方向轮转角计算方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本技术涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种方向轮转角计算方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术：

2.随着科学技术的发展，自动驾驶技术也逐渐发展。在实际应用过程中，执行自动驾驶任务的车辆可以根据当前行驶的环境周边信息自行规划出一条期望的行驶轨迹路线，同时可以结合当前执自动行驾驶任务的车辆当前行驶的轨迹路线来及时调整方向盘的转角，以使得当前执行自动驾驶任务的车辆当前的行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望的行驶轨迹路线不会偏差太大，从而可以确保执行自动驾驶任务的车辆可以按照自行规划的期望的行驶轨迹路线行驶。因此，当执行自动驾驶任务的车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望的行驶轨迹路线发生偏差时，车辆的方向盘可以通过调整方向盘的转角来修正车辆的行驶方向。
3.在车辆与车辆行驶的参考线之间的夹角增大时，利用线性模型计算车辆方向轮转角的误差也会增大，因此，利用线性模型计算得到的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角误差变大。

技术实现要素：

4.本技术旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本技术提供了一种方向轮转角计算方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中确定车辆方向轮转角误差大的技术缺陷。
5.一种方向轮转角计算方法，包括：
6.当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；
7.基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。
8.优选地，所述反向拉伸率的计算步骤，包括：
9.在重心投影点对所述目标车辆的行驶速度进行分解，分别获得所述重心处的非线性速度分量、线性速度分量；
10.将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率；
11.依据所述正向拉伸率，获得所述反向拉伸率。
12.优选地，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角的步骤，包括：
13.在非方向轮处对所述目标车辆的行驶速度进行分解，得到非方向轮线性速度分量；
14.利用所述反向拉伸率对所述非方向轮线性速度分量所表征的线性轨迹进行矫正，构建所述第一方向轮转角、反向拉伸率与目标方向轮转角的转换关系式；
15.依据所述转换关系式，计算出所述目标车辆的目标方向轮转角。
16.优选地，所述重心投影点是目标车辆的重心在行驶的道路上的投影点；
17.所述重心处的线性速度分量，包括目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的第一速率及沿道路法线方向的第二速率；
18.所述重心处的非线性速度分量，包括目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的第三速率及沿道路法线方向的第四速率。
19.优选地，所述将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率，包括：
20.将所述第一速率、第三速率相比，得到第一拉伸比；
21.将所述第二速率、第四速率相比，得到第二拉伸比；
22.将所述第一拉伸比、第二拉伸比代入到椭圆曲率公式，获得所述正向拉伸率。
23.优选地，确定所述目标车辆的第一方向轮转角的步骤包括：
24.获取所述目标车辆的实时速度；
25.根据所述实时速度，利用预设的线性模型确定所述目标车辆的非方向轮实时转动半径；
26.利用所述非方向轮实时转动半径，并获取所述目标车辆的方向轮轴线中点到非方向轮轴线中点的距离，计算出所述第一方向轮转角。
27.优选地，判断所述目标车辆的行驶方向是否发生横向移动，包括：
28.确定所述目标车辆的车身朝向与道路方向的第一夹角；
29.判断所述第一夹角是否大于预设的第一阈值；
30.若所述第一夹角大于所述第一阈值，则确定所述目标车辆的行驶方向发生横向移动。
31.优选地，所述预设的第一阈值的取值范围为[0
°
，20
°
]。
[0032]
一种方向轮转角计算装置，包括：
[0033]
第一计算单元，用于当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；
[0034]
第二计算单元，用于基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。
[0035]
一种方向轮转角计算设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；
[0036]
所述存储器中存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述方向轮转角计算方法的步骤。
[0037]
一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述方向轮转角计算方法的步骤。
[0038]
从以上介绍的技术方案可以看出，当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；在确定所述第一方向轮转角之后，可以基于预设的反向拉伸率，对所述
第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以有助于降低车辆横向运动的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角之间的误差，可以有效降低车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望行驶轨迹路线之间的偏差，并提高车辆行驶的准确性。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0040]
图1为本技术实施例提供的执行驾驶任务的车辆的三种行驶效果对比示意图
[0041]
图2为本技术实施例提供的一种实现方向轮转角计算方法的流程图；
[0042]
图3为本技术实施例提供的利用线性化方法分析车辆的即时运动轨迹的效果示意图；
[0043]
图4为本技术实施例提供的利用非线性化方法分析车辆的即时运动轨迹的效果示意图；
[0044]
图5为本技术实施例示例的一种方向轮转角计算装置结构示意图；
[0045]
图6为本技术实施例公开的一种方向轮转角计算设备的硬件结构框图。
具体实施方式
[0046]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0047]
在实际应用过程中，一般是根据运动学方程对执行驾驶任务的车辆的即时行驶轨迹做非线性化分析可以得到车辆沿车身向前的速度，并以此为基础计算车辆做横向运动所需要的方向轮转角，然而非线性化分析方法的计算量较大，并不能快速得到车辆做横向运动所需要的方向轮转角。在实际应用过程中，车辆在行驶过程中，由于计算车辆做横向运动的方向轮转角需要保证时效性，因此需要快速计算出执行驾驶任务的车辆做横向运动所需要的方向轮转角，因此，有人考虑将非线性化分析做了近似取值处理，将车辆的即时运动的方向盘转动轨迹视为一个圆形，并以此为基础，对车辆的即时运动做运动学线性化分析，可以快速得到车辆做横向运动所需要的方向轮转角。但是，通过线性化分析所得到的车辆做横向运行的方向轮转角往往误差比较大，容易导致车辆偏离预定的行驶轨迹路线。
[0048]
例如，如下图1所示，图1示例了执行驾驶任务的车辆的三种行驶效果对比示意图。
[0049]
在图1中，矩形框为执行驾驶任务的车辆在行驶过程中需要躲避的障碍物，虚曲线为执行驾驶任务的车辆期望的形式轨迹路线。
[0050]
由(b)效果图所示，若直接按照线性化分析得到的车辆做横向运动所需要的方向轮转角作为执行驾驶任务的车辆调整行驶方向的方向轮转角的话，通过跟着执行驾驶任务的车辆的行驶轨迹路线可以发现，随着车辆的行驶，车辆逐渐偏离了车辆的期望行驶轨迹
路线。
[0051]
由(c)效果示意图所示，若在按照线性化分析得到的车辆做横向运动所需要的方向轮转角的基础上，加上一个转角补偿角之后再作为执行驾驶任务的车辆调整行驶方向的方向轮转角的话，通过跟着执行驾驶任务的车辆的行驶轨迹路线可以发现，随着车辆的行驶，车辆是可以按照车辆的期望行驶轨迹路线来行驶的。
[0052]
由此可知，对线性化分析得到的车辆的方向轮转角做补偿计算是很有必要的。
[0053]
鉴于目前大部分的方向轮转角计算方案难以适应复杂多变的业务数据，为此，本技术人研究了一种方向轮转角计算方案，该计算方法可以通过对在目标车辆的控制终端，确定的目标车辆的第一方向轮转角进行补偿计算，得到车辆做横向运动的方向轮转角，有利于确保车辆可以按照预设的行驶轨迹路线行驶。
[0054]
本技术可以应用于任意一种可以实现方向轮转角计算的设备中，可选的，可以实现方向轮转角计算的设备可以是车载计算终端，也可以是计算能力足够强大的平板电脑、手机等具有数据处理能力的终端。
[0055]
下面结合图2，介绍本技术实施例给出的方向轮转角计算方法的流程，该流程可以包括以下几个步骤：
[0056]
步骤s101，当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角。
[0057]
具体地，在车辆行驶过程中，当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，调整不同的方向所需要的方向轮转角不一样，因此，在本技术实施例提供的方法中，在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角。以便可以根据第一方向轮转角来确定目标方向轮转角。
[0058]
例如，为了保证计算时效性，本技术实施例提供的方法可以利用线性化分析得到执行驾驶任务的车辆在做横向运动时所需要的方向轮转角。
[0059]
例如，可以利用预设的线性模型来计算执行驾驶任务的车辆在做横向运动时所需要的方向轮转角。
[0060]
步骤s102，基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。
[0061]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以利用线性化分析得到执行驾驶任务的车辆在做横向运动时所需要的方向轮转角，由上述介绍可知，通过线性化分析所得到的车辆做横向运行的方向轮转角往往误差比较大，容易引起车辆偏离预定的行驶轨迹路线。
[0062]
为了缩小方向轮转角的误差，可以对利用线性化分析得到执行驾驶任务的车辆在做横向运动时所需要的方向轮转角进行角度补偿之后，再将进行角度补偿之后得到的第二方向轮转角作为执行驾驶任务的车辆做横向运动所需要的目标方向轮转角。
[0063]
由于所述第一方向轮转角是利用车载计算终端基于简化的计算模型计算得到，根据试验可知，利用车载计算终端基于简化的计算模型计算得到的第一方向轮转角存在误差，需要利用预设的反向拉伸率对所述第一方向轮转角进行误差纠正，以便可以获得更加准确的方向轮转角。
[0064]
因此，为了进一步确定执行驾驶任务的车辆在做横向运动时所需要的目标方向轮
转角，可以确定所述目标车辆的第一方向轮转角之后，可以进一步基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，以便可以获得所述目标车辆的目标方向轮转角。
[0065]
由上述介绍的技术方案可知，当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；在确定所述第一方向轮转角之后，可以基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以有助于降低车辆横向运动的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角之间的误差，可以有效降低车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望行驶轨迹路线之间的偏差，并提高车辆行驶的准确性。
[0066]
由上述介绍可知，本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。接下来结合图3和图4，介绍所述预设的反向拉伸率的计算过程，该过程可以包括如下几个步骤：
[0067]
步骤s201，在重心投影点对所述目标车辆的行驶速度进行分解，分别获得所述重心处的非线性速度分量、线性速度分量。
[0068]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以利用线性化分析的方法来确定所述目标车辆的方向轮转角。
[0069]
在实际应用过程中，可以在车辆行驶的道路上，在车辆的重心投影点对所述目标车辆的行驶速度进行分解，分别获得车辆在所述重心处的非线性速度分量、线性速度分量。以便可以求解正向拉伸率。
[0070]
其中，
[0071]
所述重心投影点是目标车辆的重心在行驶的道路上的投影点；
[0072]
所述重心处的线性速度分量，包括目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的第一速率及沿道路法线方向的第二速率。
[0073]
所述重心处的非线性速度分量，包括目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的第三速率及沿道路法线方向的第四速率。
[0074]
如图3和图4所示，图3为本技术实施例提供的利用线性化方法分析车辆的即时运动轨迹的效果示意图；
[0075]
图4为本技术实施例提供的利用非线性化方法分析车辆的即时运动轨迹的效果示意图；
[0076]
记所述第一速率为：u
x
；
[0077]
则第二速率可以为：
[0078]
所述第三速率可以为：
[0079]
所述第四速率可以为：
[0080]
步骤s202，将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率。
[0081]
具体地，在实际应用过程中，当车辆在做横向运动时，车辆上的所有点都围绕着同一个圆心做轨迹移动，以此来完成方向的调整。
[0082]
线性化分析方法是将所述目标车辆在做横向运动时车辆上所有的点围绕着同一个圆心做的轨迹视为一个椭圆形轨迹。
[0083]
在实际行驶过程中，当车辆在做横向运动时，车辆上的所有点都围绕着同一个圆心做轨迹移动所形成的轨迹可以视为一个圆形轨迹。
[0084]
在本技术实施例提供的方法中，可以将所述目标车辆在所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹，将线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，在得到重心圆形轨迹和重心椭圆轨迹之后，可以进一步求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率。
[0085]
其中，为了提高计算效率，可以利用预设的线性模型计算所述非线性化速度分量，可以利用预设的非线性模型线性模型计算所述线性化速度分量。
[0086]
步骤s203，依据所述正向拉伸率，获得所述反向拉伸率。
[0087]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率，基于所述正向拉伸率，则可以确定所述重心椭圆形轨迹变换到重心圆形轨迹的反向拉伸率。以便可以用来计算目标方向轮转角。
[0088]
其中，所述正向拉伸率的数值与所述反向拉伸率的数值相等。
[0089]
由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以通过将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率。从而确定反向拉伸率，以便可以用来计算车辆的目标方向轮转角。本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以有助于降低车辆横向运动的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角之间的误差，可以有效降低车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望行驶轨迹路线之间的偏差，并提高车辆行驶的准确性。
[0090]
在实际应用过程中，本技术实施例提供的方法可以基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角，接下来介绍对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角的过程，该过程可以包括如下几个步骤：
[0091]
步骤s301，在非方向轮处对所述目标车辆的行驶速度进行分解，得到非方向轮线性速度分量。
[0092]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以利用线性化分析方法对所述目标车辆的速度进行分解，因此，可以在非方向轮处对所述目标车辆的行驶速度进行分解，由此可以得到非方向轮线性速度分量。
[0093]
其中，所述非方向轮线性速度分量可以为利用预设的线性模型计算得到的速度分量。
[0094]
步骤s302，利用所述反向拉伸率对所述非方向轮线性速度分量所表征的线性轨迹进行矫正，构建所述第一方向轮转角、反向拉伸率与目标方向轮转角的转换关系式。
[0095]
具体地，在确定所述非方向轮线性速度分量之后，可以根据所述目标车辆在重心投影处的非线性化速度分量与线性化速度分量之间的关系，利用所述反向拉伸率对所述非方向轮线性速度分量所表征的线性轨迹进行矫正，构建所述第一方向轮转角、反向拉伸率与目标方向轮转角的转换关系式，以便可以依据所述第一方向轮转角以及所述方向拉伸率
计算所述目标方向轮转角。
[0096]
其中，所述第一方向轮转角、反向拉伸率与目标方向轮转角的转换关系式可以包括如下：
[0097][0098]
其中，
[0099]
可以表示所述预设的反向拉伸率；
[0100]
θ1可以表示所述第一方向轮转角；
[0101]
θ2可以表示所述目标方向轮转角。
[0102]
步骤s303，依据所述转换关系式，计算出所述目标车辆的目标方向轮转角。
[0103]
具体地，由上述介绍可知，上述步骤可以确定所述第一方向轮转角、反向拉伸率与目标方向轮转角的转换关系式，因此，在确定所述第一方向轮转角之后，可以依据所述转换关系式以及所述预设的反向拉伸率，计算出所述目标车辆的目标方向轮转角。
[0104]
由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角，本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以有助于降低车辆横向运动的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角之间的误差，可以有效降低车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望行驶轨迹路线之间的偏差，并提高车辆行驶的准确性。
[0105]
由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个步骤：
[0106]
步骤s401，将所述第一速率、第三速率相比，得到第一拉伸比。
[0107]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以将所述目标车辆在所述中心处的行驶速度进行分解，由此可以得到所述第一速率、所述第三速率，由此可以将所述第一速率、第三速率相比，得到第一拉伸比，其中，所述第一拉伸比可以表征目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的轨迹拉伸比，即所述圆形轨迹与所述椭圆形轨迹在沿道路切线方向的拉伸比。
[0108]
所述第一拉伸比的计算公式可以包括如下：
[0109][0110]
其中，
[0111]
a可以表示所述第一拉伸比；
[0112]ux
可以表示所述第一速率；
[0113]
可以表示所述第三速率；
[0114]
可以表示执行驾驶任务的目标车辆的车轮朝向角度。
[0115]
步骤s402，将所述第二速率、第四速率相比，得到第二拉伸比。
[0116]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以将所述目标车辆在所述中心处的行驶速度进行分解，由此可以得到所述第二速率、所述第四速率，由此可以将所述第二速率、第四速率相比，得到第二拉伸比，其中，所述第一拉伸比可以表征目标车辆的行驶速度沿道路法线方向的轨迹拉伸比，即所述圆形轨迹与所述椭圆形轨迹在沿道路法线方向的拉伸比。
[0117]
所述第一拉伸比的计算公式可以包括如下：
[0118][0119]
其中，
[0120]
b可以表示所述第一拉伸比；
[0121]
可以表示所述第二速率；
[0122]
可以表示所述第四速率；
[0123]
可以表示执行驾驶任务的目标车辆的车轮朝向角度。
[0124]
步骤s403，将所述第一拉伸比、第二拉伸比代入到椭圆曲率公式，获得所述正向拉伸率。
[0125]
具体地，由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以计算得到所述第一拉伸比与所述第二拉伸比，
[0126]
将所述第一拉伸比、第二拉伸比代入到椭圆曲率公式，获得所述正向拉伸率。
[0127]
所述正向拉伸率的计算公式可以包括如下：
[0128][0129]
其中，
[0130]
k1可以表示利用预设的线性模型确定所述目标车辆在所述重心处的即时运动轨迹的第一曲率；
[0131]
k2可以表示对所述目标车辆在所述重心处的方向轮转角进行补偿后的即时运动轨迹的第二曲率；
[0132]
a可以表示所述目标车辆在所述目标点的速度沿切线方向的第一拉伸比；
[0133]
b可以表示所述目标车辆在所述目标点的速度沿法线方向的第二拉伸比；
[0134]
t可以表示车辆行驶的时间。
[0135]
由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率，以便可以依据所述正向拉伸率来求解所述反向拉伸率。以便可以基于所述反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角，本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以有助于降低车辆横向运动的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角之间的误差，可以有效降低车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望行驶轨迹路线之间的
偏差，并提高车辆行驶的准确性。
[0136]
由上述介绍可知，本技术实施例可以确定所述目标车辆的第一方向轮转角，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个步骤：
[0137]
步骤s501，获取所述目标车辆的实时速度。
[0138]
具体地，在实际应用过程中，当车辆发生横向移动时，车辆的方向轮转角与车辆的实时速度有关，因此，在确定所述目标车辆的第一方向轮转角之前，可以先获取所述目标车辆的实时速度，以便可以利用所述目标车辆的实时速度来计算所述第一方向轮转角。
[0139]
步骤s502，根据所述实时速度，利用预设的线性模型确定所述目标车辆的非方向轮实时转动半径。
[0140]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标车辆的实时速度，在确定所述实时速度之后，可以用所述实时速度来计算所述目标车辆的非方向轮实时转动半径。
[0141]
其中，
[0142]
计算所述非方向轮实时转动半径可以参考如下计算公式：
[0143][0144]
其中，
[0145]
r可以表示所述目标车辆的非方向轮实时转动半径；
[0146]
v可以表示所述目标车辆的实时速度；
[0147]
w可以表示所述目标车辆的角速度。
[0148]
步骤s503，利用所述非方向轮实时转动半径，并获取所述目标车辆的方向轮轴线中点到非方向轮轴线中点的距离，计算出所述第一方向轮转角。
[0149]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述非方向轮实时转动半径，所述目标车辆的方向轮转角与所述目标车辆的非方向轮实时转动半径有关，因此，在确定所述非方向轮实时转动半径之后，可以进一步获取所述目标车辆的方向轮轴线中点到非方向轮轴线中点的距离。继而可以利用预设的线性模型计算所述第一方向轮转角，以便可以用来计算所述目标车辆的目标方向轮转角。
[0150]
其中，可将所述目标车辆的方向轮轴线中点到非方向轮轴线中点的距离记为所述目标车辆的轴距，可以用符号l表示所述目标车辆的轴距。
[0151]
除此之外，还可以利用其它任意计算方法获取所述第一方向轮转角。
[0152]
例如，可以利用所述目标车辆的车身与所述目标车辆当前行驶的道路之间的夹角来计算所述第一方向轮转角。
[0153]
还可以根据预设的非线性模型来计算所述目标车辆的瞬时转弯半径，进一步计算所述第一方向轮转角。
[0154]
例如，所述第一方向轮转角的计算公式可以如下：
[0155][0156]
其中，
[0157]
θ可以表示所述第一方向轮转角；
[0158]
l可以表示所述目标车辆的轴距；
[0159]
r可以表示所述目标车辆的非方向轮实时转动半径。
[0160]
由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以通过车辆的非方向轮的实时转动半径或车辆的瞬时转弯半径或车辆的实时速度，来确定车辆的初始方向轮转角，以便可以依据车辆的初始方向轮转角来进行补偿计算来确定车辆的目标方向轮转角。本技术实施例提供的方向轮转角计算方法可以有助于降低车辆横向运动的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角之间的误差，可以有效降低车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望行驶轨迹路线之间的偏差，并提高车辆行驶的准确性。
[0161]
在实际应用过程中，当所述目标车辆的行驶方向发生横向移动的角度不大时，有可能车辆是轻微调整当前的行驶方向，不算是要做横向移动。在所述目标车辆的控制终端，确定的所述目标车辆的第一方向轮转角的误差不大，不需要将当前的行驶方向做横向调整，所述目标车辆可以直接按照所述第一方向轮转角来调整横向运动的方向，不会偏离期望的行驶轨迹路线。当所述目标车辆的行驶方向发生横向移动的角度超过一定的角度时，在所述目标车辆的控制终端，确定的所述目标车辆的第一方向轮转角的误差会偏大，此时车辆可能需要改变当前的行驶方向，转而做横向移动方向，接下来，介绍如何判断所述目标车辆的行驶方向是否发生横向移动的过程，该过程可以包括如下几个步骤：
[0162]
步骤s601，确定所述目标车辆的车身朝向与道路方向的第一夹角。
[0163]
具体地，当车辆的形式发生横向移动时。利用预设的方向轮转角的误差与车辆的车身朝向与道路方向之间的夹角有关。
[0164]
因此，若需要了解车辆是否需要做横向移动时。可以先确定所述目标车辆的车身朝向与道路方向的第一夹角。以便可以通过分析所述第一夹角的大小来确定车辆是否需要改变当前的行驶方向，做横向运动。
[0165]
步骤s602，判断所述第一夹角是否大于预设的第一阈值。
[0166]
具体地，由上述介绍可知，所述第一夹角的大小决定着所述第一方向轮转角的误差大小，因此，在确定所述第一夹角之后，可以判断所述第一夹角是否大于预设的第一阈值。
[0167]
通过判断所述第一夹角的大小与所述预设的第一阈值之间的关系来确定车辆是否需要调整当前的行驶方向，做横向移动。
[0168]
其中，所述预设的第一阈值的取值范围可以设置为[0
°
，20
°
]。
[0169]
其中，经试验可知，当所述预设的第一阈值取15
°
时，在所述目标车辆的控制终端，所确定的所述目标车辆的第一方向轮转角的误差会逐渐显示出来，这说明车辆是即将做横向移动。
[0170]
步骤s603，确定所述目标车辆的行驶方向发生横向移动。
[0171]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述第一夹角与所述预设的第一阈值之间的关系，若所述第一夹角大于所述预设的第一阈值，则说明在所述目标车辆的控制终端，确定的所述目标车辆的第一方向轮转角的误差会偏大，需要对所确定的所述第一方向轮转角进行补偿计算，同时也说明所述目标车辆的行驶方向发生横向移动。
[0172]
由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法通过分析所述第一夹角与预设的第一阈值之间的关系，判断车辆是否发生横向移动。以便可以确定是否需要计算车辆的方向轮转角。
[0173]
下面对本技术实施例提供的方向轮转角计算装置进行描述，下文描述的方向轮转角计算装置与上文描述的方向轮转角计算方法可相互对应参照。
[0174]
参见图5，图5为本技术实施例公开的一种方向轮转角计算装置结构示意图。
[0175]
如图5所示，该方向轮转角计算装置可以包括：
[0176]
第一计算单元101，用于当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；
[0177]
第二计算单元102，用于基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。
[0178]
从上述介绍的技术方案可知，当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，本技术实施例提供的方向轮转角计算装置可以利用第一计算单元101，在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；在确定所述第一方向轮转角之后，可以利用第二计算单元102，基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。本技术实施例提供的方向轮转角计算装置可以有助于降低车辆横向运动的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角之间的误差，可以有效降低车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望行驶轨迹路线之间的偏差，并提高车辆行驶的准确性。
[0179]
进一步可选地，所述反向拉伸率的计算步骤，可以包括：
[0180]
在重心投影点对所述目标车辆的行驶速度进行分解，分别获得所述重心处的非线性速度分量、线性速度分量；
[0181]
将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率；
[0182]
依据所述正向拉伸率，获得所述反向拉伸率；
[0183]
其中，所述重心投影点是目标车辆的重心在行驶的道路上的投影点；
[0184]
所述重心处的线性速度分量，包括目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的第一速率及沿道路法线方向的第二速率；
[0185]
所述重心处的非线性速度分量，包括目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的第三速率及沿道路法线方向的第四速率。
[0186]
进一步可选地，所述第二计算单元102可以包括：
[0187]
速度分量获取单元，用于在非方向轮处对所述目标车辆的行驶速度进行分解，得到非方向轮线性速度分量；
[0188]
转换关系获取单元，用于利用所述反向拉伸率对所述非方向轮线性速度分量所表征的线性轨迹进行矫正，构建所述第一方向轮转角、反向拉伸率与目标方向轮转角的转换关系式；
[0189]
目标方向轮转角计算单元，用于依据所述转换关系式，计算出所述目标车辆的目标方向轮转角。
[0190]
进一步可选地，所述将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性
速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率的执行过程，可以包括：
[0191]
将所述第一速率、第三速率相比，得到第一拉伸比；
[0192]
将所述第二速率、第四速率相比，得到第二拉伸比；
[0193]
将所述第一拉伸比、第二拉伸比代入到椭圆曲率公式，获得所述正向拉伸率。
[0194]
进一步可选地，确定所述目标车辆的第一方向轮转角的执行过程可以包括：
[0195]
获取所述目标车辆的实时速度；
[0196]
根据所述实时速度，利用预设的线性模型确定所述目标车辆的非方向轮实时转动半径；
[0197]
利用所述非方向轮实时转动半径，并获取所述目标车辆的方向轮轴线中点到非方向轮轴线中点的距离，计算出所述第一方向轮转角。
[0198]
进一步可选地，该装置还可以包括：
[0199]
判断单元，用于判断所述目标车辆的行驶方向是否发生横向移动；
[0200]
其中，所述判断单元可以包括：
[0201]
第一夹角确定单元，用于确定所述目标车辆的车身朝向与道路方向的第一夹角；
[0202]
判断子单元，用于判断所述第一夹角是否大于预设的第一阈值；
[0203]
方向移动确定单元，用于当所述判断子单元的执行结果为确定所述第一夹角大于所述第一阈值，确定所述目标车辆的行驶方向发生横向移动。
[0204]
进一步可选的，所述预设的第一阈值的取值范围可以为[0
°
，20
°
]。
[0205]
其中，上述方向轮转角计算装置所包含的各个单元的具体处理流程，可以参照前文方向轮转角计算方法部分相关介绍，此处不再赘述。
[0206]
本技术实施例提供的方向轮转角计算装置可应用于方向轮转角计算设备，如终端：车载计算终端、手机、电脑等。可选的，图6示出了方向轮转角计算设备的硬件结构框图，参照图6，方向轮转角计算设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。
[0207]
在本技术实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。
[0208]
处理器1可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路等；
[0209]
存储器3可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
[0210]
其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：实现前述终端方向轮转角计算方案中的各个处理流程。
[0211]
本技术实施例还提供一种可读存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：实现前述终端在方向轮转角计算方案中的各个处理流程。
[0212]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意
在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0213]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0214]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。各个实施例之间可以相互组合。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种方向轮转角计算方法，其特征在于，包括：当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反向拉伸率的计算步骤，包括：在重心投影点对所述目标车辆的行驶速度进行分解，分别获得所述重心处的非线性速度分量、线性速度分量；将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率；依据所述正向拉伸率，获得所述反向拉伸率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角的步骤，包括：在非方向轮处对所述目标车辆的行驶速度进行分解，得到非方向轮线性速度分量；利用所述反向拉伸率对所述非方向轮线性速度分量所表征的线性轨迹进行矫正，构建所述第一方向轮转角、反向拉伸率与目标方向轮转角的转换关系式；依据所述转换关系式，计算出所述目标车辆的目标方向轮转角。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重心投影点是目标车辆的重心在行驶的道路上的投影点；所述重心处的线性速度分量，包括目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的第一速率及沿道路法线方向的第二速率；所述重心处的非线性速度分量，包括目标车辆的行驶速度沿道路切线方向的第三速率及沿道路法线方向的第四速率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述重心处的非线性速度分量拟化为重心圆形轨迹、线性速度分量拟化为重心椭圆轨迹，求解所述重心圆形轨迹变换到重心椭圆轨迹的正向拉伸率，包括：将所述第一速率、第三速率相比，得到第一拉伸比；将所述第二速率、第四速率相比，得到第二拉伸比；将所述第一拉伸比、第二拉伸比代入到椭圆曲率公式，获得所述正向拉伸率。6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，确定所述目标车辆的第一方向轮转角的步骤包括：获取所述目标车辆的实时速度；根据所述实时速度，利用预设的线性模型确定所述目标车辆的非方向轮实时转动半径；利用所述非方向轮实时转动半径，并获取所述目标车辆的方向轮轴线中点到非方向轮轴线中点的距离，计算出所述第一方向轮转角。7.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，判断所述目标车辆的行驶方向是否发生横向移动，包括：确定所述目标车辆的车身朝向与道路方向的第一夹角；
判断所述第一夹角是否大于预设的第一阈值；若所述第一夹角大于所述第一阈值，则确定所述目标车辆的行驶方向发生横向移动。8.根据权利要求7任一项所述的方法，其特征在于，所述预设的第一阈值的取值范围为[0
°
，20
°
]。9.一种方向轮转角计算装置，其特征在于，包括：第一计算单元，用于当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；第二计算单元，用于基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。10.一种方向轮转角计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，以及存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述方向轮转角计算方法的步骤。11.一种可读存储介质，其特征在于：所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如权利要求1至8中任一项所述方向轮转角计算方法的步骤。

技术总结

本申请提供一种方向轮转角计算方法、装置、设备及可读存储介质，当目标车辆的行驶方向发生横向移动时，本申请实施例提供的方向轮转角计算方法可以在所述目标车辆的控制终端，确定所述目标车辆的第一方向轮转角；在确定所述第一方向轮转角之后，可以基于预设的反向拉伸率，对所述第一方向轮转角进行补偿计算，获得所述目标车辆的目标方向轮转角。本申请实施例提供的方向轮转角计算方法可以有助于降低车辆横向运动的方向轮转角与跟踪车辆自行规划的期望行驶轨迹路线所需要的方向轮转角之间的误差，可以有效降低车辆当前行驶轨迹路线与车辆自行规划的期望行驶轨迹路线之间的偏差，并提高车辆行驶的准确性。并提高车辆行驶的准确性。并提高车辆行驶的准确性。