履带式车辆的行驶方向确定及控制方法、装置、电子设备与流程

1.本技术实施例涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种履带式车辆的行驶方向确定及控制方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.履带式拖拉机是农业机械应用中的一个重要部分，可以用于水田地、旱田地、潮湿地的深耕作业。与轮式拖拉机相比，其具有牵引力大，抗颠簸性能好等特点。
3.履带式拖拉机的转向控制方式为差速转向，即通过方向盘的转动产生行进间两侧履带的不同转速，从而改变车辆的行驶方向。与轮式拖拉机相比，由于履带车不存在可供测量的前轮转角，因此，目前针对轮式车辆的控制方法无法直接应用于履带式车辆的控制。
4.当前记载的文献中，对于履带式机器人的控制大多是通过控制履带式机器人的线速度和角速度来实现。通过在机器人的左右履带轮上安装电机来控制履带轮的转速，进而控制履带式机器人的前进方向。然而，由于农业机械中的履带车拖拉机是通过差速转向的方式控制行驶方向，拖拉机的左右轮上并没有安装电机，因此，文献中记载的履带式机器人的控制方法，也无法直接应用于履带式车辆(例如履带式拖拉机)的控制。
5.有鉴于此，需要一种适用于履带式车辆的行驶方向的控制方案。


技术实现要素：

6.鉴于上述问题，本技术提供一种履带式车辆的行驶方向确定及控制方法、装置、电子设备，可至少部分地解决现有技术存在问题。
7.根据本技术实施例的第一方面，提供一种履带式车辆的行使方向确定方法，根据履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶速度和角速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向。
8.根据本技术实施例的第二方面，提供一种履带式车辆的行驶方向调整方法，包括：利用如第一方面所述履带式车辆的行驶方向确定方法，根据履带式车辆对应于当前时刻的车辆速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的测算行驶方向；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的目标行驶方向、所述测算行驶方向，获得所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速；根据所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速，调整所述履带式车辆的行驶方向。
9.根据本技术实施例的第三方面，提供一种履带式车辆的行驶方向确定装置，包括：车轮转速计算模块，用于根据履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶速度和角速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速；行驶方向确定模块，用于根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向。
10.根据本技术实施例的第四方面，提供一种履带式车辆的行驶方向调整装置，包括：测算行驶方向确定模块，用于利用如第三方面所述的履带式车辆的行驶方向确定装置，根据履带式车辆对应于当前时刻的车辆速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的测算行驶方向；调整转速确定模块，用于根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的目标行驶方向、所述测算行驶方向，获得所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速；行驶方向调整模块，用于根据所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速，调整所述履带式车辆的行驶方向。
11.根据本技术实施例的第五方面，提供一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如第一方面所述的履带式车辆的行驶方向确定方法对应的操作，或执行如第二方面所述的履带式车辆的行驶方向调整方法对应的操作。
12.根据本技术实施例的第六方面，提供一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，可实现如第一一方面所述的履带式车辆的行驶方向确定方法，或实现如第二方面所述的履带式车辆的行驶方向调整方法。
13.综上所述，本技术各实施例提供的履带式车辆的行驶方向确定方案，可基于履带式车辆的行驶速度、角速度和车辆尺寸，确定履带式车辆的行驶方向，借此，本技术可在无需车辆前轮转角测量值的情况下，准确确定车辆的行使方向，尤其适用于履带式车辆的应用。
14.再者，本技术还提出一种基于上述履带式车辆的行驶方向确定方案所实现的履带式车辆的行驶方向调整技术方案，可在履带式车辆的左右轮上没有安装电机的情况下，精准控制履带式车辆的行驶方向。
附图说明
15.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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术示例性实施例的履带式车辆的行驶方向确定方法的处理流程图。
17.图2为本技术另一示例性实施例的履带式车辆的行驶方向确定方法的处理流程图。
18.图3为本技术示例性实施例的履带式车辆的行驶方向调整方法的处理流程图。
19.图4为本技术示例性实施例的履带式车辆的行驶方向确定装置的结构框图。
20.图5为本技术示例性实施例的履带式车辆的行驶方向调整装置的结构框图。
21.图6为本技术示例性实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
22.为了使本领域的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案，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
施例仅是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术实施例保护的范围。
23.以下将结合各附图详细描述本技术的各实施例。
24.图1示出了本技术示例性实施例的履带式车辆的行驶方向确定方法的处理流程图，其包括以下步骤：
25.步骤s102，根据履带式车辆对应于当前时刻的行驶速度和角速度、履带式车辆的车辆尺寸，获得履带式车辆对应于当前时刻的车轮转速。
26.可选地，履带式车辆可包括但不限于：履带式拖拉机等。
27.可选地，履带式车辆的车辆尺寸包括履带轮间距。
28.于本实施例中，履带轮间距用于表征位于履带式车辆的相对两侧的两个履带轮之间的间隔距离。
29.于本实施例中，履带式车辆对应于当前时刻的车轮转速包括履带式车辆的左轮转速和右轮转速。
30.于本实施例中，角速度用于表征履带式车辆沿z轴的角速度。可选地，可通过安装在履带式车辆上的惯性测量单元，获得履带式车辆对应于当前时刻的角速度。
31.具体地，可利用下述公式1，根据履带式车辆对应于当前时刻的行驶速度和角速度以及履带式车辆的履带轮间距，得到履带式车辆对应于当前时刻的左轮转速，并利用利用下述公式2，根据履带式车辆对应于当前时刻的行驶速度和角速度以及履带式车辆的履带轮间距，得到履带式车辆对应于当前时刻的右轮转速。
32.其中，公式1和公式2分别表示为：vlk＝v
k-d/2
×
wkꢀꢀꢀ
(公式1)vrk＝vk+d/2
×
wkꢀꢀ
(公式2)
33.于上述公式1和公式2中，vlk表示履带式车辆对应于第k时刻(当前时刻)的左轮转速，vrk表示履带式车辆对应于第k时刻的右轮转速，vk表示履带式车辆对应于第k时刻的行使速度，d表示履带式车辆的履带轮间距，wk表示履带式车辆对应于第k时刻的角速度(即，履带式车辆的车体沿z轴的角速度)。
34.步骤s104，根据履带式车辆对应于当前时刻的车轮转速、履带式车辆的车辆尺寸，确定履带式车辆对应于当前时刻的行驶方向。
35.可选地，可利用卡尔曼滤波算法，根据履带式车辆对应于当前时刻的车轮转速、履带式车辆的车辆尺寸，确定履带式车辆对应于当前时刻的行驶方向。
36.可选地，履带式车辆的车辆尺寸可包括履带接地长度，用于表征履带式车辆的任意一个履带与地面的接触长度。
37.可选地，根据履带式车辆对应于当前时刻的左轮转速和右轮转速、履带式车辆的履带轮间距、履带接地长度，获得履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角观测值，根据履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角观测值、履带式车辆对应于前续时刻的虚拟前轮转角估算值，获得履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角估算值，并根据履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角估算值，确定履带式车辆对应于当前时刻的行驶方向。
38.其中，前续时刻与当前时刻为履带式车辆的各检测时刻中连续的任意两个检测时刻，且前续时刻为当前时刻的前一个检测时刻。
39.可选地，可根据履带式车辆的预设采样时间间隔，确定履带式车辆的各个检测时刻，并根据各检测时刻中所确定的当前时刻，确定当前时刻的前续时刻，例如，在当前时刻表示为第k时刻的情况下，当前时刻的前续时刻可表示为第k-1时刻。
40.综上所述，本技术实施例提供的方案，可在无需车辆前轮转角测量值的情况下，准确确定履带式车辆的行使方向。
41.图2为本技术另一示例性实施例的履带式车辆的行驶方向确定方法的处理流程图，本实施例为上述步骤s104的具体实施方案，如图所示，本实施例主要包括以下步骤：
42.步骤s202，根据履带式车辆对应于当前时刻的车轮转速、履带轮间距、履带接地长度，获得履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角观测值，并继续步骤s210。
43.在可选实施例中，可利用下述公式3，根据履带式车辆对应于当前时刻的左轮转速和右轮转速、履带式车辆的履带轮间距、履带接地长度、履带式车辆的左履带的转向极横向偏移量、履带式车辆的右履带的转向极横向偏移量，获得履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角观测值。
44.其中，公式3表示为：
45.于上述公式3中，σk表示履带式车辆对应于第k时刻(当前时刻)的虚拟前轮转角观测值，vlk表示履带式车辆对应于第k时刻的左轮转速，vrk表示履带式车辆对应于第k时刻的右轮转速，d表示履带式车辆的履带轮间距，l表示履带式车辆的履带接地长度，a
l
表示履带式车辆的左履带的转向极横向偏移量，ar表示履带式车辆的右履带的转向极横向偏移量。
46.于本实施例中，可根据履带式车辆行驶的地面材质，设置履带式车辆的左履带的转向极横向偏移量和履带式车辆的右履带的转向极横向偏移量。其中，地面材质可包括但不限于：砂石地面、水泥地面、泥土地面等。
47.示例性地，在履带式车辆行驶的地面材质的情况下，可将履带式车辆的左履带的转向极横向偏移量可设置为0.2(即a
l
＝0.2)，将履带式车辆的右履带的转向极横向偏移量可设置为0.4(即ar＝0.4)。
48.步骤s204，根据履带式车辆对应于前续时刻的虚拟前轮转角估算值、当前时刻与前续时刻之间的时间间隔、履带式车辆对应于当前时刻的方向盘转动角速度，获得履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角预测值,并继续步骤s210。
49.于本实施例中，可利用下述公式4，根据履带式车辆对应于前续时刻的虚拟前轮转角估算值、当前时刻与前续时刻之间的时间间隔、履带式车辆对应于当前时刻的方向盘转动角速度、预设单位状态矩阵，获得履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角预测值。
50.其中，公式4表示为：
51.于上述公式4中，表示履带式车辆对应于第k时刻(当前时刻)的虚拟前轮转角预测值，fk表示预设单位状态矩阵，x
k-1
表示履带式车辆对应于第k-1时刻(前续时刻)的虚拟前轮转角估算值，bk表示当前时刻与前续时刻之间的时间间隔，uk表示履带式车辆对应于第k时刻的方向盘转动角速度。
52.于本实施例中，bk值可以是一个恒定值(即任意相邻的两个检测时刻之间的时间间隔可均为相等)，或者，bk值也可以是一个变化值(即任意相邻的两个检测时刻之间的时间间隔存在不同)，本领域技术人员可根据实际需求进行任意设置，本技术对此不作限制。
53.于本实施例中，fk为给定的单位状态矩阵(可将其视为一个算子)，其中，fk可例如为二维矩阵、三维矩阵等，本领域技术人员可根据实际需求进行调整矩阵的维度，本技术对此不作限制。
54.于本实施例中，可利用安装在履带式车辆上的编码器，计算履带式车辆对应于当前时刻的方向盘转动角速度。
55.步骤s206，根据履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果、履带式车辆对应于当前时刻的噪声状态矩阵，获得履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果,并继续步骤s208和步骤s212。
56.于本实施例中，可利用下述公式5，根据履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果、预设单位状态矩阵、履带式车辆对应于当前时刻的噪声状态矩阵，获得履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果。
57.其中，公式5表示为：
58.于上述公式5中，表示履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果，fk表示预设单位状态矩阵，p表示履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果，表示预设单位状态矩阵的转置，qk表示履带式车辆对应于第k时刻的噪声状态矩阵，获得履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果。
59.于本实施例中，qk表示离散时间过程噪声(通常假设为高斯白噪声)的方差矩阵。
60.步骤s208，根据履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果和状态协方差矩阵预测结果、履带式车辆对应于当前时刻的噪声测量矩阵，获得履带式车辆对应于当前时刻的增益值，并继续步骤s210。
61.于本实施例中，可利用下述公式6，根据履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果和状态协方差矩阵预测结果、预设单位测算矩阵、履带式车辆对应于当前时刻的噪声测量矩阵，获得履带式车辆对应于当前时刻的增益值。
62.其中，公式6表示为：
63.于上述公式6中，kk表示履带式车辆对应于第k时刻(当前时刻)的增益值，p表示履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果，hk表示预设单位测算矩阵，表示预设单位测算矩阵的转置矩阵，表示履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果，rk表示履带式车辆对应于第k时刻(当前时刻)的噪声测量矩阵。
64.于本实施例中，hk为给定的单位测算矩阵(可将其视为一个算子)，其中，hk可例如为二维矩阵、三维矩阵等，本领域技术人员可根据实际需求进行调整矩阵的维度，本技术对此不作限制。
65.于本实施例中，预设单位测算矩阵hk和预设单位状态矩阵fk可以是相同的矩阵。
66.步骤s210,根据履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角预测值、履带式车辆对应于当前时刻的增益值、履带式车辆对应当前时刻的虚拟前轮转角观测值，获得所述履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角估算值，并继续步骤s214。
67.于本实施例中，可利用公式7，根据履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角预测值、履带式车辆对应于当前时刻的增益值、履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角观测值、预设单位测算矩阵，获得履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角估算值。
68.其中，公式7表示为：
69.于上述公式7中，xk表示履带式车辆对应于第k时刻(当前时刻)的虚拟前轮转角估算值，表示履带式车辆对应于第k时刻的虚拟前轮转角预测值，kk表示履带式车辆对应于第k时刻的增益值，zk表示履带式车辆对应于第k时刻的虚拟前轮转角观测值(即公式3的σk)，hk表示预设单位测算矩阵。
70.步骤s212，根据单位矩阵、履带式车辆对应于当前时刻的增益值、预设单位测算矩阵、履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果，更新履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果，并继续步骤s214。
71.于本实施例中，可利用公式8，根据预设单位矩阵、履带式车辆对应于当前时刻的增益值、预设单位测算矩阵、履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果，更新履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果。
72.其中，公式8表示为：
73.于上述公式8中，p表示更新后的履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果，i表示预设单位矩阵，kk表示履带式车辆对应于第k时刻(当前时刻)的增益值，hk表示预设单位测算矩阵，表示履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果。
74.于本实施例中，预设单位矩阵与预设单位测算矩阵、预设单位状态矩阵为相同的矩阵，即i＝hk＝k。
75.步骤s214，根据履带式车辆的各检测时刻、当前时刻对应的检测时刻，更新履带式车辆的当前时刻和前续时刻，并继续执行步骤s202、步骤s204、步骤s206。
76.示例性地，可根据履带式车辆的各检测时刻(第k-2时刻、第k-1时刻、第k时刻、第k+1时刻、第k+2时刻
……
)、当前时刻对应的检测时刻(例如第k时刻)，将当前时刻更新为第k+1时刻，将当前时刻的前续时刻更新为第k时刻，并以此类推。
77.综上所述，本实施例仅需在履带式车辆上安装惯性测量单元和编码器，通过计算履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角观测值，并结合根据履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角观测值和履带式车辆对应于前续时刻的虚拟前轮转角估算值，获得履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角估算值，可以提高的虚拟前轮转角估算结果的准确性，可在无需车辆前轮转角测量值的情况下，准确确定履带式车辆的行使方向，尤其适用于履带式车辆的应用领域。
78.图3示出了本技术示例性实施例的履带式车辆的行驶方向调整方法的处理流程图，其主要包括以下步骤：
79.步骤s302，根据履带式车辆对应于当前时刻的车辆速度、履带式车辆的车辆尺寸，确定履带式车辆对应于当前时刻的测算行驶方向。
80.于本实施例中，可利用如图1或图2实施例所述的履带式车辆的行驶方向确定方法，根据履带式车辆对应于当前时刻的车辆速度、履带式车辆的车辆尺寸，确定履带式车辆对应于当前时刻的测算行驶方向。
81.步骤s304，根据履带式车辆对应于当前时刻的目标行驶方向、测算行驶方向，获得履带式车辆的方向盘的电机的调整转速。
82.可选地，可根据待跟踪的目标路径的路径参数、履带式车辆对应于当前时刻的位置信息、姿态角信息、履带式车辆的车辆尺寸信息，获得履带式车辆对应于当前时刻的目标行驶方向。
83.可选地，目标路径可包括直线或曲线，其中，在目标路径为直线的情况下，目标路径的路径参数可包括直线路径的起点坐标和终点坐标，在目标路径为曲线的情况下，可将曲线路径切分为多个连续的直线分段，目标路径的路径参数包括各直线分段的起点坐标和终点坐标。
84.可选地，可利用履带式车辆上的定位装置(例如，北斗gnss天线)，获取履带式车辆对应于当前时刻的位置坐标、车辆速度、姿态角信息。
85.可选地，履带式车辆对应于当前时刻的姿态角信息包括俯仰角信息、横滚角信息和偏航角信息。
86.可选地，履带式车辆的车辆尺寸信息包括履带式车辆的履带轮间距和履带接地长度。
87.可选地，目标行驶方向包括履带式车辆的虚拟前轮转角目标值，测算行驶方向包括履带式车辆的虚拟前轮转角测算值(也即，图1和图2实施例所述的虚拟前轮转角估算值)，可根据履带式车辆对应于当前时刻的虚拟前轮转角目标值和虚拟前轮转角测算值的差值结果，确定履带式车辆的方向盘的电机的调整转速。
88.步骤s306,根据履带式车辆的方向盘的电机的调整转速，调整履带式车辆的行驶方向。
89.具体地，可根据履带式车辆的方向盘的电机的调整转速，调节履带式车辆的方向盘的电机的实际转速，使得履带式车辆可沿着目标路径行驶。
90.综上所述，本实施例利用上述各履带式车辆的行驶方向确定方法实施例，可以准确确定履带式车辆对应于当前时刻的测算行驶方向，并根据履带式车辆对应于当前时刻的目标行驶方向，精准调整履带式车辆的行驶方向，以使履带式车辆可沿着预期目标路径行驶。
91.图4为本技术示例性实施例的履带式车辆的行驶方向确定装置的结构框图，如图所示，本实施例的履带式车辆的行驶方向确定装置400包括：车轮转速计算模块402、行驶方向确定模块404。
92.车轮转速计算模块402，用于根据履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶速度和角速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速。
93.行驶方向确定模块404，用于根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转
速、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向。
94.可选地，所述履带式车辆的车辆尺寸包括履带轮间距，所述履带轮间距表征位于所述履带式车辆的相对两侧的两个履带轮之间的间隔距离；所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速包括左轮转速和右轮转速；所述履带式车辆对应于所述当前时刻的角速度是利用所述履带式车辆上的惯性测量单元得到的。
95.可选地，所述履带式车辆的车辆尺寸包括履带轮间距和履带接地长度，所述履带轮间距表征所述履带式车辆的两个履带轮之间的间隔距离；所述车辆速度包括行驶速度和角速度，所述履带接地长度表征所述履带式车辆的履带与地面的接触长度。
96.可选地，行驶方向确定模块404还用于：根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速、所述履带轮间距、所述履带接地长度，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角观测值；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角观测值、所述履带式车辆对应于所述前续时刻的虚拟前轮转角估算值，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角估算值；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角估算值，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向；其中，所述前续时刻与所述当前时刻为所述履带式车辆的各检测时刻中连续的任意两个检测时刻，且所述前续时刻为所述当前时刻的前一个检测时刻。
97.可选地，行驶方向确定模块404还用于：根据所述履带式车辆对应于所述前续时刻的虚拟前轮转角估算值、所述当前时刻与所述前续时刻之间的时间间隔、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的方向盘转动角速度、预设单位状态矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角预测值；根据所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果、所述预设单位状态矩阵、预设单位测算矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的噪声状态矩阵和噪声测量矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角预测值、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角观测值、所述预设单位测算矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角估算值。
98.可选地，行驶方向确定模块404还用于：根据所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果、所述预设单位状态矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的噪声状态矩阵，获得所述履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果；根据所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果和状态协方差矩阵预测结果、所述预设单位测算矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的噪声测量矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值。
99.可选地，行驶方向确定模块404还用于：根据预设单位矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值、所述预设单位测算矩阵、所述履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果，更新所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果。
100.图5为本技术示例性实施例的履带式车辆的行驶方向调整装置的结构框图。如图所示，本实施例的履带式车辆的行驶方向调整装置500包括：测算行驶方向确定模块502、调整转速确定模块504、行驶方向调整模块506。
101.测算行驶方向确定模块502，用于利用如权利要求10所述的履带式车辆的行驶方向确定装置，根据履带式车辆对应于当前时刻的车辆速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的测算行驶方向。
102.调整转速确定模块504，用于根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的目标行驶方向、所述测算行驶方向，获得所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速。
103.行驶方向调整模块506，用于根据所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速，调整所述履带式车辆的行驶方向。
104.可选地，调整转速确定模块504还用于：根据目标路径的路径参数、所述履带式车辆对应于当前时刻的位置信息、姿态角信息、所述履带式车辆的车辆尺寸信息，获得所述履带式车辆对应于当前时刻的目标行驶方向。
105.本技术另一实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，可实现如权利要求1至7中任一项所述的履带式车辆的行驶方向确定方法，或实现如权利要求8至9中任一项所述的履带式车辆的行驶方向调整方法。
106.本发明另一实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信。
107.图6为本发明示例性实施例的电子设备的结构框图，如图6所示，本实施例的电子设备600，其可包括处理器(processer)602、通信接口(communication interface)604、存储器(memory)606。
108.处理器602、通信接口604、以及存储器606可通过通信总线608完成相互间的通信。
109.通信接口604用于与其它电子设备如终端设备或服务器进行通信。
110.处理器602，用于执行计算机程序610，具体可以执行上述各方法实施例中的相关步骤，亦即，执行如上述各实施例所述的方法中的各步骤。
111.具体地，计算机程序610可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
112.处理器602可以是中央处理器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发明实施例的一个或多个集成电路。电子设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
113.存储器606，用于存放计算机程序610。存储器606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)，例如至少一个磁盘存储器。
114.本发明另一实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，可实现上述各实施例所述的方法。
115.需要指出，根据实施的需要，可将本发明实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本发明实施例的目的。
116.上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如cd rom、ram、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如asic或fpga)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，ram、rom、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的履带式车辆的行驶方向确定及控制方法。此外，当通用计算机访问用于实现在
此示出的履带式车辆的行驶方向确定及控制方法的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的语义分割方法的专用计算机。
117.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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实施例的范围。
118.需要说明的是，虽然结合附图对本技术的具体实施例进行了详细的描述，但不应理解为对本技术的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属于本技术的保护范围。
119.本技术实施例的示例旨在简明地说明本技术实施例的技术特点，使得本领域技术人员能够直观了解本技术实施例的技术特点，并不作为本技术实施例的不当限定。
120.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
121.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种履带式车辆的行驶方向确定方法，包括：根据履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶速度和角速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述履带式车辆的车辆尺寸包括履带轮间距，所述履带轮间距表征位于所述履带式车辆的相对两侧的两个履带轮之间的间隔距离；所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速包括左轮转速和右轮转速；所述履带式车辆对应于所述当前时刻的角速度是利用所述履带式车辆上的惯性测量单元得到的。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述履带式车辆的车辆尺寸包括履带轮间距和履带接地长度，所述履带轮间距表征所述履带式车辆的两个履带轮之间的间隔距离；所述车辆速度包括行驶速度和角速度，所述履带接地长度表征所述履带式车辆的履带与地面的接触长度；所述根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向，包括：根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速、所述履带轮间距、所述履带接地长度，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角观测值；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角观测值、所述履带式车辆对应于所述前续时刻的虚拟前轮转角估算值，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角估算值；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角估算值，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向；其中，所述前续时刻与所述当前时刻为所述履带式车辆的各检测时刻中连续的任意两个检测时刻，且所述前续时刻为所述当前时刻的前一个检测时刻。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角观测值、所述履带式车辆对应于所述前续时刻的虚拟前轮转角估算值，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角估算值，包括：根据所述履带式车辆对应于所述前续时刻的虚拟前轮转角估算值、所述当前时刻与所述前续时刻之间的时间间隔、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的方向盘转动角速度、预设单位状态矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角预测值；根据所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果、所述预设单位状态矩阵、预设单位测算矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的噪声状态矩阵和噪声测量矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角预测值、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角观测值、所述预设单位测算矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的虚拟前轮转角估算值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果、所述预设单位状态矩阵、预设单位测算矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的噪声状态矩阵和噪声测量矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值，包括：根据所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果、所述预设单位状态矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的噪声状态矩阵，获得所述履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果；根据所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果和状态协方差矩阵预测结果、所述预设单位测算矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的噪声测量矩阵，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括：根据预设单位矩阵、所述履带式车辆对应于所述当前时刻的增益值、所述预设单位测算矩阵、所述履带式车辆的状态协方差矩阵预测结果，更新所述履带式车辆的状态协方差矩阵估算结果。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述履带式车辆对应于所述当前时刻的方向盘转动角速度，是利用安装在所述履带式车辆上的编码器计算得到的。8.一种履带式车辆的行驶方向调整方法，包括：利用如权利要求1至7中任一项所述履带式车辆的行驶方向确定方法，根据履带式车辆对应于当前时刻的车辆速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的测算行驶方向；根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的目标行驶方向、所述测算行驶方向，获得所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速；根据所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速，调整所述履带式车辆的行驶方向。9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过以下方式确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的目标行驶方向：根据目标路径的路径参数、所述履带式车辆对应于当前时刻的位置信息、姿态角信息、所述履带式车辆的车辆尺寸信息，获得所述履带式车辆对应于当前时刻的目标行驶方向。10.一种履带式车辆的行驶方向确定装置，包括：车轮转速计算模块，用于根据履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶速度和角速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，获得所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速；行驶方向确定模块，用于根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的车轮转速、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向。11.一种履带式车辆的行驶方向调整装置，包括：测算行驶方向确定模块，用于利用如权利要求10所述的履带式车辆的行驶方向确定装置，根据履带式车辆对应于当前时刻的车辆速度、所述履带式车辆的车辆尺寸，确定所述履带式车辆对应于所述当前时刻的测算行驶方向；调整转速确定模块，用于根据所述履带式车辆对应于所述当前时刻的目标行驶方向、所述测算行驶方向，获得所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速；行驶方向调整模块，用于根据所述履带式车辆的方向盘的电机的调整转速，调整所述履带式车辆的行驶方向。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的履带式车辆的行驶方向确定方法对应的操作，或执行如权利要求8至9中任一项所述的履带式车辆的行驶方向调整方法对应的操作。13.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，可实现如权利要求1至7中任一项所述的履带式车辆的行驶方向确定方法，或实现如权利要求8至9中任一项所述的履带式车辆的行驶方向调整方法。

技术总结
本申请提供一种履带式车辆的行驶方向确定及控制方法、装置、电子设备及存储介质，所述履带式车辆行驶方向确定方法包括：根据履带式车辆对应于当前时刻的车辆速度、履带式车辆的车辆尺寸，获得当前时刻的车轮转速；根据当前时刻的车轮转速、履带式车辆的车辆尺寸，确定履带式车辆对应于所述当前时刻的行驶方向。借此，本申请可准确确定履带式车辆的行驶方向，并可提高履带式车辆的行驶方向的控制效果。并可提高履带式车辆的行驶方向的控制效果。并可提高履带式车辆的行驶方向的控制效果。


技术研发人员：李晓宇 具大源 王锐 李奕成
受保护的技术使用者：上海联适导航技术股份有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/8/31