CN115892209A - 车辆的转向角度误差确定方法、装置、介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例适用于车辆技术领域，提供了一种车辆的转向角度误差确定方法、装置、介质及车辆，所述方法包括：基于用户输入的车辆转向需求，向车辆的各个车轮分配对应的转向角度；根据各个所述转向角度计算所述车辆的理论转向半径；在各个所述车轮处于所述转向半径时，确定所述车辆的实际转向半径；根据所述理论转向半径和所述实际转向半径，确定所述车辆的转向角度误差。通过上述方法，能够确定四轮转向车辆的转向角度误差。

Description

车辆的转向角度误差确定方法、装置、介质及车辆

技术领域

本申请属于车辆技术领域，特别是涉及一种车辆的转向角度误差确定方法、装置、介质及车辆。

背景技术

车在转向时，可以根据转向需求，向车辆的转向车轮进行角度分配，以满足驾驶员的转向请求。

车轮可以根据接收到的转向角度执行转向，但是由于车辆存在轮胎磨损或者中间连接件之间的磨损，会出现转向请求角度与实际角度有误差，影响驾驶体验，严重时甚至影响驾驶安全。

目前，确定车辆的转向角度误差的方法，大多针对的是使用前轮进行转向的常规车辆，而对于使用四轮转向的车辆并不适用。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种车辆的转向角度误差确定方法、装置、介质及车辆，用以确定四轮转向车辆的转向角度误差。

本申请实施例的第一方面提供了一种车辆的转向角度误差确定方法，包括：

基于用户输入的车辆转向需求，向车辆的各个车轮分配对应的转向角度；

根据各个所述转向角度计算所述车辆的理论转向半径；

在各个所述车轮处于所述转向半径时，确定所述车辆的实际转向半径；

根据所述理论转向半径和所述实际转向半径，确定所述车辆的转向角度误差。

本申请实施例的第二方面提供了一种车辆的转向角度误差确定装置，所述装置包括：

转向角度分配模块，用于基于用户输入的车辆转向需求，向车辆的各个车轮分配对应的转向角度；

理论转向半径计算模块，用于根据各个所述转向角度计算所述车辆的理论转向半径；

实际转向半径确定模块，用于在各个所述车轮处于所述转向半径时，确定所述车辆的实际转向半径；

转向角度误差确定模块，用于根据所述理论转向半径和所述实际转向半径，确定所述车辆的转向角度误差。

本申请实施例的第三方面提供了一种车载终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。

本申请实施例的第四方面提供了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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的方法。

本申请实施例的第五方面一种车辆，所述车辆通过上述第一方面所述的方法确定车辆的转向角度误差

本申请实施例的第六方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在车载终端上运行时，使得所述车载终端执行上述第一方面所述的方法。

与现有技术相比，本申请实施例包括以下优点：

应用本申请实施例提供的方法，可以在车辆的一次转向过程中确定车辆的转向角度误差。具体地，在车辆转向时，车载终端可以获取到用户输入的转向需求，然后向车辆的各个车轮分配对应的转向角度。基于分配给各个车轮的转向角度，车载终端可以计算得到车辆的理论转向角度，也就是期望车辆能够实现的转向角度。当车辆的转向角度不同时，对应的转向半径不同，车载终端可以使用车辆的实际转向半径和理论转向半径之间的误差来衡量车辆的转向角度误差。车辆的实际转向半径可以在车辆行驶过程中测量得到，因此车载终端可以控制车辆行驶预设时间，根据车辆在预设时间之内的坐标变化和行驶距离，确定车辆的实际转向半径。之后车载终端可以基于理论转向半径和实际转向半径，确定车辆的转向角度误差。本申请实施例可以通过转向半径之间的误差来衡量车辆的转向角度误差，从而能够简单地得到四轮转向车辆的转向角度误差，使得在车辆行驶过程中能够及时进行转向的误差补偿，提高转向精度，进而提高车辆行驶的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。

图1是本申请实施例提供的一种车辆的转向角度误差确定方法的步骤流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种车辆的各个车轮的转向角度示意图；

图3是本申请实施例提供的一种确定实际转向半径的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种车辆的转向角度误差确定装置的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种车载终端的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

常规车辆是前轮转向。由于轮胎磨损或者中间连接件之间的磨损，会出现转向请求角度与实际角度有误差，影响驾驶体验。本申请中车辆为使用四轮进行转向的车辆，车辆的前轮和后轮都会转向，转向系统更为复杂，在同样的磨损条件下，四轮转向误差较前轮转向会倍数放大，使得转向角度不准，尤其是在高速过弯场景下，严重时甚至会影响驾驶安全。若能及时发现转向角度误差，则能及时进行校准，从而降低安全隐患。基于此，本申请实施例提供了一种车辆的转向角度误差确定方法。

下面通过具体实施例来说明本申请的技术方案。

参照图1，示出了本申请实施例提供的一种车辆的转向角度误差确定方法的步骤流程示意图，具体可以包括如下步骤：

S101，基于用户输入的车辆转向需求，向车辆的各个车轮分配对应的转向角度。

本实施例中的方法可以应用在车辆中，执行主体可以为车辆的车载终端。车辆中可以部署校准程序，校准程序在进行车辆转向角度的校准时，可以执行本实施例中的方法。

车辆可以在转向过程中执行本实施例中的方案进行转向角度误差的确定，从而及时进行转向角度的校准。在一种可能的实现方式中，车辆在每次转向时都可以执行本实施例中的方案，从而基于得到的转向角度误差进行校准；在另一种可能的实现方式中，车辆可以在每隔预设数量的转向进行一次转向角度误差的确定，从而避免频繁校准带来的效率降低。

本实施例中的车辆可以为四轮转向车辆，即在车辆转向过程中，四个车轮均可以具有转向角度。

在一种可能的实现方式中，车辆可以包括方向盘，用户可以通过转动方向盘来向车辆输入车辆转向需求。根据方向盘的转动角度，车辆的转向控制器可以确定转向需求，从而根据该转向需求向车辆的四个车轮分配转向角度。

在另一种可能的实现方式中，车辆可以包括人机交互界面，用户可以直接通过该界面输入车辆转向需求。例如，车辆可以具有最大转向角，用户可以通过输入20％、40％、60％、80％或100％等来控制车辆的转向角度为最大转向角20％、40％、60％、80％或100％。转向控制器可以接收到用户输入的转向需求，并分配出四个车轮的转向角度。

车辆可以包括两个前轮和两个后轮，两个前轮中间可以有轴，两个后轮之间也可以有轴，前轮之间的轴和后轮之间的轴的距离为车辆的前轮和后轮之间的轴间距，两个前轮之间的距离为轴距，两个后轮之间的距离为轴距，一般的前轮之间的轴距可以等于后轮之间的轴距。

在进行四轮转向时，每个车轮都转动一定的角度，从而使得车辆能够偏移原来的行驶方向一定的角度。例如，在向前直行时，车辆的车轮和轴相互垂直，当车辆进行转向时，车轮和轴之间的角度发生改变，此时车轮和轴之间的角度变化量即为分配给车轮的转向角度。在一种可能的实现方式中，每个车轮可以具有不同的转向角度；在另一种可能的实现方式中，外轮可以具有相同的转向角度，内轮可以具有相同的转动角度，内轮和外轮的转向角度不同，从而能够实现车辆的转向。

S102，根据各个所述转向角度计算所述车辆的理论转向半径。

车辆在转向时，行驶的距离可以为一段弧线，该弧线对应的圆的半径即为上述理论转向半径，理论转向半径是在各个车轮的转向角度下计算得到的。

图2是本申请实施例提供的一种车辆的转向角度示意图。图2采用矩形代表车辆，矩形的四个顶点代表车辆的四个车轮，四个顶点处的斜线代表车轮当前的前进方向。斜线与竖直方向的夹角即为每个车轮对应的转向角度。

如图2所示，角5、角6、角7和角8分别为车辆的四个车轮的转向角度。若两个外轮的转向角度相同，两个内轮的转向角度相同，则可以得到图5中的角5和角6相等，角7和角8相等。两个外轮所在的圆形和两个内轮所在的圆形可以共用一个圆心。如图2所示，可以将前轴和后轴之间的中心位置作为车辆的中心，该中心与圆心的距离即为车辆的上述理论转向半径，即图2中的9为上述理论转向半径。那么此时，圆心与车轮的连线可以垂直于车轮的前进方向所在的直线即可以得到图2中的角1等于角5，角2等于角7，角3等于角8，角4等于角6。由于角5和角6相等，角7和角8相等，因此，角1和角4相等，角2和角3相等。若角1和角4为θ₁，角2和角3为θ₂，则可以得到：

其中，θ₁、θ₂分别为车辆的外轮和内轮的转向角度，R理论转向半径；L为车辆的前轮和后轮之间的轴间距，D为车辆的前轮之间的轴距。

基于以上公式，可以计算得到理论转向半径R。

S103，在各个所述车轮处于所述转向半径时，确定所述车辆的实际转向半径。

在各个车轮处于对应的转向半径时，可以控制车辆行驶预设时间。示例性地，可以控制车辆在当前的转向角度下行驶预设数量的轮速脉冲。上述预设时间即为多个轮速脉冲对应的时间。也就是说，本实施例中，在进行转向角度误差的确定时，不需要车辆完成整个转向过程，而是只需要转向过程中的一段时间即可确定。

之后，可以根据车辆在该预设时间内的坐标变化以及行驶距离，确定车辆的实际转向半径。具体的，在预设时间内，车辆可以按照一定的轨迹行驶一定的距离，该距离即为上述行驶距离；基于该轨迹可以确定一个圆，该圆的半径即为上述实际转向半径，该轨迹在圆中对应的角度即为车辆的行驶角度。

在车辆所行驶的平面上，可以建立二维坐标系，基于二维坐标系，可以确定车辆的位置坐标。在预设时间内，可以确定在坐标系下的车辆的初始位置为第一坐标，在坐标系下的车辆的终点位置为第二坐标。根据第一坐标和第二坐标，可以确定车辆的行驶轨迹所对应的行驶角度。之后可以根据行驶角度和行驶距离，确定车辆的实际转向半径。车辆的实际转向半径可以为行驶距离除以行驶角度的商。

图3是本申请实施例提供的一种确定实际转向半径的示意图。如图3所示，A为上述初始位置，A处的坐标即为第一坐标(x₁，y₁)，B为上述终点位置，B处的坐标即为第二坐标(x₂，y₂)。A到B的弧线即为上述行驶轨迹，AB之间的距离即为上述行驶距离。如图3所示，基于A和B之间的弧线可以确定圆心为O的圆形。该圆半径为实际转向半径。

如图3所示，基于B建立O线段的垂线，A到垂点之间的距离为x₂-x₁，B到垂点之间的距离为y₂-y₁。

则可以得到角BAO的正切值为：

而由于OA等于OB，因此角BAO等于角ABO，因此可以得到：

其中，θ为行驶角度，(x₁，y₁)为第一坐标，(x₂，y₂)为第二坐标。

计算得到的实际转向半径可以为：

其中，r为实际转向半径，L为行驶距离。

S104，根据所述理论转向半径和所述实际转向半径，确定所述车辆的转向角度误差。

本实施例中采用理论转向半径和实际转向半径之间的误差来代替转向角度的误差。具体地，可以计算实际转向半径与理论转向半径的差值；然后将差值的绝对值除以理论转向半径的比值作为转向角度误差。

在一种可能的实现方式中，转向角度误差可以通过以下公式计算：

其中，w为转向角度误差，r为实际转向半径，R为理论转向半径。

在一种可能的实现方式中，可以设置一个误差阈值，若转向角度误差大于该误差阈值，则说明此时车辆需要进行校准，可以生成转向误差过大的提示信息，以提示驾驶人员对车辆的转向系统进行校准。若转向角度误差小于或等于误差阈值，则说明当前的转向误差不大，可以将转向角度误差发送至车辆的转向控制器，转向控制器用于向车辆的各个车轮分配对应的转向角度时进行误差补偿，使得车辆可以实现自动校准。

在本申请实施例中，可以通过车辆的实际转向半径和理论转向半径来衡量车辆的转向误差，可以在车辆行驶一段时间就及时地确定转向角度误差，不需要等待车辆行驶完整个转向过程之后，才能根据车辆实际转向的角度确定车辆的转向角度误差。由于本实施例能够及时地计算车辆转向误差，因而本实施例方法可以及时地进行方向精度校准，从而提高车辆的驾驶安全性。

需要说明的是，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

参照图4，示出了本申请实施例提供的一种车辆的转向角度误差确定装置的示意图，具体可以包括，其中：

转向角度分配模块41，用于基于用户输入的车辆转向需求，向车辆的各个车轮分配对应的转向角度；

理论转向半径计算模块42，用于根据各个所述转向角度计算所述车辆的理论转向半径；

实际转向半径确定模块43，用于在各个所述车轮处于所述转向半径时，确定所述车辆的实际转向半径；

转向角度误差确定模块44，用于根据所述理论转向半径和所述实际转向半径，确定所述车辆的转向角度误差。

在一种可能的实现方式中，上述实际转向半径确定模块44包括：

控制行驶子模块，用于在各个所述车轮处于所述转向半径时，控制所述车辆行驶预设时间；

实际转向半径确定子模块，用于根据所述车辆在所述预设时间内的坐标变化以及行驶距离，确定所述车辆的实际转向半径。

在一种可能的实现方式中，上述实际转向半径确定子模块包括：

坐标确定单元，用于确定所述车辆在所述预设时间内的第一坐标和第二坐标，所述第一坐标为所述车辆在所述预设时间内的初始坐标，所述第二坐标为所述车辆在所述预设时间内的终点坐标；

行驶角度确定单元，用于根据所述第一坐标和所述第二坐标，确定所述车辆在所述预设时间内的行驶角度；

实际转向半径确定单元，用于根据所述行驶角度和所述行驶距离，确定所述车辆的实际转向半径。

在一种可能的实现方式中，根据所述第一坐标和所述第二坐标，通过以下公式确定所述车辆在所述预设时间内的行驶角度：

其中，θ为所述行驶角度，(x₁，y₁)为所述第一坐标，(x₂，y₂)为所述第二坐标。

在一种可能的实现方式中，上述实际转向半径确定单元包括：

实际转向半径确定子单元，用于将所述行驶距离除以所述行驶角度的商，作为所述实际转向半径。

在一种可能的实现方式中，上述转向角度误差确定模块45包括：

差值计算子模块，用于计算所述实际转向半径与所述理论转向半径的差值；

比值计算子模块，用于将所述差值的绝对值除以所述理论转向半径的比值作为所述转向角度误差。

在一种可能的实现方式中，上述装置还包括：

提示信息生成模块，用于若所述转向角度误差大于误差阈值，则生成转向误差过大的提示信息；

误差补偿模块，用于若所述转向角度误差小于或等于所述误差阈值，则将所述转向角度误差发送至所述车辆的转向控制器，所述转向控制器用于向所述车辆的各个车轮分配对应的转向角度时进行误差补偿。

在一种可能的实现方式中，通过以下公式，根据各个所述转向角度计算所述车辆的理论转向半径：

其中，θ₁、θ₂分别为所述车辆的外轮和内轮的转向角度，R所述理论转向半径；L为所述车辆的前轮和后轮之间的轴间距，D为所述车辆的前轮之间的轴距。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。

图5为本申请实施例提供的一种车载终端的结构示意图，该车载终端可以是车辆上通过执行前述各个方法实施例中的步骤，确定车辆的转向角度误差的设备。例如，车载终端可以为车载控制设备或车机等。如图5所示，该实施例的车载终端5包括：至少一个处理器50(图5中仅示出一个)处理器、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述至少一个处理器50上运行的计算机程序52，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。

该车载终端可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是车载终端5的举例，并不构成对车载终端5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器50还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51在一些实施例中可以是所述车载终端5的内部存储单元，例如车载终端5的硬盘或内存。所述存储器51在另一些实施例中也可以是所述车载终端5的外部存储设备，例如所述车载终端5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述车载终端5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本申请实施例还提供了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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在车载终端上运行时，使得车载终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种车辆，所述车辆通过上述各个方法实施例中的步骤确定车辆的转向角度误差。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的转向角度误差确定方法，其特征在于，包括：

基于用户输入的车辆转向需求，向车辆的各个车轮分配对应的转向角度；

根据各个所述转向角度计算所述车辆的理论转向半径；

在各个所述车轮处于所述转向半径时，确定所述车辆的实际转向半径；

根据所述理论转向半径和所述实际转向半径，确定所述车辆的转向角度误差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在各个所述车轮处于所述转向半径时，确定所述车辆的实际转向半径，包括：

在各个所述车轮处于所述转向半径时，控制所述车辆行驶预设时间；

根据所述车辆在所述预设时间内的坐标变化以及行驶距离，确定所述车辆的实际转向半径。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆在所述预设时间内的坐标变化以及行驶距离，确定所述车辆的实际转向半径，包括：

确定所述车辆在所述预设时间内的第一坐标和第二坐标，所述第一坐标为所述车辆在所述预设时间内的初始坐标，所述第二坐标为所述车辆在所述预设时间内的终点坐标；

根据所述第一坐标和所述第二坐标，确定所述车辆在所述预设时间内的行驶角度；

根据所述行驶角度和所述行驶距离，确定所述车辆的实际转向半径。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一坐标和所述第二坐标，通过以下公式确定所述车辆在所述预设时间内的行驶角度：

其中，θ为所述行驶角度，(x₁，y₁)为所述第一坐标，(x₂，y₂)为所述第二坐标。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述行驶角度和所述行驶距离，确定所述车辆的实际转向半径，包括：

将所述行驶距离除以所述行驶角度的商，作为所述实际转向半径。

6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述理论转向半径和所述实际转向半径，确定所述车辆的转向角度误差，包括：

计算所述实际转向半径与所述理论转向半径的差值；

将所述差值的绝对值与所述理论转向半径的比值作为所述转向角度误差。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述转向角度误差大于误差阈值，则生成转向误差过大的提示信息；

若所述转向角度误差小于或等于所述误差阈值，则将所述转向角度误差发送至所述车辆的转向控制器，所述转向控制器用于向所述车辆的各个车轮分配对应的转向角度时进行误差补偿。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下公式，根据各个所述转向角度计算所述车辆的理论转向半径：

其中，θ₁、θ₂分别为所述车辆的外轮和内轮的转向角度，R所述理论转向半径；L为所述车辆的前轮和后轮之间的轴间距，D为所述车辆的前轮之间的轴距。

9.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆通过如权利要求1-8任一项所述的方法确定车辆的转向角度误差。

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