一种车辆故障确定方法、车载系统以及车辆与流程

本发明涉及车辆转向，尤其涉及一种车辆故障确定方法、车载系统以及车辆。

背景技术：

1、车辆需要配置转向系统来进行方向盘、车轮的转向与控制，线控转向系统(steering-by-wire)是一种新兴的线控转向机构及控制系统，主要由控制器、线控转向柱及线控转向机组成，线控转向机执行车轮转向操作的主要输入来源于方向盘转角信号，通过接受线控转向柱或者控制器发送的目标转角信号来识别驾驶员或架驶辅助、自动驾驶系统的转向需求，进而带动车轮运动以达到车辆转向的目的。其通过电信号控制车辆转向，取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，是实现智能驾驶甚至自动驾驶的必要条件。

2、由于线控转向柱及线控转向机不通过机械连接传递力矩和路感，方向盘转角与车轮转角的对应关系是通过软件设置，由线控转向柱与线控转向机去对应控制方向盘及车轮位置来实现，而方向盘位置与车轮位置分别由对应的传感器来采集，若传感器出现故障，则控制器不能接收到正确的传感器信号，无法识别方向盘和车轮是否处于正确的转角位置，也难以正确判断方向盘是否按照设定的传动比来带动车轮转向，导致车辆无法正确处理驾驶员的操作意图，也无法正确反馈当前的车辆转向状态，对整车安全性造成极大影响。

技术实现思路

1、本技术提供一种车辆故障确定方法、车载系统以及车辆，以解决线控转向系统故障隐患大的技术问题，实现对方向盘转角及车轮转角的安全校验，从而增加系统功能安全等级并降低系统失效风险，提高线控转向系统的可靠性。

2、鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车辆故障确定方法、车载系统以及车辆。

3、第一方面，提供一种车辆故障确定方法，应用于车辆的车载系统，车载系统包括：转角传感单元、摄像机构、控制器；控制器分别与转角传感单元、摄像机构连接。该方法包括：

4、转角传感单元用于采集线控转向控制组件的转角信息并发送至控制器；线控转向控制组件用于在用户转动车辆的方向盘时控制车辆的车轮转向；

5、摄像机构用于采集车辆的方向盘图像并发送至控制器，以及用于采集车辆的车轮图像并发送至控制器；

6、控制器根据方向盘图像获取方向盘的转角信息，根据车轮图像获取车轮的转角信息，以及根据线控转向控制组件的转角信息、方向盘的转角信息、车轮的转角信息对车辆进行故障情况判定。

7、可选的，线控转向控制组件包括线控转向柱，线控转向柱与方向盘连接；转角传感单元包括：第一转角传感器；控制器与第一转角传感器连接；

8、转角传感单元用于采集线控转向控制组件的转角信息并发送至控制器，包括：

9、第一转角传感器用于采集线控转向柱的转角信息并发送至控制器；

10、根据线控转向控制组件的转角信息、方向盘的转角信息、车轮的转角信息对车辆进行故障情况判定，包括：

11、控制器获取方向盘的转角信息与线控转向柱的转角信息的差值，若差值超出设定的标准误差范围，则确定车辆存在故障。

12、可选的，线控转向控制组件包括线控转向机，线控转向机与车轮连接；转角传感单元包括：第二转角传感器；控制器与第二转角传感器连接；

13、转角传感单元用于采集线控转向控制组件的转角信息并发送至控制器，包括：

14、第二转角传感器用于采集线控转向机的转角信息并发送至控制器；

15、根据线控转向控制组件的转角信息、方向盘的转角信息、车轮的转角信息对车辆进行故障情况判定，包括：

16、控制器获取车轮的转角信息与线控转向机的转角信息的差值，若差值超出设定的标准误差范围，则确定车辆存在故障。

17、可选的，线控转向控制组件包括线控转向柱、线控转向机，线控转向柱与方向盘连接，线控转向机与车轮连接；转角传感单元包括：第一转角传感器、第二转角传感器；摄像机构包括：第一摄像头、第二摄像头；控制器与第一转角传感器、第二转角传感器、第一摄像头、第二摄像头连接；

18、转角传感单元用于采集线控转向控制组件的转角信息并发送至控制器，包括：

19、第一转角传感器用于采集线控转向柱的第一转角信息并发送至控制器；

20、第二转角传感器用于采集线控转向机的第二转角信息并发送至控制器；

21、摄像机构用于采集车辆的方向盘图像并发送至控制器，以及用于采集车辆的车轮图像并发送至控制器包括：

22、第一摄像头用于采集车辆的方向盘图像并发送至控制器；

23、第二摄像头用于采集车辆的车轮图像并发送至控制器；

24、控制器根据方向盘图像获取方向盘的转角信息，根据车轮图像获取车轮的转角信息，以及根据线控转向控制组件的转角信息、方向盘的转角信息、车轮的转角信息对车辆进行故障情况判定，包括：

25、控制器根据方向盘图像获取方向盘的第三转角信息，根据车轮图像获取车轮的第四转角信息；

26、控制器获取第三转角信息与第一转角信息的第一差值，若第一差值超出设定的标准误差范围，则确定车辆存在故障；

27、控制器获取第四转角信息与第二转角信息的第二差值，若第二差值超出设定的标准误差范围，则确定车辆存在故障；

28、若第一差值、第二差值在设定的标准误差范围内，则控制器获取第二转角信息和第一转角信息的比值，若比值超出设定的标准误差范围，则确定车辆存在故障。

29、可选的，方法包括：

30、当车辆在上电状态下，若比值超过设定的标准误差范围，则控制器控制线控转向柱将方向盘回中，以及控制线控转向机将车轮回中；

31、可选的，车辆的车载系统还包括报警器，报警器与控制器连接；方法包括：当车辆在行驶状态下，在确定车辆存在故障之后，控制器控制报警器报警。

32、可选的，控制器根据方向盘图像获取方向盘的转角信息，根据车轮图像获取车轮的转角信息，包括：

33、控制器从方向盘图像中提取方向盘的轮廓，根据方向盘的轮廓建立方向盘网格，根据方向盘网格与标准方向盘网格的比率，确定方向盘的转角信息；

34、控制器从车轮图像中提取车轮的轮廓，根据车轮的轮廓建立车轮网格，根据车轮网格与标准车轮网格的比率，确定车轮的转角信息。

35、可选的，摄像机构采集方向盘图像为俯视图像；摄像机构采集车轮图像为俯视图像。

36、第二方面，提供一种车载系统，应用于车辆，车载系统包括转角传感单元、摄像机构、以及控制器；控制器分别与转角传感单元、摄像机构连接；

37、转角传感单元用于采集线控转向控制组件的转角信息并发送至控制器；线控转向控制组件用于在用户转动车辆的方向盘时控制车辆的车轮转向；

38、摄像机构用于采集车辆的方向盘图像并发送至控制器，以及用于采集车辆的车轮图像并发送至控制器；

39、控制器用于根据方向盘图像获取方向盘的转角信息，根据车轮图像获取车轮的转角信息，以及根据线控转向控制组件的转角信息、方向盘的转角信息、车轮的转角信息对车辆进行故障情况判定。

40、第三方面，提供一种车辆，车辆安装有线控转向控制组件、方向盘、车轮以及第二方面的车载系统。

41、本技术实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

42、本技术实施例提供的车辆故障确定方法、车载系统以及车辆，控制单元接收角度传感器实时采集转向执行机构的转角信息，同时接收摄像机构实时采集线控转向机构的图像并分析出线控转向机构的转角信息，将转向执行机构的转角信息与线控转向机构的转角信息进行对比校验，从而快速确定转向执行机构与线控转向机构是否同步转动，以判断车辆是否存在故障。该方法、车载系统应用于车辆时，可实现车辆上电时方向盘角度校验和车轮角度校验，以此保证方向盘对中和车轮对中。车辆行驶过程中，通过对方向盘和车轮转角一致性实时监测，快速判断车辆故障，在方向盘和车轮之间没有机械连接的情况下，摄像机构实时检测方向盘与车轮的物理状态，通过物理状态的识别为角度传感器信号的可靠性检测提供冗余机制，显著增加系统功能安全等级并降低系统失效风险，整体安全性及整车的可靠性高。

43、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。