CN110864667B - 一种舵轮转角测量方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种舵轮转角测量方法、装置、电子设备及可读存储介质，其中，该方法包括：根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，根据所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对所述滤波方程求解，以确定所述车辆的舵轮转角。采用上述方法，通过符合二轮车动力学模型车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，进而对所述滤波方程求解，确定所述车辆的舵轮转角，通过上述方法可以达到安装方便，减小测量所述车辆舵轮转角的工作量的效果。

Description

一种舵轮转角测量方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种舵轮转角测量方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

近年来，无人叉车得到了广泛推广，无人叉车是一种能够沿着预设路径自主行驶、自主作业的无人运输设备。无人叉车可以应用于工业生产、自动仓储等行业，具有减轻劳动强度、提高生产效率、节约人力成本等优点。

现有技术中，无人叉车舵轮转角的测量方法是在手动叉车的转向结构上增加随动齿轮，由随动齿轮带动旋转编码器进行测量，由于叉车的种类较多，针对不同的叉车都需要重新设计机械齿轮结构，重新选择合适的尺寸的旋转编码器，安装过程也比较复杂，为了实现对无人叉车舵轮转角的方便测量，需要对原有的测量方法进行改进，但是目前尚未提出有效的解决方法。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种舵轮转角测量方法、装置、电子设备及可读存储介质，以达到安装方便，减小测量叉车舵轮转角的工作量的效果。

主要包括以下几个方面：

第一方面，本申请实施例提供一种舵轮转角测量方法，所述舵轮转角测量方法包括：

根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，其中，所述车辆为符合二轮车动力学模型的车辆，所述舵轮转角和横摆角速度的关系为车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系；

根据所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对所述滤波方程求解，以确定所述车辆的舵轮转角。

在一种可能的实施方式中，所述车辆运动时的动态参数包括：

所述车辆运动时的车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力。

在一种可能的实施方式中，所述车辆车轮轮轴的物理参数包括：

所述车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角。

在一种可能的实施方式中，对所述滤波方程求解包括：

基于对所述车辆下一时刻运动状态的预设动态参数，对所述滤波方程进行递推，以得到递推方程；

将所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及所述横摆角速度的测量值代入到递推方程中求解。

第二方面，本申请实施例还提供一种舵轮转角测量装置，所述舵轮转角测量装置包括：

建立方程模块，用于根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，其中，所述车辆为符合二轮车动力学模型的车辆，所述舵轮转角和横摆角速度的关系为车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系；

确定模块，用于根据所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对所述滤波方程求解，以确定所述车辆的舵轮转角。

在一种可能的实施方式中，所述车辆运动时的动态参数包括：

所述车辆运动时的车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力。

在一种可能的实施方式中，所述车辆车轮轮轴的物理参数包括：

所述车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角。

在一种可能的实施方式中，对所述滤波方程求解包括：

基于对所述车辆下一时刻运动状态的预设动态参数，对所述滤波方程进行递推，以得到递推方程；

将所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及所述横摆角速度的测量值代入到递推方程中求解。

第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的舵轮转角测量方法的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的舵轮转角测量的步骤。

本申请实施例提供一种舵轮转角测量方法、装置、电子设备及可读存储介质，通过符合二轮车动力学模型的车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立该车辆在运动状态下的滤波方程，其中该舵轮转角和横摆角速度的关系为该车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系，即：只要符合二轮车动力学模型的车辆在运动状态下的舵轮转角和横摆角速度都满足此关系，再根据所述车辆运动时的动态参数、车辆车轮轮轴的物理参数以及由IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对上述滤波方程求解，即：通过递推的方式对上述滤波方程进行化简处理，再将上述车辆运动时的动态参数、车辆车轮轮轴的物理参数以及由IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值代入到递推后滤波方程中，进而求得该车辆在运动时的舵轮转角，与现有技术相比，在现有技术中，为了测量所述车辆运动时的舵轮转角，需要针对不同车辆的类型重新设计机械齿轮结构，重新选择合适尺寸的旋转编码器，因为需要机械齿轮带动旋转编码器来测量车辆运动时的横摆角速度，而安装机械齿轮和旋转编码器的过程也较为复杂，这样，很大程度上增加了测量所述车辆舵轮转角的工作量，本申请使用IMU来测量所述车辆运动时的横摆角速度，而使用IMU的好处是可将IMU放置在车辆的任何位置均可测出所述车辆在运动时的横摆角速度，不需要与其他机械结构相连，省去了重现设计机械齿轮以及安装机械齿轮和旋转编码器的环节，通过IMU测量出横摆角速度的值来确定所述车辆的舵轮转角，从而达到安装方便、减小了测量所述车辆舵轮转角的工作量的效果。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种舵轮转角测量方法的流程图；

图2示出了本申请实施例所提供的一种二轮车动力学模型示意图；

图3示出了本申请实施例所提供的另一种舵轮转角测量方法的流程图；

图4示出了本申请实施例所提供的一种舵轮转角测量装置的结构示意图；

图5示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

经研究发现，近年来，无人叉车得到了广泛推广，无人叉车在作业时需要通过舵轮去调整车的转向角度来实现自主行驶、自主作业。无人叉车可以应用于工业生产、自动仓储等行业，具有减轻劳动强度、提高生产效率、节约人力成本等优点，因此测量无人叉车在运动时的舵轮转角显得尤为重要。

现有技术中，无人叉车舵轮转角的测量方法是在手动叉车的转向结构上增加随动齿轮，由随动齿轮带动旋转编码器进行测量，由于叉车的种类较多，针对不同的叉车都需要重新设计机械齿轮结构，重新选择合适的尺寸的旋转编码器，而且转向结构与随动齿轮之间是机械结构连接，两者之间连接的精准度易受到安装的影响，导致舵轮转角的测量精度易受到影响，并且随动齿轮与旋转编码器的安装过程也比较复杂，费时费力。

鉴于此，本申请提供了一种舵轮转角测量方法，通过简单在车上设置惯性测量单元IMU，无需像旋转编码器那样进行高精度安装，可以有效降低前期设备安装等过程耗费的时间和精力，节省物力和人力，而且测量的过程不会因为安装的精度需求对检测结果产生过度的影响，可以实现对无人叉车舵轮转角的方便测量，有助于提高测量精度和便利度。

为便于对本申请进行理解，下面结合图1示出的本申请实施例所提供的一种舵轮转角测量方法流程图描述的内容对本申请实施例进行详细说明。

参见图1所示，图1示出了本申请实施例所提供的一种舵轮转角测量方法的流程图，所述方法包括步骤S101～S102，其中：

S101：根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，其中，所述车辆为符合二轮车动力学模型的车辆，所述舵轮转角和横摆角速度的关系为车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系。

在具体实施中，单舵轮驱动的车辆可以用简单的二轮车动力学模型表示，图2示出了本申请实施例所提供的一种二轮车动力学模型示意图，结合图2所示，根据二轮车动力学模型，对符合二轮车动力学模型的车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系进行推导，得到其舵轮转角和横摆角速度的关系为：

其中，上述式子中u表示车辆前后轮轴质点的速度，l表示车辆车轮轴距，δ表示车辆的舵轮转角，w表示车辆的横摆角速度，K为一个复合算式，其中，K的表达式可根据二轮车动力学模型推导为：

其中，m表示车辆的质量，l表示车辆车轮轴距，a表示质心到车辆前轴的距离，b表示质心到车辆后轴的距离，k₁和k₂分别表示车辆前后轮的侧偏刚度。根据上述舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程为：

其中，k为离散时间，w(k)为在k时刻车辆的横摆角速度，u(k)为k时刻车辆前后轮轴质点的速度，δ(k)为在k时刻车辆舵轮转角，V(k)为横摆角速度观测噪声。

S102：根据所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对所述滤波方程求解，以确定所述车辆的舵轮转角。

在具体实施中，在车辆作业时可以使用速度传感器和力学传感器等分别测出所述车辆运动时的车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力，即：测出车辆运动时的动态参数，使用测距仪和量角器等分别测出车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角，即：测出车辆车轮轮轴的物理参数，使用IMU测出所述车辆运动时产生的横摆角速度的值，然后使用上述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，结合上述滤波方程递推化简后的方程，计算出车辆的舵轮转角。

在一种可能的实施方式中，所述车辆运动时的动态参数包括：

所述车辆运动时的车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力。

在具体实施中，结合图2示出了本申请实施例所提供的一种二轮车动力学模型示意图，在试验中测出所述车辆运动时的动态参数，其中包括：所述车辆运动时的车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力，用V表示车辆行驶时的速度(m/s)，u表示车辆质心处的纵向速度(m/s)，v表示车辆质心处的横向速度(m/s)，u₁和u₂表示前后轮轴中点的速度(m/s)，F_Y1和F_Y2表示车辆前后轮的侧偏力。

在一种可能的实施方式中，所述车辆车轮轮轴的物理参数包括：

所述车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角。

在具体实施中，结合图2示出了本申请实施例所提供的一种二轮车动力学模型示意图，通过测量工具测出所述车辆车轮轮轴的物理参数，其中包括：所述车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角，用l表示车辆车轮的轴距(m)，a表示质心到车辆前轴的距离(m)，b表示质心到车辆后轴的距离(m)，β表示叉车质心处侧偏角(rad)，α₁和α₂分别表示所对应前后轮的侧偏角(rad)。

下面结合图3示出的本申请实施例所提供的另一种舵轮转角测量方法的流程图，如图3所示，该舵轮转角测量方法包括步骤S301～S302，其中：

S301：基于对所述车辆下一时刻运动状态的预设动态参数，对所述滤波方程进行递推，以得到递推方程。

在具体实施中，考虑过程噪声，将上述车辆的状态方程表示如下：

x(k+1)＝Ax(k)+Bi(k)+W(k)

其中，k为离散时间，i(k)为系统在k时刻的控制量，x为状态变量，W(k)为过程噪声。在工程实践中，传感器测量得到的横摆角速度中往往夹杂着干扰信号，采用滤波算法可以有效的降低噪声，基于对所述车辆下一时刻运动状态的预设动态参数，对所述滤波方程进行递推得到状态预测方程、状态更新方程、滤波增益矩阵方程、一步预测协方差阵方程以及协方差阵更新方程。

S302：将所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及所述横摆角速度的测量值代入到递推方程中求解。

在具体实施中，将试验得到所述车辆运动时的动态参数、测量得到的车辆车轮轮轴的物理参数以及惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，即：将所述车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力，所述车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角以及所述横摆角速度的测量值代入到上述协方差阵更新方程中得到在k时刻的舵轮角度的估计值。

进一步的，在确定出所述车辆的舵轮转角后，可以获取到所述车辆在运动过程中的预设转弯角度，然后将所述舵轮转角确定出所述车辆的实际转弯角度，通过所述预设转弯角度和所述实际转弯角度确定出两者之间的差值，使用所述差值对所述车辆的转弯运动进行补充，从而使得所述车辆完成转弯，减少自动控制过程和实际行驶中的误差。

基于同一申请构思，本申请实施例中还提供了与上述实施例提供的一种舵轮转角测量方法对应的一种舵轮转角测量装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请上述实施例的一种舵轮转角测量方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

参见图4所示，图4示出了本申请实施例所提供的一种舵轮转角测量装置400的功能模块图，如图4所示，一种舵轮转角测量装置400包括：

建立方程模块410，用于根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，其中，所述车辆为符合二轮车动力学模型的车辆，所述舵轮转角和横摆角速度的关系为车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系；

确定模块420，用于根据所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对所述滤波方程求解，以确定所述车辆的舵轮转角。

在一种可能实施方式中，所述车辆运动时的动态参数包括：

所述车辆运动时的车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力。

在一种可能实施方式中，所述车辆车轮轮轴的物理参数包括：

所述车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角。

在一种可能实施方式中，对所述滤波方程求解包括：

基于对所述车辆下一时刻运动状态的预设动态参数，对所述滤波方程进行递推，以得到递推方程；

将所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及所述横摆角速度的测量值代入到递推方程中求解。

基于同一申请构思，参见图5所示，为本申请实施例提供的一种电子设备500的结构示意图，包括：

处理器510、存储器520和总线530，所述存储器520存储有所述处理器510可执行的机器可读指令，当电子设备500运行时，所述处理器510与所述存储器520之间通过所述总线530进行通信，所述机器可读指令被所述处理器510运行时执行上述实施例所示的一种舵轮转角测量方法的步骤。

具体地，所述机器可读指令被所述处理器510执行时可以执行如下处理：

根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，其中，所述车辆为符合二轮车动力学模型的车辆，所述舵轮转角和横摆角速度的关系为车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系；

根据所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对所述滤波方程求解，以确定所述车辆的舵轮转角。

本申请实施例提供一种舵轮转角测量方法、装置、电子设备及可读存储介质，通过符合二轮车动力学模型的车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立该车辆在运动状态下的滤波方程，其中该舵轮转角和横摆角速度的关系为该车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系，即：只要符合二轮车动力学模型的车辆在运动状态下的舵轮转角和横摆角速度都满足此关系，再根据车辆运动时的动态参数、车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对上述滤波方程求解，即：通过递推的方式对上述滤波方程进行化简处理，再代入上述的车辆运动时的动态参数、车辆车轮轮轴的物理参数以及由IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值代入到递推后滤波方程中，进而求得该车辆的舵轮转角，与现有技术相比，在现有技术中，为了测量所述车辆运动时的舵轮转角，需要针对不同车辆的类型重新设计机械齿轮结构，重新选择合适尺寸的旋转编码器，因为需要机械齿轮带动旋转编码器来测量车辆运动时的横摆角速度，而安装机械齿轮和旋转编码器的过程也较为复杂，这样，很大程度上增加了测量所述车辆舵轮转角的工作量，本申请使用IMU来测量所述车辆运动时的横摆角速度，而使用IMU的好处是可将IMU放置在车辆的任何位置均可测出所述车辆在运动时的横摆角速度，不需要与其他机械结构相连，省去了重现设计机械齿轮以及安装机械齿轮和旋转编码器的环节，通过IMU测量出横摆角速度的值来确定所述车辆的舵轮转角，从而达到安装方便、减小了测量所述车辆舵轮转角的工作量的效果。

基于同一申请构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述实施例中任一项所述的一种舵轮转角测量方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种舵轮转角测量方法，其特征在于，所述舵轮转角测量方法包括：

根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，其中，所述车辆为符合二轮车动力学模型的车辆，所述舵轮转角和横摆角速度的关系为车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系；

根据所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对所述滤波方程求解，以确定所述车辆的舵轮转角；

所述根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，包括：

对符合二轮车动力学模型的车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系进行推导，得到其舵轮转角和横摆角速度的关系为：

其中，上述式子中u表示车辆前后轮轴质点的速度，l表示车辆车轮轴距，δ表示车辆的舵轮转角，w表示车辆的横摆角速度，K为一个复合算式，其中，K的表达式可根据二轮车动力学模型推导为：

其中，m表示车辆的质量，l表示车辆车轮轴距，a表示质心到车辆前轴的距离，b表示质心到车辆后轴的距离，k₁和k₂分别表示车辆前后轮的侧偏刚度；根据上述舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程为：

其中，k为离散时间，w(k)为在k时刻车辆的横摆角速度，u(k)为k时刻车辆前后轮轴质点的速度，δ(k)为在k时刻车辆舵轮转角，V(k)为横摆角速度观测噪声。

2.根据权利要求1所述的舵轮转角测量方法，其特征在于，所述车辆运动时的动态参数包括：

所述车辆运动时的车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力。

3.根据权利要求1所述的舵轮转角测量方法，其特征在于，所述车辆车轮轮轴的物理参数包括：

所述车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角。

4.根据权利要求1所述的舵轮转角测量方法，其特征在于，对所述滤波方程求解包括：

基于对所述车辆下一时刻运动状态的预设动态参数，对所述滤波方程进行递推，以得到递推方程；

将所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及所述横摆角速度的测量值代入到递推方程中求解。

5.一种舵轮转角测量装置，其特征在于，所述舵轮转角测量装置包括：

建立方程模块，用于根据车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程，其中，所述车辆为符合二轮车动力学模型的车辆，所述舵轮转角和横摆角速度的关系为车辆在预设速度下的舵轮转角和横摆角速度成正比关系；

确定模块，用于根据所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及由惯性测量单元IMU测出的所述车辆运动时产生的横摆角速度的测量值，对所述滤波方程求解，以确定所述车辆的舵轮转角；

所述建立方程模块，具体用于对符合二轮车动力学模型的车辆的舵轮转角和横摆角速度的关系进行推导，得到其舵轮转角和横摆角速度的关系为：

其中，上述式子中u表示车辆前后轮轴质点的速度，l表示车辆车轮轴距，δ表示车辆的舵轮转角，w表示车辆的横摆角速度，K为一个复合算式，其中，K的表达式可根据二轮车动力学模型推导为：

其中，m表示车辆的质量，l表示车辆车轮轴距，a表示质心到车辆前轴的距离，b表示质心到车辆后轴的距离，k₁和k₂分别表示车辆前后轮的侧偏刚度；根据上述舵轮转角和横摆角速度的关系，建立所述车辆在运动状态下的滤波方程为：

其中，k为离散时间，w(k)为在k时刻车辆的横摆角速度，u(k)为k时刻车辆前后轮轴质点的速度，δ(k)为在k时刻车辆舵轮转角，V(k)为横摆角速度观测噪声。

6.根据权利要求5所述的舵轮转角测量装置，其特征在于，所述车辆运动时的动态参数包括：

所述车辆运动时的车辆速度、质心处的纵向速度、质心处的横向速度、车轮前后轮轴中点的速度以及前后轮的侧偏力。

7.根据权利要求5所述的舵轮转角测量装置，其特征在于，所述车辆车轮轮轴的物理参数包括：

所述车辆的车轮轴距、质心到前后轮轴的距离、质心处侧偏角以及前后轮的侧偏角。

8.根据权利要求5所述的舵轮转角测量装置，其特征在于，对所述滤波方程求解包括：

基于对所述车辆下一时刻运动状态的预设动态参数，对所述滤波方程进行递推，以得到递推方程；

将所述车辆运动时的动态参数、所述车辆车轮轮轴的物理参数以及所述横摆角速度的测量值代入到递推方程中求解。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至4任一所述的舵轮转角测量方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至4任意一项所述的舵轮转角测量方法的步骤。

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