在该垂线上选取一点作为该转向圆1的圆心，圆心与起始点10之间距离为该转向圆1的半径。

沿车辆前进方向，在这条直线段的延长线上取20米处的点作为转向圆1的圆周上的一点，然后过这个起始点10做直线段AB的垂线，并找到垂线上距离起始点10点25米的点做为转向圆1的圆心O。

进一步的：

转向圆1的方程式如下：

内圆2的方程式如下：

外圆3的方程式如下：

其中：圆心的坐标为(x₀，y₀)。

优选的，本申请实施例1的预设最大允许误差比值a为1％，则内圆2的半径为(1-a)R，外圆3的半径为(1+a)R。

通过上述公式可以预设出转向圆1及内圆2和外圆3的通道坐标, 组成符合标准准确度要求的转向通道，并将该转向通道放大至合适的观察比例显示在显示屏上，使驾驶员能清晰、直接的观察到车辆将要行驶的轨迹通道。

进一步的：

理论切线4的方程式如下：

内切线5的方程式如下：

外切线6的方程式如下：

其中：圆心的坐标为(x₀，y₀)，驶出点11的坐标为(x₁，y₁)， b为预设最大允许误差值，且表示内切线5和外切线6距离理论切线4 的垂直距离。

优选的，b为1％R。

进一步的，步骤S8中在直线通道内行驶过程中，以理论切线4为基准线，计算车辆的驶离外摆值；具体包括以下步骤：

S80：在直线通道内行驶过程中，周期性采集车辆上第一测点7和第二测点8的坐标；其中，第一测点7设于所述车辆的最前最外位置，第二测点8设于所述车辆的最后最外位置；

试验时，分别在车辆的第一测点7和第二测点8安装一个GPS天线，采集第一测点7和第二测点8的轨迹，测试场地架设便携基站提高GPS定位精度至≤2cm，将测力方向盘固定在车辆方向盘上、显示器固定在驾驶员视野范围内、安装有转向测试软件系统的数据采集装置固定在驾驶室内，使用数据线将测力方向盘、GPS天线与数据采集装置相连。

S81：以理论切线4为基准线，获取同一采集时刻下，第一测点7 和第二测点8偏离基准线的偏离值D1和D2，并计算D2与D1的差值，其中，偏离至基准线外侧的偏离值取“+”号，偏离至基准线内侧的偏离值取“-”号；

其中，基准线外侧指外切线所在侧，即远离转向圆的一侧；基准线内侧指内切线所在侧，即靠近转向圆的一侧。若在某一时刻，第二测点8的轨迹在基准线外侧，距离基准线0.1mm，则将偏离值记为 +0.1mm。

S82：将所有差值中的最大正值作为车辆的驶离外摆值。

驾驶员在直线通道内行驶40米后停车，点击结束键完成试验记录。以理论切线4作为基准线，计算同一采集时刻下第一测点7和第二测点8偏离基准线的偏离值D1和D2，计算D2与D1的差值T，T＝D2-D1，取T>0时的最大值作为车辆的驶离外摆值。

进一步的，步骤S7中试验时，实时获取第一测点7的坐标，并生成运动轨迹；同时实时显示转向通道和直线通道，以及运动轨迹，以使运动轨迹始终位于转向通道和直线通道内；具体包括以下步骤：

S70：先显示转向通道，驾驶员从起始点10沿转向通道行驶至驶出点11，实时获取第一测点7的坐标，并生成第一运动轨迹，以使第一运动轨迹始终位于转向通道内；

车辆起步，驾驶员按照预设的转向通道开始驾驶车辆，使车辆的第一测点7所形成的第一轨迹在显示屏上显示的转向通道内行驶，逐步加速，使车辆加速至标准要求的25km/h的车速并保持车速，调整方向盘转角，直至第一测点7的第一轨迹在25km/h匀速行驶的情况下不偏出转向通道，保持住方向盘转角和车速继续行驶。

点击试验开始按键，以点击开始键时刻的第一测点7所在点的坐标做为起点，以车辆绕转向圆行驶360°后的点为车辆的驶出点11，实时预设出理论切线4，以及内切线5和外切线6，作为车辆驶离转向圆1的直线通道。

S71：再显示直线通道，驾驶员沿直线通道行驶一段距离后停止行驶，实时获取第一测点7的坐标，并生成第二运动轨迹，以使第二运动轨迹始终位于直线通道内。

驾驶员保持车速，驾驶车辆使第一测点7沿转向圆1的转向通道行驶360°后，沿预设的直线通道驶出转向圆1，驶出过程中第一测点 7所形成的第二轨迹应保持在直线通道内。

实施例2：

参见图4所示，本申请实施例2提供了一种高精度车辆转向循迹测试系统，包括GPS天线、便携基站、数据采集装置、显示器、测力方向盘、数据采集装置内安装有转向测试软件系统，该转向测试软件系统包括采集模块、坐标转换模块、作图模块、实时采集模块、显示模块和计算模块。

该高精度车辆转向循迹测试系统的具体安装方式如下：

试验时在车辆的第一测点7和第二测点8上分别安装一个GPS天线，采集第一测点7和第二测点8的轨迹，试验场地架设便携基站，提高GPS定位精度至≤2cm，将测力方向盘固定在车辆方向盘上、显示器固定在驾驶员视野范围内、安装有转向测试软件系统的数据采集装置固定在驾驶室内，使用数据线将测力方向盘、GPS天线与数据采集装置相连。

坐标转换模块与GPS连接，并用于根据GPS获取的第一测点7的 GPS坐标，以及经纬度坐标系的东轴和北轴，确定试验场地的坐标系；

作图模块用于在坐标系内选取一点作为转向圆1的起始点10，并根据该转向圆1的半径R确定圆心的位置；并根据R和圆心，在坐标系内画出转向圆1；还根据转向圆1和预设最大允许误差比值a，画出内圆2和外圆3，内圆2和外圆3之间形成转向通道；其中，内圆2 和外圆3分设于转向圆1的内圈和外圈，并与转向圆1同心设置，且内圆2和外圆3的半径与转向圆1的半径的差值为aR；

以及，作图模块还用于在转向圆1上选取一点作为驶出点11，画出过驶出点11，并与转向圆1相切的理论切线4；并根据理论切线4 和预设最大允许误差值，画出内切线5和外切线6，内切线5和外切线 6之间形成直线通道；其中，内切线5和外切线6平行分设于理论切线 4的两侧，且内切线5和外切线6与理论切线4之间相距预设最大允许误差值；

实时采集模块与GPS连接，并用于在试验时，实时获取GPS采集的第一测点7的坐标，并生成运动轨迹；其中，第一测点7设于车辆的最前最外位置；

显示模块用于在试验时，实时显示转向通道和直线通道，以及运动轨迹，以使运动轨迹始终位于转向通道和直线通道内；

计算模块用于在直线通道内行驶过程中，以理论切线4为基准，计算车辆的驶离外摆值。

本申请实施例2的高精度车辆转向循迹测试系统实现了实时监控，全程轨迹采集，快速计算；试验完成后，现场即可得到试验结果，解决驾驶员循迹难、试验结果准确度差和后续数据处理难的问题。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于，其包括以下步骤：

确定试验场地的坐标系；

在所述坐标系内选取一点作为转向圆(1)的起始点(10)，并根据该转向圆(1)的半径R确定圆心的位置；

在所述坐标系内画出所述转向圆(1)；

根据所述转向圆(1)和预设最大允许误差比值a，画出内圆(2)和外圆(3)，所述内圆(2)和所述外圆(3)之间形成转向通道；其中，所述内圆(2)和外圆(3)分设于所述转向圆(1)的内圈和外圈，并与所述转向圆(1)同心设置，且所述内圆(2)和外圆(3)的半径与所述转向圆(1)的半径的差值为aR；

在所述转向圆(1)上选取一点作为驶出点(11)，画出过所述驶出点(11)，并与所述转向圆(1)相切的理论切线(4)；

根据所述理论切线(4)和预设最大允许误差值，画出内切线(5)和外切线(6)，所述内切线(5)和所述外切线(6)之间形成直线通道；其中，所述内切线(5)和所述外切线(6)平行分设于所述理论切线(4)的两侧，且所述内切线(5)和所述外切线(6)与所述理论切线(4)之间相距所述预设最大允许误差值；

试验时，实时获取第一测点(7)的坐标，并生成运动轨迹；同时实时显示所述转向通道和所述直线通道，以及所述运动轨迹，以使所述运动轨迹始终位于所述转向通道和所述直线通道内；其中，所述第一测点(7)设于所述车辆的最前最外位置；

在所述直线通道内行驶过程中，以所述理论切线(4)为基准，计算车辆的驶离外摆值。

2.如权利要求1所述的高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于，确定试验场地的坐标系，具体包括以下步骤：

驾驶员从A点直线行驶至B点，获取车辆上第一测点(7)在A点时的纬度和经度，并以该纬度和经度作为试验场地的坐标系的原点；其中，所述第一测点(7)设于所述车辆的最前最外位置；

根据经纬度坐标系的东轴和北轴，计算得到该坐标系的X轴和Y轴。

3.如权利要求2所述的高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于，在所述坐标系内选取一点作为转向圆(1)的起始点(10)，并根据该转向圆(1)的半径确定圆心的位置；具体包括以下步骤：

沿车辆的行驶方向，在AB线段的延长线上选取一点作为转向圆(1)的起始点(10)；

过所述起始点(10)做AB线段的垂线，在该垂线上选取一点作为该转向圆(1)的圆心，所述圆心与所述起始点(10)之间距离为该转向圆(1)的半径。

4.如权利要求1所述的高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于：

所述转向圆(1)的方程式如下：

所述内圆(2)的方程式如下：

所述外圆(3)的方程式如下：

其中：所述圆心的坐标为(x₀，y₀)。

5.如权利要求4所述的高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于，a为1％。

6.如权利求1所述的高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于：

所述理论切线(4)的方程式如下：

所述内切线(5)的方程式如下：

所述外切线(6)的方程式如下：

其中：所述圆心的坐标为(x₀，y₀)，所述驶出点(11)的坐标为(x₁，y₁)，b为所述预设最大允许误差值。

7.如权利要求6所述的高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于，b为1％R。

8.如权利要求1所述的高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于，在所述直线通道内行驶过程中，以所述理论切线(4)为基准线，计算车辆的驶离外摆值；具体包括以下步骤：

在所述直线通道内行驶过程中，周期性采集车辆上第一测点(7)和第二测点(8)的坐标；其中，所述第一测点(7)和所述第二测点(8)分别设于所述车辆的最前最外位置和最后最外位置；

以所述理论切线(4)为基准线，获取同一采集时刻下，所述第一测点(7)和所述第二测点(8)偏离基准线的偏离值D1和D2，并计算D2与D1的差值；其中，偏离至所述基准线外侧的偏离值取“+”号，偏离至所述基准线内侧的偏离值取“-”号；

将所有差值中的最大正值作为车辆的驶离外摆值。

9.如权利要求1所述的高精度车辆转向循迹测试方法，其特征在于，试验时，实时获取第一测点(7)的坐标，并生成运动轨迹；同时实时显示所述转向通道和所述直线通道，以及所述运动轨迹，以使所述运动轨迹始终位于所述转向通道和所述直线通道内；具体包括以下步骤：

先显示所述转向通道，驾驶员从所述起始点(10)沿所述转向通道行驶至所述驶出点(11)，实时获取第一测点(7)的坐标，并生成第一运动轨迹，以使所述第一运动轨迹始终位于所述转向通道内；

再显示所述直线通道，驾驶员沿所述直线通道行驶一段距离后停止行驶，实时获取第一测点(7)的坐标，并生成第二运动轨迹，以使所述第二运动轨迹始终位于所述直线通道内。

10.一种高精度车辆转向循迹测试系统，其特征在于，其包括：

坐标转换模块，其用于确定试验场地的坐标系；

作图模块，其用于在所述坐标系内选取一点作为转向圆(1)的起始点(10)，并根据该转向圆(1)的半径R确定圆心的位置；并根据R和圆心，在所述坐标系内画出所述转向圆(1)；还根据所述转向圆(1)和预设最大允许误差比值a，画出内圆(2)和外圆(3)，所述内圆(2)和所述外圆(3)之间形成转向通道；其中，所述内圆(2)和外圆(3)分设于所述转向圆(1)的内圈和外圈，并与所述转向圆(1)同心设置，且所述内圆(2)和外圆(3)的半径与所述转向圆(1)的半径的差值为aR；以及，

所述作图模块还用于在所述转向圆(1)上选取一点作为驶出点(11)，画出过所述驶出点(11)，并与所述转向圆(1)相切的理论切线(4)；并根据所述理论切线(4)和预设最大允许误差值，画出内切线(5)和外切线(6)，所述内切线(5)和所述外切线(6)之间形成直线通道；其中，所述内切线(5)和所述外切线(6)平行分设于所述理论切线(4)的两侧，且所述内切线(5)和所述外切线(6)与所述理论切线(4)之间相距所述预设最大允许误差值；

实时采集模块，其用于在试验时，实时获取第一测点(7)的坐标，并生成运动轨迹；其中，所述第一测点(7)设于所述车辆的最前最外位置；

显示模块，其用于在试验时，实时显示所述转向通道和所述直线通道，以及所述运动轨迹，以使所述运动轨迹始终位于所述转向通道和所述直线通道内；

计算模块，其用于在所述直线通道内行驶过程中，以所述理论切线(4)为基准，计算车辆的驶离外摆值。

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