本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种辅助车辆转向的方法，以及计算机可读存储介质、辅助车辆转向的系统和车辆。
背景技术：
随着人们对车辆安全的要求不断提高以及对车辆智能化的需求，近年来智能驾驶辅助技术迅速发展，如车道偏离预警或车道保持等驾驶辅助技术的系统，已经在部分车型上配备。以车道保持功能为例，相关技术中的车道保持系统，一般包括摄像头传感器和转向控制系统，摄像头识别车辆所在车道线，并计算车辆相对车道线的偏离程度，对转向控制系统发出转向请求，由转向控制系统完成车辆行驶轨迹的纠正，使得车辆在沿着车道线内安全行驶。但是，在有驾驶员操作的情况下车道保持系统只会预警不会主动调整车辆方向，车辆在转向时车道保持系统不能纠正驾驶员过度转向或转向不足。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种辅助车辆转向的方法，该方法可以主动调整车辆的转向，防止在车辆过弯时方向盘转向不足或转向过度，导致车辆偏离车道而发生事故。
本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质。
本发明第三方面实施例提出了一种辅助车辆转向的系统。
本发明第四方面实施例提出了一种车辆。
为解决上述问题，本发明第一方面实施例的辅助车辆转向的方法包括：采集车辆行驶道路的图像信息；根据所述图像信息计算实际道路轨迹；获取车辆的运行参数，并根据所述运行参数计算车辆预行轨迹；计算所述车辆预行轨迹与所述实际道路轨迹的轨迹偏差值；根据所述轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令；根据所述后轮转向命令控制后轮转向装置以调整所述车辆的后轮转向，以及根据所述差动制动命令控制电子制动器以调整内外侧车轮差动制动力。
根据本发明实施例的辅助车辆转向的方法，通过行驶道路的图像信息计算实际道路轨迹，并根据车辆运行参数计算车辆预行轨迹，以及在车辆预行轨迹与实际道路轨迹存在轨迹偏差值时，主动调整后轮转向和内外侧车轮差动制动力，即主动纠正车辆行驶轨迹，以追踪实际道路轨迹，达到辅助转向的效果，防止人为操作造成车辆行驶轨迹偏离实际车道轨迹，使车辆重回到车道线安全范围内行使，降低事故发生概率，提高了驾驶安全性能。
在一些实施例中，根据所述图像信息计算实际道路轨迹包括：根据所述图像信息识别所述车辆所在的车道线；根据所述车道线计算道路曲率；根据所述道路曲率确定所述实际道路轨迹。
在一些实施例中，根据所述轨迹偏差值调整所述车辆的后轮转向，以及调整内外侧车轮差动制动力包括：如果所述轨迹偏差值为正向偏差值，则控制车辆的后轮与前轮同向转动，并控制内侧车轮制动力小于外侧车轮制动力；如果所述轨迹偏差值为负向偏差值，则控制车辆的后轮与前轮反向转动，并控制内侧车轮制动力大于外侧车轮制动力。
在一些实施例中，所述辅助车辆转向的方法还包括：检测车辆的横摆角速度值；根据所述横摆角速度值校正所述后轮转向、所述内外侧车轮差动制动力。
在控制后轮的转向与车辆内外侧制动力的同时，根据横摆角速度值对车辆内外侧制动力与车轮转向的校正，可以提升车辆转向的性能，避免了因甩尾而造成的车辆侧翻现象。
本发明第二方面实施例的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现所述的辅助车辆转向的方法。
为了解决上述问题，本发明第三方面实施例的辅助车辆转向的系统包括：图像装置，用于采集车辆行驶道路的图像信息，并根据所述图像信息计算实际道路轨迹；参数采集传感器，用于采集车辆的运行参数；辅助转向控制器，用于根据所述运行参数计算车辆预行轨迹，并计算所述车辆预行轨迹与所述实际道路轨迹的轨迹偏差值，以及，根据所述轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令；电子制动器，用于根据所述差动制动命令调整车辆内外侧车轮差动制动力；后轮转向装置，用于根据所述后轮转向命令调整所述车辆的后轮转向。
根据本发明实施例的辅助车辆转向的系统，通过图像采集的方式获得车辆当前的道路轨迹，进而根据车辆的运行参数计算车辆的预行轨迹，以及获得预行轨迹与实际道路轨迹的偏差值，根据车辆运行参数与轨迹偏差值控制车轮内外侧的制动力与前后轮的转向，调整车辆道路轨迹，并且在人为操作方向盘的状态下，车辆道路轨迹的调整可以起到辅助作用，不会退出辅助转向功能，所以在车辆转弯不足或者转弯过度时，能够纠正车辆的道路轨迹，使车辆重回到车道线安全范围内行使，降低事故发生概率，提高了驾驶安全性能
在一些实施例中，所述图像装置包括：图像采集模块，用于采集车辆行驶道路的图像信息；数据处理模块，用于根据所述图像信息识别所述车辆所在的车道线，并根据所述车道线计算道路曲率，以及根据所述道路曲率确定所述实际道路轨迹。
在一些实施例中，所述辅助转向控制器在根据所述轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令时用于，在所述轨迹偏差值为正向偏差值时，输出第一后轮转向命令和第一差动制动命令，或者，在所述轨道偏差值为负向偏差值时，输出第二后轮转向命令和第二差动制动命令；所述电子制动器在调整所述车辆内外侧车轮差动制动力时用于，检测到所述第一差动制动命令，控制内侧车轮制动力小于外侧车轮制动力，或者，检测到所述第二差动制动命令，控制内侧车轮制动力大于外侧车轮制动力；所述后轮转向装置在调整所述车辆的后轮转向时用于，检测到所述第一后轮转向命令，控制车辆的后轮与前轮同向转动，或者，检测到所述第二后轮转向命令，控制车辆的后轮与前轮反向转动。
在一些实施例中，所述系统还包括：横摆角速度传感器，用于检测车辆的横摆角速度值；所述辅助转向控制器还用于，根据所述横摆角速度值校正所述后轮转向、所述内外侧车轮差动制动力。
为了解决上述问题，本发明第四方面实施例的车辆包括车体和所述的辅助车辆转向的系统。
本发明实施例的车辆，通过配置上面实施例的辅助车辆转向的系统，可以在人为操作转向使得车辆行驶轨迹偏离道路轨迹时，主动调整车辆行驶轨迹，使车辆重回到车道线安全范围内行使，降低了事故可能性，提高安全性。
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
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1是本发明一个实施例的具有辅助转向系统的车辆结构的示意图；
图2是本发明一个实施例的辅助车辆转向的方法的流程图；
图3是本发明另一个实施例的辅助车辆转向的方法的流程图；
图4是本发明另一个实施例的辅助车辆转向的方法的流程图；
图5是本发明另一个实施例的辅助车辆转向的方法的流程图；
图6是本发明一个实施例的辅助车辆转向的系统法的框图；
图7是本发明另一个实施例的辅助车辆转向的系统法的框图；
图8是本发明一个实施例的车辆的框图。
附图标记：
车辆1000；
辅助车辆转向的系统100、车体200；
图像装置10、参数采集传感器20、辅助转向控制器30、电子制动器40、后轮转向装置50、横摆角速度传感器60；
图像采集模块11、数据处理模块12。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
图1是根据本发明的一个实施例的具有辅助转向系统的车辆100结构的示意图，如图1所示，车辆包括前轮转向器1、方向盘转角传感器5、车速传感器8、后轮转角触感器9、减速器11、摄像头13、后轮转向器14、辅助转向控制器30、电子制动器40、后轮转向装置50、横摆角速度传感器60。其中，辅助转向控制器30分别与摄像头13、辅助转向各传感器、后轮转向控制器10、四个电子制动控制器2连接。
具体地，摄像头13是环境感知器件，与辅助转向控制器30相连，安装在车辆的头部，用于采集图像并经过分析得到车道线位置、方向以及车道轨迹信息，将处理后的信息传递给辅助转向控制器30；电子制动器40由电子制动控制器和制动执行机构组成，一共四个分别在车轮制动盘位置与辅助转向控制器30连接，不仅能接收踏板的制动命令，也响应辅助转向控制器30的制动命令；电子制动控制器通过制动执行机构准确响应制动命令；制动执行机构由电机、减速器、运动转换装置、制动钳构成，其中，运动转换装置用于将旋转运动转化为直线运动，制动执行机构的工作原理为：电子制动控制器接收到制动命令，驱动电机旋转通过减速器放大扭矩，再由运动转换装置推动制动钳夹紧制动盘，达到制动目的，其制动力大小可根据电机堵转电流精准控制；后轮转向装置50，其中控制器与辅助转向控制器30连接，电机通过减速器11与后轮转向器1410连接，后轮转向装置50的工作原理为：控制器接收辅助转向控制器30的转向指令，驱动电机旋转，电机经减速器11放大力矩带动后轮转向器1410工作控制后轮转向；后轮转角传感器9，检测后轮实际转角并反馈给辅助转向控制器30，通过反馈闭环准确控制后轮转角值方向盘转向传感器5，检测方向盘的速度与方向盘位置，通过辅助转向控制器30判断驾驶员操作是否在车道线范围内；横摆角速传感器7，在辅助转向时会改变横摆角速值，辅助转向控制器30检测车辆横摆角速度值并计算合理的差动制动值和后轮转向值，使车辆不会因横摆角速过大而甩尾等。
基于上面实施例的结构描述，下面参考附图描述本发明实施例的辅助车辆转向的方法,该方法可以主动调整车辆的转向，防止车辆过弯时方向盘转向不足或转向过度，导致车辆偏离车道而发生事故。
图2是根据本发明实施例的辅助辆转向的方法的流程图，如图2所示，辅助车辆转向的方法至少包括步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4、步骤s5和步骤s6，下面对每个步骤过程进行说明。
s1，采集车辆行驶道路的图像信息。
在实施例中，可以在车辆的头部安装环境感知器件例如摄像头，通过摄像头采集车辆驶行道路的图像信息。
s2，根据图像信息计算实际道路轨迹。
具体地，对行驶道路的图像信息进行处理，识别行驶道路中的车道线的位置、方向、弯度等信息，构建行驶道路的实际道路轨迹，并将实际道路轨迹信息传输给辅助车辆转向的控制器。
s3，获取车辆的运行参数，并根据所述运行参数计算车辆预行轨迹。
在实施例中，可以预存车辆运行模型算法，该算法与车辆的轴臂、轮臂、车速、方向盘转角等参数相关，在车辆行驶时，采集相关的运行参数例如行驶速度、方向盘转向，通过该车辆运行模型算法即可预判车辆即将行驶的轨迹，在本发明实施例中可以称之为车辆预行轨迹。
s4，计算车辆预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值。
例如，车辆在弯道行驶时，如果车辆转向合适，车辆将在车道靠中间的位置行驶，车辆预行轨迹与实际道路轨迹基本重合，即使两者存在偏差，该偏差也在可保证车辆沿行驶车道安全行驶的范围内，而当车辆转向不足或过度时，车辆预行轨迹将偏离实际道路轨迹，两者之间的偏差将大于可容忍的预设阈值，存在安全隐患，因此，可以基于轨迹偏差值来判断是否需要调整车辆转向。
具体地，辅助转向控制器可以通过内部算法计算出车辆的预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值，将轨迹偏差值与预设阈值进行比较，判断是否需要辅助车辆转向的系统工作，如果轨迹偏差值不超过预设阈值，则说明车辆可以在车道线内安全行驶，辅助车辆转向的系统无需干预调整转向，并重新检测；当轨迹偏差值超过预设阈值时，说明车辆预行轨迹将超出车道线外，需要辅助车辆转向以调整车辆的行驶轨迹，以使得车辆在车道线内安全行驶。
s5，根据轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令。
具体地，如果通过轨迹偏差值判断出车辆当前运行在非理想轨迹，则需要辅助车辆转向的系统调整车辆运行轨迹，辅助转向控制器根据车辆运行状态、方向盘角度位置、轨道偏差值等信息，计算出后轮转向角度值和差动制动力矩，并输出后轮转向命令和差动制动命令到后轮转向装置和四个电子制动器，进而控制车辆的转向。
s6，根据后轮转向命令控制后轮转向装置以调整车辆的后轮转向，以及根据差动制动命令控制电子制动器以调整内外侧车轮差动制动力。
具体地，后轮转向会影响车辆行驶轨迹，例如，车辆向左转弯时，此时前轮将向左转，如果后轮向左转，车辆的转弯半径相对较小，进而使得车辆行驶轨迹向左偏，而如果后轮向右转，车辆的转弯半径相对较大，相较于前轮与后轮同向来说，车辆行驶轨迹将偏右一些。
同样地，车辆内外侧车轮的制动力也会影响车辆的行驶轨迹，在本发明的实施例中，定义车辆转向那侧的前后车轮为内侧车轮，则另一侧的前后车轮为外侧车轮。例如，车辆向左转弯时，如果内侧车轮的制动力大于外侧车轮的制动力，则车辆的转弯半径相对较小，进而使得车辆行驶轨迹向左偏，而如果内侧车轮的制动力小于外侧车轮的制动力，则车辆的转弯半径将相对较大，相较于前种情况，车辆行驶轨迹将偏右一些。
因此，本发明实施例的辅助车辆转向的方法，在车辆预行轨迹与实际道路轨迹存在轨迹偏差时，为了使得车辆能够返回实际道路轨迹，提高驾驶安全性，调整车辆的后轮转向和内外侧车轮的制动力，以使得车辆的行驶轨迹能够追踪实际道路轨迹，防止行驶轨迹偏移实际车道而冲向对面车道造成事故，提高安全。
举例说明，车辆在转弯时，尤其是在山区、野外等弯路多且急的路况下，驾驶员容易疲劳，因转向过度或转向不足造成事故的可能性比较大，摄像头实时采集行驶道路的图像信息，并根据图像信息识别实际道路轨迹；同时，辅助转向控制器获取车辆运行参数例如车速和转向角度，计算车辆在此运行参数下的预行轨迹，并根据轨迹偏差值预判预行轨迹是否会偏离实际道路轨迹，即判断驾驶员操作转向盘是否转向过度或转向不足，如果是，则辅助转向控制器将主动纠正车辆转向，即纠正驾驶员操作方向盘的转向，根据轨迹偏差值确定后轮转向角度以及内外侧车轮的差动力矩，通过调节后轮转向和内外侧车轮的差动制动力，来调整车辆的行驶轨迹，防止车辆偏离实际道路轨迹而造成事故。也就是说，本发明实施例的方法，主动调整车辆行驶轨迹，在人为操作方向盘的状态下，也会对车辆转向进行纠正，不会退出辅助转向功能，使得车辆在车道线安全范围内行驶，提高驾驶安全性。
根据本发明实施例的辅助车辆转向的方法，通过行驶道路的图像信息计算实际道路轨迹，并根据车辆运行参数计算车辆预行轨迹，以及在车辆预行轨迹与实际道路轨迹存在轨迹偏差值时，主动调整后轮转向和内外侧车轮差动制动力，即主动纠正车辆行驶轨迹，以追踪实际道路轨迹，达到辅助转向的效果，防止人为操作造成车辆行驶轨迹偏离实际车道轨迹，提高安全性。
在一些实施例中，如图3所示，本发明实施例的方法在根据图像信息计算实际道路轨迹时可以包括步骤s21、s22和s23，具体如下。
s21，根据图像信息识别车辆所在的车道线。
s22，根据车道线计算道路曲率。
s23，根据道路曲率确定实际道路轨迹。
具体地，通过感知器件例如摄像头采集车道线信息，由内部算法根据车道线的位置、方向、弯度等信息计算得到道路的曲率，进而根据道路曲率计算出车辆的实际道路轨迹。
进一步地，在一些实施例中，如图4所示，本发明实施例的方法在调整后轮转向和内外侧车轮的差动制动力时可以包括步骤s61、步骤s62和步骤s63，具体如下。
s61，判断轨迹偏差值是否为正向偏差值。
在本发明实施例中，轨迹偏差值可以分为正值或负值，以区别车辆偏移实际道路轨迹的方向，可以定义车辆向转向侧偏离实际道路轨迹时，为正向偏离，即轨迹偏差值为正向偏差值，此时操作方向盘转向过度；反之，定义车辆向远离转向侧偏离实际道路轨迹时，为反向偏离，即轨迹偏差值为负向偏差值，此时操作方向转向不足。
判断轨迹偏差值为正向偏差值还是负向偏差值，在轨迹偏差值为正向偏差值时，即转向过度，则执行步骤s62，反之，在轨迹偏差值为负向偏差值时，即转向不足，则执行步骤s63。
s62，控制车辆的后轮与前轮同向转动，并控制内侧车轮制动力小于外侧车轮制动力，以使得车辆往与转弯方向相反的方向靠经，从而回到实际道路轨迹范围内。
s63，控制车辆的后轮与前轮反向转动，并控制内侧车轮制动力大于外侧车轮制动力，以使得车辆往转弯方向靠经，从而回到实际道路轨迹范围内。
举例说明，当车辆左转弯时，获得车辆预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值，当轨迹偏差值为正向偏差值时，说明当前车辆转弯过度，需调整车辆向外侧转动，则控制车辆后轮与前轮同向转动，同时控制车辆内侧车轮制动力小于外侧车轮制动力，使车辆向右侧转动以靠拢实际道路轨迹，重新回归车道线安全范围内；当轨迹偏差值为负向偏差值时，说明当前车辆转弯不足，需调整车辆向左侧转动，则控制车辆后轮与前轮反向转动，同时控制车辆内侧车轮制动力大于外侧车轮制动力，使车辆向左侧转动以靠拢实际道路轨迹，重新回归车道线安全范围内。通过主动调整车辆转向，可以纠正车辆人为操作转向过度或转向不足，使得车辆实时追踪实际道路轨迹，提高驾驶尤其是弯道驾驶时的安全性。
进一步地，在实施例中，如图5所示，辅助车辆转向的方法还包括步骤s7和步骤s8，具体如下。
步骤s7，检测车辆的横摆角速度值。
具体地，可以设置横摆角速度传感器，在车辆转弯控制时，可以通过横摆角速度传感器来检测车辆的横摆角速度值，并将检测数据传输给辅助转向控制器。
步骤s8，根据横摆角速度值校正后轮转向、内外侧车轮差动制动力。
具体地，当车辆转向过度时车辆偏离车道线范围，此时通过控制车轮转向与车辆内外侧车轮制动力以调整车辆的行驶轨迹，同时通过控制横摆角速度传感器辅助转向工作，辅助转向控制器根据检测到的横摆角速度值校正后轮转向角度和内外侧车轮的差动制动力，判断后轮转向角度或内外侧车轮的差动制动力是否过大，如果过大，例如，后轮转向角度超过设定角度值或者内外侧车轮的差动制动力相差超过设定制动力阈值，容易造成甩尾，则适当减小后轮转向角或内外侧车轮的差动制动力，提升车辆转向的性能，避免车辆因甩尾造成车辆侧翻。
概括来说，根据本发明实施例的辅助车辆转向的方法，当车辆因转向过度或者转向不足，使得车辆行驶轨迹超出车道线安全范围内时，可以通过图像采集的方式获得行驶道路信息，并计算实际道路轨迹，以及根据车辆当前的运行状态数据得到车辆预行轨迹，计算车辆预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值，根据轨迹偏差值控制车轮内外侧车轮的差动制动力和后轮的转向，调整车辆行驶轨迹到达理想车道范围内，实时追踪实际道路轨迹，达到辅助驾驶的效果，并且可以纠正驾驶员操作存在的转向过度或转向不足，在人为操作方向盘的状态下也不会退出辅助转向功能，可以主动调整车辆行驶轨迹，使车辆重回到车道线安全范围内行使，降低了事故可能性。同时根据横摆角速度值对车辆内外侧车辆的差动制动力与后轮转向进行校正，可以提升车辆转向的性能，避免因甩尾而造成的车辆侧翻现象。
本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现上面实施例的辅助车辆转向的方法。
下面参考附图描述本发明实施例的辅助车辆转向的系统，如图6所示，辅助车辆转向的系统100包括：图像装置10、参数采集传感器20、辅助转向控制器30、电子制动器40和后轮转向装置50。
其中，图像装置10，用于采集车辆行驶道路的图像信息，并根据图像信息计算实际道路轨迹；参数采集传感器20，用于采集车辆的运行参数；辅助转向控制器30，用于根据行驶速度值和方向盘转向值计算车辆预行轨迹，并计算车辆预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值，以及，根据轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令；电子制动器40，用于根据差动制动命令调整车辆内外侧车轮差动制动力；后轮转向装置50，用于根据后轮转向命令调整车辆的后轮转向。
具体地，图像装置10可以是在车辆头部安装的环境感知器件例如摄像头，通过摄像头采集车辆驶行道路的图像信息，参数采集传感器20可以获得车辆在行驶过程中的参数例如行驶速度、方向盘转向等，辅助转向控制器30中其中预存有与车辆的轴臂、轮臂、车速、方向盘转角等参数相关的车辆运行模型算法，基于该算法根据图像装置10采集的图像信息和参数采集传感器20获得的车辆运行参数可以计算出车辆即将行驶的轨迹，在本发明实施例中可以称之为车辆预行轨迹，以及计算出车辆预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值。如果通过轨迹偏差值判断出车辆当前运行在非理想轨迹，则需要辅助车辆转向的系统100调整车辆运行轨迹，辅助转向控制器30根据车辆运行状态、方向盘角度位置、轨道偏差值等信息，计算出后轮转向角度值和差动制动力矩，并输出后轮转向命令和差动制动命令到后轮转向装置50和四个电子制动器40，进而控制车辆的转向。
例如，车辆在弯道行驶时，如果车辆转向合适，车辆将在车道靠中间的位置行驶，车辆预行轨迹与实际道路轨迹基本重合，即使两者存在偏差，该偏差也在可保证车辆沿行驶车道安全行驶的范围内，而当车辆转向不足或过度时，车辆预行轨迹将偏离实际道路轨迹，两者之间的偏差将大于可容忍的预设阈值，存在安全隐患，因此，可以基于轨迹偏差值来判断是否需要调整车辆转向。
具体地，辅助转向控制器30可以通过内部算法计算出车辆的预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值，将轨迹偏差值与预设阈值进行比较，判断是否需要辅助车辆转向的系统100工作，如果轨迹偏差值不超过预设阈值，则说明车辆可以在车道线内安全行驶，辅助车辆转向的系统100无需干预调整转向，并重新检测；当轨迹偏差值超过预设阈值时，说明车辆预行轨迹将超出车道线外，需要辅助车辆转向以调整车辆的行驶轨迹，以使得车辆在车道线内安全行驶。
由于后轮转向会影响车辆行驶轨迹，例如，车辆向左转弯时，此时前轮将向左转，如果后轮向左转，车辆的转弯半径相对较小，进而使得车辆行驶轨迹向左偏，而如果后轮向右转，车辆的转弯半径相对较大，相较于前轮与后轮同向来说，车辆行驶轨迹将偏右一些。
同样地，车辆内外侧车轮的制动力也会影响车辆的行驶轨迹，在本发明的实施例中，定义车辆转向那侧的前后车轮为内侧车轮，则另一侧的前后车轮为外侧车轮。例如，车辆向左转弯时，如果内侧车轮的制动力大于外侧车轮的制动力，则车辆的转弯半径相对较小，进而使得车辆行驶轨迹向左偏，而如果内侧车轮的制动力小于外侧车轮的制动力，则车辆的转弯半径将相对较大，相较于前种情况，车辆行驶轨迹将偏右一些。
因此，本发明实施例的辅助车辆转向的系统100，在车辆预行轨迹与实际道路轨迹存在轨迹偏差时，为了使得车辆能够返回实际道路轨迹，提高驾驶安全性，通过后轮转向装置50调整车辆的后轮转向和内外侧车轮的制动力，以使得车辆的行驶轨迹能够追踪实际道路轨迹，防止行驶轨迹偏移实际车道而冲向对面车道造成事故，提高安全。
举例说明，车辆在转弯时，尤其是在山区、野外等弯路多且急的路况下，驾驶员容易疲劳，因转向过度或转向不足造成事故的可能性比较大，摄像头实时采集行驶道路的图像信息，并根据图像信息识别实际道路轨迹；同时，参数采集传感器20获取车辆运行参数例如车速和转向角度，辅助转向控制器30通过内部车辆运行模型算法计算车辆在此运行参数下的预行轨迹，并根据轨迹偏差值预判预行轨迹是否会偏离实际道路轨迹，即判断驾驶员操作转向盘是否转向过度或转向不足，如果是，则辅助转向控制器30将主动纠正车辆转向，即纠正驾驶员操作方向盘的转向，根据轨迹偏差值确定后轮转向角度以及内外侧车轮的差动力矩，通过后轮转向装置50调节后轮转向和内外侧车轮的差动制动力来调整车辆的行驶轨迹，防止车辆偏离实际道路轨迹而造成事故。也就是说，本发明实施例的系统，主动调整车辆行驶轨迹，在人为操作方向盘的状态下，也会对车辆转向进行纠正，不会退出辅助转向功能，使得车辆在车道线安全范围内行驶，提高驾驶安全性。
根据本发明实施例的辅助车辆转向的系统，通过行驶道路的图像信息计算实际道路轨迹，并根据车辆运行参数计算车辆预行轨迹，以及在车辆预行轨迹与实际道路轨迹存在轨迹偏差值时，主动调整后轮转向和内外侧车轮差动制动力，即主动纠正车辆行驶轨迹，以追踪实际道路轨迹，达到辅助转向的效果，防止人为操作造成车辆行驶轨迹偏离实际车道轨迹，提高安全性。
在实施例中，如图7所示，图像装置10包括图像采集模块11和数据处理模块12，其中：图像采集模块11，用于采集车辆行驶道路的图像信息，例如车辆所在的车道线；数据处理模块12，用于根据图像信息识别车辆所在的车道线，并根据车道线计算道路曲率，以及根据道路曲率确定实际道路轨迹。
具体地，通过感知器件例如摄像头采集车道线信息，由辅助转向控制器30的内部算法根据车道线的位置、方向、弯度等信息计算得到道路的曲率，进而根据道路曲率计算出车辆的实际道路轨迹。
进一步地，辅助转向控制器30在根据轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令时用于，在轨迹偏差值为正向偏差值时，输出第一后轮转向命令和第一差动制动命令，或者，在轨道偏差值为负向偏差值时，输出第二后轮转向命令和第二差动制动命令；电子制动器40在调整车辆内外侧车轮差动制动力时用于，检测到第一差动制动命令，控制内侧车轮制动力小于外侧车轮制动力，或者，检测到第二差动制动命令，控制内侧车轮制动力大于外侧车轮制动力；后轮转向装置50在调整车辆的后轮转向时用于，检测到第一后轮转向命令，控制车辆的后轮与前轮同向转动，或者，检测到第二后轮转向命令，控制车辆的后轮与前轮反向转动。
在本发明实施例中，轨迹偏差值分为正值或负值，以区别车辆偏移实际道路轨迹的方向，可以定义车辆向转向侧偏离实际道路轨迹时，为正向偏离，即轨迹偏差值为正向偏差值，此时操作方向盘转向过度；反之，定义车辆向远离转向侧偏离实际道路轨迹时，为反向偏离，即轨迹偏差值为负向偏差值，此时操作方向转向不足。当轨迹偏差值为正向偏差值时，即转向过度，则辅助转向控制器30输出第一后轮转向命令和第一差动制动命令到后轮转向装置50，当轨迹偏差值为负向偏差值时，即转向不足，则辅助转向控制器30输出第二后轮转向命令和第二差动制动命令到后轮转向装置50。
举例说明，当车辆左转弯时，获得车辆预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值，当轨迹偏差值为正向偏差值时，说明当前车辆转弯过度，需调整车辆向外侧转动，则控制车辆后轮与前轮同向转动，同时控制车辆内侧车轮制动力小于外侧车轮制动力，使车辆向右侧转动以靠拢实际道路轨迹，重新回归车道线安全范围内；当轨迹偏差值为负向偏差值时，说明当前车辆转弯不足，需调整车辆向左侧转动，则控制车辆后轮与前轮反向转动，同时控制车辆内侧车轮制动力大于外侧车轮制动力，使车辆向左侧转动以靠拢实际道路轨迹，重新回归车道线安全范围内。通过主动调整车辆转向，可以纠正车辆人为操作转向过度或转向不足，使得车辆实时追踪实际道路轨迹，提高驾驶尤其是弯道驾驶时的安全性。
在一些实施例中，如图7所示，辅助车辆转向的系统100还包括横摆角速度传感器60，用于检测车辆的横摆角速度值；辅助转向控制器30还用于，根据横摆角速度值校正后轮转向、内外侧车轮差动制动力。
具体地，当车辆转向过度时车辆偏离车道线范围，此时通过后轮转向装置50控制车轮转向与车辆内外侧车轮制动力以调整车辆的行驶轨迹，同时通过控制横摆角速度传感器60辅助转向工作，辅助转向控制器30根据检测到的横摆角速度值校正后轮转向角度和内外侧车轮的差动制动力，判断后轮转向角度或内外侧车轮的差动制动力是否过大，如果过大，例如，后轮转向角度超过设定角度值或者内外侧车轮的差动制动力相差超过设定制动力阈值，容易造成甩尾，则适当减小后轮转向角或内外侧车轮的差动制动力，提升车辆转向的性能，避免车辆因甩尾造成车辆侧翻。
概括来说，根据本发明实施例的辅助车辆转向的系统100，当车辆因转向过度或者转向不足，使得车辆行驶轨迹超出车道线安全范围内时，可以通过图像采集的方式获得行驶道路信息，并计算实际道路轨迹，以及根据车辆当前的运行状态数据得到车辆预行轨迹，计算车辆预行轨迹与实际道路轨迹的轨迹偏差值，根据轨迹偏差值控制车轮内外侧车轮的差动制动力和后轮的转向，调整车辆行驶轨迹到达理想车道范围内，实时追踪实际道路轨迹，达到辅助驾驶的效果，并且可以纠正驾驶员操作存在的转向过度或转向不足，在人为操作方向盘的状态下也不会退出辅助转向功能，可以主动调整车辆行驶轨迹，使车辆重回到车道线安全范围内行使，降低了事故可能性。同时根据横摆角速度值对车辆内外侧车辆的差动制动力与后轮转向进行校正，可以提升车辆转向的性能，避免因甩尾而造成的车辆侧翻现象。
下面参考附图描述本发明实施例的车辆，如图8所示，车辆1000包括上面实施例的辅助车辆转向的系统100和车体200。
本发明实施例的车辆1000，通过配置上面实施例的辅助车辆转向的系统100可以在车辆转弯不足或者转弯过度时，根据计算的轨迹偏差值控制车轮内外侧车轮的差动制动力和后轮的转向，调整车辆行驶轨迹到达理想车道范围内，实时追踪实际道路轨迹，达到辅助驾驶的效果，并且可以纠正驾驶员操作存在的转向过度或转向不足，在人为操作方向盘的状态下也不会退出辅助转向功能，可以主动调整车辆行驶轨迹，使车辆重回到车道线安全范围内行使，降低了事故可能性，同时根据横摆角速度值对车辆内外侧车辆的差动制动力与后轮转向进行校正，可以提升车辆转向的性能，避免因甩尾而造成的车辆侧翻现象，尤其是在野外、山区等险路较多的状况下，驾驶员由于疲劳驾驶更易发生事故，通过本发明实施例的车辆1000，可以更好的保障行车过程中人身安全。
本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被执行时，可实现上面实施例的辅助车辆转向的方法。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
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。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。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。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。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种辅助车辆转向的方法，其特征在于，包括：
采集车辆行驶道路的图像信息；
根据所述图像信息计算实际道路轨迹；
获取车辆的运行参数，并根据所述运行参数计算车辆预行轨迹；
计算所述车辆预行轨迹与所述实际道路轨迹的轨迹偏差值；
根据所述轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令；
根据所述后轮转向命令控制后轮转向装置以调整所述车辆的后轮转向，以及根据所述差动制动命令控制电子制动器以调整内外侧车轮差动制动力。
2.根据权利要求1所述的辅助车辆转向的方法，其特征在于，根据所述图像信息计算实际道路轨迹，包括：
根据所述图像信息识别所述车辆所在的车道线；
根据所述车道线计算道路曲率；
根据所述道路曲率确定所述实际道路轨迹。
3.根据权利要求1所述的辅助车辆转向的方法，其特征在于，根据所述后轮转向命令控制后轮转向装置以调整所述车辆的后轮转向，以及根据所述差动制动命令控制电子制动器以调整内外侧车轮差动制动力，包括：
如果所述轨迹偏差值为正向偏差值，则控制车辆的后轮与前轮同向转动，并控制内侧车轮制动力小于外侧车轮制动力；
如果所述轨迹偏差值为负向偏差值，则控制车辆的后轮与前轮反向转动，并控制内侧车轮制动力大于外侧车轮制动力。
4.根据权利要求1所述的辅助车辆转向的方法，其特征在于，所述辅助车辆转向的方法还包括：
检测车辆的横摆角速度值；
根据所述横摆角速度值校正所述后轮转向、所述内外侧车轮差动制动力。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-4任一项所述的辅助车辆转向的方法。
6.一种辅助车辆转向的系统，其特征在于，包括：
图像装置，用于采集车辆行驶道路的图像信息，并根据所述图像信息计算实际道路轨迹；
参数采集传感器，用于采集车辆的运行参数；
辅助转向控制器，用于根据所述运行参数计算车辆预行轨迹，并计算所述车辆预行轨迹与所述实际道路轨迹的轨迹偏差值，以及，根据所述轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令；
电子制动器，用于根据所述差动制动命令调整车辆内外侧车轮差动制动力；
后轮转向装置，用于根据所述后轮转向命令调整所述车辆的后轮转向。
7.根据权利要求6所述的辅助车辆转向的系统，其特征在于，所述图像装置包括：
图像采集模块，用于采集车辆行驶道路的图像信息；
数据处理模块，用于根据所述图像信息识别所述车辆所在的车道线，并根据所述车道线计算道路曲率，以及根据所述道路曲率确定所述实际道路轨迹。
8.根据权利要求6所述的辅助车辆转向的系统，其特征在于，
所述辅助转向控制器在根据所述轨迹偏差值输出后轮转向命令和差动制动命令时用于，在所述轨迹偏差值为正向偏差值时，输出第一后轮转向命令和第一差动制动命令，或者，在所述轨道偏差值为负向偏差值时，输出第二后轮转向命令和第二差动制动命令；
所述电子制动器在调整所述车辆内外侧车轮差动制动力时用于，检测到所述第一差动制动命令，控制内侧车轮制动力小于外侧车轮制动力，或者，检测到所述第二差动制动命令，控制内侧车轮制动力大于外侧车轮制动力；
所述后轮转向装置在调整所述车辆的后轮转向时用于，检测到所述第一后轮转向命令，控制车辆的后轮与前轮同向转动，或者，检测到所述第二后轮转向命令，控制车辆的后轮与前轮反向转动。
9.根据权利要求6所述的辅助车辆转向的系统，其特征在于，所述系统还包括：
横摆角速度传感器，用于检测车辆的横摆角速度值；
所述辅助转向控制器还用于，根据所述横摆角速度值校正所述后轮转向、所述内外侧车轮差动制动力。
10.一种车辆，其特征在于，包括车体和如权利要求6-9任一项所述的辅助车辆转向的系统。
技术总结