一种自动驾驶转向角度检测方法及电子设备技术

本发明专利技术公开一种自动驾驶转向角度检测方法及电子设备，方法包括：获取方向盘助力电机的转子的电机转子角度；根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，涡轮与方向盘助力电机的转子连接，转向机齿轮为设置在转向机上的齿轮，转向机齿轮与涡轮通过中间轴连接，转向机与车轮连接；向自动驾驶转向控制单元输出涡轮转角、转向机齿轮转角、和/或车轮转角。本发明专利技术通过电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，采用涡轮转角、转向机齿轮转角、和/或车轮转角作为自动驾驶的控制角度，提升高级驾驶辅助系统的控制精度及响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶转向角度检测方法及电子设备
本专利技术涉及汽车相关
，特别是一种自动驾驶转向角度检测方法及电子设备。
技术介绍
自动驾驶中经常需要控制车辆转向。一般来说，自动驾驶计算出需要转向的角度，然后控制车辆转向，并获取车辆的转向角度以进行对比，并根据对比结果调整车辆。由于车辆的车轮上难以安装太多的传感器。如图1所示，现有技术在方向盘1’下安装方向盘转角(SteeringWheelSensor，SAS)传感器2’，以方向盘转角传感器1’的检测角度，作为车辆的转向角度。如图2所示，将SAS传感器2’输出的当前角度，与高级驾驶辅助系统(AdvancedDrivingAssistanceSystem，ADAS)控制器5’输出的目标角度，输入到电动助力转向系统(ElectricPowerSteering)控制器6’中进行角度比较，然后EPS控制器6’的EPS角度控制模块61’调整所输出的电机电流，驱动方向盘助力电机进行转动。然而，方向盘转角传感器的响应慢，且方向盘的转角需要经过中间轴3’传递到转向机4’，然后由转向机4’驱动车辆。在传递过程中，需要用到万向节进行传递，万向节的十字节叉有不等速特点，因此方向盘转角传感器检测到的方向盘转角，与最终的车轮转角无法形成精准的对应关系，导致根据方向盘转角计算得到的车辆转向角度精度较低。而自动驾驶对转向角度控制精度和响应快速性都有很高的要求。因此，采用方向盘转角传感器的检测角度作为自动驾驶的控制角度，难以做到车道保持。特别在自动驾驶转弯时，容易冲出弯道，无法实现辅助自动驾驶。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术采用方向盘转角传感器的检测角度作为自动驾驶的控制角度，无法满足对转向角度控制精度和响应快速性要求的技术问题，提供一种自动驾驶转向角度检测方法及电子设备。本专利技术提供一种自动驾驶转向角度检测方法，包括：获取方向盘助力电机的转子的电机转子角度；根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，所述涡轮与所述方向盘助力电机的转子连接，所述转向机齿轮为设置在转向机上的齿轮，所述转向机齿轮与所述涡轮通过中间轴连接，所述转向机与所述车轮连接；向自动驾驶转向控制单元输出所述涡轮转角、所述转向机齿轮转角、和/或所述车轮转角。进一步地，所述根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，具体包括：将电机转子角度，根据预设的减速比，换算为涡轮的涡轮转角；或者根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角，将所述涡轮转角输入中间轴传递函数，得到转向机齿轮的转向机齿轮转角；或者根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角，根据涡轮转角确定转向机齿轮的转向机齿轮转角，将所述转向机齿轮转角输入转向机齿轮车轮转角传递函数，得到车轮的车轮转角。更进一步地，所述中间轴传递函数为：ψ2＝arctan(tanψ1/cosβe)，其中：ψ2为转向机齿轮转角、ψ1为涡轮转角；βe^4＝β1^4+β2^4-2β1β2cos2(τ-φ)，其中：β1为与所述涡轮连接的输入轴与所述中间轴的夹角，所述输入轴与所述中间轴通过第一万向节连接，β2为与所述转向机齿轮连接的输出轴与所述中间轴的夹角，所述输出轴与所述中间轴通过第二万向节连接，τ为所述输入轴与所述中间轴所在的第一平面与所述输出轴与所述中间轴所在的第二平面之间的平面夹角，φ为所述第一万向节与所述第二万向节的节叉相位角。进一步地，还包括：在车辆启动时，获取方向盘转角传感器的方向盘转角传感器信息，根据所述方向盘转角传感器信息确定方向盘转角；将根据电机转子角度所确定的涡轮转角与所述方向盘转角进行比对，得到所述涡轮转角与所述方向盘转角的差值作为第一差值，在车辆行驶过程中，基于所述第一差值对根据电机转子角度所确定的涡轮转角进行修正；或者将根据电机转子角度所确定的转向机齿轮转角与所述方向盘转角进行比对，得到所述转向机齿轮转角与所述方向盘转角的差值作为第二差值，在车辆行驶过程中，基于所述第二差值对根据电机转子角度所确定的转向机齿轮转角进行修正；或者将根据电机转子角度所确定的车轮转角与所述方向盘转角进行比对，得到所述车轮转角与所述方向盘转角的差值作为第三差值，在车辆行驶过程中，基于所述第三差值对根据电机转子角度所确定的车轮转角进行修正。更进一步地，所述在车辆启动时，获取方向盘转角传感器的方向盘转角传感器信息，根据所述方向盘转角传感器信息确定方向盘转角，具体包括：在车辆启动时，获取方向盘的扭矩值及转向角速度，如果在预设持续时间内，方向盘的扭矩值小于等于预设扭矩阈值且方向盘的转向角速度小于等于预设转向角速度阈值，则获取方向盘转角传感器的方向盘转角传感器信息，根据所述方向盘转角传感器信息确定方向盘转角，并保存所述方向盘转角，否则，获取上一次车辆启动时所保存的方向盘转角。本专利技术提供一种自动驾驶转向角度检测电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够：获取方向盘助力电机的转子的电机转子角度；根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，所述涡轮与所述方向盘助力电机的转子连接，所述转向机齿轮为设置在转向机上的齿轮，所述转向机齿轮与所述涡轮通过中间轴连接，所述转向机与所述车轮连接；向自动驾驶转向控制单元输出所述涡轮转角、所述转向机齿轮转角、和/或所述车轮转角。进一步地，所述根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，具体包括：将电机转子角度，根据预设的减速比，换算为涡轮的涡轮转角；或者根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角，将所述涡轮转角输入中间轴传递函数，得到转向机齿轮的转向机齿轮转角；或者根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角，根据涡轮转角确定转向机齿轮的转向机齿轮转角，将所述转向机齿轮转角输入转向机齿轮车轮转角传递函数，得到车轮的车轮转角。更进一步地，所述中间轴传递函数为：ψ2＝arctan(tanψ1/cosβe)，其中：ψ2为转向机齿轮转角、ψ1为涡轮转角；βe^4＝β1^4+β2^4-2β1β2cos2(τ-φ)，其中：β1为与所述涡轮连接的输入轴与所述中间轴的夹角，所述输入轴与所述中间轴通过第一万向节连接，β2为与所述转向机齿轮连接的输出轴与所述中间轴的夹角，所述输出轴与所述中间轴通过第二万向节连接，τ为所述输入轴与所述中间轴所在的第一平面与所述输出轴与所述中间轴所在的第二平面之间的平面夹角，φ为所述第一万向节与所述第二万向节的节叉相位角。进一步地，所述处理器还能够：在车辆启动时，获取方向盘转角传感器的方向盘转角传感器信息，根据所述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶转向角度检测方法，其特征在于，包括：/n获取方向盘助力电机的转子的电机转子角度；/n根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，所述涡轮与所述方向盘助力电机的转子连接，所述转向机齿轮为设置在转向机上的齿轮，所述转向机齿轮与所述涡轮通过中间轴连接，所述转向机与所述车轮连接；/n向自动驾驶转向控制单元输出所述涡轮转角、所述转向机齿轮转角、和/或所述车轮转角。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶转向角度检测方法，其特征在于，包括：
获取方向盘助力电机的转子的电机转子角度；
根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，所述涡轮与所述方向盘助力电机的转子连接，所述转向机齿轮为设置在转向机上的齿轮，所述转向机齿轮与所述涡轮通过中间轴连接，所述转向机与所述车轮连接；
向自动驾驶转向控制单元输出所述涡轮转角、所述转向机齿轮转角、和/或所述车轮转角。


2.根据权利要求1所述的自动驾驶转向角度检测方法，其特征在于，所述根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角、转向机齿轮的转向机齿轮转角、和/或车轮的车轮转角，具体包括：
将电机转子角度，根据预设的减速比，换算为涡轮的涡轮转角；或者
根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角，将所述涡轮转角输入中间轴传递函数，得到转向机齿轮的转向机齿轮转角；或者
根据电机转子角度，确定涡轮的涡轮转角，根据涡轮转角确定转向机齿轮的转向机齿轮转角，将所述转向机齿轮转角输入转向机齿轮车轮转角传递函数，得到车轮的车轮转角。


3.根据权利要求2所述的自动驾驶转向角度检测方法，其特征在于，所述中间轴传递函数为：ψ2＝arctan(tanψ1/cosβe)，其中：
ψ2为转向机齿轮转角、ψ1为涡轮转角；
βe^4＝β1^4+β2^4-2β1β2cos2(τ-φ)，其中：β1为与所述涡轮连接的输入轴与所述中间轴的夹角，所述输入轴与所述中间轴通过第一万向节连接，β2为与所述转向机齿轮连接的输出轴与所述中间轴的夹角，所述输出轴与所述中间轴通过第二万向节连接，τ为所述输入轴与所述中间轴所在的第一平面与所述输出轴与所述中间轴所在的第二平面之间的平面夹角，φ为所述第一万向节与所述第二万向节的节叉相位角。


4.根据权利要求1所述的自动驾驶转向角度检测方法，其特征在于，还包括：
在车辆启动时，获取方向盘转角传感器的方向盘转角传感器信息，根据所述方向盘转角传感器信息确定方向盘转角；
将根据电机转子角度所确定的涡轮转角与所述方向盘转角进行比对，得到所述涡轮转角与所述方向盘转角的差值作为第一差值，在车辆行驶过程中，基于所述第一差值对根据电机转子角度所确定的涡轮转角进行修正；或者
将根据电机转子角度所确定的转向机齿轮转角与所述方向盘转角进行比对，得到所述转向机齿轮转角与所述方向盘转角的差值作为第二差值，在车辆行驶过程中，基于所述第二差值对根据电机转子角度所确定的转向机齿轮转角进行修正；或者
将根据电机转子角度所确定的车轮转角与所述方向盘转角进行比对，得到所述车轮转角与所述方向盘转角的差值作为第三差值，在车辆行驶过程中，基于所述第三差值对根据电机转子角度所确定的车轮转角进行修正。


5.根据权利要求4所述的自动驾驶转向角度检测方法，其特征在于，所述在车辆启动时，获取方向盘转角传感器的方向盘转角传感器信息，根据所述方向盘转角传感器信息确定方向盘转角，具体包括：
在车辆启动时，获取方向盘的扭矩值及转向角速度，如果在预设持续时间内，方向盘的扭矩值小于等于预设扭矩阈值且方向盘的转向角速度小于等于预设转向角速度阈值，则获取方向盘转角传感器的方向盘转角传感器信息，根据所述方向盘转角传感器信息确定方向盘转角，并保存所述方向盘转角，否则，获取上一次车辆启动时所保存的方向盘转角。


6.一种自动驾驶转向角度检测电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：章圣聪，孙伟，汪勇，
申请(专利权)人：东风汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44