CN114572305A - 一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备 - Google Patents

一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN114572305A
CN114572305A CN202210178413.3A CN202210178413A CN114572305A CN 114572305 A CN114572305 A CN 114572305A CN 202210178413 A CN202210178413 A CN 202210178413A CN 114572305 A CN114572305 A CN 114572305A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
vehicle
turning
turning radius
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210178413.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114572305B (zh
Inventor
吴涛
高壮
裴亦辰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhiji Automobile Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhiji Automobile Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhiji Automobile Technology Co Ltd filed Critical Zhiji Automobile Technology Co Ltd
Priority to CN202210178413.3A priority Critical patent/CN114572305B/zh
Publication of CN114572305A publication Critical patent/CN114572305A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114572305B publication Critical patent/CN114572305B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/024—Other means for determination of steering angle without directly measuring it, e.g. deriving from wheel speeds on different sides of the car

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

本发明的目的是提供一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备，本发明通过车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，可以在不执行实际测量的情况下，有效地计算出融合前后轮转向之后的车辆的转弯半径，本发明能够用于计算机实施该带后轮反向转向计算方法的转弯半径计算程序和记录媒介。

Description

一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备
技术领域
本发明涉及一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备。
背景技术
转弯半径反应了汽车在狭窄路面上掉头行驶的能力，越小的转弯半径代表着车辆越优秀的机动性能。
随着时代的进步，消费者对于车辆配置与舒适度要求不断提高，车的尺寸也设计的越来越大。然而，大尺寸的车身设计却同时带来了不便利性，随着转弯半径的增大与停车空间需求的增加，使得车辆在执行掉头过弯等操作时不免有些笨重。为增强大尺寸车辆的机动性，后轮转向技术开始被应用在乘用车上。
现如今，搭载后轮转向技术的车辆并不多，主要是一些大型D级行政级轿车与中大型性能SUV。在车辆低速过弯或掉头时，车辆后轮与前轮通过反向转动来减小转弯半径；在车辆高速行驶时，通过车辆后轮与前轮的同向转动来增加稳定性。由此可见，后轮转向系统可有效提升车辆的机动性与操控性，而现有技术中，对于车辆转弯半径的计算方式只计算不带后轮反向转向的车辆转弯半径。
发明内容
本发明提供一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备。
本发明提供一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法，其中，该方法包括：
基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
进一步的，上述方法中，基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
所述前轮的尺寸参数包括：所述前轮中的前内轮和所述前轮中的前外轮之间的轮距和车辆的胎宽，其中，车辆的胎宽相同；
所述前轮的转角为前轮中的前内轮的转角或所述前轮中的前外轮的转角；
基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前内轮的转角，或基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前外轮的转角，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
进一步的，上述方法中，基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前内轮的转角，或基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前外轮的转角，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、前内轮的转角和车辆的轴距，计算车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离；
基于车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离和前内轮和前外轮之间的轮距，计算所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离；
基于所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离和车辆的轴距，计算所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离；
基于所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离和车辆的胎宽，计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径为所述转弯圆心到前外轮的外侧的距离。
进一步的，上述方法中，基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、前内轮的转角和车辆的轴距，计算车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离，包括：
基于如下公式，计算车辆的转弯圆心
Figure 722789DEST_PATH_IMAGE001
到车身后轴的中点的距离
Figure 665338DEST_PATH_IMAGE003
：
Figure 40955DEST_PATH_IMAGE004
其中，T为前内轮和前外轮之间的轮距，L为车辆的轴距，
Figure 897791DEST_PATH_IMAGE005
为前内轮的转角。
进一步的，上述方法中，基于车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离、车辆的胎宽和前内轮和前外轮之间的轮距，计算所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离，包括：
根据如下公式，计算所述转弯圆心
Figure 308043DEST_PATH_IMAGE001
到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 421493DEST_PATH_IMAGE006
：
Figure 613569DEST_PATH_IMAGE007
。
进一步的，上述方法中，基于所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离和车辆的轴距，计算所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离，包括：
根据如下公式，计算所述转弯圆心
Figure 837877DEST_PATH_IMAGE001
到前外轮的轴心的距离
Figure 837057DEST_PATH_IMAGE009
：
Figure 495309DEST_PATH_IMAGE010
。
进一步的，上述方法中，基于所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离和车辆的胎宽，计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于如下公式，计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 907836DEST_PATH_IMAGE011
：
Figure 811201DEST_PATH_IMAGE012
其中，w为车辆的胎宽。
进一步的，上述方法中，获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角、车辆的后轮转角和转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 992784DEST_PATH_IMAGE013
，计算减少的转弯半径量
Figure 120140DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 19963DEST_PATH_IMAGE015
；
基于减少的转弯半径量
Figure 586073DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 323960DEST_PATH_IMAGE015
，计算减少的转弯半径量
Figure 684534DEST_PATH_IMAGE014
；
基于减少的转弯半径量
Figure 71653DEST_PATH_IMAGE014
和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
进一步的，上述方法中，基于车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角、车辆的后轮转角和转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 441455DEST_PATH_IMAGE013
，计算减少的转弯半径量
Figure 269733DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 66788DEST_PATH_IMAGE015
，包括：
基于如下公式，计算所述减少的转弯半径量Z在所述车辆的后轴的投影值
Figure 675624DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 786799DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 797481DEST_PATH_IMAGE017
为车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角，
Figure 703120DEST_PATH_IMAGE018
为后外轮或后内轮的转角。
进一步的，上述方法中，基于减少的转弯半径量
Figure 799252DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 510856DEST_PATH_IMAGE015
，计算减少的转弯半径量
Figure 376044DEST_PATH_IMAGE014
，包括：
根据如下公式，计算减少的转弯半径量
Figure 951119DEST_PATH_IMAGE014
：
Figure 409914DEST_PATH_IMAGE019
。
进一步的，上述方法中，基于减少的转弯半径量
Figure 597312DEST_PATH_IMAGE014
和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于如下公式计算，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 582586DEST_PATH_IMAGE020
：
Figure 334422DEST_PATH_IMAGE021
。
根据本发明的另一方面，还提供一种基于计算的设备，其中，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器：
基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
根据本发明的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，其中，该计算机可执行指令被处理器执行时使得该处理器：
基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
本发明通过车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，可以在不执行实际测量的情况下，有效地计算出融合前后轮转向之后车辆的转弯半径，本发明能够用于计算机实施该带后轮反向转向计算方法的转弯半径计算程序和记录媒介。
附图说明
图1是本发明一实施例的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法的流程图；
图2是本发明一实施例的不带后轮反向转向的车轮过弯工况示意图；
图3是本发明一实施例的带后轮反向转向的车轮过弯工况示意图；
图4是本发明一实施例的简化的三角形模型示意图；
图5是本发明一实施例的在Excel中搭建的带后轮反向转向的车辆转弯半径数学模型示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM) 和/或非易失性内存等形式，如只读存储器 (ROM) 或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。
如图1~4所示，本发明提供一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法，所述方法包括：
步骤S1，基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
步骤S2，获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
在此，本发明通过车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，可以在不执行实际测量的情况下，有效地计算出融合前后轮转向之后车辆的转弯半径，本发明能够用于计算机实施该带后轮反向转向计算方法的转弯半径计算程序和记录媒介。
本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，步骤S1，基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
步骤S11，所述前轮的尺寸参数包括：所述前轮中的前内轮和所述前轮中的前外轮之间的轮距和车辆的胎宽，其中，车辆的胎宽相同。
在此，如图2和3所示，所述车辆的前轮包括：前内轮和前外轮，其中，较靠近车辆的转弯圆心
Figure 405146DEST_PATH_IMAGE001
的前轮为前内轮，较远离转弯圆心
Figure 458553DEST_PATH_IMAGE001
的前轮为前外轮；
所述车辆的后轮包括后内轮和后外轮，其中前内轮和前外轮之间的轮距等于后内轮和后外轮之间的轮距；
步骤S12，所述前轮的转角为前轮中的前内轮的转角或所述前轮中的前外轮的转角；
步骤S13，基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前内轮的转角，或基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前外轮的转角，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
在此，本实施例通过所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前内轮的转角，或基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前外轮的转角，可以准确确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，步骤S13，基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前内轮的转角，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
S131，基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、前内轮的转角和车辆的轴距，计算车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离；
S132，基于车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离和前内轮和前外轮之间的轮距，计算所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离；
S133，基于所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离和车辆的轴距，计算所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离；
S134，基于所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离和车辆的胎宽，计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径为所述转弯圆心到前外轮的外侧的距离。
在此，本实施例通过基于所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离和车辆的胎宽，可以准确计算得到不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
如图2所示，本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，S131，基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、前内轮的转角和车辆的轴距，计算车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离，包括：
基于如下公式，计算车辆的转弯圆心
Figure 236016DEST_PATH_IMAGE001
到车身后轴的中点的距离
Figure 841310DEST_PATH_IMAGE023
：
Figure 133751DEST_PATH_IMAGE024
其中，T（Track，T）为前内轮和前外轮之间的轮距，L（Wheelbase，L）为车辆的轴距，
Figure 676334DEST_PATH_IMAGE026
为前内轮的转角。
在此，不带后轮反向转向的车轮过弯工况如图2所示，转弯圆心
Figure 308304DEST_PATH_IMAGE001
至车身后轴中点的距离
Figure 959865DEST_PATH_IMAGE028
可计算为；
Figure 5182DEST_PATH_IMAGE029
。
由于前轴的阿克曼梯形结构，车辆过弯时前内、外轮的转角并不相同。前内轮的转角为
Figure 338074DEST_PATH_IMAGE030
、前外轮的转角为
Figure 886867DEST_PATH_IMAGE031
。
由于在转向过程中车辆前轴的阿克曼几何结构，内、外轮过弯时的转角之间存在差异，即内轮转角大于外轮转角，但在本发明中的计算方法仅使用前内轮转角作为输入即可。
本实施例通过计算公式，可以准确计算车辆的转弯圆心
Figure 974909DEST_PATH_IMAGE001
到车身后轴的中点的距离
Figure 609984DEST_PATH_IMAGE033
。
如图2所示，本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，S132，基于车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离和前内轮和前外轮之间的轮距，计算所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离，包括：
根据如下公式，计算所述转弯圆心
Figure 808884DEST_PATH_IMAGE001
到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 212184DEST_PATH_IMAGE035
：
Figure 408810DEST_PATH_IMAGE036
在此，转弯圆心O至后外轮轴心的距离
Figure 163139DEST_PATH_IMAGE035
可计算为：
Figure 900151DEST_PATH_IMAGE037
。
本实施例通过计算公式，可以可靠计算得到所述转弯圆心
Figure 423536DEST_PATH_IMAGE001
到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 791064DEST_PATH_IMAGE038
。
本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，S133，基于所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离和车辆的轴距，计算所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离，包括：
根据如下公式，计算所述转弯圆心
Figure 767110DEST_PATH_IMAGE001
到车辆的前外轮的轴心的距离
Figure 307813DEST_PATH_IMAGE040
：
Figure 888967DEST_PATH_IMAGE041
在此，转弯圆心
Figure 224133DEST_PATH_IMAGE001
到车辆的前外轮的轴心的距离
Figure 953055DEST_PATH_IMAGE040
可计算为：
Figure 31869DEST_PATH_IMAGE042
。
本实施例通过计算公式，可以可靠计算得到转弯圆心
Figure 966065DEST_PATH_IMAGE001
到车辆的前外轮的轴心的距离
Figure 472133DEST_PATH_IMAGE044
。
本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，S134，基于所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离和车辆的胎宽，计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于如下公式，计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 626033DEST_PATH_IMAGE045
：
Figure 508539DEST_PATH_IMAGE046
其中w（Type Width）为车辆的胎宽。
在此，不带后轮反向转向的车辆的转弯半径
Figure 861023DEST_PATH_IMAGE047
可计算求出：
Figure 678937DEST_PATH_IMAGE048
。
本实施例通过计算公式，可以可靠计算得到不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 116872DEST_PATH_IMAGE047
。
本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，步骤S2，获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
步骤S21，基于车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角、车辆的后轮转角和转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 537489DEST_PATH_IMAGE050
，计算减少的转弯半径量
Figure 446277DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 294147DEST_PATH_IMAGE015
；
步骤S22，基于减少的转弯半径量
Figure 219378DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 443686DEST_PATH_IMAGE015
，计算减少的转弯半径量
Figure 708445DEST_PATH_IMAGE014
；
步骤S23，基于减少的转弯半径量
Figure 930479DEST_PATH_IMAGE014
和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
在此，本实施例基于车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角、车辆的后轮转角和转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 343005DEST_PATH_IMAGE050
，计算减少的转弯半径量
Figure 43108DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 224691DEST_PATH_IMAGE015
，然后基于减少的转弯半径量
Figure 679943DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 15984DEST_PATH_IMAGE015
，计算减少的转弯半径量
Figure 582095DEST_PATH_IMAGE014
，最后，基于减少的转弯半径量
Figure 618184DEST_PATH_IMAGE014
和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，可以有效地计算出后轮反向转向所减少的转弯半径与融合前后轮转向之后车辆的转弯半径。
本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，步骤S21，基于车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角、车辆的后轮转角和转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 182020DEST_PATH_IMAGE051
，计算减少的转弯半径量
Figure 569139DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 673362DEST_PATH_IMAGE015
，包括：
基于如下公式，计算所述减少的转弯半径量
Figure 829536DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 564274DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 173110DEST_PATH_IMAGE052
其中，
Figure 284286DEST_PATH_IMAGE053
为车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角，
Figure 674728DEST_PATH_IMAGE054
为后外轮或后内轮的转角。
在此，如图3所示，带后轮反向转向的内、外轮的转角为
Figure 642684DEST_PATH_IMAGE054
。
需要注意的是，与前轮一样，通常车辆后轴同样为阿克曼几何结构设计，但由于带后轮反向转向的转向角度很小，则后内轮与后外轮之间的转向角度差异可以忽略不计。
其中，角度
Figure 50400DEST_PATH_IMAGE055
反映了前外轮至转弯圆心与车辆的后轮轴的夹角；
Figure 745692DEST_PATH_IMAGE056
为后轮的转向角度，已知
Figure 876460DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 953000DEST_PATH_IMAGE060
两个角度，则可列出等式：
Figure 411794DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure 910778DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure 349847DEST_PATH_IMAGE063
，
Figure 659606DEST_PATH_IMAGE064
。
本实施例基于公式，可以精确计算所述减少的转弯半径量Z在所述车辆的后轴的投影值
Figure 730330DEST_PATH_IMAGE015
。
本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，步骤S22，基于减少的转弯半径量
Figure 721420DEST_PATH_IMAGE014
在所述车辆的后轴的投影值
Figure 561200DEST_PATH_IMAGE015
，计算减少的转弯半径量
Figure 41860DEST_PATH_IMAGE014
，包括：
根据如下公式，计算减少的转弯半径量
Figure 271984DEST_PATH_IMAGE014
：
Figure 129082DEST_PATH_IMAGE065
。
在此，通过沿后外轮中轴线作垂直辅助线并相交于转弯半径
Figure 823368DEST_PATH_IMAGE066
，简化的三角形模型如附图4所示。
图4中的
Figure 412613DEST_PATH_IMAGE014
表示通过后轮反向转向所减少的转弯半径量。根据附图的三角关系，目标是通过添加辅助线来计算
Figure 457929DEST_PATH_IMAGE014
的长度。
本实施例基于公式，可以可靠获取减少的转弯半径量
Figure 853138DEST_PATH_IMAGE014
。
本发明的带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法一实施例中，步骤S23，基于减少的转弯半径量
Figure 838149DEST_PATH_IMAGE014
和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于如下公式计算，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 926191DEST_PATH_IMAGE067
：
Figure 130908DEST_PATH_IMAGE068
。
在此，后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径即带后轮反向转向车辆的转弯半径的定义为汽车的前轮外侧循圆曲线行走轨迹的半径，最终带后轮转角的转弯半径
Figure 64229DEST_PATH_IMAGE067
为：
Figure 733107DEST_PATH_IMAGE069
。
如图5所示，展示了基于上述计算方法在Excel中搭建的带后轮反向转向的车辆转弯半径数学模型。
如图5所示中，主要分成数据输入（Input Data）和结果输出（Output Result）两个部分。
在数据输入部分，主要分成三个模块（参数、数值和单位），主要包括：
1）内轮转角（Max Inner Steer Angle，
Figure 929733DEST_PATH_IMAGE070
），单位：deg；
2）外轮转角（Max Outer Steer Angle，
Figure 418484DEST_PATH_IMAGE071
），单位：deg；
3）后轮转角（Rear Axle Steer Angle，
Figure 421075DEST_PATH_IMAGE072
），单位：deg；
4）轴距（Wheelbase，L），单位：mm；
5）轮距（Track，T），单位：mm；
6）胎宽（Tyre Width，w）单位：mm；。
在结果输出部分，主要分成三个模块（参数、数值和单位），主要包括：
1）车身后轴的中点的距离（Radius，
Figure 882143DEST_PATH_IMAGE023
），单位：mm；
2）不带后轮反向转向的转弯直径（Turn Diameter，
Figure 46408DEST_PATH_IMAGE073
），单位：mm；
3）车辆的前外轮的轴心与转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角（Alpha，
Figure 288034DEST_PATH_IMAGE074
），单位：deg；
4）车辆的后轴的投影值（y），单位：mm；
5) 减少的转弯半径量（Reduction of Radius due to Rear Axle Steering，Z），单位：mm；
6）带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯直径（Final Turn Diameter，
Figure 828736DEST_PATH_IMAGE075
），单位：mm。
本实施例可以有效地计算出后轮反向转向所减少的转弯半径与融合前后轮转向之后车辆的转弯半径。
本发明一具体实施例如图1所示，在前三个步骤中，构建计算车辆前轮转向系统（不带后轮反向转向）的转弯半径数学模型与输出结果。
步骤一、二所构造的数学模型需要车辆的轴距、轮距、胎宽与前轮的转角作为模型输入；
步骤三为输出层，在此步骤中，转弯圆心至车辆后外轮的轴心的半径作为步骤一、二的输出，由于不带后轮反向转向的车辆的转弯半径为所述转弯圆心到前外轮的外侧的距离，则不带后轮反向转向的车辆转弯半径可根据所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离和车辆的胎宽求出；
从步骤四至步骤五，基于前轮转向的转弯半径的计算方法，为构建带后轮反向转向的数学模型，后轮转角与前内、外轮的转角也都将作为新输入；
步骤六中，通过沿后外轮中轴线作垂直辅助线，因后轮反向转向而减小的转弯半径可根据简化的三角形几何关系推导得到；
步骤七实现带后轮反向转向的车辆转弯半径的计算。
根据本发明的另一方面，还提供一种基于计算的设备，其中，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器：
基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
根据本发明的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，其中，该计算机可执行指令被处理器执行时使得该处理器：
基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
本发明各设备实施例的详细内容具体可参见各方法实施例的对应部分，在此，不再赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路（ASIC）、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序（包括相关的数据结构）可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (13)

1.一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法，其中，该方法包括：
基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
所述前轮的尺寸参数包括：所述前轮中的前内轮和所述前轮中的前外轮之间的轮距和车辆的胎宽；
所述前轮的转角为前轮中的前内轮的转角或所述前轮中的前外轮的转角；
基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前内轮的转角，或基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前外轮的转角，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前内轮的转角，或基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、车辆的胎宽和前外轮的转角，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、前内轮的转角和车辆的轴距，计算车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离；
基于车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离和前内轮和前外轮之间的轮距，计算所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离；
基于所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离和车辆的轴距，计算所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离；
基于所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离和车辆的胎宽，计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径为所述转弯圆心到前外轮的外侧的距离。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述前内轮和前外轮之间的轮距、前内轮的转角和车辆的轴距，计算车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离，包括：
基于如下公式，计算车辆的转弯圆心O到车身后轴的中点的距离
Figure 579678DEST_PATH_IMAGE001
：
Figure 933036DEST_PATH_IMAGE002
其中，T为前内轮和前外轮之间的轮距，L为车辆的轴距，
Figure 650457DEST_PATH_IMAGE003
为前内轮的转角。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于车辆的转弯圆心到车身后轴的中点的距离和前内轮和前外轮之间的轮距，计算所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离，包括：
根据如下公式，计算所述转弯圆心O到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 983349DEST_PATH_IMAGE004
：
Figure 797721DEST_PATH_IMAGE005
。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，基于所述转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离和车辆的轴距，计算所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离，包括：
基于如下公式，
计算所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离
Figure 620184DEST_PATH_IMAGE006
：
Figure 824900DEST_PATH_IMAGE007
。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，基于所述转弯圆心到前外轮的轴心的距离和车辆的胎宽，计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于如下公式，
计算不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 23800DEST_PATH_IMAGE008
：
Figure 692679DEST_PATH_IMAGE009
，
其中，w为车辆的胎宽。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，包括：
基于车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角、车辆的后轮转角和转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 122261DEST_PATH_IMAGE004
，计算减少的转弯半径量Z在所述车辆的后轴的投影值
Figure 876591DEST_PATH_IMAGE010
；
基于减少的转弯半径量Z在所述车辆的后轴的投影值
Figure 613602DEST_PATH_IMAGE010
，计算减少的转弯半径量Z；
基于减少的转弯半径量Z和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，基于车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角、车辆的后轮转角和转弯圆心到车辆的后外轮轴心的距离
Figure 136988DEST_PATH_IMAGE004
，计算减少的转弯半径量Z在所述车辆的后轴的投影值
Figure 504515DEST_PATH_IMAGE011
，包括：
基于如下公式，计算所述减少的转弯半径量Z在所述车辆的后轴的投影值
Figure 746141DEST_PATH_IMAGE011
：
Figure 21264DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 602418DEST_PATH_IMAGE013
为车辆的前外轮的轴心与所述转弯圆心的连线和车辆的后轮轴之间的夹角，
Figure 937585DEST_PATH_IMAGE014
为后外轮或后内轮的转角。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，基于减少的转弯半径量Z在所述车辆的后轴的投影值
Figure 666506DEST_PATH_IMAGE010
，计算减少的转弯半径量Z，包括：
根据如下公式，计算减少的转弯半径量Z：
Figure 745321DEST_PATH_IMAGE015
。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，基于减少的转弯半径量Z和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 180981DEST_PATH_IMAGE006
，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 952628DEST_PATH_IMAGE016
，包括：
基于如下公式计算，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径
Figure 903266DEST_PATH_IMAGE016
：
Figure 216131DEST_PATH_IMAGE017
。
12.一种基于计算的设备，其中，包括：
处理器；以及
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器：
基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，其中，该计算机可执行指令被处理器执行时使得该处理器：
基于车辆的前轮的转角、前轮的尺寸参数，确定不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径；
获取所述车辆的后轮转角，基于所述车辆的后轮转角和不带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径，确定带后轮反向转向时所述车辆的前轮转弯半径。
CN202210178413.3A 2022-02-25 2022-02-25 一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备 Active CN114572305B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210178413.3A CN114572305B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210178413.3A CN114572305B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114572305A true CN114572305A (zh) 2022-06-03
CN114572305B CN114572305B (zh) 2023-03-03

Family

ID=81770642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210178413.3A Active CN114572305B (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114572305B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115432062A (zh) * 2022-10-09 2022-12-06 上海中科深江电动车辆有限公司 针对低速四轮转向电动线控底盘转向控制参数设定处理的方法、装置、处理器及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008213709A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Nsk Ltd 車両用舵角推定装置
CN107702929A (zh) * 2017-08-14 2018-02-16 宝沃汽车（中国）有限公司 车辆最小转弯直径的检测方法、装置及车辆
CN109367617A (zh) * 2018-10-10 2019-02-22 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于扩展阿克曼算法的四驱机器人自动转向方法
CN111731244A (zh) * 2020-06-18 2020-10-02 东风汽车集团有限公司 一种提高车辆机动性的制动控制方法
CN112339508A (zh) * 2020-10-29 2021-02-09 上汽通用五菱汽车股份有限公司 基于偏航率的滚动半径补偿方法及装置、存储介质
KR20210017587A (ko) * 2019-08-09 2021-02-17 현대자동차주식회사 차량의 조향 제어 방법
CN113722847A (zh) * 2021-08-18 2021-11-30 的卢技术有限公司 四轮转向带差速车辆的最小转弯半径的仿真方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008213709A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Nsk Ltd 車両用舵角推定装置
CN107702929A (zh) * 2017-08-14 2018-02-16 宝沃汽车（中国）有限公司 车辆最小转弯直径的检测方法、装置及车辆
CN109367617A (zh) * 2018-10-10 2019-02-22 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于扩展阿克曼算法的四驱机器人自动转向方法
KR20210017587A (ko) * 2019-08-09 2021-02-17 현대자동차주식회사 차량의 조향 제어 방법
CN111731244A (zh) * 2020-06-18 2020-10-02 东风汽车集团有限公司 一种提高车辆机动性的制动控制方法
CN112339508A (zh) * 2020-10-29 2021-02-09 上汽通用五菱汽车股份有限公司 基于偏航率的滚动半径补偿方法及装置、存储介质
CN113722847A (zh) * 2021-08-18 2021-11-30 的卢技术有限公司 四轮转向带差速车辆的最小转弯半径的仿真方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李逸良等: "车辆转弯时内轮差的运动学理论模型", 《力学与实践》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115432062A (zh) * 2022-10-09 2022-12-06 上海中科深江电动车辆有限公司 针对低速四轮转向电动线控底盘转向控制参数设定处理的方法、装置、处理器及存储介质
CN115432062B (zh) * 2022-10-09 2023-11-21 上海中科深江电动车辆有限公司 针对低速四轮转向电动线控底盘转向控制参数设定处理的方法、装置、处理器及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN114572305B (zh) 2023-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4438499B2 (ja) 旋回半径算出方法、該旋回半径算出方法を用いた操舵支援装置及び駐車支援装置、旋回半径算出プログラム及び記録媒体
CN114572305B (zh) 一种带后轮反向转向车辆的转弯半径的计算方法及设备
JP2552342B2 (ja) 車両用後輪舵角制御装置
WO2023024879A1 (zh) 电控后轮转向方法、装置、电子设备及存储介质
US8788150B2 (en) System and method for controlling a vehicle using in-wheel system
CN106740866A (zh) 一种方向盘转角的计算方法及装置
CN104802803B (zh) 一种汽车特征车速测量方法
US20210394758A1 (en) Apparatus and method for controlling articulation of articulated vehicle
WO2023040774A1 (zh) 泊车轨迹自动确定方法及电子设备
CN111497932A (zh) 一种新型可减小转向半径的电动汽车、控制系统及控制方法
CN107406104B (zh) 辅助机动车辆的倒车操纵的方法和设备
EP1456604B1 (en) Method and system for determining symmetry of a vehicle steering system
CN113722847A (zh) 四轮转向带差速车辆的最小转弯半径的仿真方法
CN114572306B (zh) 一种带后轮同向转向时车辆转向不足梯度的计算方法及设备
CN115892209A (zh) 车辆的转向角度误差确定方法、装置、介质及车辆
CN113844536B (zh) 一种转向控制方法、装置、铰接车辆以及存储介质
US20230202557A1 (en) Four-wheel steering control apparatus and method
CN114212145B (zh) 一种汽车转向控制方法及设备
CN112455541B (zh) 一种车轮转角确定方法、装置及设备
CN109808511B (zh) 六轮驱动力分配方法、装置、设备及介质
Rao et al. Estimation of skidding offered by Ackermann mechanism
CN115871788A (zh) 计算车辆转弯半径的方法及设备
CN110929340B (zh) 一种前轮驱动汽车的转向梯形引起的侧偏角计算方法
CN114523904B (zh) 一种车辆后视镜用自动控制器及其设计方法
CN115230716A (zh) 牵引车与拖挂的偏航角预测方法、系统、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant