车辆的转向控制方法以及转向控制装置和车辆与流程

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种车辆的转向控制方法以及转向控制装置和车辆。

背景技术：

目前车辆仅通过前轮的转动实现转向，车辆的转向灵活性较差，在停车场等空间较小的环境下，用户驾驶车辆掉头或改变车辆车头朝向操作繁琐，用户体验较差。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆的转向控制方法，可提升车辆的转向灵活性。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。

本发明的第四个目的在于提出一种车辆的转向控制装置。

本发明的第五个目的在于提出一种车辆。

根据本发明第一方面实施例的车辆的转向控制方法，包括以下步骤：获取车辆的四轮转向角度和方向盘转角；在确定所述四轮转向角度与所述方向盘转角一致时，获取所述车辆的转向模式；根据所述车辆的转向模式对所述四轮转向角度进行控制，其中，所述车辆的转向模式包括常规模式、侧移模式、原地模式和侧停模式。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，可通过线控的方式控制车辆的四轮转向角度，实现不同的转向模式，从而有利于提升车辆的转向灵活性，以应对不同的路况和停车环境，满足用户需求。

根据本发明的一些实施例，当所述车辆的转向模式为常规模式时，将所述方向盘转角和当前设定的转向系传动比作为输入参数，基于阿克曼转向原理计算各车轮转角；当所述车辆的转向模式为侧停模式时，令前进方向的前轮转角相同，且等于所述方向转角除以当前设定的转向系传动比；当所述车辆的转向模式为侧移模式时，令每个车轮的转向角度相同，且等于所述方向转角除以当前设定的转向系传动比；当所述车辆的转向模式为原地模式时，根据所述车辆的轴距和轮距计算每个车轮的转向角度，且每个车轮的转向角度的绝对值相等。

根据本发明的一些实施例，当所述四轮转向角度与所述方向盘转角不一致时，还根据所述车辆停车前的转向模式调整所述四轮转向角度。

根据本发明的一些实施例，当接收到转向模式切换指令时，还判断所述车辆的当前车速是否为零，并在所述车辆的当前车速为零时允许所述车辆根据所述转向模式切换指令进行转向模式切换。

进一步地，所述车辆根据所述转向模式切换指令进行转向模式切换时，还对所述转向模式切换指令进行判断，其中，如果所述转向模式切换指令为常规模式向原地模式切换、原地模式向常规模式切换、侧停模式向常规模式切换、侧停模式向侧移模式切换、侧移模式向原地模式切换、原地模式向侧移模式切换、侧停模式向原地模式切换中的任意一种，则控制所述车辆进行转向模式切换。

进一步地，当所述转向模式切换指令不是常规模式向原地模式切换、原地模式向常规模式切换、侧停模式向常规模式切换、侧停模式向侧移模式切换、侧移模式向原地模式切换、原地模式向侧移模式切换、侧停模式向原地模式切换中的任意一种时，还判断所述车辆的方向盘是否处于零位，其中，如果所述车辆的方向盘处于零位，则控制所述车辆进行转向模式切换；如果所述车辆的方向盘不是零位，则控制所述车辆维持原转向模式，并发出提示信息。

根据本发明第二方面实施例的计算机可读存储介质，其上存储有车辆的转向控制程序，该车辆的转向控制程序被处理器执行时实现如上述的车辆的转向控制方法。

根据本发明第三方面实施例的计算机设备，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车辆的转向控制程序，所述处理器执行所述转向控制程序时，实现如上述的车辆的转向控制方法。

根据本发明第四方面实施例的车辆的转向控制装置，包括：角度获取模块，用于获取车辆的四轮转向角度和方向盘转角；模式获取模块，用于在确定所述四轮转向角度与所述方向盘转角一致时，获取所述车辆的转向模式；转向控制模块，用于根据所述车辆的转向模式对所述四轮转向角度进行控制，其中，所述车辆的转向模式包括常规模式、侧移模式、原地模式和侧停模式。

根据本发明第五方面实施例的车辆，包括上述的车辆的转向控制装置。

所述计算机可读存储介质、所述计算机设备、所述车辆的转向控制装置和所述车辆与上述的车辆的转向控制方法对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是车辆的转向控制方法的流程图；

图2是车辆的转向模式为常规模式时，车辆的示意图；

图3是车辆的转向模式为侧停模式时，车辆的示意图；

图4是车辆的转向模式为侧停模式时，车辆向左平移且转向的示意图；

图5是车辆的转向模式为侧停模式时，车辆向右平移且转向的示意图；

图6是车辆的转向模式为侧移模式时，车辆的示意图；

图7是车辆的转向模式为原地模式时，车辆的示意图；

图8是车辆的转向控制装置的方框图。

附图标记：

左前轮10、右前轮20、左后轮30、右后轮40、车辆的转向控制装置50、角度获取模块60、模式获取模块70、转向控制模块80。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的车辆的转向控制方法以及转向控制装置和车辆。

参照图1-图7所示，根据本发明第一方面实施例的车辆的转向控制方法，包括以下步骤：

s1，获取车辆的四轮转向角度和方向盘转角。

在本发明的一些实施例中，车辆的四轮包括:左前轮10、右前轮20、左后轮30、右后轮40。需要说明的是，方向盘转角γ左转为负、右转为正，四轮转向角度在车辆前进方向上左转为正、右转为负。

s2，在确定四轮转向角度与方向盘转角一致时，获取车辆的转向模式。

其中，车辆的转向模式可以由驾驶员操控和调整。

s3，根据车辆的转向模式对四轮转向角度进行控制，其中，车辆的转向模式包括常规模式、侧移模式、原地模式和侧停模式。

其中，参照图2所示，常规模式的可实现车辆常规的直线行驶和转向，参照图6所示，侧移模式可实现车辆的前进方向a与车头方向b具有一定角度，参照图7所示，原地模式可实现车辆在原地调整车头朝向，参照图3-图5所示，侧停模式可实现车辆沿车辆的横向方向的移动和转向。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，可通过线控的方式控制车辆的四轮转向角度，实现不同的转向模式，从而有利于提升车辆的转向灵活性，以应对不同的路况和停车环境，满足用户需求。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，其中，当车辆的转向模式为常规模式时，将方向盘转角和当前设定的转向系传动比作为输入参数，基于阿克曼转向原理计算各车轮转角。

具体地，车辆的转向模式为常规模式时，车辆可通过左前轮10和右前轮20进行转向，左后轮30和右后轮40可不参与转向，左前轮10转向角度、右前轮20转向角度可根据方向盘转角和当前设定的转向系传动比作为输入参数，基于阿克曼转向原理计算得到，以实现车辆常规的直线行驶和转向。

在图2所示的实施例中，当γ＜0时，-α＝γ/i，β满足关系式：ctg|β|-ctg|α|＝k/l；当γ＞0时，β＝γ/i，α满足关系式：ctg|α|-ctg|β|＝k/l，其中，α为左前轮10转向角度、β为右前轮20转向角度、γ为方向盘转角，i为当前设定的转向系传动比，l为车辆的轴距，k为车辆轮距。

需要说明的是，当γ＝0时，车辆的方向盘处于零位，此时方向盘具有空行程±δ，当方向盘处于空行程±δ内时，各车轮转角不发生变化。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，当车辆的转向模式为侧停模式时，令前进方向的前轮转角相同，且等于方向转角除以当前设定的转向系传动比。

具体地，参照图3所示，车辆的转向模式为侧停模式时，车辆的方向盘处于零位，而α＝90°，β＝-90°，α1＝-90°，β1＝90°，其中，α为左前轮10转向角度、β为右前轮20转向角度、α1为左后轮30转向角度，β1为右后轮40转向角度，此时，车辆可沿车辆的横向方向的移动，当车辆为d挡时，车辆可向左平移，当车辆为r挡时，车辆可向右平移。

进一步地，参照图3和图4所示，车辆向左平移和向右平移时可进行转向，令前进方向的前轮转角相同，且等于方向转角除以当前设定的转向系传动比，例如，当车辆向左平移且转向时，车辆的左前轮10和左后轮30为前进方向的前轮，右前轮20和右后轮40可不参与转向，四轮转向角度与方向盘转角的关系如下：

αp＝α1p＝γ/i,βp＝β1p＝0°，其中，γ为方向盘转角，i为当前设定的转向系传动比，αp为左前轮10在车辆向左平移状态下的转角，α1p为左后轮30在车辆向左平移状态下的转角，βp为右前轮20在车辆向左平移状态下的转角，β1p为右后轮40在车辆向左平移状态下的转角，也就是说，αp＝α-90°，α1p＝α1-(-90°)，βp＝β-(-90°)，β1p＝β1-90°。

参照图3和图5所示，当车辆向右平移且转向时，车辆的右前轮20和右后轮40为前进方向的前轮，左前轮10和左后轮30可不参与转向，四轮转向角度与方向盘转角的关系如下：

αp＝α1p＝0°,βp＝β1p＝γ/i，其中，γ为方向盘转角，i为当前设定的转向系传动比，αp为左前轮10在车辆向右平移状态下的转角，α1p为左后轮30在车辆向右平移状态下的转角，βp为右前轮20在车辆向右平移状态下的转角，β1p为右后轮40在车辆向右平移状态下的转角，也就是说，αp＝α-90°，α1p＝α1-(-90°)，βp＝β-(-90°)，β1p＝β1-90°。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，当车辆的转向模式为侧移模式时，令每个车轮的转向角度相同，且等于方向转角除以当前设定的转向系传动比。

具体地，参照图6所示，α＝β＝α1＝β1＝γ/i，其中，α为左前轮10转向角度、β为右前轮20转向角度、α1为左后轮30转向角度、β1为右后轮40转向角度，γ为方向盘转角，i为当前设定的转向系传动比，侧移模式可实现车辆的前进方向a与车头方向b具有一定角度，

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，当车辆的转向模式为原地模式时，根据车辆的轴距和轮距计算每个车轮的转向角度，且每个车轮的转向角度的绝对值相等。

具体地，参照图7所示，α＝-arctg(l/k)，β＝arctg(l/k)，α1＝arctg(l/k)，β1＝-arctg(l/k)，其中，α为左前轮10转向角度、β为右前轮20转向角度、α1为左后轮30转向角度、β1为右后轮40转向角度，l为车辆的轴距，k为车辆轮距。

需要说明的是，当车辆的转向模式为原地模式时，左前轮10和左后轮30的驱动方向与右前轮20和右后轮40的驱动方向相反，以实现车辆在原地调整车头朝向，车辆的运动方向可如图7中箭头a所示。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，当四轮转向角度与方向盘转角不一致时，还根据车辆停车前的转向模式调整四轮转向角度，也就是说，每次车辆进行整车上电时，均需要根据车辆停车前的转向模式和当前的方向盘转角，将四轮转向角度调整至与方向盘角度对应，以防止停车后车轮发生转动，导致车轮转向角度与车辆的转向模式发生偏差，影响驾驶员操作。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，当接收到转向模式切换指令时，还判断车辆的当前车速是否为零，并在车辆的当前车速为零时允许车辆根据转向模式切换指令进行转向模式切换，以防止误操作切换转向模式，导致车辆在行驶时突然改变运动轨迹的情况，如果车辆的车速不是零，则控制车辆维持原转向模式，并发出提示信息，提示信息可以是“请先停车，再进行转向模式切换”。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，车辆根据转向模式切换指令进行转向模式切换时，还对转向模式切换指令进行判断，其中，如果转向模式切换指令为常规模式向原地模式切换、原地模式向常规模式切换、侧停模式向常规模式切换、侧停模式向侧移模式切换、侧移模式向原地模式切换、原地模式向侧移模式切换、侧停模式向原地模式切换中的任意一种，则控制车辆进行转向模式切换，实现车辆的四轮转向角度根据方向盘转角和切换指令对应的转向模式进行调整，实现不同转向模式的相互切换。

根据本发明实施例的车辆的转向控制方法，当转向模式切换指令不是常规模式向原地模式切换、原地模式向常规模式切换、侧停模式向常规模式切换、侧停模式向侧移模式切换、侧移模式向原地模式切换、原地模式向侧移模式切换、侧停模式向原地模式切换中的任意一种时，还判断车辆的方向盘是否处于零位，其中，

如果车辆的方向盘处于零位，则控制车辆进行转向模式切换，也就是说，当前车速为零且车辆的方向盘处于零位时，可控制车辆切换至任一转向模式。

如果车辆的方向盘不是零位，则控制车辆维持原转向模式，并发出提示信息，提示信息可以是“请将车辆的方向盘处于零位后，再进行转向模式切换”，需要说明的是，由于方向盘存在最大转角限制，侧停模式开始时，方向盘需处于零位。

根据本发明第二方面实施例的计算机可读存储介质，其上存储有车辆的转向控制程序，该车辆的转向控制程序被处理器执行时实现上述的车辆的转向控制方法,以控制车辆的四轮转向角度，实现不同的转向模式，从而有利于提升车辆的转向灵活性，以应对不同的路况和停车环境，满足用户需求。

根据本发明第三方面实施例的计算机设备，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车辆的转向控制程序，处理器执行转向控制程序时，实现上述实施例的车辆的转向控制方法，以控制车辆的四轮转向角度，实现不同的转向模式，从而有利于提升车辆的转向灵活性，以应对不同的路况和停车环境，满足用户需求。

参照图8所示，根据本发明第四方面实施例的车辆的转向控制装置50，包括：角度获取模块60、模式获取模块70、转向控制模块80，角度获取模块60用于获取车辆的四轮转向角度和方向盘转角，模式获取模块70用于在确定四轮转向角度与方向盘转角一致时，获取车辆的转向模式，转向控制模块80用于根据车辆的转向模式对四轮转向角度进行控制，其中，车辆的转向模式包括常规模式、侧移模式、原地模式和侧停模式。

根据本发明实施例的转向控制装置，可通过线控的方式控制车辆的四轮转向角度，实现不同的转向模式，从而有利于提升车辆的转向灵活性，以应对不同的路况和停车环境，满足用户需求。

需要说明的是，本发明实施例的车辆的转向控制装置50的具体实现方式与本发明实施例的车辆的转向控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

根据本发明第五方面实施例的车辆，包括上述实施例的车辆的转向控制装置50，以控制车辆的四轮转向角度，实现不同的转向模式，从而有利于提升车辆的转向灵活性，以应对不同的路况和停车环境，满足用户需求。

在本发明的一些实施例中，车辆对车轮基础模型依赖度低，在停车场等空间受限的特定场景下，能够实现对低速行驶的线控四轮转向轮毂电机车辆进行快速、灵活地转向控制。

需要说明的是，存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread－onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread－onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread－onlymemory，eeprom)等。其中，存储器用于存储程序，处理器在接收到执行指令后，执行所述程序，实现上述实施例描述的烹饪器具的控制方法的步骤。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。

另外，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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