车辆空间运动轨迹计算方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及车辆路径规划，尤其涉及车辆空间运动轨迹计算方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、目前汽车碰撞测试中使用最广泛的角速度测量仪器为mems角速度计，采用微型陀螺仪结构，其测量原理基于科里奥利力效应。在mems角速度计中，微型陀螺仪被设计成一个微小的质量快，通常沿着一个或多个轴旋转。当物体以一定的角速度绕一个轴旋转时，微型陀螺仪中的微小质量块将受到科里奥利力的作用，产生微小的振动。这些微小振动会导致微型陀螺仪结构发生相对位移或变形，该变形可以被测量。测量微型陀螺仪结构的变形或位移，并将其转换成电信号，换算得到角速度值。角速度的精度对结果有一定的影响，导致对车辆的空间运动轨迹计算不够准确。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种车辆空间运动轨迹计算方法、装置、设备及存储介质，旨在解决车辆空间运动轨迹计算不够准确的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提出一种车辆空间运动轨迹计算方法，所述车辆空间运动轨迹计算方法包括：

3、获取车辆在运动初始时刻的初始速度、初始角速度以及车辆在运动过程中多个加速度计采集的加速度数据；

4、根据所述加速度数据和所述初始角速度计算所述车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度；

5、基于所述目标角速度计算所述加速度计的旋转角度；

6、通过所述旋转角度计算旋转矩阵；

7、通过所述旋转矩阵、所述加速度数据以及所述初始速度计算位移向量；

8、通过所述旋转角度和所述位移向量对所述车辆进行空间运动轨迹计算。

9、在一实施例中，所述根据所述加速度数据和所述初始角速度计算所述车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度的步骤包括：

10、获取所述多个加速度计之间的间距；

11、通过所述加速度数据计算各加速度计之间在三个轴向上的加速度差值；

12、通过所述初始角速度、所述间距以及所述加速度差值计算车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度。

13、在一实施例中，所述通过所述初始角速度、所述间距以及所述加速度差值计算车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度的步骤包括：

14、通过所述间距和所述加速度差值计算车辆在初始时刻的初始角加速度；

15、通过所述初始角加速度得到初始横轴角加速度、初始纵轴角加速度以及初始竖轴角加速度；

16、通过所述间距得到横轴间距、纵轴间距以及竖轴间距；

17、通过所述初始角速度得到初始横轴角速度、初始纵轴角速度以及初始竖轴角速度；

18、根据所述初始时刻和预设时刻计算时间间隔；

19、根据所述时间间隔、所述初始横轴角加速度、所述初始纵轴角加速度、所述初始竖轴角加速度、所述横轴间距、所述纵轴间距以及所述竖轴间距、所述初始横轴角速度、所述初始纵轴角速度以及所述初始竖轴角速度，计算车辆在预设时刻的目标横轴角加速度、目标纵轴角加速度、目标竖轴角加速度以及目标横轴角速度、目标纵轴角速度、目标竖轴角速度。

20、在一实施例中，所述通过所述旋转角度计算旋转矩阵的步骤包括：

21、通过所述旋转角度计算旋转轴和等效旋转角度；

22、通过所述旋转轴和所述等效旋转角度得到旋转矩阵。

23、在一实施例中，所述通过所述旋转矩阵、所述加速度数据以及所述初始速度计算位移向量的步骤包括：

24、根据所述初始时刻和预设时刻计算时间间隔；

25、通过所述旋转矩阵以及所述加速度数据计算预设时刻的加速度向量；

26、对所述加速度向量进行积分，得到速度增量向量；

27、通过所述初始速度和所述速度增量向量计算得到所述车辆在预设时刻的目标速度；

28、通过所述目标速度、所述初始速度以及所述时间间隔计算位移向量。

29、在一实施例中，所述通过所述旋转角度和所述位移向量对所述车辆进行空间运动轨迹计算的步骤包括：

30、获取所述车辆的初始位置；

31、通过所述旋转角度、所述位移向量以及所述初始位置计算车辆在预设时刻的目标位置，得到所述车辆在预设时刻的空间位置；

32、通过所述空间位置得到车辆的空间运动轨迹。

33、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种车辆空间运动轨迹计算装置，所述车辆空间运动轨迹计算装置包括：

34、获取模块，用于获取车辆在运动初始时刻的初始速度、初始角速度以及车辆在运动过程中多个加速度计采集的加速度数据；

35、计算模块，用于根据所述加速度数据和所述初始角速度计算所述车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度；

36、所述计算模块，还用于基于所述目标角速度计算所述加速度计的旋转角度；

37、所述计算模块，还用于通过所述旋转角度计算旋转矩阵；

38、所述计算模块，还用于通过所述旋转矩阵、所述加速度数据以及所述初始速度计算位移向量；

39、所述计算模块，还用于通过所述旋转角度和所述位移向量对所述车辆进行空间运动轨迹计算。

40、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种车辆空间运动轨迹计算设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上文所述的车辆空间运动轨迹计算方法的步骤。

41、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质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上文所述的车辆空间运动轨迹计算方法的步骤。

42、此外，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的车辆空间运动轨迹计算方法的步骤。

43、本申请通过获取车辆在运动初始时刻的初始速度以及车辆在运动过程中多个加速度计采集的加速度数据；根据加速度数据计算车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度；基于目标角速度计算加速度计的旋转角度；通过旋转角度计算旋转矩阵；通过旋转矩阵、加速度数据以及初始速度计算位移向量；通过旋转角度和位移向量对车辆进行空间运动轨迹计算。通过利用多个加速度计采集的加速度数据计算出角加速度以及角速度，从而实现对车体角速度的精确测量，并根据准确的角加速度和角速度对车辆的行驶路径进行预测，提高车辆空间运动轨迹计算的准确性。

技术特征：

1.一种车辆空间运动轨迹计算方法，其特征在于，所述车辆空间运动轨迹计算方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度数据和所述初始角速度计算所述车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度的步骤包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述初始角速度、所述间距以及所述加速度差值计算车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度的步骤包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述旋转角度计算旋转矩阵的步骤包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述旋转矩阵、所述加速度数据以及所述初始速度计算位移向量的步骤包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述旋转角度和所述位移向量对所述车辆进行空间运动轨迹计算的步骤包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述空间位置得到车辆的空间运动轨迹的步骤包括：

8.一种车辆空间运动轨迹测量装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种车辆空间运动轨迹计算设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的车辆空间运动轨迹计算方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质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权利要求1至7中任一项所述的车辆空间运动轨迹计算方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种车辆空间运动轨迹计算方法、装置、设备及存储介质，属于车辆路径规划技术领域。包括：获取车辆在运动初始时刻的初始速度以及车辆在运动过程中多个加速度计采集的加速度数据；根据加速度数据计算车辆在预设时刻的目标角加速度和目标角速度；基于目标角速度计算加速度计的旋转角度；通过旋转角度计算旋转矩阵；通过旋转矩阵、加速度数据以及初始速度计算位移向量；通过旋转角度和位移向量对车辆进行空间运动轨迹计算。通过利用多个加速度计采集的加速度数据计算出角加速度以及角速度，从而实现对车体角速度的精确测量，并根据准确的角加速度和角速度对车辆的空间运动轨迹进行计算，提高车辆碰撞过程中的运动轨迹测量的准确性。

技术研发人员：赵佳庆,陈高军,李源
受保护的技术使用者：东风汽车有限公司东风日产乘用车公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23