CN110667563B - 自动驾驶车辆横向控制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种自动驾驶车辆横向控制方法、装置及车辆。该方法包括：获取车辆的当前车速、当前位置；根据当前车速确定第一预瞄距离；根据第一预瞄距离以及当前位置，在预设的行驶轨迹上确定预瞄点；确定从当前位置到预瞄点之间的行驶轨迹的最大航向角；根据最大航向角以及第一预瞄距离确定第二预瞄距离；根据第二预瞄距离确定目标预瞄距离；根据目标预瞄距离确定方向盘转角；根据方向盘转角控制车辆的方向盘转动，以控制车辆转向。如此，在确定目标预瞄距离时，同时考虑车辆当前车速以及行驶轨迹的道路信息，确定的目标预瞄距离更符合车辆当前的行驶情况，可以提高自动驾驶车辆横向控制的精准度，从而保证自动驾驶车辆沿着预设的行驶轨迹行驶。

Description

自动驾驶车辆横向控制方法、装置及车辆

技术领域

本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种自动驾驶车辆横向控制方法、装置及车辆。

背景技术

随着车辆技术的发展，自动驾驶技术逐渐成为车辆研究领域的热点，自动驾驶车辆现已广泛应用于例如物流配送、港口运输、自动泊车等等领域。

由于自动驾驶车辆实现了无人驾驶，为了保证车辆的正常行驶，需要控制器对自动驾驶车辆进行控制。其中，对自动驾驶车辆的横向控制是对车辆控制的重要部分，横向控制即对车辆的转向控制，以使得车辆沿着预定的路线行驶。如果对车辆的转向控制不精准，就无法保证车辆沿着预定的路线行驶，进而不能较好的满足自动驾驶的需求。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种自动驾驶车辆横向控制方法、装置及车辆，可以提高自动驾驶车辆横向控制的精准度。

为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种自动驾驶车辆横向控制方法，所述方法包括：

获取所述车辆的当前车速、当前位置；

根据所述当前车速确定第一预瞄距离；

根据所述第一预瞄距离以及所述当前位置，在预设的行驶轨迹上确定预瞄点；

确定从所述当前位置到所述预瞄点之间的所述行驶轨迹的最大航向角；

根据所述最大航向角以及所述第一预瞄距离确定第二预瞄距离；

根据所述第二预瞄距离确定目标预瞄距离；

根据所述目标预瞄距离确定方向盘转角；

根据所述方向盘转角控制所述车辆的方向盘转动，以控制所述车辆转向。

可选地，所述根据所述最大航向角以及所述第一预瞄距离确定第二预瞄距离，包括：

通过如下公式确定所述第二预瞄距离：

其中，d₂表示所述第二预瞄距离，d₁表示所述第一预瞄距离，θ表示所述最大航向角，a表示预设系数，且0<a<1。

可选地，所述根据所述第二预瞄距离确定目标预瞄距离，包括：

若所述第二预瞄距离小于或等于第一预设距离阈值，则将所述第二预瞄距离确定为所述目标预瞄距离，其中，所述第一预设距离阈值为所述当前车速的预设倍数；

若所述第一预设距离阈值大于第二预设距离阈值且小于所述第二预瞄距离，则将所述第一预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离；

若所述第一预设距离阈值小于所述第二预瞄距离且小于或等于所述第二预设距离阈值，则将所述第二预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离。

可选地，所述根据所述目标预瞄距离确定方向盘转角，包括：

根据所述目标预瞄距离以及所述当前位置，在所述行驶轨迹上确定目标预瞄点；

根据所述目标预瞄点确定目标车辆转角；

根据所述目标车辆转角确定方向盘转角。

可选地，所述根据所述目标预瞄点确定目标车辆转角，包括：

根据所述目标预瞄点以及所述当前位置确定第一车辆转角；

根据所述目标预瞄点、所述当前位置以及车辆偏距确定第二车辆转角，其中，所述车辆偏距是根据所述当前车速确定的；

根据所述第二车辆转角确定预设的合理范围；

若所述第一车辆转角处于所述合理范围内，则将所述第一车辆转角确定为所述目标车辆转角；

若所述第一车辆转角不处于所述合理范围内，则将所述第二车辆转角确定为所述目标车辆转角。

可选地，所述根据所述目标预瞄点以及所述当前位置确定第一车辆转角，包括：

通过如下公式确定所述第一车辆转角：

所述根据所述目标预瞄点、所述当前位置以及车辆偏距确定第二车辆转角，包括：

通过如下公式确定所述第二车辆转角：

其中，所述α₁表示所述第一车辆转角，所述α₂表示所述第二车辆转角，所述x表示所述目标预瞄点的横坐标，所述y表示所述目标预瞄点的纵坐标，所述x₀表示所述当前位置的横坐标，所述y₀表示所述当前位置的纵坐标，所述s表示所述车辆偏距。

可选地，所述根据所述目标车辆转角确定方向盘转角，包括：

通过如下公式确定所述方向盘转角：

其中，所述β表示所述方向盘转角，所述α表示所述目标车辆转角，所述b表示方向盘转角参数。

可选地，所述根据所述方向盘转角控制所述车辆的方向盘转动，包括：

判断所述方向盘转角是否大于第一预设转角阈值；

若所述方向盘转角小于或等于第一预设转角阈值，则控制所述车辆的方向盘按照所述方向盘转角转动；

若所述方向盘转角大于所述第一预设转角阈值，则控制所述车辆的方向盘按照第二预设转角阈值转动，之后，将所述方向盘转角减去所述第二预设转角阈值后的值作为新的方向盘转角，并返回所述判断所述方向盘转角是否大于第一预设转角阈值的步骤，直到控制所述车辆完成转向。

根据本公开的第二方面，提供一种自动驾驶车辆横向控制装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述车辆的当前车速、当前位置；

第一确定模块，用于根据所述当前车速确定第一预瞄距离；

第二确定模块，用于根据所述第一预瞄距离以及所述当前位置，在预设的行驶轨迹上确定预瞄点；

第三确定模块，用于确定从所述当前位置到所述预瞄点之间的所述行驶轨迹的最大航向角；

第四确定模块，用于根据所述最大航向角以及所述第一预瞄距离确定第二预瞄距离；

第五确定模块，用于根据所述第二预瞄距离确定目标预瞄距离；

第六确定模块，用于根据所述目标预瞄距离确定方向盘转角；

控制模块，用于根据所述方向盘转角控制所述车辆的方向盘转动，以控制所述车辆转向。

可选地，所述第四确定模块包括：

第一确定子模块，用于通过如下公式确定所述第二预瞄距离：

其中，d₂表示所述第二预瞄距离，d₁表示所述第一预瞄距离，θ表示所述最大航向角，a表示预设系数，且0<a<1。

可选地，所述第五确定模块包括：

第二确定子模块，用于若所述第二预瞄距离小于或等于第一预设距离阈值，则将所述第二预瞄距离确定为所述目标预瞄距离，其中，所述第一预设距离阈值为所述当前车速的预设倍数；

第三确定子模块，用于若所述第一预设距离阈值大于第二预设距离阈值且小于所述第二预瞄距离，则将所述第一预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离；

第四确定子模块，用于若所述第一预设距离阈值小于所述第二预瞄距离且小于或等于所述第二预设距离阈值，则将所述第二预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离。

可选地，所述第六确定模块包括：

第五确定子模块，用于根据所述目标预瞄距离以及所述当前位置，在所述行驶轨迹上确定目标预瞄点；

第六确定子模块，用于根据所述目标预瞄点确定目标车辆转角；

第七确定子模块，用于根据所述目标车辆转角确定方向盘转角。

可选地，所述第六确定子模块包括：

第八确定子模块，用于根据所述目标预瞄点以及所述当前位置确定第一车辆转角；

第九确定子模块，用于根据所述目标预瞄点、所述当前位置以及车辆偏距确定第二车辆转角，其中，所述车辆偏距是根据所述当前车速确定的；

第十确定子模块，用于根据所述第二车辆转角确定预设的合理范围；

第十一确定子模块，用于若所述第一车辆转角处于所述合理范围内，则将所述第一车辆转角确定为所述目标车辆转角；

第十二确定子模块，用于若所述第一车辆转角不处于所述合理范围内，则将所述第二车辆转角确定为所述目标车辆转角。

可选地，所述第八确定子模块包括：

第十三确定子模块，用于通过如下公式确定所述第一车辆转角：

其中，所述α₁表示所述第一车辆转角，所述x表示所述目标预瞄点的横坐标，所述y表示所述目标预瞄点的纵坐标，所述x₀表示所述当前位置的横坐标，所述y₀表示所述当前位置的纵坐标。

可选地，所述第九确定子模块包括：

第十四确定子模块，用于通过如下公式确定所述第二车辆转角：

其中，所述α₁表示所述第一车辆转角，所述α₂表示所述第二车辆转角，所述x表示所述目标预瞄点的横坐标，所述y表示所述目标预瞄点的纵坐标，所述x₀表示所述当前位置的横坐标，所述y₀表示所述当前位置的纵坐标，所述s表示所述车辆偏距。

可选地，所述第七确定子模块包括：

第十五确定子模块，用于通过如下公式确定所述方向盘转角：

其中，所述β表示所述方向盘转角，所述α表示所述目标车辆转角，所述b表示方向盘转角参数。

可选地，所述控制模块包括：

判断子模块，用于判断所述方向盘转角是否大于第一预设转角阈值；

第一控制子模块，用于若所述方向盘转角小于或等于第一预设转角阈值，则控制所述车辆的方向盘按照所述方向盘转角转动；

第二控制子模块，用于若所述方向盘转角大于所述第一预设转角阈值，则控制所述车辆的方向盘按照第二预设转角阈值转动，之后，将所述方向盘转角减去所述第二预设转角阈值后的值作为新的方向盘转角，并触发所述判断子模块重新判断所述方向盘转角是否大于第一预设转角阈值，直到控制所述车辆完成转向。

根据本公开的第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括方向盘，所述车辆还包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开第一方面提供的所述方法的步骤

通过上述技术方案，在确定目标预瞄距离时，不但考虑车辆的当前车速，还同时兼顾预设的行驶轨迹的道路信息，从而使得确定的目标预瞄距离更符合车辆当前的行驶情况。这样，确定出的目标预瞄距离以及车辆的方向盘转角更准确，从而提高自动驾驶车辆横向控制的精准度，能够保证自动驾驶车辆沿着预设的行驶轨迹行驶，实现自动驾驶的需求。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种自动驾驶车辆横向控制方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种在预设的行驶轨迹上确定预瞄点的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种确定行驶轨迹的最大航向角的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种根据目标预瞄距离确定方向盘转角的流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种根据目标预瞄点确定目标车辆转角的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种确定目标预瞄点的坐标的示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种根据方向盘转角控制车辆的方向盘转动的流程图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种自动驾驶车辆横向控制装置的框图。

具体实施方式

驾驶员在驾驶车辆时，通常会注意车辆前方的某一点，该点可作为驾驶员的预瞄点，以便于控制车辆的行驶路线。对于自动驾驶车辆，在实现无人驾驶的环境下，车辆在行驶过程中，控制器对于前方预瞄点的确定可以直接影响车辆转向控制的精确度。因此，需要控制器在车辆行驶过程中不断确定合适的预瞄点，以控制车辆完成转向，从而保证车辆按照预先设置的行驶轨迹行驶。

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是根据一示例性实施例示出的一种自动驾驶车辆横向控制方法的流程图。该方法可以应用于车辆中的控制器，其中，该控制器可以是车辆中的整车控制器，也可以是转向控制器等等。如图1所示，该方法可以包括：

在S11中，获取车辆的当前车速、当前位置。

其中，该当前车速可通过车辆中的速度传感器采集得到，速度传感器采集到车辆的当前车速后，可将该当前车速发送至控制器(例如，转向控制器)。车辆的当前位置可以通过定位系统获得，例如采用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、RTK(Real-Time Kinematic，实时动态载波相位差分技术)等采集车辆的当前位置。

在S12中，根据当前车速确定第一预瞄距离。

具体地，可以预先设置当前车速与第一预瞄距离二者之间的对应关系，该对应关系可以根据试验确定，并预先存储在车辆的存储器中。例如，可以通过函数关系或映射表的方式对该对应关系进行表示。在一种实施方式中，通过映射表的方式对该对应关系进行表示，在获取到当前车速后，通过查询该映射表，可以确定与该当前车速对应的第一预瞄距离。示例地，若当前车速小于或等于20km/h，则该第一预瞄距离可设置为6m；若当前车速大于20km/h且小于40km/h，则该第一预瞄距离可设置为20m；若当前车速大于40km/h，则该第一预瞄距离可设置为40m。

这样，结合车辆的当前车速来确定第一预瞄距离，可以使得确定的第一预瞄距离是与当前车速相对应的，更符合车辆当前的行驶情况。

在S13中，根据第一预瞄距离以及当前位置，在预设的行驶轨迹上确定预瞄点。

其中，可以在预设的行驶轨迹上，查找与车辆当前位置的距离为第一预瞄距离的点，并将该点作为预瞄点。图2是根据一示例性实施例示出的一种在预设的行驶轨迹上确定预瞄点的示意图。如图2所示，例如第一预瞄距离可以为20m，从车辆当前位置到预瞄点的距离为该第一预瞄距离20m，从而根据第一预瞄距离以及车辆的当前位置可以在行驶轨迹上确定预瞄点。

在S14中，确定从当前位置到预瞄点之间的行驶轨迹的最大航向角。

图3是根据一示例性实施例示出的一种确定行驶轨迹的最大航向角的示意图。如图3所示。其中，在确定出预瞄点后，可以确定车辆当前位置沿行驶轨迹的切线，以及从当前位置到预瞄点之间的行驶轨迹上的各个点沿行驶轨迹的切线，其中两条切线相交，最大的角度即行驶轨迹的最大航向角。该最大航向角可以表示行驶轨迹的弯曲程度，进而可以表征车辆所需要转向的幅度。

在S15中，根据最大航向角以及第一预瞄距离确定第二预瞄距离。

具体地，可通过如下公式(1)确定第二预瞄距离：

其中，d₂表示第二预瞄距离，d₁表示第一预瞄距离，θ表示最大航向角，a表示预设系数，且0<a<1。

具体地，预设系数a可通过预先试验得到。例如，在不同的速度下，控制车辆转向，并采集相关数据，将采集到的的相关数据进行拟合以得到该预设系数a。而且，不同的车型，可能对应不同的预设系数a。例如对于A车型，该预设系数a可设置为0.376。

在S16中，根据第二预瞄距离确定目标预瞄距离。

其中，在确定第二预瞄距离后，需要对该第二预瞄距离进行修正，以确定目标预瞄距离，从而可以使得确定的目标预瞄距离更准确。

在S17中，根据目标预瞄距离确定方向盘转角。

在S18中，根据方向盘转角控制车辆的方向盘转动，以控制车辆转向。

其中，方向盘转角即车辆的方向盘需要转动的角度。在根据目标预瞄距离确定方向盘转角后，控制器可根据该方向盘转角，控制车辆的方向盘转动，以控制该自动驾驶车辆完成转向动作。

通过上述技术方案，在确定目标预瞄距离时，不但考虑车辆的当前车速，还同时兼顾预设的行驶轨迹的道路信息，从而使得确定的目标预瞄距离更符合车辆当前的行驶情况。这样，确定出的目标预瞄距离以及车辆的方向盘转角更准确，从而提高自动驾驶车辆横向控制的精准度，能够保证自动驾驶车辆沿着预设的行驶轨迹行驶，实现自动驾驶的需求。

可选地，在一种实施方式中，根据第二预瞄距离确定目标预瞄距离的方式可以为：

若第二预瞄距离小于或等于第一预设距离阈值，则可以将该第二预瞄距离确定为目标预瞄距离；

若第一预设距离阈值大于第二预设距离阈值且小于第二预瞄距离，则可以将第一预设距离阈值确定为目标预瞄距离；

若第一预设距离阈值小于第二预瞄距离且小于或等于第二预设距离阈值，则可以将第二预设距离阈值确定为目标预瞄距离。

其中，该第一预设距离阈值可以设置为当前车速的预设倍数，例如可以设置为当前车速的0.5倍。该第二预设距离阈值可以根据试验预先设置，例如可以设置为20m。

示例地，若当前车速为50km/h，则第一预设距离阈值可以为25m。例如经过计算第二预瞄距离为18m，即第二预瞄距离小于或等于第一预设距离阈值。因此，可以将第二预瞄距离即18m确定为目标预瞄距离。

示例地，若当前车速为50km/h，则第一预设距离阈值可以为25m。例如经过计算第二预瞄距离为30m，即第一预设距离阈值小于第二预瞄距离并且大于第二预设距离阈值20m。因此，可以将第一预设距离阈值即25m确定为目标预瞄距离。

示例地，若当前车速为30km/h，则第一预设距离阈值可以为15m。例如经过计算第二预瞄距离为18m，即第一预设距离阈值小于第二预瞄距离，并且，该第一预设距离阈值小于或等于第二预设距离阈值20m。因此，可以将第二预设距离阈值即20m确定为目标预瞄距离。

采用上述技术方案，通过对第二预瞄距离进行进一步修正，以确定目标预瞄距离。这样，使得确定的目标预瞄距离更准确，保证对自动驾驶车辆转向控制的稳定性以及灵活性，防止第二预瞄距离过大或过小，而影响对车辆的精确控制。

可选地，图4是根据一示例性实施例示出的一种根据目标预瞄距离确定方向盘转角的流程图。如图4所示，在一种实施方式中，S17可以包括：

在S171中，根据目标预瞄距离以及当前位置，在行驶轨迹上确定目标预瞄点；

其中，在确定出目标预瞄距离后，可以在预设的行驶轨迹上，查找与车辆当前位置的距离为该目标预瞄距离的点，并将该点作为目标预瞄点。

在S172中，根据目标预瞄点确定目标车辆转角；

具体地，在确定出目标预瞄点后，可以根据该目标预瞄点，确定目标车辆转角。其中，该目标车辆转角为若控制车辆从当前位置行驶到目标预瞄点位置，车辆所需要转向的角度。

在S173中，根据目标车辆转角确定方向盘转角。

其中，控制器需要通过控制车辆的方向盘转动，以控制该车辆完成转向。因此，在确定目标车辆转角后，可以根据该目标车辆转角，确定方向盘转角，方向盘转角即车辆的方向盘需要转动的角度。具体地，可通过如下公式(2)确定方向盘转角：

其中，β表示方向盘转角，α表示目标车辆转角，b表示方向盘转角参数。

可选地，图5是根据一示例性实施例示出的一种根据目标预瞄点确定目标车辆转角的流程图。如图5所示，在一种实施方式中，S172可以包括：

在S1721中，根据目标预瞄点以及当前位置确定第一车辆转角；

其中，目标预瞄点以及车辆当前位置例如均可以通过二维坐标来表示。具体地，可以通过如下公式(3)确定第一车辆转角：

其中，α₁表示第一车辆转角，x表示目标预瞄点的横坐标，y表示目标预瞄点的纵坐标，x₀表示当前位置的横坐标，y₀表示当前位置的纵坐标。

示例地，图6是根据一示例性实施例示出的一种确定目标预瞄点的坐标的示意图。如图6所示，例如可以将车辆当前位置作为坐标原点，则目标预瞄点在X轴上对应的值即为目标预瞄点的横坐标x，目标预瞄点在Y轴上对应的值即为目标预瞄点的纵坐标y。

在S1722中，根据目标预瞄点、当前位置以及车辆偏距确定第二车辆转角。

其中，车辆偏距可以根据当前车速确定。具体地，可以预先设置当前车速与车辆偏距二者之间的对应关系，该对应关系可以根据试验确定，并预先存储在车辆的存储器中。例如，可以通过函数关系或映射表的方式对该对应关系进行表示。在一种实施方式中，例如通过映射表的方式对该对应关系进行表示，在获取到当前车速后，通过查询该映射表，可以确定与该当前车速对应的车辆偏距。示例地，若当前车速小于或等于50km/h，则该车辆偏距可以设置为2m；若当前车速大于50km/h且小于100km/h，则该车辆偏距可以设置为预设阈值与当前车速的比值，该预设阈值例如可以为100；若当前车速大于或等于100km/h，则该车辆偏距可以设置为1m。

具体地，可以通过如下公式(4)确定第二车辆转角：

其中，α₂表示第二车辆转角，x表示目标预瞄点的横坐标，y表示目标预瞄点的纵坐标，x₀表示当前位置的横坐标，y₀表示当前位置的纵坐标，s表示车辆偏距。

在S1723中，根据第二车辆转角确定预设的合理范围；

在S1724中，若第一车辆转角处于合理范围内，则将第一车辆转角确定为目标车辆转角；

在S1725中，若第一车辆转角不处于合理范围内，则将第二车辆转角确定为目标车辆转角。

其中，该预设的合理范围可以根据第二车辆转角设置。具体地，若第二车辆转角为40°，则该预设的合理范围可以确定为从0至40°。示例地，若确定出第一车辆转角为30°，则该第一车辆转角处于预设的合理范围内，可以将第一车辆转角30°确定为目标车辆转角。示例地，若确定出第一车辆转角为45°，则该第一车辆转角不处于预设的合理范围内，可以将第二车辆转角30°确定为目标车辆转角。

例如，如果车辆的当前车速较高，并且目标车辆转角过大，容易出现车辆急转弯的情况，不但影响用户驾驶体验，而且容易出现危险状况。通过上述技术方案，可以对第一车辆转角进行判断，以判断第一车辆转角是否处于合理范围内，再进一步确定目标车辆转角。可以防止目标车辆转角过大而使得车辆转向幅度过大的情况，提高自动驾驶车辆横向控制的稳定性，从而保证车辆行驶过程中的安全。

可选地，图7是根据一示例性实施例示出的一种根据方向盘转角控制车辆的方向盘转动的流程图。如图7所示，在一种实施方式中，S18可以包括：

在S181中，判断方向盘转角是否大于第一预设转角阈值。

其中，该第一预设转角阈值可以根据试验预先设置，例如该第一预设转角阈值可以设置为5°。

在S182中，若方向盘转角小于或等于第一预设转角阈值，则控制车辆的方向盘按照方向盘转角转动。

示例地，若确定出方向盘转角为3°，小于或等于第一预设转角阈值，则可以直接控制车辆的方向盘转动3°，以控制车辆完成转向。

在S183中，若方向盘转角大于第一预设转角阈值，则控制车辆的方向盘按照第二预设转角阈值转动。

在S184中，将方向盘转角减去第二预设转角阈值后的值作为新的方向盘转角。

其中，若确定出的方向盘转角大于第一预设转角阈值，如果直接控制方向盘按照该方向盘转角转动，容易使得车辆转向幅度过大而发生急转弯的情况，不利于车辆安全。因此，若确定出方向盘转角大于第一预设转角阈值，则可以首先控制车辆的方向盘按照第二预设转角阈值转动。该第二预设转角阈值可以根据试验预先设置，例如可以设置为4°。之后，将方向盘转角减去第二预设转角阈值后的值作为新的方向盘转角，并返回S181，判断新的方向盘转角是否大于第一预设转角阈值，直到控制方向盘转动的角度之和等于确定出的方向盘转角，此时控制车辆完成转向。

示例地，若方向盘转角为9°，大于第一预设转角阈值，则可以首先控制方向盘转动4°，之后，将5°作为新的方向盘转角，由于新的方向盘转角小于或等于第一预设转角阈值，则再控制方向盘转动5°，以控制车辆完成转向。

采用上述技术方案，通过控制车辆的方向盘的转动角度，可以有效防止方向盘转动角度过大而出现车辆急转弯的现象，特别是在车辆的当前车速较大的情况下，可以保证车辆的转向更加稳定，从而提高车辆的安全程度。

基于同一发明构思，本公开还提供一种自动驾驶车辆横向控制装置，图8是根据一示例性实施例示出的一种自动驾驶车辆横向控制装置的框图。如图8所示，该控制装置800可以包括：

获取模块801，用于获取所述车辆的当前车速、当前位置；

第一确定模块802，用于根据所述当前车速确定第一预瞄距离；

第二确定模块803，用于根据所述第一预瞄距离以及所述当前位置，在预设的行驶轨迹上确定预瞄点；

第三确定模块804，用于确定从所述当前位置到所述预瞄点之间的所述行驶轨迹的最大航向角；

第四确定模块805，用于根据所述最大航向角以及所述第一预瞄距离确定第二预瞄距离；

第五确定模块806，用于根据所述第二预瞄距离确定目标预瞄距离；

第六确定模块807，用于根据所述目标预瞄距离确定方向盘转角；

控制模块808，用于根据所述方向盘转角控制所述车辆的方向盘转动，以控制所述车辆转向。

通过上述技术方案，在确定目标预瞄距离时，不但考虑车辆的当前车速，还同时兼顾预设的行驶轨迹的道路信息，从而使得确定的目标预瞄距离更符合车辆当前的行驶情况。这样，确定出的目标预瞄距离以及车辆的方向盘转角更准确，从而提高自动驾驶车辆横向控制的精准度，能够保证自动驾驶车辆沿着预设的行驶轨迹行驶，实现自动驾驶的需求。

可选地，所述第四确定模块805可以包括：

第一确定子模块，用于通过如下公式确定所述第二预瞄距离：

其中，d₂表示所述第二预瞄距离，d₁表示所述第一预瞄距离，θ表示所述最大航向角，a表示预设系数，且0<a<1。

可选地，所述第五确定模块806可以包括：

第二确定子模块，用于若所述第二预瞄距离小于或等于第一预设距离阈值，则将所述第二预瞄距离确定为所述目标预瞄距离，其中，所述第一预设距离阈值为所述当前车速的预设倍数；

第三确定子模块，用于若所述第一预设距离阈值大于第二预设距离阈值且小于所述第二预瞄距离，则将所述第一预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离；

第四确定子模块，用于若所述第一预设距离阈值小于所述第二预瞄距离且小于或等于所述第二预设距离阈值，则将所述第二预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离。

可选地，所述第六确定模块807可以包括：

第五确定子模块，用于根据所述目标预瞄距离以及所述当前位置，在所述行驶轨迹上确定目标预瞄点；

第六确定子模块，用于根据所述目标预瞄点确定目标车辆转角；

第七确定子模块，用于根据所述目标车辆转角确定方向盘转角。

可选地，所述第六确定子模块可以包括：

第八确定子模块，用于根据所述目标预瞄点以及所述当前位置确定第一车辆转角；

第九确定子模块，用于根据所述目标预瞄点、所述当前位置以及车辆偏距确定第二车辆转角，其中，所述车辆偏距是根据所述当前车速确定的；

第十确定子模块，用于根据所述第二车辆转角确定预设的合理范围；

第十一确定子模块，用于若所述第一车辆转角处于所述合理范围内，则将所述第一车辆转角确定为所述目标车辆转角；

第十二确定子模块，用于若所述第一车辆转角不处于所述合理范围内，则将所述第二车辆转角确定为所述目标车辆转角。

可选地，所述第八确定子模块可以包括：

第十三确定子模块，用于通过如下公式确定所述第一车辆转角：

其中，所述α₁表示所述第一车辆转角，所述x表示所述目标预瞄点的横坐标，所述y表示所述目标预瞄点的纵坐标，所述x₀表示所述当前位置的横坐标，所述y₀表示所述当前位置的纵坐标。

可选地，所述第九确定子模块可以包括：

第十四确定子模块，用于通过如下公式确定所述第二车辆转角：

其中，所述α₁表示所述第一车辆转角，所述α₂表示所述第二车辆转角，所述x表示所述目标预瞄点的横坐标，所述y表示所述目标预瞄点的纵坐标，所述x₀表示所述当前位置的横坐标，所述y₀表示所述当前位置的纵坐标，所述s表示所述车辆偏距。

可选地，所述第七确定子模块可以包括：

第十五确定子模块，用于通过如下公式确定所述方向盘转角：

其中，所述β表示所述方向盘转角，所述α表示所述目标车辆转角，所述b表示方向盘转角参数。

可选地，所述控制模块808可以包括：

判断子模块，用于判断所述方向盘转角是否大于第一预设转角阈值；

第一控制子模块，用于若所述方向盘转角小于或等于第一预设转角阈值，则控制所述车辆的方向盘按照所述方向盘转角转动；

第二控制子模块，用于若所述方向盘转角大于所述第一预设转角阈值，则控制所述车辆的方向盘按照第二预设转角阈值转动，之后，将所述方向盘转角减去所述第二预设转角阈值后的值作为新的方向盘转角，并触发所述判断子模块重新判断所述方向盘转角是否大于第一预设转角阈值，直到控制所述车辆完成转向。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

基于同一发明构思，本公开还提供一种车辆，该车辆包括方向盘，该车辆还可以包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现上述任一实施方式提供的自动驾驶车辆横向控制方法的步骤。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种自动驾驶车辆横向控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述车辆的当前车速、当前位置；

根据所述当前车速确定第一预瞄距离；

根据所述第一预瞄距离以及所述当前位置，在预设的行驶轨迹上确定预瞄点；

确定从所述当前位置到所述预瞄点之间的所述行驶轨迹的最大航向角；

根据所述最大航向角以及所述第一预瞄距离确定第二预瞄距离；

根据所述第二预瞄距离确定目标预瞄距离；

根据所述目标预瞄距离确定方向盘转角；

根据所述方向盘转角控制所述车辆的方向盘转动，以控制所述车辆转向；

所述根据所述第二预瞄距离确定目标预瞄距离，包括：

若所述第二预瞄距离小于或等于第一预设距离阈值，则将所述第二预瞄距离确定为所述目标预瞄距离，其中，所述第一预设距离阈值为所述当前车速的预设倍数；

若所述第一预设距离阈值大于第二预设距离阈值且小于所述第二预瞄距离，则将所述第一预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离；

若所述第一预设距离阈值小于所述第二预瞄距离且小于或等于所述第二预设距离阈值，则将所述第二预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大航向角以及所述第一预瞄距离确定第二预瞄距离，包括：

通过如下公式确定所述第二预瞄距离：

其中，d₂表示所述第二预瞄距离，d₁表示所述第一预瞄距离，θ表示所述最大航向角，a表示预设系数，且0＜a＜1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标预瞄距离确定方向盘转角，包括：

根据所述目标预瞄距离以及所述当前位置，在所述行驶轨迹上确定目标预瞄点；

根据所述目标预瞄点确定目标车辆转角；

根据所述目标车辆转角确定方向盘转角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标预瞄点确定目标车辆转角，包括：

根据所述目标预瞄点以及所述当前位置确定第一车辆转角；

根据所述目标预瞄点、所述当前位置以及车辆偏距确定第二车辆转角，其中，所述车辆偏距是根据所述当前车速确定的；

根据所述第二车辆转角确定预设的合理范围；

若所述第一车辆转角处于所述合理范围内，则将所述第一车辆转角确定为所述目标车辆转角；

若所述第一车辆转角不处于所述合理范围内，则将所述第二车辆转角确定为所述目标车辆转角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标预瞄点以及所述当前位置确定第一车辆转角，包括：

通过如下公式确定所述第一车辆转角：

所述根据所述目标预瞄点、所述当前位置以及车辆偏距确定第二车辆转角，包括：

通过如下公式确定所述第二车辆转角：

其中，所述α₁表示所述第一车辆转角，所述α₂表示所述第二车辆转角，所述x表示所述目标预瞄点的横坐标，所述y表示所述目标预瞄点的纵坐标，所述x₀表示所述当前位置的横坐标，所述y₀表示所述当前位置的纵坐标，所述s表示所述车辆偏距。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标车辆转角确定方向盘转角，包括：

通过如下公式确定所述方向盘转角：

其中，所述β表示所述方向盘转角，所述α表示所述目标车辆转角，所述b表示方向盘转角参数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述方向盘转角控制所述车辆的方向盘转动，包括：

判断所述方向盘转角是否大于第一预设转角阈值；

若所述方向盘转角小于或等于第一预设转角阈值，则控制所述车辆的方向盘按照所述方向盘转角转动；

若所述方向盘转角大于所述第一预设转角阈值，则控制所述车辆的方向盘按照第二预设转角阈值转动，之后，将所述方向盘转角减去所述第二预设转角阈值后的值作为新的方向盘转角，并返回所述判断所述方向盘转角是否大于第一预设转角阈值的步骤，直到控制所述车辆完成转向。

8.一种自动驾驶车辆横向控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述车辆的当前车速、当前位置；

第一确定模块，用于根据所述当前车速确定第一预瞄距离；

第二确定模块，用于根据所述第一预瞄距离以及所述当前位置，在预设的行驶轨迹上确定预瞄点；

第三确定模块，用于确定从所述当前位置到所述预瞄点之间的所述行驶轨迹的最大航向角；

第四确定模块，用于根据所述最大航向角以及所述第一预瞄距离确定第二预瞄距离；

第五确定模块，用于根据所述第二预瞄距离确定目标预瞄距离；

第六确定模块，用于根据所述目标预瞄距离确定方向盘转角；

控制模块，用于根据所述方向盘转角控制所述车辆的方向盘转动，以控制所述车辆转向；

所述第五确定模块包括：

第二确定子模块，用于若所述第二预瞄距离小于或等于第一预设距离阈值，则将所述第二预瞄距离确定为所述目标预瞄距离，其中，所述第一预设距离阈值为所述当前车速的预设倍数；

第三确定子模块，用于若所述第一预设距离阈值大于第二预设距离阈值且小于所述第二预瞄距离，则将所述第一预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离；

第四确定子模块，用于若所述第一预设距离阈值小于所述第二预瞄距离且小于或等于所述第二预设距离阈值，则将所述第二预设距离阈值确定为所述目标预瞄距离。

9.一种车辆，所述车辆包括方向盘，其特征在于，所述车辆还包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

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