方向盘控制方法、装置、车辆及存储介质

技术领域

本申请涉及车辆领域，并且更具体地，涉及车辆领域中方向盘控制方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术

随着车辆智能化水平越来越高，越来越多的车辆配置有智能驾驶功能，比如自动驾驶功能或辅助驾驶功能,其中,在智能驾驶过程中,通常会涉及方向盘的自动控制,控制过程包括：根据整车信息确定车辆需要转向或变道，并生成方向盘的请求扭矩，根据请求扭矩控制方向盘转动，且方向盘根据请求扭矩的变化回正。

然而，方向盘在回正过程中通常会存在一定的扭矩控制死区，扭矩控制死区是指：请求扭矩已经变化，但是方向盘由于响应延迟及机械摩擦等原因，并未及时响应请求扭矩的变化，导致方向盘存在较大的控制延时，大大降低方向盘控制的实时性，存在一定的安全隐患，无法满足智能驾驶的需求。

发明内容

本申请提供了一种方向盘控制方法、装置、车辆及存储介质，该方法可以在方向盘处于扭矩控制死区时，对方向盘的请求扭矩进行扭矩补偿，从而可以降低扭矩控制死区对方向盘控制的影响，有效降低方向盘的控制延时，提升方向盘控制的实时性，进而可以提升车辆的安全性，满足智能驾驶的需求。

第一方面，提供了一种方向盘控制方法，该方法包括：获取方向盘的当前请求扭矩；根据所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩；根据所述当前请求扭矩和所述补偿扭矩控制所述方向盘转动。

通过上述技术方案，本申请实施例可以在方向盘处于扭矩控制死区时，对方向盘的请求扭矩进行扭矩补偿，从而可以降低扭矩控制死区对方向盘控制的影响，有效降低方向盘的控制延时，提升方向盘控制的实时性，进而可以提升车辆的安全性，满足智能驾驶的需求。

结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述根据所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩，包括：获取请求扭矩和补偿扭矩的第一对应关系；根据所述第一对应关系确定所述当前请求扭矩对应的补偿扭矩。

通过上述技术方案，由于对应关系可以准确反应请求扭矩和补偿扭矩之间的映射关系，因此本申请实施例可以通过请求扭矩确定补偿扭矩，提升补偿扭矩确定的准确性，进而可以提升方向盘控制的实时性。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在根据所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，还包括：获取方向盘的请求扭矩数据和实际转角数据；根据所述请求扭矩数据和所述实际转角数据确定实际扭矩控制死区；根据所述实际扭矩控制死区和所述请求扭矩数据标定所述第一对应关系。

通过上述技术方案，本申请实施例可以预先标定请求扭矩和补偿扭矩的对应关系，通过标定准确确定请求扭矩和补偿扭矩之间的映射关系，从而在使用时可以基于对应关系快速准确的确定补偿扭矩，提升方向盘控制的速度。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，获取车速、请求扭矩和补偿扭矩的第二对应关系；获取车辆的当前车速，根据所述第二对应关系确定当前车速和所述当前请求扭矩对应的补偿扭矩。

通过上述技术方案，由于对应关系可以准确反映车速、请求扭矩和补偿扭矩之间的映射关系，因此本申请实施例可以通过车速、请求扭矩确定补偿扭矩，可以提升补偿扭矩确定的准确性，进而可以提升方向盘控制的实时性。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在根据所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩获取车速、请求扭矩和补偿扭矩的对应关系之前，还包括：获取方向盘的请求扭矩数据、实际转角数据和车速数据；根据所述请求扭矩数据和所述实际转角数据确定实际扭矩控制死区；根据所述实际扭矩控制死区、所述请求扭矩数据和所述车速数据标定所述第二对应关系。

通过上述技术方案，预先标定请求扭矩和补偿扭矩的对应关系，通过标定准确确定请求扭矩和补偿扭矩之间的映射关系，从而在使用时可以基于对应关系快速准确的确定补偿扭矩，提升方向盘控制的速度。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述第二对应关系包括：所述车速与所述补偿扭矩成反比。

通过上述技术方案，由于车速较大时，方向盘的较大幅度转动容易导致车辆失控，因此本申请实施例中车速与补偿扭矩成反比，在车速较大时，补偿扭矩较小，从而在降低扭矩控制死区对方向盘控制的影响的同时，避免车辆失控，提升车辆的安全性。

结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在根据所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，还包括：获取上一个请求扭矩，并计算所述当前请求扭矩的绝对值和所述上一个请求扭矩的绝对值之间的实际差值；若所述实际差值小于预设值，则根据所述当前车速和所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩；若所述实际差值为所述预设值，则利用所述当前请求扭矩和上一个补偿扭矩控制所述方向盘转动；若所述实际差值大于所述预设值，则利用所述当前请求扭矩控制所述方向盘转动。

通过上述技术方案，本申请实施例可以根据相邻请求扭矩的大小确定方向盘的转动情况，若方向盘正在回正，则根据当前请求扭矩对应的补偿扭矩进行补偿，若方向盘的保持当前转动转角不变，则基于上一个请求扭矩的补充扭矩进行补偿，若方向盘增大转动角度，则及时响应请求扭矩，从而可以根据方向盘的转动情况及时调整扭矩补偿，提升方向盘控制的准确性。

第二方面，提供了一种方向盘控制装置，该装置包括：获取模块，用于获取方向盘的当前请求扭矩；确定模块，用于根据所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩；控制模块，用于根据所述当前请求扭矩和所述补偿扭矩控制所述方向盘转动。

结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述确定模块进一步用于：获取请求扭矩和补偿扭矩的第一对应关系；根据所述第一对应关系确定所述当前请求扭矩对应的补偿扭矩。

结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，还包括：第一标定模块，用于在根据所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，获取方向盘的请求扭矩数据和实际转角数据；根据所述请求扭矩数据和所述实际转角数据确定实际扭矩控制死区；根据所述实际扭矩控制死区和所述请求扭矩数据标定所述第一对应关系。

结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述确定模块进一步用于：获取车速、请求扭矩和补偿扭矩的第二对应关系；获取车辆的当前车速，根据所述第二对应关系确定当前车速和所述当前请求扭矩对应的补偿扭矩。

结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，还包括：第二标定模块，用于在根据所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，获取方向盘的请求扭矩数据和、实际转角数据和车速数据；根据所述请求扭矩数据和所述实际转角数据确定实际扭矩控制死区；根据所述实际扭矩控制死区、所述请求扭矩数据和所述车速数据标定所述第二对应关系。

结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述第二对应关系包括：所述车速与所述补偿扭矩成反比。

结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，还包括：计算模块，用于在根据所述当前车速和所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，获取上一个请求扭矩，并计算所述当前请求扭矩的绝对值和所述上一个请求扭矩的绝对值之间的实际差值；若所述实际差值小于预设值，则根据所述当前车速和所述当前请求扭矩确定所述方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩；若所述实际差值为所述预设值，则利用所述当前请求扭矩和上一个补偿扭矩控制所述方向盘转动；若所述实际差值大于所述预设值，则利用所述当前请求扭矩控制所述方向盘转动。

第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

附图说明

图1为本申请实施例的方向盘控制方法的流程图；

图2为本申请实施例的请求扭矩补偿逻辑图；

图3为本申请实施例的请求扭矩变化趋势的对比图；

图4为本申请实施例的方向盘控制方法的硬件组成图；

图5为本申请实施例的方向盘控制装置的示意图；

图6为本申请实施例的车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B：文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或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多个该特征。

图1是本申请实施例提供的一种方向盘控制方法的示意性流程图。

示例性的，如图1所示，该方向盘控制方法包括：

在步骤S101中，获取方向盘的当前请求扭矩。

需要说明的是，本申请实施例的方向盘控制方法，应用于车辆的智能驾驶场景，比如自动驾驶或辅助驾驶等，辅助驾驶例如车道保持辅助等。

以车道保持辅助为例，当车辆启动车道保持辅助功能时，根据车辆信息确定是否控制方向盘转动，因此本申请实施例可以获取车辆信息，根据车辆信息确定方向盘的当前请求扭矩。

在步骤S102中，根据当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩。

可以理解的是，本申请实施例可以根据车辆的当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩，从而实现可以针对具体的方向盘请求扭矩进行补偿，满足整车在不同请求扭矩下对于补偿扭矩的需求。

作为一种可能实现的方式，根据当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩，包括：获取请求扭矩和补偿扭矩的第一对应关系；根据第一对应关系确定当前请求扭矩对应的补偿扭矩。

其中，请求扭矩和补偿扭矩之间存在对应关系。

可以理解的是，由于对应关系可以准确反应请求扭矩和补偿扭矩之间的映射关系，因此本申请实施例可以根据请求扭矩和补偿扭矩的第一对应关系，即可以根据当前请求扭矩确定对应的补偿扭矩，提升补偿扭矩确定的准确性，进而可以提升方向盘控制的实时性。

在本申请实施例中，在根据当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，还包括：获取方向盘的请求扭矩数据和实际转角数据；根据请求扭矩数据和实际转角数据确定实际扭矩控制死区；根据实际扭矩控制死区和请求扭矩数据标定第一对应关系。

其中，扭矩控制死区为方向盘的请求扭矩与实际转角未同步变化的区域。

可以理解的是，本申请实施例可以根据方向盘的请求扭矩数据和实际转角数据确定实际扭矩控制死区，进一步根据实际扭矩控制死区和请求扭矩数据标定第一对应关系，通过标定准确确定请求扭矩和补偿扭矩之间的映射关系，从而在使用时可以基于对应关系快速准确的确定补偿扭矩，提升方向盘控制的速度。

具体而言，若实际扭矩控制死区过大，则可以根据请求扭矩的大小标定相对应的最佳补偿扭矩，最佳补偿扭矩的标定可以按从小到大逐渐递增的趋势，直到实车表现结果达到要求即可。

作为另一种可能实现的方式，根据当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩，包括：获取车速、请求扭矩和补偿扭矩的第二对应关系；获取车辆的当前车速，根据第二对应关系确定当前车速和当前请求扭矩对应的补偿扭矩。

其中，车速、请求扭矩和补偿扭矩之间存在对应关系。

可以理解的是，由于对应关系可以准确反映车速、请求扭矩和补偿扭矩之间的映射关系，因此本申请实施例可以根据车速、请求扭矩和补偿扭矩的第二对应关系，即可以根据当前车速和当前请求扭矩确定对应的补偿扭矩，确定在不同车速下以及不同请求扭矩下对于补偿扭矩的需求，由此可以提升补偿扭矩确定的准确性，进而可以提升方向盘控制的实时性。

举例而言，根据车速和请求扭矩确定补偿扭矩的关系表如表1所示，表1为车速、请求扭矩与补偿扭矩关系表，需要说明的是，表1中车速、当前请求扭矩均可进行标定，相邻两点之间标定值从两点之间线性取点，具体数值以实车表现为准。

表1

在本申请实施例中，在根据当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩获取车速、请求扭矩和补偿扭矩的对应关系之前，还包括：获取方向盘的请求扭矩数据、实际转角数据和车速数据；根据请求扭矩数据和实际转角数据确定实际扭矩控制死区；根据实际扭矩控制死区、请求扭矩数据和车速数据标定对应关系。

可以理解的是，本申请实施例可以根据方向盘的请求扭矩数据和实际转角数据确定实际扭矩控制死区，进一步根据实际扭矩控制死区、请求扭矩数据和车速数据标定第二对应关系。

在本申请实施例中，第二对应关系包括：车速与补偿扭矩成反比。

可以理解的是，由于在车速较大时，方向盘的较大幅度转动容易导致车辆失控，因此本申请实施例第二对应关系中车速与补偿扭矩成反比，在车速较大时，补偿扭矩较小，从而在降低扭矩控制死区对方向盘控制影响的同时，避免车辆失控，提升车辆的安全性。

在本申请实施例中，在根据当前车速和当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，还包括：获取上一个请求扭矩，并计算当前请求扭矩的绝对值和上一个请求扭矩的绝对值之间的实际差值；若实际差值小于预设值，则根据当前车速和当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩；若实际差值为预设值，则利用当前请求扭矩和上一个补偿扭矩控制方向盘转动；若实际差值大于预设值，则利用当前请求扭矩控制方向盘转动。

其中，预设值可以依据具体情况进行设定，比如可以设定为0，对此不做具体限定。

可以理解的是，本申请实施例可以根据相邻请求扭矩的大小确定方向盘的转动情况，若方向盘正在回正，则根据当前请求扭矩对应的补偿扭矩进行补偿，若方向盘的保持当前转动转角不变，则基于上一个请求扭矩的补充扭矩进行补偿，若方向盘增大转动角度，则及时响应请求扭矩，从而可以根据方向盘的转动情况及时调整扭矩补偿，提升方向盘控制的准确性。

具体而言，本申请实施例控制方向盘进行转动的逻辑如图2所示，补偿扭矩K只有在请求扭矩减小的时候才会介入，且当前请求扭矩与前一帧扭矩为同向，即：

(1)若当前请求扭矩A1的绝对值减去前一帧请求扭矩A2的绝对值为负值的时候，即|A1|-|A2|<0，从而给车辆提供更大的转向扭矩，使方向盘的角度能够及时发生转动，减小死区；

(2)若当前请求扭矩A1的绝对值减去前一帧请求扭矩A2的绝对值为正值，则不介入该补偿扭矩；

(3)若当前请求扭矩A1的绝对值与前一帧请求扭矩A2的绝对值相等，最终输出扭矩A3保持补偿后的扭矩。

在步骤S103中，根据当前请求扭矩和补偿扭矩控制方向盘转动。

可以理解的是，本申请实施例可以基于方向盘的当前请求扭矩和补偿扭矩控制方向盘转动，可以降低扭矩控制死区对方向盘控制的影响，提升方向盘控制的实时性，进而可以提升车辆的安全性，满足智能驾驶的需求。

综上，本申请实施例阐述的方向盘控制方法，增加了随车速和请求扭矩的补偿扭矩，在请求扭矩减小时对请求扭矩进行补偿，弥补响应延迟或机械上的摩擦，使得死区减小，过弯效果更优，未增加补偿扭矩与增加了补偿扭矩的请求扭矩的变化趋势对比如图3所示，图3中黑色为原有控制逻辑的请求扭矩，灰色为增加补偿扭矩的变化趋势。

本申请实施例的方向盘控制方法所使用的硬件，如图4所示，主要包括：上位机的信息采集单元、电子控制单元及EPS执行单元。

其中，信息采集单元：主要通过传感器采集车道信息和车辆自身行驶信息，例如车速，周期为20ms，发送给电子控制单元。电子控制单元：电子控制单元主要通过特定的算法对信息进行处理，并判断是否做出车道偏离修正的相应操作，即发出请求扭矩，周期为一帧，即20ms。执行单元：电子控制单元发出的请求扭矩传递到EPS执行单元，EPS执行相应的转向操作，从而实现车道保持功能。

根据本申请实施例提出的方向盘控制方法，可以在方向盘处于扭矩控制死区时，对方向盘的请求扭矩进行扭矩补偿，从而可以降低扭矩控制死区对方向盘控制的影响，有效降低方向盘的控制延时，提升方向盘控制的实时性，进而可以提升车辆的安全性，满足智能驾驶的需求。

图5是本申请实施例提供的一种方向盘控制装置的结构示意图。

示例性的，如图5所示，该装置10可以包括：获取模块100、确定模块200和控制模块300。

其中，获取模块100：用于获取方向盘的当前请求扭矩；

确定模块200：用于根据当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩；

控制模块300：用于根据当前请求扭矩和补偿扭矩控制方向盘转动。

在本申请实施例中，确定模块200进一步用于：获取请求扭矩和补偿扭矩的第一对应关系；根据第一对应关系确定当前请求扭矩对应的补偿扭矩。

在本申请实施例中，本申请实施例的装置10还包括：第一标定模块。

其中，第一标定模块用于在根据当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，获取方向盘的请求扭矩数据和实际转角数据；根据请求扭矩数据和实际转角数据确定实际扭矩控制死区；根据实际扭矩控制死区和请求扭矩数据标定第一对应关系。

在本申请实施例中，确定模块200进一步用于：获取车速、请求扭矩和补偿扭矩的第二对应关系；获取车辆的当前车速，根据第二对应关系确定当前车速和当前请求扭矩对应的补偿扭矩。

在本申请实施例中，本申请实施例的装置10还包括：第二标定模块。

其中，第二标定模块，用于在根据当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，获取方向盘的请求扭矩数据和、实际转角数据和车速数据；根据请求扭矩数据和实际转角数据确定实际扭矩控制死区；根据实际扭矩控制死区、请求扭矩数据和车速数据标定第二对应关系。

在本申请实施例中，第二对应关系包括：车速与补偿扭矩成反比。

在本申请实施例中，本申请实施例的装置10还包括：计算模块。

其中，计算模块，用于在根据当前车速和当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩之前，获取上一个请求扭矩，并计算当前请求扭矩的绝对值和上一个请求扭矩的绝对值之间的实际差值；若实际差值小于预设值，则根据当前车速和当前请求扭矩确定方向盘的扭矩控制死区的补偿扭矩；若实际差值为预设值，则利用当前请求扭矩和上一个补偿扭矩控制方向盘转动；若实际差值大于预设值，则利用当前请求扭矩控制方向盘转动。

根据本申请实施例提出的方向盘控制装置，可以在方向盘处于扭矩控制死区时，对方向盘的请求扭矩进行扭矩补偿，从而可以降低扭矩控制死区对方向盘控制的影响，有效降低方向盘的控制延时，提升方向盘控制的实时性，进而可以提升车辆的安全性，满足智能驾驶的需求。

图6为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括：

存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序。

处理器602执行程序时实现上述实施例中提供的方向盘控制方法。

进一步地，车辆还包括：

通信接口603，用于存储器601和处理器602之间的通信。

存储器601，用于存放可在处理器602上运行的计算机程序。

存储器601可能包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器601、处理器602和通信接口603独立实现，则通信接口603、存储器601和处理器602可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component，外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器601、处理器602及通信接口603，集成在一块芯片上实现，则存储器601、处理器602及通信接口603可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器602可能是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的方向盘控制方法。

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至少一个该特征。在本申请的描述中，“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申请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是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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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