CN115180017B - 一种对方向盘转角进行补偿的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种对方向盘转角进行补偿的处理方法，所述方法包括：在自车处于自动驾驶状态时获取当前时刻k的方向盘控制指令C_k、前一时刻k‑1的补偿方向标志T_k‑1和方向盘转角补偿量G_k‑1、时刻k‑n的历史方向盘控制指令C_k‑n；根据T_k‑1、C_k‑n和C_k对当前时刻的补偿方向标志进行实时更新生成补偿方向标志T_k；根据自车转向间隙G_max、方向盘转角补偿量G_k‑1和补偿方向标志T_k对当前时刻的方向盘转角补偿量进行平滑处理生成方向盘转角补偿量G_k；根据方向盘转角补偿量G_k和方向盘控制指令C_k进行方向盘转角补偿生成对应的补偿控制指令C’。通过本发明可以提高横向控制稳定性。

Description

一种对方向盘转角进行补偿的处理方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种对方向盘转角进行补偿的处理方法。

背景技术

车辆自动驾驶系统的控制模块根据上游规划模块产生的规划路径输出对应的方向盘控制指令，并通过方向盘控制指令中的方向盘转角来对方向盘进行横向控制。车辆的转向系统再根据方向盘的实时转角带动车辆前轮进行同步转向。理论上方向盘转角与前轮转角之间是一个固定的比例关系，该比例也被称为方向盘-前轮转角比。但在实际场景中，车辆转向系统因为底盘转向机构连接不紧密、转向电机传动齿轮松动、转向伸缩节连接松动等原因容易产生转向间隙问题，即方向盘发生角度摆动之后车辆前轮不发生同步转动的情况。转向间隙问题会使得车辆横向控制的控制精度下降。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种对方向盘转角进行补偿的处理方法、电子设备及计算机可读存储介质；预先对自车的方形盘转向间隙进行离线辨识生成对应的自车转向间隙；并在车辆自动驾驶过程中，基于预设时段间隔对方向盘转向的相对方向标志进行实时更新，并基于相对方向标志、自车转向间隙对方向盘转角补偿量进行平滑处理，并基于处理后的方向盘转角补偿量对控制模块输出的理论方向盘转角进行补偿。通过本发明，可以基于方向盘转角补偿机制克服由车辆转向系统的转向间隙带来的横向控制精度下降问题、提高横向控制稳定性；还可以基于方向盘转角补偿量的平滑处理机制避免因过度补偿造成的方向盘转角震荡、方向盘来回晃动的问题，从而进一步提高司乘人员的乘坐感受。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供了一种对方向盘转角进行补偿的处理方法，所述方法包括：

在自车处于自动驾驶状态时，获取当前时刻k的方向盘控制指令C_k；并获取前一时刻k-1的补偿方向标志T_k-1和方向盘转角补偿量G_k-1；并按预设的时段间隔n获取对应的历史方向盘控制指令C_k-n，n>1；

根据所述补偿方向标志T_k-1、所述历史方向盘控制指令C_k-n和所述方向盘控制指令C_k对当前时刻的补偿方向标志进行实时更新生成对应的补偿方向标志T_k；

根据预设的自车转向间隙G_max、所述方向盘转角补偿量G_k-1和所述补偿方向标志T_k对当前时刻的方向盘转角补偿量进行平滑处理生成对应的方向盘转角补偿量G_k；

根据所述方向盘转角补偿量G_k和所述方向盘控制指令C_k进行方向盘转角补偿处理生成对应的补偿控制指令C'。

优选的，所述方法还包括定期在人工驾驶模式下对所述自车转向间隙G_max进行离线辨识，具体包括：

定期将自车的驾驶模式切换到人工驾驶模式，使自车进入人工驾驶状态；并在人工驾驶过程中，以不低于预设速度阈值v₀的速度进行直线匀速行驶直到行驶距离超过预设的距离阈值s₀为止；并在直线匀速行驶过程中，对自车底盘模块实时反馈的第一方向盘转角w_t、第一车速v_t和第一航向角速度ω_t进行采集生成对应的第一方向盘转角序列、第一车速序列和第一航向角速度序列；1≤t；

根据所述第一车速序列和所述第一航向角速度序列进行方向盘转角序列转换处理生成对应的第二方向盘转角序列；所述第二方向盘转角序列包括多个第二方向盘转角 L为预设的自车轴距，A为预设的方向盘-前轮转角比；

将所述第一方向盘转角序列中的数值最大和最小的所述第一方向盘转角w_t记为对应的第一最大方向盘转角w_1,max和第一最小方向盘转角w_1,min；并根据所述第一最大方向盘转角w_1,max和所述第一最小方向盘转角w_1,min计算对应的第一差值△w₁，Δw₁＝(w_1,max-w_1,min)/2；

将所述第二方向盘转角序列中的数值最大和最小的所述第二方向盘转角记为对应的第二最大方向盘转角w_2,max和第二最小方向盘转角w_2,min；并根据所述第二最大方向盘转角w_2,max和所述第二最小方向盘转角w_2,min计算对应的第二差值△w₂，Δw₂＝(w_2,max-w_2,min)/2；

根据所述第一差值△w₁和所述第二差值△w₂确定对应的所述自车转向间隙G_max，G_max＝|Δw₁-Δw₂|。

优选的，所述根据所述补偿方向标志T_k-1、所述历史方向盘控制指令C_k-n和所述方向盘控制指令C_k对当前时刻的补偿方向标志进行实时更新生成对应的补偿方向标志T_k，具体包括：

分别从所述历史方向盘控制指令C_k-n与所述方向盘控制指令C_k中提取出方向盘转角作为对应的第三方向盘转角w_k-n和第四方向盘转角w_k；并根据所述第三方向盘转角w_k-n和所述第四方向盘转角w_k计算生成对应的第三差值△w₃，Δw₃＝w_k-w_k-n；

当所述补偿方向标志T_k-1为-1且所述第三差值△w₃大于预设的正转角阈值α时，将所述补偿方向标志T_k设为1；当所述补偿方向标志T_k-1为-1且所述第三差值△w₃小于或等于所述正转角阈值α时，将所述补偿方向标志T_k设为与所述补偿方向标志T_k-1一致；α>0；

当所述补偿方向标志T_k-1为1且所述第三差值△w₃小于预设的负转角阈值-α时，将所述补偿方向标志T_k设为-1；当所述补偿方向标志T_k-1为1且所述第三差值△w₃大于或等于所述负转角阈值-α时，将所述补偿方向标志T_k设为与所述补偿方向标志T_k-1一致。

优选的，补偿方向标志T的取值包括1和-1，所述补偿方向标志T为1标识向左进行方向盘转角补偿，所述补偿方向标志T为-1标识向右进行方向盘转角补偿。

优选的，所述根据预设的自车转向间隙G_max、所述方向盘转角补偿量G_k-1和所述补偿方向标志T_k对当前时刻的方向盘转角补偿量进行平滑处理生成对应的方向盘转角补偿量G_k，具体包括：

根据所述自车转向间隙G_max、所述方向盘转角补偿量G_k-1和所述补偿方向标志T_k计算生成对应的第一补偿量G_1,k，G_1,k＝G_k-1+b·T_k；b为预设的补偿增量常数；

当所述第一补偿量G_1,k小于所述自车转向间隙G_max的负数-G_max时，设置对应的所述方向盘转角补偿量G_k＝-G_max；

当所述第一补偿量G_1,k大于所述自车转向间隙G_max时，设置对应的所述方向盘转角补偿量G_k＝G_max；

当所述第一补偿量G_1,k大于或等于所述负数-G_max且小于或等于所述自车转向间隙G_max时，设置对应的所述方向盘转角补偿量G_k＝G_1,k。

优选的，所述根据所述方向盘转角补偿量G_k和所述方向盘控制指令C_k进行方向盘转角补偿处理生成对应的补偿控制指令C'，具体包括：

从所述方向盘控制指令C_k中提取出方向盘转角作为对应的第五方向盘转角w_k；

根据所述方向盘转角补偿量G_k和所述第五方向盘转角w_k计算生成对应的第六方向盘转角w'，w'＝w_k+G_k；

由所述第六方向盘转角w'构成对应的所述补偿控制指令C'。

优选的，所述生成对应的补偿控制指令C'之后，所述方法还包括：

根据所述补偿控制指令C'对自车方向盘进行横向控制。

本发明实施例第二方面提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器和收发器；

所述处理器用于与所述存储器耦合，读取并执行所述存储器中的指令，以实现上述第一方面所述的方法步骤；

所述收发器与所述处理器耦合，由所述处理器控制所述收发器进行消息收发。

本发明实施例第三方面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存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法的指令。

本发明实施例提供了一种对方向盘转角进行补偿的处理方法、电子设备及计算机可读存储介质；预先对自车的方形盘转向间隙进行离线辨识生成对应的自车转向间隙；并在车辆自动驾驶过程中，基于预设时段间隔对方向盘转向的相对方向标志进行实时更新，并基于相对方向标志、自车转向间隙对方向盘转角补偿量进行平滑处理，并基于处理后的方向盘转角补偿量对控制模块输出的理论方向盘转角进行补偿。通过本发明，基于方向盘转角补偿机制克服了由车辆转向系统的转向间隙带来的横向控制精度下降问题、提高了横向控制稳定性；基于方向盘转角补偿量的平滑处理机制避免了因过度补偿造成的方向盘转角震荡、方向盘来回晃动的问题，提高了司乘人员的乘坐感受。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种对方向盘转角进行补偿的处理方法示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

自动驾驶系统通过本发明实施例一提供一种对方向盘转角进行补偿的处理方法，定期在人工驾驶模式下对自车的方形盘转向间隙进行离线辨识生成对应的自车转向间隙；并在车辆自动驾驶过程中，基于预设时段间隔对方向盘转向的相对方向标志进行实时更新，并基于相对方向标志、自车转向间隙对方向盘转角补偿量进行平滑处理，并基于处理后的方向盘转角补偿量对控制模块输出的理论方向盘转角进行补偿，再基于补偿后的方向盘控制指令对自车方向盘进横向控制；图1为本发明实施例一提供的一种对方向盘转角进行补偿的处理方法示意图，如图1所示，本方法主要包括如下步骤：

步骤1，定期在人工驾驶模式下对自车转向间隙G_max进行离线辨识；

这里，为避免不同时期的转向间隙变化过大，本发明实施例的自动驾驶系统会定期提醒工作人员对自车的方向盘转向间隙进行离线辨识，这个离线辨识所需的各项数据需要在人工驾驶模式下采集完成；

具体包括：步骤11，定期将自车的驾驶模式切换到人工驾驶模式，使自车进入人工驾驶状态；并在人工驾驶过程中，以不低于预设速度阈值v₀的速度进行直线匀速行驶直到行驶距离超过预设的距离阈值s₀为止；并在直线匀速行驶过程中，对自车底盘模块实时反馈的第一方向盘转角w_t、第一车速v_t和第一航向角速度ω_t进行采集生成对应的第一方向盘转角序列、第一车速序列和第一航向角速度序列；1≤t；

这里，速度阈值v₀为一个预先设定的匀速车速，默认为10km/h；距离阈值s₀为一个预先设定的直线行驶距离，可根据具体实施要求进行设定；自车底盘模块实时反馈的方向盘转角w_t即是人工驾驶的实时方向盘转角，实时反馈的车速v_t就是沿着设定直线方向的行驶速度，实时反馈的航向角速度ω_t实际就是自车实时航向角的时间一阶导数；基于公知的二自由度模型中前轮转向角δ与航向角速度ω、车速v的关联关系以及方向盘转角w与前轮转向角δ的比例关系w＝δ·A，我们可知方向盘转角w与航向角速度ω、车速v的关系为：/>L为预设的自车轴距、A为预设的方向盘-前轮转角比；

步骤12，根据第一车速序列和第一航向角速度序列进行方向盘转角序列转换处理生成对应的第二方向盘转角序列；

其中，第二方向盘转角序列包括多个第二方向盘转角

L为预设的自车轴距，A为预设的方向盘-前轮转角比；

这里，第二方向盘转角序列是以为依据，根据第一车速序列和第一航向角速度序列估算出的方向盘转角序列；此处，第一方向盘转角序列视为真实方向盘转角序列、第二方向盘转角序列为估算方向盘转角序列，若自车不存在转向间隙则二者之间的误差会较小，若自车存在转向间隙则二者之间的误差会较大，且自车转向间隙越大二者之间的误差越大；

步骤13，将第一方向盘转角序列中的数值最大和最小的第一方向盘转角w_t记为对应的第一最大方向盘转角w_1,max和第一最小方向盘转角w_1,min；并根据第一最大方向盘转角w_1,max和第一最小方向盘转角w_1,min计算对应的第一差值△w₁，

Δw₁＝(w_1,max-w_1,min)/2；

步骤14，将第二方向盘转角序列中的数值最大和最小的第二方向盘转角记为对应的第二最大方向盘转角w_2,max和第二最小方向盘转角w_2,min；并根据第二最大方向盘转角w_2,max和第二最小方向盘转角w_2,min计算对应的第二差值△w₂，

Δw₂＝(w_2,max-w_2,min)/2；

步骤15，根据第一差值△w₁和第二差值△w₂确定对应的自车转向间隙G_max，

G_max＝|Δw₁-Δw₂|。

这里，倘若自车完全不存在转向间隙问题，那么理论上第一、第二方向盘转角序列应基本相同，第一差值△w₁和第二差值△w₂也会基本相同，此时的自车转向间隙G_max等于0；倘若自车存在转向间隙问题，则第一方向盘转角序列的第一方向盘转角w_t的绝对值势必要大于第二方向盘转角序列中第二方向盘转角的绝对值，也就是/>第一差值△w₁也势必大于第二差值△w₂，此时的自车转向间隙G_max大于0。

需要说明的是，为提高自车转向间隙G_max的辨识准确度，本发明实施例每期对自车转向间隙进行离线辨识时，会预先设定一个重复次数M，并重复执行上述步骤11-15得到M个自车转向间隙，最终将M个自车转向间隙的平均值作为最后确认的自车转向间隙G_max。

步骤2，在自车处于自动驾驶状态时，获取当前时刻k的方向盘控制指令C_k；并获取前一时刻k-1的补偿方向标志T_k-1和方向盘转角补偿量G_k-1；并按预设的时段间隔n获取对应的历史方向盘控制指令C_k-n；

其中，时段间隔n>1，时段间隔n对应的时段时长可设为0.2秒；补偿方向标志T的取值包括1和-1，补偿方向标志T为1标识向左进行方向盘转角补偿，补偿方向标志T为-1标识向右进行方向盘转角补偿。

这里，方向盘控制指令C_k、历史方向盘控制指令C_k-n都是自动驾驶系统的控制模块输出的理论方向盘控制指令，指令中携带的方向盘转角并未考虑方向盘转向间隙、也未做过方向盘转向补偿。本发明实施例中方向盘转角的正负角度默认为左正右负，补偿方向标志T的取值包括1和-1，补偿方向标志T为1标识向左进行方向盘转角补偿，补偿方向标志T为-1标识向右进行方向盘转角补偿，也就是说若补偿方向标志T_k-1为1则说明前一时刻k-1对方向盘做了向左的转角补偿、若补偿方向标志T_k-1为-1则说明前一时刻k-1对方向盘做了向右的转角补偿。由后续步骤可知本发明实施例会对当前时刻的理论方向盘控制指令进行转角补偿，但补偿方式并不是直接使用自车转向间隙G_max进行方向盘转角叠加，而是基于一种在±G_max区间的转角补偿平滑机制进行逐步补偿，其目的是为了避免因单次过度补偿造成的方向盘转角震荡从而引起方向盘频繁发生来回晃动的问题，方向盘转角补偿量G_k-1就是前一时刻平滑机制输出的方向盘转角补偿量。

步骤3，根据补偿方向标志T_k-1、历史方向盘控制指令C_k-n和方向盘控制指令C_k对当前时刻的补偿方向标志进行实时更新生成对应的补偿方向标志T_k；

这里，补偿方向标志T_k的取值包括1和-1，补偿方向标志T_k为1标识本次应向左进行方向盘转角补偿，补偿方向标志T_k为-1标识本次应向右进行方向盘转角补偿；时段间隔n对应的时段时长可设为0.2秒；

具体包括：步骤31，分别从历史方向盘控制指令C_k-n与方向盘控制指令C_k中提取出方向盘转角作为对应的第三方向盘转角w_k-n和第四方向盘转角w_k；并根据第三方向盘转角w_k-n和第四方向盘转角w_k计算生成对应的第三差值△w₃，Δw₃＝w_k-w_k-n；

这里，在自动驾驶系统处理转向时，固定时间间隔的两个同向方向盘转角的角度差即第三差值△w₃不会超出一个经验范围，倘若超出则说明转向过度应做适当的反向回调；这个经验范围常规为一个取值为正的经验阈值α的正负值区间即±α之间的取值区间；

需要说明的是，在计算第三差值△w₃时理论上会默认使用前一时刻k-1与当前时刻k的方向盘控制指令中的方向盘转角的角度差来做第三差值△w₃，但这种处理方式有一个问题：用作判断的经验范围[-α,α]会被设成一个相对较小的阈值区间范围，这个问题很容易在后续的步骤32、33中引发频繁的补偿方向标志切换，从而造成方向盘转角震荡、引起方向盘频繁发生来回晃动；所以，本发明实施例并未基于前后时刻的角度差来做第三差值△w₃，而是预先设定一个经验时段间隔即时段间隔n，再基于时刻k-n的历史方向盘控制指令C_k-n与当前时刻k的方向盘控制指令C_k中的方向盘转角的角度差来做第三差值△w₃，这样用作判断的经验范围[-α,α]就可被设成一个相对较大的阈值区间范围，就能降低后续步骤32、33中降低补偿方向标志的切换频率；

步骤32，当补偿方向标志T_k-1为-1且第三差值△w₃大于预设的正转角阈值α时，将补偿方向标志T_k设为1；当补偿方向标志T_k-1为-1且第三差值△w₃小于或等于正转角阈值α时，将补偿方向标志T_k设为与补偿方向标志T_k-1一致；α>0；

这里，正转角阈值α就是上文所述经验范围[-α,α]的右边界值；当补偿方向标志T_k-1为-1且第三差值△w₃大于α时，说明在前次右转补偿之后产生转向过度问题、需要做适当的反向回调，因此将补偿方向标志T_k改为1；当补偿方向标志T_k-1为-1且第三差值△w₃小于或等于α时，说明在前次右转补偿之后未产生转向过度问题、无需变更补偿方向标志；

步骤33，当补偿方向标志T_k-1为1且第三差值△w₃小于预设的负转角阈值-α时，将补偿方向标志T_k设为-1；当补偿方向标志T_k-1为1且第三差值△w₃大于或等于负转角阈值-α时，将补偿方向标志T_k设为与补偿方向标志T_k-1一致。

这里，负转角阈值-α就是上文所述经验范围[-α,α]的左边界值；当补偿方向标志T_k-1为1且第三差值△w₃小于-α时，说明在前次左转补偿之后产生转向过度问题、需要做适当的反向回调，因此将补偿方向标志T_k改为-1；当补偿方向标志T_k-1为1且第三差值△w₃大于或等于-α时，说明在前次左转补偿之后未产生转向过度问题、无需变更补偿方向标志。

步骤4，根据预设的自车转向间隙G_max、方向盘转角补偿量G_k-1和补偿方向标志T_k对当前时刻的方向盘转角补偿量进行平滑处理生成对应的方向盘转角补偿量G_k；

这里，如前文所述本发明实施例会对当前时刻的理论方向盘控制指令进行方向盘转角补偿，但补偿方式并不是直接使用自车转向间隙G_max进行方向盘转角叠加，而是基于一种在±G_max区间的转角补偿平滑机制进行逐步补偿；

具体包括：步骤41，根据自车转向间隙G_max、方向盘转角补偿量G_k-1和补偿方向标志T_k计算生成对应的第一补偿量G_1,k，

G_1,k＝G_k-1+b·T_k；

b为预设的补偿增量常数；

这里，上述表达式(G_k-1+b·T_k)即为该平滑机制的线性表达式；常规情况下，补偿增量常数b为一个预先设定的常数，例如0.1度；补偿增量常数b越大则方向盘间隙补偿得越快、控制精度越高，补偿增量常数b越小则方向盘转角变化的平顺性越好，具体实施时可根据实际情况对补偿增量常数b进行调整；

步骤42，当第一补偿量G_1,k小于自车转向间隙G_max的负数-G_max时，设置对应的方向盘转角补偿量G_k＝-G_max；当第一补偿量G_1,k大于自车转向间隙G_max时，设置对应的方向盘转角补偿量G_k＝G_max；当第一补偿量G_1,k大于或等于负数-G_max且小于或等于自车转向间隙G_max时，设置对应的方向盘转角补偿量G_k＝G_1,k。

这里，本发明实施例基于±G_max对线性平滑输出的方向盘转角补偿量G_k进行限幅：

若G_1,k<-G_max，则G_k＝-G_max；

若-G_max≤G_1,k≤G_max，则G_k＝G_1,k；

若G_max<G_1,k，则G_k＝G_max，

步骤5，根据方向盘转角补偿量G_k和方向盘控制指令C_k进行方向盘转角补偿处理生成对应的补偿控制指令C'；

具体包括：步骤51，从方向盘控制指令C_k中提取出方向盘转角作为对应的第五方向盘转角w_k；

这里，由前文可知方向盘控制指令C_k是自动驾驶系统的控制模块输出的理论方向盘控制指令，指令中携带的方向盘转角即第五方向盘转角w_k并未考虑方向盘转向间隙、也未做过方向盘转向补偿；

步骤52，根据方向盘转角补偿量G_k和第五方向盘转角w_k计算生成对应的第六方向盘转角w'，

w'＝w_k+G_k；

这里，方向盘转角补偿量G_k为当次方向盘转角补偿量，将当次方向盘转角补偿量与理论方向盘转角即第五方向盘转角w_k相加的和作为补偿后的方向盘转角即第六方向盘转角w'；

步骤53，由第六方向盘转角w'构成对应的补偿控制指令C'。

这里，补偿控制指令C'为本次下发给方向盘的实际方向盘控制指令，该实际方向盘控制指令的方向盘转角就是第六方向盘转角w'。

步骤6，根据补偿控制指令C'对自车方向盘进行横向控制。

这里，将完成方向盘转向补偿的实际方向盘控制指令也就是补偿控制指令C'下发给方向盘进行横向控制，可以克服由车辆转向系统的转向间隙带来的横向控制精度下降问题、提高横向控制稳定性。

图2为本发明实施例二提供的一种电子设备的结构示意图。该电子设备可以为前述的终端设备或者服务器，也可以为与前述终端设备或者服务器连接的实现本发明实施例方法的终端设备或服务器。如图2所示，该电子设备可以包括：处理器301(例如CPU)、存储器302、收发器303；收发器303耦合至处理器301，处理器301控制收发器303的收发动作。存储器302中可以存储各种指令，以用于完成各种处理功能以及实现前述方法实施例描述的处理步骤。优选的，本发明实施例涉及的电子设备还包括：电源304、系统总线305以及通信端口306。系统总线305用于实现元件之间的通信连接。上述通信端口306用于电子设备与其他外设之间进行连接通信。

在图2中提到的系统总线305可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该系统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2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。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable 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。

需要说明的是，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中提供的方法和处理过程。

本发明实施例还提供一种运行指令的芯片，该芯片用于执行前述方法实施例描述的处理步骤。

本发明实施例提供了一种对方向盘转角进行补偿的处理方法、电子设备及计算机可读存储介质；预先对自车的方形盘转向间隙进行离线辨识生成对应的自车转向间隙；并在车辆自动驾驶过程中，基于预设时段间隔对方向盘转向的相对方向标志进行实时更新，并基于相对方向标志、自车转向间隙对方向盘转角补偿量进行平滑处理，并基于处理后的方向盘转角补偿量对控制模块输出的理论方向盘转角进行补偿。通过本发明，基于方向盘转角补偿机制克服了由车辆转向系统的转向间隙带来的横向控制精度下降问题、提高了横向控制稳定性；基于方向盘转角补偿量的平滑处理机制避免了因过度补偿造成的方向盘转角震荡、方向盘来回晃动的问题，提高了司乘人员的乘坐感受。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种对方向盘转角进行补偿的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

在自车处于自动驾驶状态时，获取当前时刻k的方向盘控制指令C_k；并获取前一时刻k-1的补偿方向标志T_k-1和方向盘转角补偿量G_k-1；并按预设的时段间隔n获取对应的历史方向盘控制指令C_k-n，n>1；

根据所述补偿方向标志T_k-1、所述历史方向盘控制指令C_k-n和所述方向盘控制指令C_k对当前时刻的补偿方向标志进行实时更新生成对应的补偿方向标志T_k；

根据预设的自车转向间隙G_max、所述方向盘转角补偿量G_k-1和所述补偿方向标志T_k对当前时刻的方向盘转角补偿量进行平滑处理生成对应的方向盘转角补偿量G_k；

根据所述方向盘转角补偿量G_k和所述方向盘控制指令C_k进行方向盘转角补偿处理生成对应的补偿控制指令C^’；

其中，方向盘控制指令为方向盘转角的指令，所述方向盘转角的正负角度默认为左正右负；

补偿方向标志T的取值包括1和-1，所述补偿方向标志T为1标识向左进行方向盘转角补偿，所述补偿方向标志T为-1标识向右进行方向盘转角补偿；

所述方法还包括定期在人工驾驶模式下对所述自车转向间隙G_max进行离线辨识，具体包括：

定期将自车的驾驶模式切换到人工驾驶模式，使自车进入人工驾驶状态；并在人工驾驶过程中，以不低于预设速度阈值v₀的速度进行直线匀速行驶直到行驶距离超过预设的距离阈值s₀为止；并在直线匀速行驶过程中，对自车底盘模块实时反馈的第一方向盘转角w_t、第一车速v_t和第一航向角速度ω_t进行采集生成对应的第一方向盘转角序列、第一车速序列和第一航向角速度序列；1≤t；

根据所述第一车速序列和所述第一航向角速度序列进行方向盘转角序列转换处理生成对应的第二方向盘转角序列；所述第二方向盘转角序列包括多个第二方向盘转角 L为预设的自车轴距，A为预设的方向盘-前轮转角比；

将所述第一方向盘转角序列中的数值最大和最小的所述第一方向盘转角w_t记为对应的第一最大方向盘转角w_1,max和第一最小方向盘转角w_1,min；并根据所述第一最大方向盘转角w_1,max和所述第一最小方向盘转角w_1,min计算对应的第一差值△w₁，Δw₁＝(w_1,max-w_1,min)/2；

将所述第二方向盘转角序列中的数值最大和最小的所述第二方向盘转角记为对应的第二最大方向盘转角w_2,max和第二最小方向盘转角w_2,min；并根据所述第二最大方向盘转角w_2,max和所述第二最小方向盘转角w_2,min计算对应的第二差值△w₂，Δw₂＝(w_2,max-w_2,min)/2；

根据所述第一差值△w₁和所述第二差值△w₂确定对应的所述自车转向间隙G_max，G_max＝|Δw₁-Δw₂|。

2.根据权利要求1所述的对方向盘转角进行补偿的处理方法，其特征在于，所述根据所述补偿方向标志T_k-1、所述历史方向盘控制指令C_k-n和所述方向盘控制指令C_k对当前时刻的补偿方向标志进行实时更新生成对应的补偿方向标志T_k，具体包括：

分别从所述历史方向盘控制指令C_k-n与所述方向盘控制指令C_k中提取出方向盘转角作为对应的第三方向盘转角w_k-n和第四方向盘转角w_k；并根据所述第三方向盘转角w_k-n和所述第四方向盘转角w_k计算生成对应的第三差值△w₃，Δw₃＝w_k-w_k-n；

当所述补偿方向标志T_k-1为-1且所述第三差值△w₃大于预设的正转角阈值α时，将所述补偿方向标志T_k设为1；当所述补偿方向标志T_k-1为-1且所述第三差值△w₃小于或等于所述正转角阈值α时，将所述补偿方向标志T_k设为与所述补偿方向标志T_k-1一致；α>0；

当所述补偿方向标志T_k-1为1且所述第三差值△w₃小于预设的负转角阈值-α时，将所述补偿方向标志T_k设为-1；当所述补偿方向标志T_k-1为1且所述第三差值△w₃大于或等于所述负转角阈值-α时，将所述补偿方向标志T_k设为与所述补偿方向标志T_k-1一致。

3.根据权利要求1所述的对方向盘转角进行补偿的处理方法，其特征在于，所述根据预设的自车转向间隙G_max、所述方向盘转角补偿量G_k-1和所述补偿方向标志T_k对当前时刻的方向盘转角补偿量进行平滑处理生成对应的方向盘转角补偿量G_k，具体包括：

根据所述自车转向间隙G_max、所述方向盘转角补偿量G_k-1和所述补偿方向标志T_k计算生成对应的第一补偿量G_1,k，G_1,k＝G_k-1+b·T_k；b为预设的补偿增量常数；

当所述第一补偿量G_1,k小于所述自车转向间隙G_max的负数-G_max时，设置对应的所述方向盘转角补偿量G_k＝-G_max；

当所述第一补偿量G_1,k大于所述自车转向间隙G_max时，设置对应的所述方向盘转角补偿量G_k＝G_max；

当所述第一补偿量G_1,k大于或等于所述负数-G_max且小于或等于所述自车转向间隙G_max时，设置对应的所述方向盘转角补偿量G_k＝G_1,k。

4.根据权利要求1所述的对方向盘转角进行补偿的处理方法，其特征在于，所述根据所述方向盘转角补偿量G_k和所述方向盘控制指令C_k进行方向盘转角补偿处理生成对应的补偿控制指令C’，具体包括：

从所述方向盘控制指令C_k中提取出方向盘转角作为对应的第五方向盘转角w_k；

根据所述方向盘转角补偿量G_k和所述第五方向盘转角w_k计算生成对应的第六方向盘转角w’，w’＝w_k+G_k；

由所述第六方向盘转角w’构成对应的所述补偿控制指令C’。

5.根据权利要求1所述的对方向盘转角进行补偿的处理方法，其特征在于，所述生成对应的补偿控制指令C^’之后，所述方法还包括：

根据所述补偿控制指令C^’对自车方向盘进行横向控制。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器和收发器；

所述处理器用于与所述存储器耦合，读取并执行所述存储器中的指令，以实现权利要求1-5任一项所述的方法步骤；

所述收发器与所述处理器耦合，由所述处理器控制所述收发器进行消息收发。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行权利要求1-5任一项所述的方法的指令。