车辆及其转向助力控制方法、系统、设备和存储介质与流程

本申请涉及车辆控制技术领域，具体地说，涉及一种车辆及其转向助力控制方法、系统、设备和存储介质。

背景技术：

eps(electricpowersteering，电动助力转向系统)通常根据驾驶员的手力矩以及车速输入决定助力的大小，在普通工况下可以较好地帮助车辆转向。

但是在危险工况下，驾驶员紧急转向的过程中很可能出现转向不足，此时若eps仍根据驾驶员的手力矩以及车速输入决定助力大小将带来极大的安全风险。

需要说明的是，在上述背景技术部分申请的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种车辆及其转向助力控制方法、系统、设备和存储介质，可以在危险工况下快速助力，减小车辆的碰撞风险。

根据本申请的一个方面，提供一种转向助力控制方法，包括：获取车辆发生碰撞的危险系数；根据所述危险系数和所述车辆的车速获得转向助力系数；根据所述转向助力系数和所述车辆的方向盘输入扭矩获得转向助力扭矩；以及根据所述转向助力扭矩对所述车辆进行转向助力控制。

优选地，上述的转向助力控制方法中，获取车辆发生碰撞的危险系数的步骤包括：采集所述车辆的车况信息；根据所述车况信息计算所述车辆避免碰撞目标物所需的安全距离；根据所述车辆和所述目标物的实际距离与所述安全距离，获得所述危险系数。

优选地，上述的转向助力控制方法中，根据所述车况信息计算所述车辆避免碰撞目标物所需的安全距离的方法是：

其中，dw是所述安全距离，ve是所述车辆的车速，αe是所述车辆的最大制动减速度，vf是所述目标物的速度，αf是所述目标物的减速度，t是所述车辆制动前的延迟时间。

优选地，上述的转向助力控制方法中，所述延迟时间t包含多个预设值，所述安全距离dw基于所述延迟时间t的各预设值形成多个安全距离区间，获得所述危险系数的方法是：根据所述实际距离落入的安全距离区间获得所述危险系数，所述危险系数随所述实际距离落入的安全距离区间的减小而增大。

优选地，上述的转向助力控制方法中，所述延迟时间t具有三个预设值，当t＝t1时dw＝dw1，当t＝t2时dw＝dw2，当t＝t3时dw＝dw3，t1>t2>t3，dw1>dw2>dw3，获得所述危险系数的步骤包括：若dw2<d≤dw1，获得第一危险系数l1，若dw3<d≤dw2，获得第二危险系数l2，若d≤dw3，获得第三危险系数l3，l1<l2<l3，d为所述实际距离。

优选地，上述的转向助力控制方法中，根据所述危险系数和所述车辆的车速获得转向助力系数的步骤包括：

k(v)＝4.68-0.126v+0.0015v²+0.002v²*l

其中，k(v)是所述转向助力系数，v是所述车辆的车速，l是所述危险系数。

优选地，上述的转向助力控制方法中，根据所述转向助力系数和所述车辆的方向盘输入扭矩获得转向助力扭矩的方法是：

pe＝cm*k(v)*(pi-1.5)

其中，pe是所述转向助力扭矩，cm是所述车辆的电机磁力矩系数，pi是所述车辆的方向盘输入扭矩。

根据本申请的另一个方面，提供一种转向助力控制系统，用于执行上述的转向助力控制方法，所述转向助力控制系统包括：探测模块，用于获取车辆发生碰撞的危险系数；控制模块，用于根据所述危险系数和所述车辆的车速获得转向助力系数，并根据所述转向助力系数和所述车辆的方向盘输入扭矩获得转向助力扭矩；以及执行模块，用于根据所述转向助力扭矩对所述车辆进行转向助力控制。

根据本申请的另一个方面，提供一种转向助力控制设备，包括：处理器；存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的转向助力控制方法的步骤。

根据本申请的另一个方面，提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现上述的转向助力控制方法的步骤。

根据本申请的另一个方面，提供一种车辆，所述车辆配置有上述的转向助力控制系统、转向助力控制设备、或计算机可读存储介质。

本申请与现有技术相比的有益效果在于：

本申请根据车辆发生碰撞的危险系数调整转向助力系数，根据转向助力系数实时调整转向助力扭矩，通过与危险系数关联的转向助力扭矩对车辆进行转向助力控制，提高车辆在危险工况下的转向安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。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示出本申请实施例中一种转向助力控制方法的步骤示意图；

图2示出本申请实施例中一种转向助力控制方法的实现架构图；

图3示出本申请实施例中一种转向助力控制系统的模块示意图；

图4示出本申请实施例中一种转向助力控制设备的结构示意图；

图5示出本申请实施例中一种计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图1示出实施例中转向助力控制方法的步骤示意图。参照图1所示，在一些实施例中，本申请的转向助力控制方法包括：

s10、获取车辆发生碰撞的危险系数；

s20、根据危险系数和车辆的车速获得转向助力系数；

s30、根据转向助力系数和车辆的方向盘输入扭矩获得转向助力扭矩；

s40、根据转向助力扭矩对车辆进行转向助力控制。

通过探测车辆发生碰撞的危险系数，根据危险系数调整转向助力系数，并根据转向助力系数实时调整转向助力扭矩，通过与危险系数关联的转向助力扭矩对车辆进行转向助力控制，实现危险工况下快速助力减少车辆的碰撞风险。

在优选的实施例中，步骤s10中获取车辆发生碰撞的危险系数的步骤包括：采集车辆的车况信息；根据车况信息计算车辆避免碰撞目标物所需的安全距离；根据车辆和目标物的实际距离与安全距离，获得危险系数。其中，车况信息包括车辆与目标物的实际距离、车辆的速度、目标物的速度和制动减速度等。根据车况信息计算车辆避免碰撞目标物所需的安全距离，即计算在当前采集的车况信息下，车辆在采取最大制动减速度的条件下能够避免碰撞目标物所需的距离。计算安全距离时，可以考虑车辆采取最大制动减速度前的延迟时间，以提高安全距离的计算准确性。获得安全距离后，根据车辆和目标物的实际距离与安全距离的关系，可以获得危险系数，例如实际距离大于安全距离，则危险系数低，实际距离小于安全距离，则危险系数高。

参照图2所示实施例中转向助力控制方法的实现架构图。采集车况信息的步骤可以由车辆的探测模块1执行，计算安全距离和获得危险系数的步骤可以由车辆的aeb模块21和asa模块22执行。车辆的探测模块1可以包括装配于车辆的毫米波雷达11、前向摄像头12、激光雷达13等雷达和摄像部件。aeb(autonomousemergencybraking，自动紧急制动)模块21和asa(autosteeringassist，主动转向辅助)模块22是装配于车辆的主动安全技术，可以集成于车辆的adas(advanceddriverassistancesystem，高级驾驶辅助系统)控制器2中。所述的危险系数可以是由asa模块22发送的asalevel信号。

在一些具体的实施例中，可以采用下述公式①计算车辆避免碰撞目标物所需的安全距离dw：

其中，ve是车辆的车速，αe是车辆的最大制动减速度，vf是目标物的速度，αf是目标物的减速度，t是车辆制动前的延迟时间。车辆的车速ve、目标物的速度vf、目标物的减速度αf通过车辆的探测模块检测所得，如图2中所示的探测模块1。最大制动减速度αe是车辆采取最大制动力时能达到的最大制动减速度。延迟时间t是车辆自当前车速ve自达到最大制动减速度αe前的一段时间，也可以认为是驾驶员的反应时间。延迟时间t越大，则安全距离dw越大。在延迟时间t的时间段内，可以认为车辆保持匀速ve行驶。在其他实施例中，上述公式①中还可以加入车辆与目标物的最小车间d0，最小车间d0通常是一个预设的值，例如取自2m～5m。

目标物通常是与自车在同一车道、位于自车前方的车辆；在一些特殊场景下，目标物也可以包括位于自车前方静止或移动的障碍物、自车左前方或右前方突然插入自车所在车道的车辆，只要能探测到目标物的速度vf和减速度αf即可。延迟时间t可以根据需要设定，安全距离dw随延迟时间t的增大而增大。在优选的实施例中，延迟时间t可以包含多个预设值，基于延迟时间t的各预设值，安全距离dw可以形成多个安全距离区间，则获得危险系数时，根据车辆与目标物的实际距离落入的安全距离区间，获得危险系数，危险系数随实际距离落入的安全距离区间的减小而增大。也就是说，实际距离越小，则危险系数越大。

具体来说，在一些实施例中，延迟时间t具有三个预设值，当t＝t1时dw＝dw1，当t＝t2时dw＝dw2，当t＝t3时dw＝dw3，t1>t2>t3，dw1>dw2>dw3，获得危险系数的步骤包括：若dw2<d≤dw1，获得第一危险系数l1，若dw3<d≤dw2，获得第二危险系数l2，若d≤dw3，获得第三危险系数l3，l1<l2<l3，d是车辆与目标物的实际距离。举例来说，t1例如为2.5s，t2例如为1.5s，t3例如为0.9s，则当延迟时间t取t1＝2.5s时计算所得的安全距离dw为dw1，当延迟时间t取t2＝1.5s时计算所得的安全距离dw为dw2，当延迟时间t取t3＝0.9s时计算所得的安全距离dw为dw3。根据获得的三个安全距离dw1、dw2、dw3，可以获得四组安全距离区间，包括大于dw1的安全距离区间、dw1～dw2的安全距离区间、dw2～dw3的安全距离区间、小于dw3的安全距离区间，进而根据车辆与目标物的实际距离d落入的安全距离区间，获得对应的危险系数，如下公式②所示：

其中，第一危险系数l1、第二危险系数l2、第三危险系数l3可以是递增的线性关系或非线性关系，具体根据实际需求设定。当d>dw1时，说明车辆与目标物之间的实际距离较大，此时车辆处于安全工况，因此无需计算车辆发生碰撞的危险系数。

进一步的，按照上述任意实施例获得危险系数后，步骤s20中可以采用下述公式③获得转向助力系数k(v)：

k(v)＝4.68-0.126v+0.0015v²+0.002v²*l公式③

其中v是车辆的车速，l是危险系数，l例如可以是上述第一危险系数l1、第二危险系数l2、第三危险系数l3中的任意一个。通过将危险系数l与车速v关联，可以获得危险工况下实现快速助力的转向助力系数k(v)，当危险系数越大，则转向助力系数k(v)越大，以实现紧急情况下能给车辆提供足够的转向助力。

进一步的，获得转向助力系数k(v)后，步骤s30中可以采用下述公式④获得转向助力扭矩pe：

pe＝cm*k(v)*(pi-1.5)公式④

其中cm是车辆的电机磁力矩系数，pi是车辆的方向盘输入扭矩。方向盘输入扭矩pi是驾驶员转动方向盘所施加的手力矩，当驾驶员转动方向盘时，通过上述公式④获得转向助力扭矩pe，步骤s40中根据该转向助力扭矩pe即可对车辆进行转向助力控制。

参照图2所示，步骤s20至s40中获得转向助力系数k(v)、获得转向助力扭矩pe、以及对车辆进行转向助力控制的操作均可由车辆的eps模块3执行。eps模块3接收到asa模块22发送的asalevel(即危险系数)后，调整转向助力系数k(v)以基于危险工况增加车辆的转向助力能力，并根据转向助力系数k(v)获得实际助力车辆转向的转向助力扭矩pe，从而在驾驶员转动方向盘时实现适应危险工况的转向助力控制。

综上所述，本申请的转向助力控制方法能够根据车辆发生碰撞的危险系数调整转向助力系数，根据转向助力系数实时调整转向助力扭矩，提高车辆在危险工况下的转向安全性。

本申请实施例还提供一种转向助力控制系统，参照图3所示，在一些实施例中，转向助力控制系统包括：

探测模块31，用于获取车辆发生碰撞的危险系数。探测模块31可用于执行上述转向助力控制方法实施例所描述的步骤10。

控制模块32，用于根据危险系数和车辆的车速获得转向助力系数，并根据转向助力系数和车辆的方向盘输入扭矩获得转向助力扭矩。控制模块32可用于执行上述转向助力控制方法实施例所描述的步骤20和s30。

执行模块33，用于根据转向助力扭矩对车辆进行转向控制。执行模块33可用于执行上述转向助力控制方法实施例所描述的步骤40。

在一些实施例中，转向助力控制系统可以集成于车辆的eps系统中，由eps系统的探测模块31获得危险系数，由控制模块32实时调整转向助力系数和转向助力扭矩，并由执行模块33对车辆进行转向助力控制。

本申请的转向助力控制系统能够通过探测模块31获取车辆发生碰撞的危险系数，通过控制模块32根据危险系数调整转向助力系数，并根据转向助力系数实时调整转向助力扭矩，通过执行模块33按照转向助力扭矩对车辆进行转向助力控制，提高车辆在危险工况下的转向安全性。

本申请实施例还提供一种转向助力控制设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有可执行指令，处理器被配置为经由执行可执行指令来执行上述实施例中的转向助力控制方法的步骤。

如上所述，本申请的转向助力控制设备能够根据车辆发生碰撞的危险系数调整转向助力系数，根据转向助力系数实时调整转向助力扭矩，通过与危险系数关联的转向助力扭矩对车辆进行转向助力控制，提高车辆在危险工况下的转向安全性。

图4是本申请实施例中转向助力控制设备(下面简称电子设备)的结构示意图，应当理解的是，图4仅仅是示意性地示出各个模块，这些模块可以是虚拟的软件模块或实际的硬件模块，这些模块的合并、拆分及其余模块的增加都在本申请的保护范围之内。

所属技术领域的技术人员能够理解，本申请的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本申请的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。

下面参照图4来描述本申请的电子设备400。图4显示的电子设备400仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备400以通用计算设备的形式表现。电子设备400的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元410、至少一个存储单元420、连接不同平台组件(包括存储单元420和处理单元410)的总线430、显示单元440等。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元410执行，使得处理单元410执行上述实施例中描述的转向助力控制方法的步骤。例如，处理单元410可以执行如图1至所示的步骤。

存储单元420可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)4201和/或高速缓存存储单元4202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)4203。

存储单元420还可以包括具有一组(至少一个)程序模块4205的程序/实用工具4204，这样的程序模块4205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线430可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备400也可以与一个或多个外部设备500(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备400交互的设备通信，和/或与使得该电子设备400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口450进行。并且，电子设备400还可以通过网络适配器460与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器460可以通过总线430与电子设备400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现上述实施例描述的转向助力控制方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本申请的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行上述实施例描述的转向助力控制方法的步骤。

如上所述，本申请的计算机可读存储介质能够根据车辆发生碰撞的危险系数调整转向助力系数，根据转向助力系数实时调整转向助力扭矩，通过与危险系数关联的转向助力扭矩对车辆进行转向助力控制，提高车辆在危险工况下的转向安全性。

图5是本申请的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图5所示，描述了根据本申请的实施方式的用于实现上述方法的程序产品600，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本申请的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本申请的实施例还提供一种车辆，该车辆配置有上述的转向助力控制系统，或配置有上述的转向助力控制设备，或配置有上述的计算机可读存储介质，以实现根据发生碰撞的危险系数实时调整转向助力系数，并根据转向助力系数实时调整转向助力扭矩，通过与危险系数关联的转向助力扭矩对车辆进行转向助力控制，提高车辆在危险工况下的转向安全性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。