CN111137298A - 一种车辆自动驾驶方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种车辆自动驾驶方法、装置、系统和存储介质，根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；将建立的行驶轨迹和车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出车辆的虚拟轨迹。行驶轨迹为根据城市交通道路标定出的可行路径，车辆的状态参数反映了车辆当前的运行状态。结合车辆的状态参数对标定出的可行路径进行调整，确定出更加合理化的虚拟轨迹。依据车辆的位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的速度和姿态角，计算出车辆的轮对偏转角和加速度，实现车辆的自动驾驶。将卫星定位技术运用在车辆的自动驾驶上，并且根据城市交通道路以及车辆的运行状态确定出车辆的虚拟路径，实现了车辆的自动化驾驶。
Description
技术领域
本发明涉及城市交通技术领域，特别是涉及一种车辆自动驾驶方法、装置、系统和计算机可读存储介质。
背景技术
随着计算机技术、电子技术、图像处理等信息处理技术的研究和发展，研究人员开始将各种先进的技术应用与车辆控制上，辅助驾驶员进行车辆的操作控制。
基于虚拟轨迹的方法在近几年被运用到了城市交通领域，诸如智轨，但是仅仅只是基于车道线和磁条。
城市车辆受制于复杂的城市交通环境，其实现自动驾驶的难度较大，在短期内实现的成本及代价较高。
可见，如何实现无轨车辆的自动驾驶，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种车辆自动驾驶方法、装置、系统和计算机可读存储介质，可以实现无轨车辆的自动驾驶。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种车辆自动驾驶方法，包括：
根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；
将建立的行驶轨迹和所述车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出所述车辆的虚拟轨迹；
依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。
可选地，所述将建立的行驶轨迹和所述车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出所述车辆的虚拟轨迹包括：
根据所述车辆的各状态参数与其相应的预设阈值的偏差值，调整所述行驶轨迹的长度和宽度，从而得到虚拟轨迹。
可选地，所述行驶轨迹的建立过程包括：
根据采集的环境参数和标定参数，确定出打点标定轨迹和图像标定轨迹各自的权重值；
依据所述权重值对所述打点标定轨迹和所述图像标定轨迹进行融合处理，从而确定出行驶轨迹。
可选地，还包括：
当无法获取到卫星定位信号或RTK差分信号时，利用惯性部件得到的偏转角度，计算出车辆的加速度；
对所述加速度进行积分处理，并将所述加速度变换到导航坐标系，以计算出车辆的位置坐标、速度和姿态角。
可选地，在所述依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度之后还包括：
根据相邻车辆传输的位置坐标、速度和姿态角，调整所述车辆的轮对偏转角和加速度。
可选地，所述依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶包括：
依据所述车辆的当前位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的当前姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角；
依据所述车辆的当前速度以及所述虚拟轨迹，计算出所述车辆的加速度，以便于根据所述轮对偏转角以及所述加速度实现车辆的自动驾驶。
可选地，在所述依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度之后还包括：
采用点格法和迹线法对所述虚拟轨迹进行转换，将所述车辆按照转换后的虚拟轨迹行驶。
本发明实施例还提供了一种车辆自动驾驶装置，包括参数确定单元、轨迹确定单元和计算单元；
所述参数确定单元，用于根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；
所述轨迹确定单元，用于将建立的行驶轨迹和所述车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出所述车辆的虚拟轨迹；
所述计算单元，用于依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。
可选地，所述轨迹确定单元具体用于根据所述车辆的各状态参数与其相应的预设阈值的偏差值，调整所述行驶轨迹的长度和宽度，从而得到虚拟轨迹。
可选地，针对所述行驶轨迹的建立过程，所述装置包括权重确定单元和轨迹融合单元；
所述权重确定单元，用于根据采集的环境参数和标定参数，确定出打点标定轨迹和图像标定轨迹各自的权重值；
所述轨迹融合单元，用于依据所述权重值对所述打点标定轨迹和所述图像标定轨迹进行融合处理，从而确定出行驶轨迹。
可选地，还包括惯性分析单元和数据变换单元；
所述惯性分析单元，用于当无法获取到卫星定位信号或RTK差分信号时，利用惯性部件得到的偏转角度，计算出车辆的加速度；
所述数据变换单元，用于对所述加速度进行积分处理，并将所述加速度变换到导航坐标系，以计算出车辆的位置坐标、速度和姿态角。
可选地，还包括调整单元；
所述调整单元，用于根据相邻车辆传输的位置坐标、速度和姿态角，调整所述车辆的轮对偏转角和加速度。
可选地，所述计算单元包括偏转角计算子单元和加速度计算子单元；
所述偏转角计算子单元，用于依据所述车辆的当前位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的当前姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角；
所述加速度计算子单元，用于依据所述车辆的当前速度以及所述虚拟轨迹，计算出所述车辆的加速度，以便于根据所述轮对偏转角以及所述加速度实现车辆的自动驾驶。
可选地，还包括转换单元；
所述转换单元，用于采用点格法和迹线法对所述虚拟轨迹进行转换，将所述车辆按照转换后的虚拟轨迹行驶。
本发明实施例还提供了一种车辆自动驾驶系统，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述任意一项所述车辆自动驾驶方法的步骤。
本发明实施例还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述任一项所述车辆自动驾驶方法的步骤。
由上述技术方案可以看出，根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；将建立的行驶轨迹和车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出车辆的虚拟轨迹。行驶轨迹为根据城市交通道路标定出的可行路径，车辆的状态参数反映了车辆当前的运行状态。结合车辆的状态参数对标定出的可行路径进行调整，可以确定出更加合理化的虚拟轨迹。依据车辆的位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的速度和姿态角，计算出车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。在该技术方案中，将卫星定位技术运用在车辆的自动驾驶上，并且根据城市交通道路以及车辆的运行状态确定出车辆的虚拟路径，有效的解决了目前小型车辆复杂的环境感知问题以及雨天等复杂天气环境下难以识别车道线的问题，从而实现了无轨车辆的自动化驾驶。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一条交通道路对应的三条可行路径的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。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，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种车辆自动驾驶方法。图1为本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶方法的流程图，该方法包括：
S101：根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角。
在本发明实施例中，将卫星定位系统应用于车辆的自动驾驶领域。为了提升卫星定位的准确性，以满足车辆自动化驾驶的精度要求，可以采用RTK差分信号对卫星定位信号进行校正，从而更加准确的获取车辆的位置坐标、速度和姿态角。
在实际应用中，可以在车辆的顶部设置三条或三条以上的天线，用于接收卫星定位信号。通过对车辆上的天线进行标定，可以确定出车辆所在的二维平面图。并且天线在车辆上的位置相对固定，根据标定的天线位置，可以确定出车辆的外轮廓位置。
在本发明实施例中，车辆的位置坐标可以包括车辆的中心点坐标以及车辆的外轮廓的坐标。
S102：将建立的行驶轨迹和车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出车辆的虚拟轨迹。
行驶轨迹可以为根据城市交通道路标定出的可行路径。其中，可行路径可以根据车道线的位置以及当前车道上的行车路况进行标定。
在实际应用中，对于同一条交通道路而言，其对应的可行路径有多条，如图2所示为一条交通道路对应的三条可行路径的示意图，三条可行路径分别为路径a、路径b和路径c。车辆左右两侧的线代表车道线，车辆在自动驾驶过程中，可以选取靠近车道线中心位置的可行路径作为行驶轨迹，即可以选取路径b作为车辆的行驶轨迹。
虚拟轨迹可以看作是车辆将要行驶的轨迹。车辆自行驾驶过程中并不能完全按照建立的行驶轨迹运行。在本发明实施例中，在建立好行驶轨迹之后，会结合车辆当前的状态，对车辆将要行驶的路径进行预测，得到虚拟轨迹。
在实际应用中，允许车辆的中心点位置与虚拟轨迹存在一定的偏差，虚拟轨迹的宽度指的是允许车辆中心点位置偏移虚拟轨迹的宽度值。虚拟轨迹的长度指的是车辆将要行驶的路径长度。
虚拟轨迹可以看作是与行驶轨迹存在部分重叠的路径。在实际应用中，可以根据车辆的状态信息，确定出虚拟轨迹的宽度和长度，从而依赖于行驶轨迹确定出虚拟轨迹。
在本发明实施例中，可以预先设定好各状态参数所对应的阈值，在实际应用中，可以针对于每类状态数据划分不同的阈值范围，每个阈值范围有其对应的虚拟轨迹的长度和宽度；也可以根据状态参数与阈值的偏差值，对预先设定好的虚拟轨迹的长度和宽度进行调整。
车辆的状态参数反映了车辆的运行状态，状态参数可以包括轮对状态参数，车辆状态参数以及校正参数等。
其中，轮对状态参数可以包括轮对的角速度、角加速度以及所给定的轮对偏转角和胎压等。
根据轮对状态参数调整虚拟轨迹长度和宽度的原理如下：角速度越大，给定的虚拟轨迹的长度越长，并且虚拟轨迹在允许的范围内可以适当变宽，反之变窄变短。角加速度作用于角速度，角加速度越大，给定的虚拟轨迹的长度越长，并且虚拟轨迹在允许的范围内可以适当变宽，反之变窄变短。轮对偏转角度变大，则虚拟轨迹变短变窄。胎压降低，虚拟轨迹的宽度变宽，给定的轨迹长度可以保持不变。
车辆状态参数可以包括发动机温度，位移，车辆速度，加速度，车辆的姿态角，车辆的可用寿命等。
根据车辆状态参数调整虚拟轨迹长度和宽度的原理如下：发动机温度过高则反馈控制速度和加速度，适当降低速度和加速度，速度越大，给定的虚拟轨迹的长度越长，并且虚拟轨迹在允许的范围内可以适当变宽，反之变窄变短。加速度作用于速度，加速度越大，给定的虚拟轨迹的长度越长，并且虚拟轨迹在允许的范围内可以适当变宽，反之变窄变短。姿态角偏移所给坐标系越大，给定的虚拟轨迹的长度越短，并且虚拟轨迹在允许的范围内可以适当变小。车辆的可用寿命越短，给定的虚拟轨迹的长度越短。
校正参数则是一个基于历史数据做出分析的一个模型，根据车辆内部的一些参数，比如车长，车宽，车高等一系列参数对虚拟轨迹的影响的校正，从而最终基于这些影响因素生成虚拟轨迹。
S103：依据车辆的位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的速度和姿态角，计算出车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。
车辆自动驾驶时，主要是控制车辆的转向、牵引和制动。其中，车辆的转向可以由轮对偏转角决定，车辆的牵引和制动可以由车辆的加速度决定。
在本发明实施例中，可以依据车辆的当前位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的当前姿态角，计算出车辆的轮对偏转角。依据车辆的当前速度以及虚拟轨迹，计算出车辆的加速度，以便于根据轮对偏转角以及加速度实现车辆的自动驾驶。其中，计算轮对偏转角的方式可以参见现有技术，在此不再赘述。
在计算出车辆的轮对偏转角和加速度之后，可以将轮对偏转角和加速度转化为电信号传递给车辆的执行机构，从而完成车辆的转向，牵引及制动。
本发明实施例提供的车辆自动驾驶方法，除了适用于单节的无轨车辆外，也可以实现对多轴电客车的控制。针对于多轴电客车需要同步多个轴的运动信号，加入贯通道或其他连接装置，将每个单节车辆视为一个系统，贯通道与其他连接装置作为传递装置，传递电信号，从而保证整个系统的可控。
由上述技术方案可以看出，根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；将建立的行驶轨迹和车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出车辆的虚拟轨迹。行驶轨迹为根据城市交通道路标定出的可行路径，车辆的状态参数反映了车辆当前的运行状态。结合车辆的状态参数对标定出的可行路径进行调整，可以确定出更加合理化的虚拟轨迹。依据车辆的位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的速度和姿态角，计算出车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。在该技术方案中，将卫星定位技术运用在车辆的自动驾驶上，并且根据城市交通道路以及车辆的运行状态确定出车辆的虚拟路径，有效的解决了目前小型车辆复杂的环境感知问题以及雨天等复杂天气环境下难以识别车道线的问题，从而实现了无轨车辆的自动化驾驶。
针对于S102中行驶轨迹的建立，可以根据多个车辆的历史行车轨迹汇总得到，也可以采用标定的方式得到。
标定方式可以包括直接标定法和图像标定法。
直接标定法是通过打点的方式，在车辆行进路线上用卫星天线打点，依据需求对点进行连线，根据转弯半径对曲线点拟合，从而绘制出一个完整的曲线。
图像标定法则是实时同步数据，从而对整个线路进行实时检测，并同步地图数据，将地图数据和车辆的位置对应起来。考虑到卫星定位数据的精确性要求，需要搭建多基站系统，结合基站和卫星的位置对数据进行分析，从而更加精确的确定车辆的位置，保证最大定位误差不超过10cm，为行驶轨迹的生成提供依据。
在本发明实施例中，也可以采用直接标定法和图像标定法融合的方式确定出行驶轨迹，在具体实现中，可以根据采集的环境参数和标定参数，确定出打点标定轨迹和图像标定轨迹各自的权重值；依据权重值对打点标定轨迹和图像标定轨迹进行融合处理，从而确定出行驶轨迹。
标定参数可以包括相机的精度和打点的长度。
在实际应用中，可以预先设定好直接标定法和图像标定法各自的权重值，然后依据相机的精度、打点的长度以及环境参数，对权重值进行调整。
权重值可以根据不同的相机和不同的打点长度进行选择，如果相机精度越高，则图像标定法的权重值较高，反之较低。而打点间隔长度越短直接标定法的权重值越高，反之越低。
环境参数可以包括当前车辆行驶区域的天气状态。不同天气状态下，标定行驶轨迹的方式可以有所偏重。例如，雨天，大雪天，雾天等恶劣的情况则更倾向于使用直接标定法，那么基于直接标定法方法的定位权重提高。如果过隧道，或者打点成本过高的多层车道，则基于图像标定法的定位权重加高。
通过将两种轨迹标定方式进行融合，可以使得建立出的行驶轨迹更加贴合车辆实际的运行需求，使得后续虚拟轨迹的规划更加合理。
考虑到受环境等因素的影响，在采用卫星定位时，可能会出现无法获取到卫星定位信号或RTK差分信号的情况，为了保证车辆顺利驾驶，在本发明实施例中引入了惯性导航系统，当无法获取到卫星定位信号或RTK差分信号时，利用惯性部件得到的偏转角度，计算出车辆的加速度；对加速度进行积分处理，并将加速度变换到导航坐标系，以计算出车辆的位置坐标、速度和姿态角。
惯性导航系统属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该导航坐标系中，并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。
通过惯性导航系统对车辆进行辅助定位，可以有效的保证车辆定位信息的连续性和准确性，为虚拟轨迹的预测提供了准确的数据基础。
在构建行驶轨迹时会考虑车道上其它车辆的运行情况，因为在实际行驶过程中车道上其它车辆可能会出现突然转向或者加减速等情况，从而对当前车辆的行驶造成影响，为了进一步提升当前车辆自动驾驶的安全性，在依据车辆的位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的速度和姿态角，计算出车辆的轮对偏转角和加速度之后还包括，可以根据相邻车辆传输的位置坐标、速度和姿态角，调整车辆的轮对偏转角和加速度。
例如，当前车辆在中间车道上沿虚拟轨迹匀速行驶，相邻车辆突然向当前车辆所在的中间车道转向并且加速行驶时，此时可以调整当前车辆的加速度为负值，从而控制当前车辆进行减速。
在本发明实施例中，可以将沿虚拟轨迹进行自动行驶的车辆当作当前车辆，相邻车辆可以是与当前车辆距离小于设定值的相同联网车辆；相邻车辆也可以是与当前车辆前侧、后侧、左侧和右侧相邻的车辆。
通过根据相邻车辆的行驶状态，及时调整当前车辆的轮对偏转角和加速度，可以应对车道上车辆的突发情况，进一步提升了当前车辆驾驶的安全性。
为了使得车辆可以沿虚拟轨迹行驶，在实际应用中，可以采用点格法和迹线法对虚拟轨迹进行转换，将车辆按照转换后的虚拟轨迹行驶。
点格法是将整个图形平面用点格的形式表示，根据所占点格决定其运行的方法和规则，从而保证车辆按照虚拟轨迹运行。迹线法则是将虚拟轨迹处理为连续性条件，将每一段分为小片段，在每一个片段内进行处理，从而以连续性方法进行处理，最大程度保证车辆运行的连续。
图3为本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶装置的结构示意图，包括参数确定单元31、轨迹确定单元32和计算单元33；
参数确定单元31，用于根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；
轨迹确定单元32，用于将建立的行驶轨迹和车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出车辆的虚拟轨迹；
计算单元33，用于依据车辆的位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的速度和姿态角，计算出车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。
可选地，轨迹确定单元具体用于根据车辆的各状态参数与其相应的预设阈值的偏差值，调整行驶轨迹的长度和宽度，从而得到虚拟轨迹。
可选地，针对行驶轨迹的建立过程，装置包括权重确定单元和轨迹融合单元；
权重确定单元，用于根据采集的环境参数和标定参数，确定出打点标定轨迹和图像标定轨迹各自的权重值；
轨迹融合单元，用于依据权重值对打点标定轨迹和图像标定轨迹进行融合处理，从而确定出行驶轨迹。
可选地，还包括惯性分析单元和数据变换单元；
惯性分析单元，用于当无法获取到卫星定位信号或RTK差分信号时，利用惯性部件得到的偏转角度，计算出车辆的加速度；
数据变换单元，用于对加速度进行积分处理，并将加速度变换到导航坐标系，以计算出车辆的位置坐标、速度和姿态角。
可选地，还包括调整单元；
调整单元，用于根据相邻车辆传输的位置坐标、速度和姿态角，调整车辆的轮对偏转角和加速度。
可选地，计算单元包括偏转角计算子单元和加速度计算子单元；
偏转角计算子单元，用于依据车辆的当前位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的当前姿态角，计算出车辆的轮对偏转角；
加速度计算子单元，用于依据车辆的当前速度以及虚拟轨迹，计算出车辆的加速度，以便于根据轮对偏转角以及加速度实现车辆的自动驾驶。
可选地，还包括转换单元；
转换单元，用于采用点格法和迹线法对虚拟轨迹进行转换，将车辆按照转换后的虚拟轨迹行驶。
图3所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。
由上述技术方案可以看出，根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；将建立的行驶轨迹和车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出车辆的虚拟轨迹。行驶轨迹为根据城市交通道路标定出的可行路径，车辆的状态参数反映了车辆当前的运行状态。结合车辆的状态参数对标定出的可行路径进行调整，可以确定出更加合理化的虚拟轨迹。依据车辆的位置坐标与虚拟轨迹的偏离角度以及车辆的速度和姿态角，计算出车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。在该技术方案中，将卫星定位技术运用在车辆的自动驾驶上，并且根据城市交通道路以及车辆的运行状态确定出车辆的虚拟路径，有效的解决了目前小型车辆复杂的环境感知问题以及雨天等复杂天气环境下难以识别车道线的问题，从而实现了无轨车辆的自动化驾驶。
图4为本发明实施例提供的一种车辆自动驾驶系统40的结构示意图，包括：
存储器41，用于存储计算机程序；
处理器42，用于执行计算机程序以实现如上述任意一项车辆自动驾驶方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项车辆自动驾驶方法的步骤
以上对本发明实施例所提供的一种车辆自动驾驶方法、装置、系统和计算机可读存储介质进行了详细介绍。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。对于实施例公开的装置而言，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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
专业人员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直接用硬件、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。
Claims (10)
1.一种车辆自动驾驶方法，其特征在于，包括：
根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；
将建立的行驶轨迹和所述车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出所述车辆的虚拟轨迹；
依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将建立的行驶轨迹和所述车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出所述车辆的虚拟轨迹包括：
根据所述车辆的各状态参数与其相应的预设阈值的偏差值，调整所述行驶轨迹的长度和宽度，从而得到虚拟轨迹。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述行驶轨迹的建立过程包括：
根据采集的环境参数和标定参数，确定出打点标定轨迹和图像标定轨迹各自的权重值；
依据所述权重值对所述打点标定轨迹和所述图像标定轨迹进行融合处理，从而确定出行驶轨迹。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当无法获取到卫星定位信号或RTK差分信号时，利用惯性部件得到的偏转角度，计算出车辆的加速度；
对所述加速度进行积分处理，并将所述加速度变换到导航坐标系，以计算出车辆的位置坐标、速度和姿态角。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度之后还包括：
根据相邻车辆传输的位置坐标、速度和姿态角，调整所述车辆的轮对偏转角和加速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶包括：
依据所述车辆的当前位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的当前姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角；
依据所述车辆的当前速度以及所述虚拟轨迹，计算出所述车辆的加速度，以便于根据所述轮对偏转角以及所述加速度实现车辆的自动驾驶。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，在所述依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度之后还包括：
采用点格法和迹线法对所述虚拟轨迹进行转换，将所述车辆按照转换后的虚拟轨迹行驶。
8.一种车辆自动驾驶装置，其特征在于，包括参数确定单元、轨迹确定单元和计算单元；
所述参数确定单元，用于根据获取的卫星定位信号和RTK差分信号，确定出车辆的位置坐标、速度和姿态角；
所述轨迹确定单元，用于将建立的行驶轨迹和所述车辆的状态参数按照预设规则处理，确定出所述车辆的虚拟轨迹；
所述计算单元，用于依据所述车辆的位置坐标与所述虚拟轨迹的偏离角度以及所述车辆的速度和姿态角，计算出所述车辆的轮对偏转角和加速度，从而实现车辆的自动驾驶。
9.一种车辆自动驾驶系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至7任意一项所述车辆自动驾驶方法的步骤。
10.一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任一项所述车辆自动驾驶方法的步骤。
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