CN112590930A - 自主运行设备的转向角度确定方法、装置及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自主运行设备的转向角度确定方法、装置及计算机设备，其中，该方法包括如下步骤：获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，所述偏转角为所述目标点所在路段在所述航向角所在的坐标系中形成的夹角；根据所述自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定所述自主运行设备的转向角度。通过实施本发明，能够实现自主运行设备灵活跟踪复杂行驶路线，从而使自主运行设备安全、可靠地在道路上行驶，提高了自主运行设备运行的安全性。

Description

自主运行设备的转向角度确定方法、装置及计算机设备

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种自主运行设备的转向角度确定方法、装置及计算机设备。

背景技术

随着自动行驶技术的不断发展，基于自动行驶技术的自主运行设备也越来越多，例如，自动驾驶车辆、扫地机器人、足球比赛机器人等。这些自主运行设备通过感知设备感知自身运动状态信息、周围环境信息和交通状态信息，并通过这些信息设计合理的操作，使得这些自主运行设备可以安全、可靠地前进。而设计合理的操作控制这些自主运行设备尤为重要。

传统的比例－积分－微分(proportion－integral－differential，PID)控制，比例－微分(proportion－differential，PD)控制，比例－积分(proportion－integral，PI)控制，比例(proportion，P)控制均是针对线性系统进行控制，无法实现对自主运行设备中非线性系统的转向角度的控制，故亟待提出一种自主运行设备的转向角度确定方法实现对自主运行设备的运动控制，以适应复杂的运动环境，保证自主运行设备安全可靠地前进。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中针对线性系统的控制方法不适用于自主运行设备中非线性系统的转向角度的控制的缺陷，从而提供一种自主运行设备的转向角度确定方法、装置及计算机设备。

根据第一方面，本发明实施例公开了一种自主运行设备的转向角度确定方法，包括如下步骤：获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，所述偏转角为所述目标点所在路段在所述航向角所在的坐标系中形成的夹角；根据所述自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定所述自主运行设备的转向角度。

可选地，获取所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，包括：在预设地图中，根据所述自主运行设备的当前位置信息，确定所述自主运行设备所在路段前方多个第一目标点；从所述预设地图中获取所述多个第一目标点的位置信息和偏转角信息作为所述自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息。

可选地，所述方法还包括：根据预设条件和所述多个第一目标点的位置信息和偏转角信息，在所述多个第一目标点之间，确定第二目标点；将所述第一目标点和所述第二目标点的位置信息和偏转角信息作为所述自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息。

可选地，所述自主运行设备为自动驾驶车辆，所述根据所述自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定所述自主运行设备的转向角度，包括：根据所述自主运行设备的位置信息和所述自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息确定所述自主运行设备与每一个所述目标点的位置偏差以及根据所述自主运行设备的航向角信息和所述自主运行设备所在路段前方的多个目标点的偏转角信息确定所述自主运行设备与每一个所述目标点的角度偏差；根据所述角度偏差和所述位置偏差，计算所述自主运行设备向每一个所述目标点运行的前轮转向角度；根据所述自主运行设备向每一个所述目标点运行的前轮转向角度以及转向角度传动比确定所述自主运行设备的方向盘转向角度。

可选地，所述方向盘转向角度通过如下公式确定：

其中，Φ(t)为自动驾驶车辆的方向转向角度；n为目标点的个数；K^steer为自自动驾驶车辆的转向角度传动比；k_i为自动驾驶车辆要通过其所在路段上第i个目标点的前轮转向角度的权重值，k₁≥k₂≥k₃…≥k_n≥0，且k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1；L为自动驾驶车辆的轴距；x₀(t)、y₀(t)、θ₀(t)分别为自动驾驶车辆当前时刻在预设坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和航向角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻第i个目标点在所述航向角所在的坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和偏转角；α_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的位置偏差增益，α₁≥α₂≥α₃…≥α_n≥0；β_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的角度偏差增益，β₁≥β₂≥β₃…≥β_n≥0。

可选地，所述方向盘转向角度通过如下公式确定：

其中，Φ(t)为自动驾驶车辆的方向转向角度；n为目标点的个数；K^steer为自自动驾驶车辆的转向角度传动比；k_i为自动驾驶车辆要通过其所在路段上第i个目标点的前轮转向角度的权重值，k₁≥k₂≥k₃…≥k_n≥0，且k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1；L为自动驾驶车辆的轴距；x₀(t)、y₀(t)、θ₀(t)分别为自动驾驶车辆当前时刻在预设坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和航向角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻第i个目标点在所述航向角所在的坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和偏转角；α_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的位置偏差增益，α₁≥α₂≥α₃…≥α_n≥0；β_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的角度偏差增益，β₁≥β₂≥β₃…≥β_n≥0。

可选地，所述方法还包括：获取自主运行设备的速度信息和所述自主运行设备所在路段的交通状态信息；根据自主运行设备所在路段的交通状态信息调整所述自主运行设备的速度信息。

根据第二方面，本发明实施例还公开了一种自主运行设备的转向角度确定装置，包括：获取模块，用于获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，所述偏转角为所述目标点所在路段在所述航向角所在的坐标系中形成的夹角；确定模块，用于根据所述自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定所述自主运行设备的转向角度。

根据第三方面，本发明实施例还公开了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的自主运行设备的转向角度方法的步骤。

根据第四方面，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的自主运行设备的转向角度方法的步骤。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的自主运行设备的转向角度确定方法及装置，通过获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，偏转角为目标点所在路段在航向角所在的坐标系中形成的夹角，根据自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定自主运行设备的转向角度。本发明通过自主运行设备的位置信息和航向角信息以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息计算得到自主运行设备的转向角度，能够实现自主运行设备灵活跟踪复杂行驶路线，从而使自主运行设备安全、可靠地在道路上行驶，提高了自主运行设备运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例中自动驾驶车辆的一个具体示例图；

图2为本发明实施例中自主运行设备的转向角度方法的一个具体示例的流程图；

图3为本发明实施例中包括多个目标点的一个具体示例图；

图4为本发明实施例中自主运行设备的转向角度装置的一个具体示例的原理框图；

图5为本发明实施例中计算机设备的一个具体示例图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，是本发明的实施例的一个应用场景(自动驾驶车辆)的结构示意图，自动驾驶车辆结构包括：车身11、前轴左轮111、前轴右轮112、后轴左轮114、后轴右轮113、转向系统115、感知设备116、自动驾驶控制系统117、转向执行机构118以及方向盘119。自动驾驶车辆行驶过程中，需要确定方向盘119的转向角度进行转向控制，以适应复杂的道路。

本发明实施例公开了一种自主运行设备的转向角度确定方法，如图2所示，包括如下步骤：

S21：获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，偏转角为目标点所在路段在航向角所在的坐标系中形成的夹角。

示例性地，该位置信息和航向角信息可以通过全球定位系统或磁感应定位设备或者导航设备获取。自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息可以全部通过高精地图获取，也可以部分通过高精度地图获取，部分通过高精度地图获取得到目标点的位置信息和偏转角信息和预设条件获得。本发明实施例对该自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息均不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定。

上述坐标系可以为地球坐标系、也可以为自定义的坐标系，本发明实施例对该坐标系不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定。需要注意的是，自主运行设备的位置信息和航向角信息和自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息是同一个坐标系下的信息，高精地图也是根据该坐标系建立的。

偏转角为目标点所在路段在航向角所在的坐标系中形成的夹角，例如，如图3所示，对于目标点311，θ₁(t)为目标点311的偏转角。

S22：根据自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定自主运行设备的转向角度。

示例性地，该转向角度可以为前轮转向角度，例如，扫地机器人、足球比赛机器人等，也可以为方向盘转向角度，例如，自动驾驶车辆。本发明实施例对该转向角度不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际自主运行设备的种类确定。

根据自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定自主运行设备的转向角度可以为先根据自主运行设备的位置信息和自主运行设备前方的多个目标点的位置信息计算自主运行设备与每一个目标点的位置偏差，以及根据自主运行设备的航向角信息和自主运行设备前方的多个目标点的偏转角信息确定自主运行设备与每一个目标点的角度偏差，然后根据位置偏差和角度偏差计算自主运行设备向每一个目标点运行的前轮转向角度。对于自动驾驶车辆，再根据自主运行设备向每一个目标点运行的前轮转向角度以及转向角度传动比确定自主运行设备的方向盘转向角度。

具体地：

(22.1)根据自主运行设备的位置信息、航向角信息、自主运行设备所在路段第一个目标点的位置信息及偏转角信息，计算自主运行设备与其所在路段第一个目标点的位置偏差与角度偏差；

(22.2)根据步骤(22.1)中的自主运行设备与其所在路段第一个目标点的位置偏差和角度偏差、轴距信息计算自主运行设备要通过其所在路段上第一个目标点所需要的前轮转向角度；其中，轴距信息是自主运行设备的基本参数，自主运行设备说明书上有轴距信息，可以根据自主运行设备的型号，在网上查到自主运行设备的轴距信息，作为一个常量使用；

(22.3)采用步骤(22.1)-(22.2)同样方式，计算自主运行设备要通过其所在路段多个目标点所需要的前轮转向角度；

(22.4)对步骤(22.1)与(22.3)步骤中计算出的自主运行设备运行到每一个目标点的前轮转向角度，对每一个前轮转向角度进行加权求和，得到自主运行设备当前时刻的前轮转向角度；

(22.5)对于自动驾驶车辆，对步骤(22.4)中计算的自主运行设备当前时刻的前轮转向角度乘以转向系统转向角度传动比，得到方向盘转向角度，其中，转向系统的转向角度比是自动驾驶车辆的设计参数，可以通过车辆使用手册查找，也可以通过试验台测试。

本发明提供的自主运行设备的转向角度确定方法，通过获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，偏转角为目标点所在路段在航向角所在的坐标系中形成的夹角，根据自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定自主运行设备的转向角度。本发明通过自主运行设备的位置信息和航向角信息以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息计算得到自主运行设备的转向角度，能够实现自主运行设备灵活跟踪复杂行驶路线，从而使自主运行设备安全、可靠地在道路上行驶，提高了自主运行设备运行的安全性。

作为本发明实施例一个可选实施方式，上述步骤S21中的获取自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，包括：

首先，在预设地图中，根据自主运行设备的当前位置信息，确定自主运行设备所在路段前方多个第一目标点。

示例性地，该预设地图为高精度地图，该高精度地图是根据上述坐标系建立的，该预设地图中包括多个位置的位置信息和偏转角信息。根据自主运行设备的当前位置信息确定自主运行设备所在路段，从预设地图中确定自主运行设备所在路段前方的多个第一目标点。

其次，从预设地图中获取多个第一目标点的位置信息和偏转角信息作为自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息。

作为本发明实施例一个可选实施方式，该自主运行设备的转向角度确定方法还包括：

首先，根据预设条件和多个第一目标点的位置信息和偏转角信息，在多个第一目标点之间，确定第二目标点。

示例性地，该预设条件可以为预设距离差值，也可以为预设时间差值。相对应地，可以根据预设距离差值(例如，5m)在多个第一目标点之间，确定第二目标点，也可以根据预设时间差值(例如，2分钟)在多个第一目标点之间，确定第二目标点。本发明实施例对该预设条件不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定。

其次，将第一目标点和第二目标点的位置信息和偏转角信息作为自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息。

示例性地，第二目标点的位置信息和偏转角信息可以根据第一目标点的位置信息和偏转角信息以及预设条件计算得到。将第一目标点和第二目标点的位置信息和偏转角信息作为自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，得到更多的目标点信息，使得得到的转向角度更加准确。

如图3所示，图3中包括：自动运行设备所在道路32、当前时刻自动运行设备所在道路32上的第1个当前时刻目标点321即P₁(t)、第2个当前时刻目标点322即P₂(t)、第i个当前时刻目标点32i即P_i(t)、第n个当前时刻目标点32n即P_n(t)。M为自动驾驶车辆后轴左轮114的轮心与前轴右轮112的轮心的连线的中点；x₀(t)、y₀(t)分别为当前时刻M点在坐标系30中的X轴坐标和Y轴坐标；θ₀(t)为当前时刻自动驾驶车辆在坐标系30中的航向角；x₁(t)、y₁(t)、θ₁(t)分别为自动运行设备所在道路32上目标点321即P₁(t)在坐标系30中的X轴坐标、Y轴坐标、偏转角；x₂(t)、y₂(t)、θ₂(t)分别为当前时刻目标点322即P₂(t)在坐标系30中的X轴坐标、Y轴坐标、偏转角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻目标点32i即P_i(t)在坐标系30中的X轴坐标、Y轴坐标、偏转角；x_n(t)、y_n(t)、θ_n(t)分别为当前时刻目标点32n即P_n(t)在坐标系30中的X轴坐标、Y轴坐标、偏转角；的取值为1～n。

作为本发明实施例一个可选实施方式，方向盘转向角度通过如下公式确定：

其中，Φ(t)为自动驾驶车辆的方向转向角度；n为目标点的个数；K^steer为自自动驾驶车辆的转向角度传动比；k_i为自动驾驶车辆要通过其所在路段上第i个目标点的前轮转向角度的权重值，该权重值可以根据经验提前设定，只要满足k₁≥k₂≥k₃…≥k_n≥0，且k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1即可；L为自动驾驶车辆的轴距；x₀(t)、y₀(t)、θ₀(t)分别为自动驾驶车辆当前时刻在预设坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和航向角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻第i个目标点在航向角所在的坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和偏转角；α_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的位置偏差增益，该位置偏差增益可以根据经验提前设定，只要满足α₁≥α₂≥α₃…≥α_n≥0即可；β_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的角度偏差增益，该角度偏差增益可以根据经验提前设定，只要满足β₁≥β₂≥β₃…≥β_n≥0即可。

作为本发明实施例一个可选实施方式，方向盘转向角度还可以通过如下公式确定：

其中，Φ(t)为自动驾驶车辆的方向转向角度；n为目标点的个数；K^steer为自自动驾驶车辆的转向角度传动比；k_i为自动驾驶车辆要通过其所在路段上第i个目标点的前轮转向角度的权重值，该权重值可以根据经验提前设定，只要满足k₁≥k₂≥k₃…≥k_n≥0，且k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1即可；L为自动驾驶车辆的轴距；x₀(t)、y₀(t)、θ₀(t)分别为自动驾驶车辆当前时刻在预设坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和航向角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻第i个目标点在航向角所在的坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和偏转角；α_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的位置偏差增益，该位置偏差增益可以根据经验提前设定，只要满足α₁≥α₂≥α₃…≥α_n≥0即可；β_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的角度偏差增益，该角度偏差增益可以根据经验提前设定，只要满足β₁≥β₂≥β₃…≥β_n≥0即可。

计算得到自动驾驶车辆的方向盘转向角度后，将该方向盘转向角度发送至转向执行机构118，控制自动驾驶车辆的方向盘119的转动，使得自动驾驶车辆安全行驶。

作为本发明实施例一个可选实施方式，该自主运行设备的转向角度方法还包括：

首先，获取自主运行设备的速度信息和自主运行设备所在路段的交通状态信息。

示例性地，该速度信息可以由集成在感知设备116中的惯性导航设备获取，也可以由集成在感知设备116中的速度传感器获取。该所在路段的交通状态信息可以包括其他物体(比如路边的行人、车辆、动物等)，这些信息可以通过集成在感知设备116中的相机、激光雷达、毫米波雷达等获取。本发明实施例对该交通状态信息、交通状态信息的获取方法以及速度信息的获取方法不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定。

其次，根据自主运行设备所在路段的交通状态信息调整自主运行设备的速度信息。

示例性地，根据自主运行设备所在路段的交通状态信息调整自主运行设备的速度信息，例如，当自主运行设备所在路段存在其他物体时，可控制自主运行设备降低自身的行驶速度。

本发明实施例通过获取自主运行设备的速度信息和自主运行设备所在路段是否有其他物体，进而调整自主运行设备的速度，进一步保证自主运行设备运行的可靠性和安全性。

进一步地，还可以根据神经网络等融合感知技术得到其它物体的位置、行驶速度、行驶方向等，进而更加精确调整自主运行设备的速度。

本发明实施例还公开了一种自主运行设备的转向角度确定装置，如图4所示，包括：

获取模块41，用于获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，偏转角为目标点所在路段在航向角所在的坐标系中形成的夹角；具体实现方式见上述实施例中步骤S21的相关描述，在此不再赘述。

确定模块42，用于根据自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定自主运行设备的转向角度。具体实现方式见上述实施例中步骤S22的相关描述，在此不再赘述。

本发明提供的自主运行设备的转向角度确定装置，通过获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，偏转角为目标点所在路段在航向角所在的坐标系中形成的夹角，根据自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定自主运行设备的转向角度。本发明通过自主运行设备的位置信息和航向角信息以及自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息计算得到自主运行设备的转向角度，能够实现自主运行设备灵活跟踪复杂行驶路线，从而使自主运行设备安全、可靠地在道路上行驶，提高了自主运行设备运行的安全性。

作为本发明实施例一个可选实施方式，上述获取模块41包括：

第一目标点确定模块，用于在预设地图中，根据自主运行设备的当前位置信息，确定自主运行设备所在路段前方多个第一目标点；具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

获取子模块，用于从预设地图中获取多个第一目标点的位置信息和偏转角信息作为自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息。具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

作为本发明实施例一个可选实施方式，该自主运行设备的转向角度确定装置还包括：

第二目标点确定模块，用于根据预设条件和多个第一目标点的位置信息和偏转角信息，在多个第一目标点之间，确定第二目标点；具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

作为模块，用于将第一目标点和第二目标点的位置信息和偏转角信息作为自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息。具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

作为本发明实施例一个可选实施方式，自主运行设备为自动驾驶车辆，上述确定模块42包括：

偏转信息确定模块，用于根据自主运行设备的位置信息和自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息确定自主运行设备与每一个目标点的位置偏差以及根据自主运行设备的航向角信息和自主运行设备所在路段前方的多个目标点的偏转角信息确定自主运行设备与每一个目标点的角度偏差；具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

计算模块，用于根据角度偏差和位置偏差，计算自主运行设备向每一个目标点运行的前轮转向角度；具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

方向盘转向角度确定模块，用于根据自主运行设备向每一个目标点运行的前轮转向角度以及转向角度传动比确定自主运行设备的方向盘转向角度。具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

作为本发明实施例一个可选实施方式，方向盘转向角度通过如下公式确定：

其中，Φ(t)为自动驾驶车辆的方向转向角度；n为目标点的个数；K^steer为自自动驾驶车辆的转向角度传动比；k_i为自动驾驶车辆要通过其所在路段上第i个目标点的前轮转向角度的权重值，该权重值可以根据经验提前设定，只要满足k₁≥k₂≥k₃…≥k_n≥0，且k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1即可；L为自动驾驶车辆的轴距；x₀(t)、y₀(t)、θ₀(t)分别为自动驾驶车辆当前时刻在预设坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和航向角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻第i个目标点在航向角所在的坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和偏转角；α_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的位置偏差增益，该位置偏差增益可以根据经验提前设定，只要满足α₁≥α₂≥α₃…≥α_n≥0即可；β_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的角度偏差增益，该角度偏差增益可以根据经验提前设定，只要满足β₁≥β₂≥β₃…≥β_n≥0即可。

作为本发明实施例一个可选实施方式，方向盘转向角度还可以通过如下公式确定：

其中，Φ(t)为自动驾驶车辆的方向转向角度；n为目标点的个数；K^steer为自自动驾驶车辆的转向角度传动比；k_i为自动驾驶车辆要通过其所在路段上第i个目标点的前轮转向角度的权重值，该权重值可以根据经验提前设定，只要满足k₁≥k₂≥k₃…≥k_n≥0，且k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1即可；L为自动驾驶车辆的轴距；x₀(t)、y₀(t)、θ₀(t)分别为自动驾驶车辆当前时刻在预设坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和航向角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻第i个目标点在航向角所在的坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和偏转角；α_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的位置偏差增益，该位置偏差增益可以根据经验提前设定，只要满足α₁≥α₂≥α₃…≥α_n≥0即可；β_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的角度偏差增益，该角度偏差增益可以根据经验提前设定，只要满足β₁≥β₂≥β₃…≥β_n≥0即可。

作为本发明实施例一个可选实施方式，该自主运行设备的转向角度装置还包括：

信息获取模块，用于获取自主运行设备的速度信息和自主运行设备所在路段的交通状态信息；具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

调整模块，用于根据自主运行设备所在路段的交通状态信息调整自主运行设备的速度信息。具体实现方式见上述实施例中对应的步骤的相关描述，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图5所示，该计算机设备可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的自主运行设备的转向角度确定方法对应的程序指令/模块(例如，图4所示的获取模块41和确定模块42)。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的自主运行设备的转向角度确定方法。

存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图2所示实施例中的自主运行设备的转向角度确定方法。

上述计算机设备具体细节可以对应参阅图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种自主运行设备的转向角度确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，所述偏转角为所述目标点所在路段在所述航向角所在的坐标系中形成的夹角；

根据所述自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备的前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定所述自主运行设备的转向角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述自主运行设备的前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，包括：

在预设地图中，根据所述自主运行设备的当前位置信息，确定所述自主运行设备所在路段前方的多个第一目标点；

从所述预设地图中获取所述多个第一目标点的位置信息和偏转角信息作为所述自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

根据预设条件和所述多个第一目标点的位置信息和偏转角信息，在所述多个第一目标点之间，确定第二目标点；

将所述第一目标点和所述第二目标点的位置信息和偏转角信息作为所述自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自主运行设备为自动驾驶车辆，所述根据所述自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备的前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定所述自主运行设备的转向角度，包括：

根据所述自主运行设备的位置信息和所述自主运行设备所在路段前方的多个目标点的位置信息确定所述自主运行设备与每一个所述目标点的位置偏差以及根据所述自主运行设备的航向角信息和所述自主运行设备所在路段前方的多个目标点的偏转角信息确定所述自主运行设备与每一个所述目标点的角度偏差；

根据所述角度偏差和所述位置偏差，计算所述自主运行设备向每一个所述目标点运行的前轮转向角度；

根据所述自主运行设备向每一个所述目标点运行的前轮转向角度以及转向角度传动比确定所述自主运行设备的方向盘转向角度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方向盘转向角度通过如下公式确定：

其中，Φ(t)为自动驾驶车辆的方向转向角度；n为目标点的个数；K^steer为自自动驾驶车辆的转向角度传动比；k_i为自动驾驶车辆要通过其所在路段上第i个目标点的前轮转向角度的权重值，k₁≥k₂≥k₃…≥k_n≥0，且k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1；L为自动驾驶车辆的轴距；x₀(t)、y₀(t)、θ₀(t)分别为自动驾驶车辆当前时刻在预设坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和航向角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻第i个目标点在所述航向角所在的坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和偏转角；α_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的位置偏差增益，α₁≥α₂≥α₃…≥α_n≥0；β_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的角度偏差增益，β₁≥β₂≥β₃…≥β_n≥0。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方向盘转向角度通过如下公式确定：

其中，Φ(t)为自动驾驶车辆的方向转向角度；n为目标点的个数；K^steer为自自动驾驶车辆的转向角度传动比；k_i为自动驾驶车辆要通过其所在路段上第i个目标点的前轮转向角度的权重值，k₁≥k₂≥k₃…≥k_n≥0，且k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1；L为自动驾驶车辆的轴距；x₀(t)、y₀(t)、θ₀(t)分别为自动驾驶车辆当前时刻在预设坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和航向角；x_i(t)、y_i(t)、θ_i(t)分别为当前时刻第i个目标点在所述航向角所在的坐标系中的X轴坐标、Y轴坐标和偏转角；α_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的位置偏差增益，α₁≥α₂≥α₃…≥α_n≥0；β_i为当前时刻t自动驾驶车辆与其所在路段上第i个目标点的角度偏差增益，β₁≥β₂≥β₃…≥β_n≥0。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取自主运行设备的速度信息和所述自主运行设备所在路段的交通状态信息；

根据自主运行设备所在路段的交通状态信息调整所述自主运行设备的速度信息。

8.一种自主运行设备的转向角度确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，所述偏转角为所述目标点所在路段在所述航向角所在的坐标系中形成的夹角；

确定模块，用于根据所述自主运行设备的位置信息和航向角信息，以及所述自主运行设备前方的多个目标点的位置信息和偏转角信息，确定所述自主运行设备的转向角度。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-7任一所述的自主运行设备的转向角度确定方法的步骤。

10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的自主运行设备的转向角度确定方法的步骤。

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