CN116409385A - 车辆转向控制方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

车辆转向控制方法、装置、计算机设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆控制领域，公开了一种车辆转向控制方法、装置、计算机设备及存储介质，其方法包括：根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，以通过第一车辆转向指令控制车轮进行第一次转向；获取进行第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号；根据行驶速度和侧向加速度计算车辆的转弯半径；根据行驶速度确定阿克曼系数；根据转弯半径及阿克曼系数确定车辆的目标偏转信号；若目标偏转信号与实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据差值生成第二车轮转向指令，以通过第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。本发明可以解决汽车转弯时出现车轮转向与行驶方向不一致的问题，减少轮胎磨损。

Description

车辆转向控制方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，尤其涉及一种车辆转向控制方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
现有技术中，车辆的转向依赖驾驶人的主观判断。在弯道行驶时，可能存在方向盘打转不足和打转过度两种情况。打转不足时，轮胎行驶方向与轮胎方向不一致，轮胎朝外，行驶方向朝里，轮胎朝向与行驶方向之间形成第一偏转角。第一偏转角会产生朝里的侧偏力和偏转力矩。该侧偏力有助于车辆转弯，偏转力矩会帮助纠正轮胎方向，使其与轮胎行驶方向一致。打转过度时，轮胎行驶方向与轮胎方向不一致，轮胎朝里，行驶方向朝外，轮胎朝向与行驶方向之间形成第二偏转角。同样的，第二偏转角所产生的朝外的侧偏力和偏转力矩，可以帮助轮胎摆正方向。
然而，这两种情况存在明显的弊端，首先会对轮胎产生转向磨损，减少轮胎的使用寿命。其次是转向微调，在低速时，依靠驾驶人的仔细观察和轮胎弹性特性辅助可以安全通过；在高速时，主要依靠驾驶人的判断，且第一次打转后微调时间很短，增加驾驶人的压力，甚至出现跑偏。此外，汽车的侧向极限没有达到最佳状态，影响整车性能评分。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种车辆转向控制方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决汽车转弯时出现车轮转向与行驶方向不一致的问题，减少轮胎磨损。
一种车辆转向控制方法，包括：
根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，并控制车轮进行第一次转向；
获取第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号；
根据所述行驶速度和所述侧向加速度确定所述车辆的转弯半径；
根据所述行驶速度确定阿克曼系数；
根据所述转弯半径及阿克曼系数确定所述车辆的目标偏转信号；
若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据所述差值生成第二车轮转向指令，以通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。
一种车辆转向控制装置，包括：
第一转向模块，用于根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，并控制车轮进行第一次转向；
获取反馈数据模块，用于获取进行第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号；
确定转弯半径模块，用于根据所述行驶速度和所述侧向加速度计算所述车辆的转弯半径；
确定阿克曼系数模块，用于根据所述行驶速度确定阿克曼系数；
计算偏转信号模块，用于根据所述转弯半径及阿克曼系数确定所述车辆的目标偏转信号；
第二转向模块，用于若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据所述差值生成第二车轮转向指令，以通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。
一种计算机设备，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可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述车辆转向控制方法。
一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述车辆转向控制方法。
上述车辆转向控制方法、装置、计算机设备及存储介质，根据采集的实际偏转信号以及计算出的目标偏转信号，判断车轮转向与行驶方向是否一致，然后在不一致时，基于车辆的行驶速度和差值生成第二车轮转向指令，实现对车轮的偏转角度进行微调，使车轮转向与行驶方向保持一致。本发明可以解决汽车转弯时出现车轮转向与行驶方向不一致的问题，减少轮胎磨损。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中车辆转向控制方法的一流程示意图；
图2是本发明一实施例中汽车内外轮转角的几何模型示意图；
图3是本发明一实施例中轮胎偏转时的结构示意图；
图4是本发明一实施例中车辆转向控制装置的一结构示意图；
图5是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
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作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。
在一实施例中，如图1所示，提供一种车辆转向控制方法，包括如下步骤S10-S60。
S10、根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，并控制车轮进行第一次转向。可理解地，转向控制信息指的是基于驾驶员的方向控制操作所产生的控制信息。在一示例中，转向控制信息可以是汽车ECU(电子控制单元)接收到方向盘的操作信号并对该操作信号进行处理后形成的控制信息。
第一车轮转向指令指的是使车轮发生偏转的指令。第一车轮转向指令包括第一内轮转向指令和第一外轮转向指令。在汽车转弯时，通过执行电机驱动转向横拉杆直线运动。以轮胎A为例，当第一车轮转向指令为负时，转向横拉杆向外向前推进，推动转向节使之作用到轮毂上，使轮胎A朝里转向；当第一车轮转向指令为正时，转向横拉杆向里拉动转向节，使之作用到轮毂上，使轮胎A朝外转向。因而，在此处，第一车轮转向指令包括了内轮的转向横拉杆的位移数据li，以及外轮的转向横拉杆的位移数据l0。需要注意的是，此处的内外轮具有相对性，当车辆左转时，左轮为内轮，右轮为外轮；当车辆右转时，左轮为外轮，右轮为内轮。
可选的，步骤S10之前，即所述根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，并控制车轮进行第一次转向之前，还包括：
S101、从转角传感器接收角度信号；
S102、根据所述角度信号计算初始转弯半径、车身转弯角度、车轮转弯角度，生成所述转向控制信息。
可理解地，此处的转角传感器用于检测方向盘的转动角度。在转弯时，驾驶员转动方向盘，转角传感器检测到方向盘的转动角度发生变化，生成角度信号，然后将角度信号发送给汽车ECU。
汽车ECU接收到角度信号之后，可以对角度信号进行识别，生成初始转弯半径、车身转弯角度、车轮转弯角度。
如图2所示，图2为一示例中，汽车内外轮转角的示意图。其中，A、B、D、E分别表示汽车的四个车轮，C为汽车的质心，R为汽车的转弯半径，O为汽车转弯时的圆心，δi为轮胎A的车轮转弯角度，δo为轮胎B的车轮转弯角度，θ为车身转弯角度，轮胎B、D之间的间距为L2，F为BD的中点，轮胎D、E之间的间距为L1，a为C到DE的距离。
可以基于汽车的角度转换规则(不同汽车可以有不同的设置)将角度信号处理为车身转弯角度θ，然后通过三角形OCF的几何关系确定初始转弯半径R和OF的值。在确定OF的值之后，可以通过三角形OAE的几何关系计算轮胎A的车轮转弯角度δi，可以通过三角形OBD的几何关系计算轮胎B的车轮转弯角δo度。
S20、获取进行第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号。
可理解地，在车轮发生偏转之后，可通过设置在车辆上的速度传感器采集当前车辆的行驶速度，通过加速度传感器采集侧向加速度，通过设置在转向横拉杆上的位移传感器采集实际偏转信号。
S30、根据所述行驶速度和所述侧向加速度确定所述车辆的转弯半径。
可理解地，在确定车辆的行驶速度和侧向加速度之后，可以通过向心加速度公式计算车辆的转弯半径。转弯半径为车辆实际的转弯半径。
S40、根据所述行驶速度确定阿克曼系数；
S50、根据所述转弯半径及阿克曼系数计算所述车辆的目标偏转信号。
可理解地，可以基于行驶速度匹配相应的阿克曼系数，然后结合阿克曼系数和转弯半径生成目标偏转信号。不同的行驶速度对应不同的阿克曼系数。
已知转弯半径R，结合图2的几何模型，可以推算内轮的偏转角δi′，以及外轮的偏转角δo′。经过换算可以得到目标偏转信号，目标偏转信号包括内轮转向横拉杆的位移数据li′，外轮转向横拉杆的位移数据lo′。
S60、若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据所述差值生成第二车轮转向指令，以通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。
可理解地，可以比较li′与li之间的大小，l0′与l0之间的大小，即计算它们之间的差值。通过它们之间的差值判断车轮转向与行驶方向是否一致。若差值的绝对值大于预设阈值，则判定车轮转向与行驶方向不一致。此时需要通过第二车轮转向指令对车轮的转向角度进行微调，使车轮发生第二次转向，确保车轮转向与行驶方向保持一致。
可以根据差值生成第二车轮转向指令。在一些示例中，第二车轮转向指令包括了转向横拉杆的位移偏移量。
可选的，步骤S40，即所述根据所述行驶速度确定阿克曼系数，包括：
当行驶速度大于等于第一预设值时，所述阿克曼系数为第一值；
当行驶速度大于等于第二预设值且小于所述第一预设值时，所述阿克曼系数为第二值；第一值大于第二值，所述第一预设值小于所述第二预设值；
当行驶速度小于所述第一预设值且方向盘转角大于180度时，所述阿克曼系数为第二值。
可理解地，第一预设值、第二预设值可以根据实际需要进行设置。不同的行驶速度可以设置不同的阿克曼系数。阿克曼系数为内轮转角差值与外轮转角差值的比例。阿克曼系数可以根据实际需要进行设置。如，第一预设值可以是80Km/h，第一值为40％；第二预设值为30Km/h，第二值为60％。高速时降低阿克曼系数提高操控性，低速时提高阿克曼系数，增加转弯直径。
可选的，所述目标偏转信号包括目标外轮横拉杆位移及目标内轮横拉杆位移；
步骤S50，即所述根据所述转弯半径及阿克曼系数计算所述车辆的目标偏转信号包括：
S501、根据所述转弯半径确定理想外轮转角及理想内轮转角；
S502、根据所述理想外轮转角、所述理想内轮转角及阿克曼系数确定目标外轮转角及目标内轮转角；
S503、根据所述目标外轮转角及所述目标内轮转角确定所述目标外轮横拉杆位移及所述目标内轮横拉杆位移。
具体的，可依照第一公式并根据所述转弯半径确定所述理想内轮转角，所述第一公式为：
Figure BDA0003446861870000081
其中，L2为前轴到后轴的距离；
L1为后轴的两个车轮的轮心的距离；
δi为理想内轮转角；
a为转弯中心点到后轴的距离；
R为转弯半径。
依照第二公式并根据所述理想内轮转角确定理想外轮转角，所述第二公式为：
Figure BDA0003446861870000082
其中，δo为理想外轮转角。
可以参照第三公式及第四公式确定目标外轮转角及目标内轮转角，其中第三公式为：
δi′＝δi-0.5×(δi-δo)
其中，δi为理想内轮转角；
δo为理想外轮转角；
所述第四公式为：
δo′＝δo-0.5×(δi-δo)
其中，δi为理想内轮转角；
δo为理想外轮转角；
δi′为目标内轮转角；
δo′为目标外轮转角。
在此处，阿克曼系数取0.5。
可选的，步骤S503，即所述根据所述目标外轮转角及所述目标内轮转角得到所述目标外轮横拉杆位移及所述目标内轮横拉杆位移包括：
参照第五公式并根据所述目标外轮转角及所述目标内轮转角得到所述目标外轮横拉杆位移及所述目标内轮横拉杆位移；所述第五公式包括：
Figure BDA0003446861870000091
其中，δ为目标外轮转角或目标内轮转角；
h1是转向节与车轮轴心之间的间距；
l为对应的目标外轮横拉杆位移或目标内轮横拉杆位移。
在一示例中，可参考图2的几何模型，在确定转弯半径R时，可以计算出车辆的指定车身转弯角度θ，也即是
Figure BDA0003446861870000092
在确定θ之后，可以计算出OF的长度，也即是OF＝Rcosθ。计算指定车轮转弯角度(用δ表示，包括内轮和外轮的转弯角度)时，内轮的角度δi可在三角形OAE中求解，也即是/>
Figure BDA0003446861870000093
外轮的角度δ0可在三角形OBD中求解，也即是/>
Figure BDA0003446861870000094
在求解出指定车轮转弯角度之后，可参照图3的轮胎偏转关系计算出目标位移数据(用l表示)。其中，h1可以是转向节与车轮轴心之间的间距，该值为车辆的固有参数，不随车轮转弯角度的变化而变化。内轮的位移为：li＝h1/tanδi，外轮的位移为：l0＝h1/tanδ0。
目标偏转信号可以包括上述目标位移数据，也可以包括其它基于目标位移数据转化的物理量。
可选的，所述实际偏转信号包括实际内轮横拉杆位移及实际外轮横拉杆位移；
所述第二车辆转向指令包括调整内轮横拉杆位移及调整外轮横拉杆位移，所述调整内轮横拉杆位移为目标内轮横拉杆位移与实际内轮横拉杆位移的差值，所述调整外轮横拉杆位移为目标外轮横拉杆位移与实际外轮横拉杆位移的差值。
可理解地，可以根据计算出的目标外轮横拉杆位移和目标内轮横拉杆位移计算相应的调整位移(包括调整内轮横拉杆位移及调整外轮横拉杆位移)，然后生成第二车辆转向指令。在此处，调整位移为目标横拉杆位移(可分为内轮和外轮)与相应的实际横拉杆位移(可分为内轮和外轮)的差值。
可选的，步骤S60，即根据通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向包括：
所述车辆包括内轮驱动电机及外轮驱动电机，所述内轮驱动电机用于驱动内轮横拉杆，所述外轮驱动电机用于驱动外轮横拉杆；
以所述调整内轮横拉杆位移的常数倍作为内轮驱动电机的步进值，以调整外轮横拉杆位移的常数倍作为外轮驱动电机的步进值。
可理解地，在车辆上可以设置内轮驱动电机及外轮驱动电机，其中，内轮驱动电机用于驱动内轮横拉杆，外轮驱动电机用于驱动外轮横拉杆。ECU向内轮驱动电机和外轮驱动电机发送第二车辆转向指令，内轮驱动电机根据第二车辆转向指令驱动外轮横拉杆发生位移，使内轮偏转到目标内轮转角；外轮驱动电机根据第二车辆转向指令驱动外轮横拉杆发生位移，使外轮偏转到目标外轮转角。
可选的，步骤S20，即所述获取进行第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号，包括：
S201、通过位移传感器采集转向横拉杆的位移数据；所述转向横拉杆用于调节所述车轮的转向角度；
S202、根据所述位移数据生成所述实际偏转信号。
可理解地，可以通过设置在转向横拉杆附近的位移传感器采集转向横拉杆的位移数据。在汽车转弯时，通过执行电机驱动转向横拉杆直线运动，转向横拉杆带动转向节，使其作用在轮毂上，使轮胎发生偏移。也就是说，转向横拉杆不同的偏移位置，对应车轮不同的转向角度。因而，可以通过测量转向横拉杆的位移数据，反向推导出车轮的转向角度。
在采集到转向横拉杆的位移数据之后，可以生成相应的实际偏转信号。在此处，实际偏转信号可以根据实际需要选择其包含的物理量，包括但不限于车轮转向角度、转向横拉杆的偏移位移(即位移数据)、车身转弯角度、车辆的转弯半径。在一示例中，实际偏转信号采用的是转向横拉杆的偏移位移。
可选的，步骤S50，即所述根据所述转弯半径及阿克曼系数确定所述车辆的目标偏转信号之后，还包括：
S61、若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值不大于所述预设阈值，则不生成所述第二车轮转向指令。
可理解地，若目标偏转信号与实际偏转信号之间的差值的绝对值不大于预设阈值，说明车轮转向与行驶方向一致，此时不需要对车轮的转向进行二次调节，也即是不生成第二车轮转向指令。
应理解，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，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供一种车辆转向控制装置，该车辆转向控制装置与上述实施例中车辆转向控制方法一一对应。如图4所示，该车辆转向控制装置包括第一转向模块10、获取反馈数据模块20、确定转弯半径模块30、确定阿克曼系数模块40、计算偏转信号模块50和第二转向模块60。各功能模块详细说明如下：
第一转向模块10，用于根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，并控制车轮进行第一次转向；
获取反馈数据模块20，用于获取进行第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号；
确定转弯半径模块30，用于根据所述行驶速度和所述侧向加速度计算所述车辆的转弯半径；
确定阿克曼系数模块40，用于根据所述行驶速度确定阿克曼系数；
计算偏转信号模块50，用于根据所述转弯半径及阿克曼系数确定所述车辆的目标偏转信号；
第二转向模块60，用于若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据所述差值生成第二车轮转向指令，以通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。
可选的，确定阿克曼系数模块40包括：
第一设置阿克曼系数单元，用于当行驶速度大于等于第一预设值时，所述阿克曼系数为第一值；
第二设置阿克曼系数单元，用于当行驶速度大于等于第二预设值且小于所述第一预设值时，所述阿克曼系数为第二值；所述第一预设值小于所述第二预设值。
可选的，确定阿克曼系数模块40包括：
第三设置阿克曼系数单元，用于当行驶速度小于所述第一预设值且方向盘转角大于180度时，所述阿克曼系数为第二值。
可选的，所述目标偏转信号包括目标外轮横拉杆位移及目标内轮横拉杆位移；
计算偏转信号模块50包括：
理想转角单元，用于根据所述转弯半径确定理想外轮转角及理想内轮转角；
目标转角单元，用于根据所述理想外轮转角、所述理想内轮转角及阿克曼系数确定目标外轮转角及目标内轮转角；
横拉杆位移单元，用于根据所述目标外轮转角及所述目标内轮转角确定所述目标外轮横拉杆位移及所述目标内轮横拉杆位移。
可选的，理想转角单元包括：
理想内轮转角单元，用于依照第一公式并根据所述转弯半径确定所述理想内轮转角，所述第一公式为：
Figure BDA0003446861870000131
其中，L2为前轴到后轴的距离；
L1为后轴的两个车轮的轮心的距离；
δi为理想内轮转角；
a为转弯中心点到后轴的距离；
R为转弯半径；
理想外轮转角单元，用于依照第二公式并根据所述理想内轮转角确定理想外轮转角，所述第二公式为：
Figure BDA0003446861870000141
其中，δo为理想外轮转角。
可选的，目标转角单元还用于：
参照第三公式及第四公式确定目标外轮转角及目标内轮转角，其中第三公式为：
δi′＝δi-0.5×(δi-δo)
其中，δi为理想内轮转角；
δo为理想外轮转角；
所述第四公式为：
δo′＝δo-0.5×(δi-δo)
其中，δi为理想内轮转角；
δo为理想外轮转角；
δi′为目标内轮转角；
δo′为目标外轮转角。
可选的，横拉杆位移单元还用于：
参照第五公式并根据所述目标外轮转角及所述目标内轮转角得到所述目标外轮横拉杆位移及所述目标内轮横拉杆位移；所述第五公式包括：
Figure BDA0003446861870000142
其中，δ为目标外轮转角或目标内轮转角；
h1可以是转向节与车轮轴心之间的间距；
l为对应的目标外轮横拉杆位移或目标内轮横拉杆位移。
可选的，所述实际偏转信号包括实际内轮横拉杆位移及实际外轮横拉杆位移；
所述第二车辆转向指令包括调整内轮横拉杆位移及调整外轮横拉杆位移，所述调整内轮横拉杆位移为目标内轮横拉杆位移与实际内轮横拉杆位移的差值，所述调整外轮横拉杆位移为目标外轮横拉杆位移与实际外轮横拉杆位移的差值。
可选的，第二转向模块包括：
所述车辆包括内轮驱动电机及外轮驱动电机，所述内轮驱动电机用于驱动内轮横拉杆，所述外轮驱动电机用于驱动外轮横拉杆；
以所述调整内轮横拉杆位移的常数倍作为内轮驱动电机的步进值，以调整外轮横拉杆位移的常数倍作为外轮驱动电机的步进值。
关于车辆转向控制装置的具体限定可以参见上文中对于车辆转向控制方法的限定，在此不再赘述。上述车辆转向控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括可读存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机可读指令。该内存储器为可读存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部服务器通过网络连接通信。该计算机可读指令被处理器执行时以实现一种车辆转向控制方法。本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可读指令，处理器执行计算机可读指令时实现以下步骤：
根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，并控制车轮进行第一次转向；
获取第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号；
根据所述行驶速度和所述侧向加速度确定所述车辆的转弯半径；
根据所述行驶速度确定阿克曼系数；
根据所述转弯半径及阿克曼系数确定所述车辆的目标偏转信号；
若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据所述差值生成第二车轮转向指令，以通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。
在一个实施例中，提供了一个或多个存储有计算机可读指令的计算机可读存储介质，本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。可读存储介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时实现以下步骤：
根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，并控制车轮进行第一次转向；
获取第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号；
根据所述行驶速度和所述侧向加速度确定所述车辆的转弯半径；
根据所述行驶速度确定阿克曼系数；
根据所述转弯半径及阿克曼系数确定所述车辆的目标偏转信号；
若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据所述差值生成第二车轮转向指令，以通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，所述的计算机可读指令可存储于一非易失性可读取存储介质或易失性可读存储介质中，该计算机可读指令在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种车辆转向控制方法，其特征在于，包括：
根据转向控制信息生成第一车轮转向指令，并控制车轮进行第一次转向；
获取第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号；
根据所述行驶速度和所述侧向加速度确定所述车辆的转弯半径；
根据所述行驶速度确定阿克曼系数；
根据所述转弯半径及阿克曼系数确定所述车辆的目标偏转信号；
若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据所述差值生成第二车轮转向指令，以通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。
2.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述根据所述行驶速度确定阿克曼系数包括：
当行驶速度大于等于第一预设值时，所述阿克曼系数为第一值；
当行驶速度大于等于第二预设值且小于所述第一预设值时，所述阿克曼系数为第二值；
所述第一值大于所述第二值，所述第一预设值小于所述第二预设值。
3.根据权利要求2所述的车辆转向控制方法，其特征在于，当行驶速度小于所述第一预设值且方向盘转角大于180度时，所述阿克曼系数为第二值。
4.如权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述根据所述转弯半径及阿克曼系数计算所述车辆的目标偏转信号包括：
所述目标偏转信号包括目标外轮横拉杆位移及目标内轮横拉杆位移；
根据所述转弯半径确定理想外轮转角及理想内轮转角；
根据所述理想外轮转角、所述理想内轮转角及阿克曼系数确定目标外轮转角及目标内轮转角；
根据所述目标外轮转角及所述目标内轮转角确定所述目标外轮横拉杆位移及所述目标内轮横拉杆位移。
5.如权利要求4所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述根据所述转弯半径确定理想外轮转角及理想内轮转角包括：
依照第一公式并根据所述转弯半径确定所述理想内轮转角，所述第一公式为：
Figure FDA0003446861860000021
其中，L2为前轴到后轴的距离；
L1为后轴的两个车轮的轮心的距离；
δi为理想内轮转角；
a为转弯中心点到后轴的距离；
R为转弯半径；
依照第二公式并根据所述理想内轮转角确定理想外轮转角，所述第二公式为：
Figure FDA0003446861860000022
其中，δo为理想外轮转角。
6.如权利要求4所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述根据所述理想外轮转角、所述理想内轮转角及阿克曼系数确定目标外轮转角及目标内轮转角包括：
参照第三公式及第四公式确定目标外轮转角及目标内轮转角，其中第三公式为：
δi′＝δi-0.5×(δi-δo)
其中，δi为理想内轮转角；
δo为理想外轮转角；
所述第四公式为：
δo′＝δo-0.5×(δi-δo)
其中，δi为理想内轮转角；
δo为理想外轮转角；
δi′为目标内轮转角；
δo′为目标外轮转角。
7.如权利要求4所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述根据所述目标外轮转角及所述目标内轮转角得到所述目标外轮横拉杆位移及所述目标内轮横拉杆位移包括：
参照第五公式并根据所述目标外轮转角及所述目标内轮转角得到所述目标外轮横拉杆位移及所述目标内轮横拉杆位移；所述第五公式包括：
Figure FDA0003446861860000041
其中，δ为目标外轮转角或目标内轮转角；
h1是转向节与车轮轴心之间的间距；
l为对应的目标外轮横拉杆位移或目标内轮横拉杆位移。
8.根据权利要求1所述的车辆转向控制方法，其特征在于，所述实际偏转信号包括实际内轮横拉杆位移及实际外轮横拉杆位移；
所述第二车辆转向指令包括调整内轮横拉杆位移及调整外轮横拉杆位移，所述调整内轮横拉杆位移为目标内轮横拉杆位移与实际内轮横拉杆位移的差值，所述调整外轮横拉杆位移为目标外轮横拉杆位移与实际外轮横拉杆位移的差值。
9.根据权利要求8所述的车辆转向控制方法，其特征在于，根据通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向包括：
所述车辆包括内轮驱动电机及外轮驱动电机，所述内轮驱动电机用于驱动内轮横拉杆，所述外轮驱动电机用于驱动外轮横拉杆；
以所述调整内轮横拉杆位移的常数倍作为内轮驱动电机的步进值，以调整外轮横拉杆位移的常数倍作为外轮驱动电机的步进值。
10.一种车辆转向控制装置，其特征在于，包括：
第一转向模块，用于根据所述转向控制信息生成第一车轮转向指令，以通过所述第一车辆转向指令控制车轮进行第一次转向；
获取反馈数据模块，用于获取进行第一次转向后车辆的行驶速度和侧向加速度，以及车轮的实际偏转信号；
确定转弯半径模块，用于根据所述行驶速度和所述侧向加速度确定所述车辆的转弯半径；
确定阿克曼系数模块，用于根据所述行驶速度确定阿克曼系数；
计算偏转信号模块，用于根据所述转弯半径及所述阿克曼系数计算所述车辆的目标偏转信号；
第二转向模块，用于若所述目标偏转信号与所述实际偏转信号之间的差值的绝对值大于预设阈值，根据所述差值生成第二车轮转向指令，以通过所述第二车辆转向指令控制车轮进行第二次转向。
11.一种计算机设备，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可读指令，其特征在于，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至9中任一项所述车辆转向控制方法。
12.一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1至9中任一项所述车辆转向控制方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000302053A (ja) * 1999-04-23 2000-10-31 Aisin Seiki Co Ltd 車両の操舵角制御装置
CN110155163A (zh) * 2019-06-05 2019-08-23 福州大学 一种无人驾驶转向系统及车辆

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