一种双驱车辆加速度变化曲率同步方法、系统及相关装置与流程

本发明涉及车辆控制领域，特别涉及一种双驱车辆加速度变化曲率同步方法、系统、一种计算机可读存储介质及一种双驱车辆的驱动器。

背景技术

双驱车辆是一种通过前轮或后轮提供动力的车辆，具有较好的灵活性。双驱车辆的实质在于采用了双驱底盘，双驱底盘是由左右轮及左右轮驱动器组成的运动结构，由于存在两个驱动器，并且存在其他机械结构，故无法避免出现一边驱动器速度跟踪无法跟上另一边驱动器的情况，造成车辆偏航或驱动器报错的问题。

在针对上述问题，现有技术只能通过人工的控制恢复车辆的正常行走路线，尚未存在从根本上解决由于车辆本身的机械结构造成车辆偏航或驱动器报错的技术方案。

因此，如何解决由于车辆本身的机械结构造成车辆偏航或驱动器报错是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种双驱车辆加速度变化曲率同步方法、系统、一种计算机可读存储介质及一种双驱车辆的驱动器，能够解决由于车辆本身的机械结构造成车辆偏航或驱动器报错。

为解决上述技术问题，本申请提供一种双驱车辆加速度变化曲率同步方法，该双驱车辆加速度变化曲率同步方法包括：

检测当前周期内第一轮组的第一平均加速度和第二轮组的第二平均加速度；

根据所述第一平均加速度计算第一平均加速度曲率，并根据所述第二平均加速度计算第二平均加速度曲率；

判断所述第一平均加速度曲率与所述第二平均加速度曲率的曲率比值是否大于第一预设值；

若是，则下发加速度调节指令调节下一周期的所述第一平均加速度或所述第二平均加速度，以使所述曲率比值小于或等于第二预设值；其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

可选的，所述检测当前周期内第一轮组的第一平均加速度和第二轮组的第二平均加速度包括：

获取所述当前周期所述第一轮组的第一平均速度和上一周期所述第一轮组的第一历史平均速度，根据所述第一平均速度和所述第一历史平均速度计算所述第一平均加速度；

获取所述当前周期所述第二轮组的第二平均速度和上一周期所述第二轮组的第二历史平均速度，根据所述第二平均速度和所述第二历史平均速度计算所述第二平均加速度。

可选的，根据所述第一平均加速度计算第一平均加速度曲率，并根据所述第二平均加速度计算第二平均加速度曲率包括：

获取所述上一周期所述第一轮组的第一历史加速度，并根据所述第一历史加速度和所述第一平均加速度计算所述第一平均加速度曲率；

获取所述上一周期所述第二轮组的第二历史加速度，并根据所述第二历史加速度和所述第二平均加速度计算所述第二平均加速度曲率。

可选的，下发加速度调节指令调节下一周期的所述第一平均加速度和/或所述第二平均加速度，以使所述曲率比值小于或等于第二预设值包括：

判断所述第一平均加速度曲率是否大于所述第二平均加速度曲率；

若是，则向所述第一轮组下发所述加速度调节指令，调节所述下一周期的所述第一平均加速度曲率，以使调节后的第一平均加速度曲率与当前时刻的第二平均加速度曲率相等；

若否，则向所述第二轮组下发所述加速度调节指令，调节所述下一周期的所述第二平均加速度曲率，以使调节后的第二平均加速度曲率与当前时刻的第一平均加速度曲率相等。

本申请还提供了一种双驱车辆加速度变化曲率同步系统，该双驱车辆加速度变化曲率同步系统包括：

加速度检测模块，用于检测当前周期内第一轮组的第一平均加速度和第二轮组的第二平均加速度；

曲率计算模块，用于根据所述第一平均加速度计算第一平均加速度曲率，并根据所述第二平均加速度计算第二平均加速度曲率；

判断模块，用于判断所述第一平均加速度曲率与所述第二平均加速度曲率的曲率比值是否大于第一预设值；

调节模块，用于当所述曲率比值大于所述第一预设值时，下发加速度调节指令调节下一周期的所述第一平均加速度或所述第二平均加速度，以使所述曲率比值小于或等于第二预设值；其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

可选的，所述加速度检测模块包括：

第一加速度获取单元，用于获取所述当前周期所述第一轮组的第一平均速度和上一周期所述第一轮组的第一历史平均速度，根据所述第一平均速度和所述第一历史平均速度计算所述第一平均加速度；

第二加速度获取单元，用于获取所述当前周期所述第二轮组的第二平均速度和上一周期所述第二轮组的第二历史平均速度，根据所述第二平均速度和所述第二历史平均速度计算所述第二平均加速度。

可选的，所述曲率计算模块包括：

第一曲率获取单元，用于获取所述上一周期所述第一轮组的第一历史加速度，并根据所述第一历史加速度和所述第一平均加速度计算所述第一平均加速度曲率；

第二曲率获取单元，用于获取所述上一周期所述第二轮组的第二历史加速度，并根据所述第二历史加速度和所述第二平均加速度计算所述第二平均加速度曲率。

可选的，所述调节模块包括：

曲率判断单元，判断所述第一平均加速度曲率是否大于所述第二平均加速度曲率；

第一调节单元，用于当所述第一平均加速度曲率大于所述第二平均加速度曲率时，向所述第一轮组下发所述加速度调节指令，调节所述下一周期的所述第一平均加速度曲率，以使调节后的第一平均加速度曲率与当前时刻的第二平均加速度曲率相等；

第二调节单元，用于当所述第二平均加速度曲率小于所述第一平均加速度曲率时，向所述第二轮组下发所述加速度调节指令，调节所述下一周期的所述第二平均加速度曲率，以使调节后的第二平均加速度曲率与当前时刻的第一平均加速度曲率相等。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现上述双驱车辆加速度变化曲率同步方法执行的步骤。

本申请还提供了一种双驱车辆的驱动器，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现上述双驱车辆加速度变化曲率同步方法执行的步骤。

本发明提供了一种双驱车辆加速度变化曲率同步的方法，包括检测当前周期内第一轮组的第一平均加速度和第二轮组的第二平均加速度；根据所述第一平均加速度计算第一平均加速度曲率，并根据所述第二平均加速度计算第二平均加速度曲率；判断所述第一平均加速度曲率与所述第二平均加速度曲率的曲率比值是否大于第一预设值；若是，则下发加速度调节指令调节下一周期的所述第一平均加速度或所述第二平均加速度，以使所述曲率比值小于或等于第二预设值；其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

由于双驱底盘存在许多其他结构，故第一轮组和第二轮组的速度跟踪率可能存在偏差。当两侧车轮的速度跟踪率相等时，车辆实际行驶的路径符合预设路径，反之则会出现车辆偏航的现象。而两侧车轮的速度跟踪率不一致的原因在于两侧车轮的可执行的加速度差距过大，故可以通过改变两侧车轮的最大加速度调节两侧车轮的速度变化率进而统一车体两侧的轮组的速度跟踪率以及车体的姿态变化率，最终使得车辆的实际行驶路线符合预设要求。基于此，本发明通过获取第一轮组和第二轮组当前周期的第一平均加速度和第二平均加速度计算第一平均加速度曲率和第二平均加速度曲率，判断第一平均加速度曲率与第二平均加速度曲率的比值是否符合第一预设值来评价是否存在由于第一轮组和第二轮组的加速度曲率相差过大导致的车辆偏航或驱动器报错的问题。曲率比值大于第一预设值，则通过改变第一轮组或第二轮组下一周期的平均加速度使得曲率比值小于第二预设值这一合理的范围内。加速度曲率变化反映的就是速度变化的快慢，若当前侧的加速度曲率与对向的加速度曲率相比过大，则该侧轮子的速度增加比对向侧轮子速度增加快，则会导致该侧跑偏，故需要减小该侧加速度曲率，即减小下周期该侧加速度，以保障另一侧跟踪良好。因此本方案能够通过改变第一轮组或第二轮组的平均加速度解决了由于车辆本身的机械结构造成车辆偏航或驱动器报错的问题，降低车辆偏航的概率。本申请同时还提供了一种双驱车辆加速度变化曲率同步系统、一种计算机可读存储介质和一种双驱车辆的驱动器，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种双驱车辆加速度变化曲率同步方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的另一种双驱车辆加速度变化曲率同步方法的流程图；

图3为正常跟踪时加速度与时间的关系图；

图4为发生异常跟踪的加速度与时间的关系图；

图5为本申请实施例所提供的一种双驱车辆加速度变化曲率同步系统的结构示意图。

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，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种双驱车辆加速度变化曲率同步方法的流程图。

具体步骤可以包括：

s101：检测当前周期内第一轮组的第一平均加速度和第二轮组的第二平均加速度；

其中，双驱车辆的车轮控制方式是控制器向驱动器下发速度命令，驱动器具体执行速度命令进而改变车轮的转速，本实施例是针对双驱车辆的驱动器进行的改进，可以适用于在任意一种控制器的控制下实现了减小双驱车辆的左右两轮的速度变化曲率的差距，降低车辆偏航的概率的目的。

由于本实施例针对的是双驱车辆在进行变加速运动时的控制方式，因此在变加速运动过程中第一轮组的加速度和第二轮组的加速度都是处于不停变化的。本步骤获取的是当前周期内第一轮组的第一平均加速度和第二轮组的第二平均加速度，可以通过多种方式获得第一轮组的平均加速度，例如获取当前周期内不同时刻的速度变化情况计算当前周期内的平均加速度，再例如通过获取当前周期的平均速度和上一周期的平均速度计算当前周期的平均加速度，当然还存在其他的计算平均加速度的方法，此处不一一赘述，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活设定。无论用什么方法获得当前周期的平均加速度，总之本步骤的目的在于了解第一轮组和第二轮组在当前周期的变加速运动情况。

需要说明的是，实际上驱动器改变第一轮组的转速，由于第一轮组是具有固定直径的，因此可以理解为驱动器改变第一轮组的速度。上述说明也适用于第二轮组，此处不在赘述。本实施例将检测第一轮组和第二轮组的速度状况的过程划分为多个周期，周期的时长可以根据实施情况灵活设定，作为一种优选的实施方案，每个周期的时长是相同的。

s102：根据所述第一平均加速度计算第一平均加速度曲率，并根据所述第二平均加速度计算第二平均加速度曲率；

其中，本步骤的目的在于获取第一轮组和第二轮组的加速度变化情况：第一平均加速度曲率和第二平均加速度曲率。本步骤是默认已经获得了上一周期的第一平均加速度和第二平均加速度，可以通过下面这种方法计算平均加速度曲率，计算当前周期的平均加速度和上一周期的平均加速度之差再除以一个周期的时长。

其中，在不发生任何传动误差和环境误差的理想状态下，任意时刻的第一速度跟踪率和第二速度跟踪率是完全一致的，在这种情况下双驱车辆能够按照规定好的路线行驶，驱动器也不会发生因第一轮组或第二轮组跟不上对方而报错的现象。在变加速运动当中，若第一轮组的第一平均加速度曲率和第二轮组的第二平均加速度曲率相差过大将会导致第一轮组和第二轮组的加速度轨迹偏差过大，进而导致车辆偏航，影响正常的车辆驾驶。

s103：判断所述第一平均加速度曲率与所述第二平均加速度曲率的曲率比值是否大于第一预设值；若是，则进入s104；若否，则结束流程；

其中，当曲率比值大于第一预设值时，可以进入s105中调整下一周期平均价速度的步骤；当跟踪率差值小于或等于第一预设值时，可以结束本步骤中的判断流程，作为一种优选的实施方式可以在曲率比值小于或等于第一预设值后，延时预设时间重新执行s101至s103中的操作，直至满足s103中的条件或双驱车辆停止运动。

需要补充的是，第一预设值是本领域技术人员综合考虑车辆性能以及车辆行驶的环境设置的数值，当曲率比值大于第一预设值时将会导致车辆严重偏航，影响正常的车辆驾驶。

s104：下发加速度调节指令调节下一周期的所述第一平均加速度或所述第二平均加速度，以使所述曲率比值小于或等于第二预设值；其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

其中，本步骤是建立在s103判断曲率比值大于第一预设值的前提下，需要改变第一轮组和第二轮组的曲率比值。本步骤中调整第一平均加速度或第二平均加速度的操作是在驱动器层面上执行的，可以理解的是，当出现曲率比值大于第一预设值的情况是因为存在一侧的轮组因机械传动问题无法跟上另一侧轮组的速度，因此此时是不可能通过改变平均加速度曲率较小的轮组的平均加速度来缩小跟踪率差值，故应该改变平均加速度曲率较大的轮组的平均加速度。也就是说，s104中“调节下一周期的所述第一平均加速度或所述第二平均加速度”实际上是指，改变第一轮组和第二轮组中平均加速度曲率较大的轮组的加速度。

可以理解的是，此处不对通过调整所述第一轮组的平均加速度或第二轮组的平均加速度的具体数值进行限定，只要调整后的速度跟踪率差值小于第二预设值即可。可以理解的是，第二预设值是根据本方案的实际应用情况设定的，此处设置的第二预设值的意义在于当曲率比值小于第二预设值时，即使第一轮组和第二轮组的加速度变化存在一定的偏差，也不会对双驱车辆的正常行驶产生明显的影响，也不会使驱动器报错。当然作为一种优选的实施方案，可以是调整后的第一平均加速度曲率与第二平均加速度曲率相等，即曲率比值为1。

由于双驱底盘存在许多其他结构，故第一轮组和第二轮组的速度跟踪率可能存在偏差。当两侧车轮的速度跟踪率相等时，车辆实际行驶的路径符合预设路径，反之则会出现车辆偏航的现象。而两侧车轮的速度跟踪率不一致的原因在于两侧车轮的加速度差距过大，故可以通过改变两侧车轮的加速度调节两侧车轮的速度进而改变速度跟踪率，最终使得车辆的实际行驶路线符合预设要求。基于此，本实施例通过获取第一轮组和第二轮组当前周期的第一平均加速度和第二平均加速度计算第一平均加速度曲率和第二平均加速度曲率，判断第一平均加速度曲率与第二平均加速度曲率的比值是否符合第一预设值来评价是否存在由于第一轮组和第二轮组的加速度曲率相差过大导致的车辆偏航或驱动器报错的问题。曲率比值大于第一预设值，则通过改变第一轮组或第二轮组下一周期的平均加速度使得曲率比值小于第二预设值这一合理的范围内。本实施例能够通过改变第一轮组或第二轮组的平均加速度解决了由于车辆本身的机械结构造成车辆偏航或驱动器报错的问题，降低车辆偏航的概率。

下面请参见图2，图2为本申请实施例所提供的另一种双驱车辆加速度变化曲率同步方法的流程图。

具体步骤可以包括：

s201：获取所述当前周期所述第一轮组的第一平均速度和上一周期所述第一轮组的第一历史平均速度，根据所述第一平均速度和所述第一历史平均速度计算所述第一平均加速度；

s202：获取所述当前周期所述第二轮组的第二平均速度和上一周期所述第二轮组的第二历史平均速度，根据所述第二平均速度和所述第二历史平均速度计算所述第二平均加速度。

s203：获取所述上一周期所述第一轮组的第一历史加速度，并根据所述第一历史加速度和所述第一平均加速度计算所述第一平均加速度曲率；

s204：获取所述上一周期所述第二轮组的第二历史加速度，并根据所述第二历史加速度和所述第二平均加速度计算所述第二平均加速度曲率。

s205：判断所述第一平均加速度曲率与所述第二平均加速度曲率的曲率比值是否大于第一预设值；若是，则进入s201；若否，则进入s206；

s206：判断所述第一平均加速度曲率是否大于所述第二平均加速度曲率；若是，则进入s207；若否，则进入s208；

s207：向所述第一轮组下发所述加速度调节指令，调节所述下一周期的所述第一平均加速度曲率，以使调节后的第一平均加速度曲率与当前时刻的第二平均加速度曲率相等；

s208：向所述第二轮组下发所述加速度调节指令，调节所述下一周期的所述第二平均加速度曲率，以使调节后的第二平均加速度曲率与当前时刻的第一平均加速度曲率相等。

请参见图3、图4，图3为正常跟踪时加速度与时间的关系图，图4为发生异常跟踪的加速度与时间的关系图；下面结合这图3、图4通过一个具体的例子说明上述实施例的操作流程：

例如：第一轮组连续三个周期速度为70000counts/ms，107000counts/ms，149000counts/ms。一个周期10ms，故上一周期加速度为3700counts/ms²，本周期加速度为4200counts/ms2，加速度曲率为50counts/ms3。第二轮组连续三个周期速度为125000counts/ms，165000counts/ms，218000counts/ms。一个周期10ms，故上一周期加速度为4000counts/ms²，本周期加速度为5300counts/ms²，加速度曲率为130counts/ms³。加速度曲率比为2.6，故判断为第一轮组跟踪不上，改变第二轮组下一周期下发加速度为5300+50*10＝5800counts/ms²。如图4所示，横轴时间50至100内加速度的曲率发生明显差别，经过调整加速度之后总体跟踪到位。第一轮组首先跟踪不上，于是下一周期第二轮组下发加速度改变，保证整体跟踪没有问题。即：通过改变第一轮组或第二轮组的平均加速度解决了由于车辆本身的机械结构造成车辆偏航或驱动器报错的问题。

请参见图5，图5为本申请实施例所提供的一种双驱车辆加速度变化曲率同步系统的结构示意图；

该系统可以包括：

加速度检测模块100，用于检测当前周期内第一轮组的第一平均加速度和第二轮组的第二平均加速度；

曲率计算模块200，用于根据所述第一平均加速度计算第一平均加速度曲率，并根据所述第二平均加速度计算第二平均加速度曲率；

判断模块300，用于判断所述第一平均加速度曲率与所述第二平均加速度曲率的曲率比值是否大于第一预设值；

调节模块400，用于当所述曲率比值大于所述第一预设值时，下发加速度调节指令调节下一周期的所述第一平均加速度或所述第二平均加速度，以使所述曲率比值小于或等于第二预设值；其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

可选的，所述加速度检测模块100包括：

第一加速度获取单元，用于获取所述当前周期所述第一轮组的第一平均速度和上一周期所述第一轮组的第一历史平均速度，根据所述第一平均速度和所述第一历史平均速度计算所述第一平均加速度；

第二加速度获取单元，用于获取所述当前周期所述第二轮组的第二平均速度和上一周期所述第二轮组的第二历史平均速度，根据所述第二平均速度和所述第二历史平均速度计算所述第二平均加速度。

可选的，所述曲率计算模块200包括：

第一曲率获取单元，用于获取所述上一周期所述第一轮组的第一历史加速度，并根据所述第一历史加速度和所述第一平均加速度计算所述第一平均加速度曲率；

第二曲率获取单元，用于获取所述上一周期所述第二轮组的第二历史加速度，并根据所述第二历史加速度和所述第二平均加速度计算所述第二平均加速度曲率。

可选的，所述调节模块400包括：

曲率判断单元，判断所述第一平均加速度曲率是否大于所述第二平均加速度曲率；

第一调节单元，用于当所述第一平均加速度曲率大于所述第二平均加速度曲率时，向所述第一轮组下发所述加速度调节指令，调节所述下一周期的所述第一平均加速度曲率，以使调节后的第一平均加速度曲率与当前时刻的第二平均加速度曲率相等；

第二调节单元，用于当所述第二平均加速度曲率小于所述第一平均加速度曲率时，向所述第二轮组下发所述加速度调节指令，调节所述下一周期的所述第二平均加速度曲率，以使调节后的第二平均加速度曲率与当前时刻的第一平均加速度曲率相等。

由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请还提供了一种双驱车辆的驱动器，可以包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然所述双驱车辆的驱动器还可以包括各种网络接口，电源等组件。

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。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，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。在没有更多限制的状况下，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。