CN112051864A - 用于移动目标轨迹跟踪的方法及装置、设备和可读介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于移动目标轨迹跟踪的方法、装置以及电子设备和计算机可读介质，涉及人工智能技术领域。该方法包括：确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点；获取所述移动目标和所述预瞄点的移动方向；获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标的移动方向与所述预瞄点的移动方向的角度偏差；根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差；根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。本发明实施例的技术方案利用补偿偏差获得了移动目标的期望转角，提高了移动目标在跟踪轨迹时的准确性，减少了路径中的震荡。

Description

用于移动目标轨迹跟踪的方法及装置、设备和可读介质

技术领域

本公开涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种用于移动目标轨迹跟踪的方法及装置、电子设备和计算机可读介质。

背景技术

轨迹跟踪是指在坐标系下设定一条理想的几何路径，然后要求移动目标从某一处出发，按照某种控制策略到达该路径上，使移动目标的实际行驶路径可以与该几何路径达到一致。

但是，现有技术中，移动目标在轨迹跟踪时稳定性不高、精度不够，导致移动目标轨迹跟踪效果不佳。无疑，找到一种可以提高移动目标轨迹跟踪的精准度和稳定性的方法是极其具有意义的。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种用于移动目标轨迹跟踪的方法及装置、电子设备和计算机可读介质，能够提高移动目标进行轨迹跟踪的稳定性和精准度。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开实施例的第一个方面，提出一种用于移动目标轨迹跟踪的方法，包括：确定所述移动目标在待跟踪路径上的预瞄点；获取所述移动目标和所述预瞄点的移动方向；获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标的移动方向与所述预瞄点的移动方向的角度偏差；根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差；根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

在一些实施例中，所述确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点，包括：确定所述移动目标在所述待跟踪路径上的投影点；根据所述投影点确定所述预瞄点。

在一些实施例中，根据所述投影点确定所述预瞄点，包括：获得所述移动目标的速度信息；根据所述速度信息确定预瞄距离，根据所述投影点和所述预瞄距离确定所述预瞄点。

在一些实施例中，所述预瞄距离为1米。

在一些实施例中，获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差，包括：获取所述预瞄点距离所述移动目标行驶方向所在直线的垂直距离，以作为所述横向位置偏差。

在一些实施例中，根据以下公式获取所述移动目标的转角：

其中，

是所述补偿偏差，

是所述转角，l是所述移动目标的前轴和后轴的距离，P是所述横向位置偏差，

是所述角度偏差，L_d是所述移动目标与所述预瞄点之间的距离，k是调节参数。

在一些实施例中，所述根据所述转角控制所述移动目标的转向包括：当所述转角不大于角度阈值时，根据所述转角控制所述移动目标的转向；当所述转角大于所述角度阈值时，根据预设转角控制所述移动目标的转向。

根据本公开实施例的第二个方面，提出一种用于移动目标轨迹跟踪的装置，包括：预瞄点获取模块配置为确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点；方向获取模块，配置为获取所述移动目标和所述预瞄点的移动方向；偏差获取模块配置为获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标的移动方向与所述预瞄点的移动方向的角度偏差；补偿偏差确定模块配置为根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差；转角获得模块配置为根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

根据本公开实施例的第三方面，提出一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一项所述的用于移动目标轨迹跟踪的方法。

根据本公开实施例的第四方面，提出一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的用于移动目标轨迹跟踪的方法。

根据本公开某些实施例提供的用于移动目标轨迹跟踪的方法、装置及电子设备和计算机可读介质，通过移动目标与预瞄点的横向位置偏差和角度偏差获得了一个补偿偏差，并根据这个补偿偏差进一步求出移动目标的转角。由于上述转角不仅考虑了移动目标与预瞄点的横向位置偏差还考虑了角度偏差，所以根据上述转角控制移动目标转向，可以避免由于转角过大而导致移动目标在轨迹跟踪时产生的路径震荡。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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示出了可以应用于本公开实施例的用于移动目标轨迹跟踪的方法或用于移动目标轨迹跟踪的装置的示例性系统架构的示意图。

图2是相关技术中的一种移动目标根据纯跟踪算法跟踪预瞄点的示意图。

图3是根据本公开实施例示出的一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。

图4是根据本公开实施例示出的另一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。

图5是根据本公开实施例示出的一种移动目标跟踪预瞄点的示意图。

图6是根据本公开实施例示出的再一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。

图7是根据本公开实施例示出的又一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。

图8是根据本公开实施例示出的又一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。

图9是根据本公开实施例示出的又一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种用于移动目标轨迹跟踪的装置的框图。

图11是根据一示例性实施例示出的另一种用于移动目标轨迹跟踪的装置的框图。

图12是根据一示例性实施例示出的再一种用于移动目标轨迹跟踪的装置的框图。

图13是根据一示例性实施例示出的又一种用于移动目标轨迹跟踪的装置的框图。

图14是根据一示例性实施例示出的又一种用于移动目标轨迹跟踪的装置的框图。

图15是根据一示例性实施例示出的用于移动目标轨迹跟踪的装置的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本说明书中，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

图1示出了可以应用于本公开实施例的用于移动目标轨迹跟踪的方法或用于移动目标轨迹跟踪的装置的示例性系统架构的示意图。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。其中，终端设备101、102、103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备101、102、103所进行操作的装置提供支持的后台管理服务器。后台管理服务器可以对接收到的请求等数据进行分析等处理，并将处理结果反馈给终端设备。

服务器105可例如确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点；服务器105可例如获取所述移动目标和所述预瞄点的移动方向；服务器105可例如获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标的移动方向与所述预瞄点的移动方向的角度偏差；服务器105可例如根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差；服务器105可例如根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的，服务器105可以是一个实体的服务器，还可以为多个服务器组成，根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

相关技术中，纯跟踪算法经常被用于控制移动目标(例如，车辆)进行路径跟踪。该算法的核心思想是计算出车辆当前位置与预瞄点相连的圆弧，并通过二轮车模型算出车轮转角。该算法可以通过图2表示，图2是相关技术中的一种移动目标根据纯跟踪算法跟踪预瞄点的示意图。

如图2所示，以移动目标201(这里以车辆为例)所在位置为原点，以移动目标201的行进方向所在直线为y轴，以经过原点且垂直于y轴的直线为x轴，构建车辆坐标系。假设预瞄点202是目标路径上的一个点(x，y)，L_d代表移动目标201到预瞄点202的距离，R是移动目标201跟踪预瞄点202时将要走过的弧线203的半径，P是预瞄点202与移动目标201的横向偏差，R与L_d的关系式可以表示为：

其中，

代表在移动目标201跟踪预瞄点202时，移动目标201需要转过的角度，l代表移动目标201的前轴和后轴的距离。假设，移动目标201是一辆无人驾驶车辆，l就代表了该车辆的前车轴和后车轴的距离。

但是从上述公式(2)中可以看出，在纯跟踪算法中，移动目标201的转角只与预瞄点202和移动目标201的横向偏差P有关。所以，根据纯跟踪算法进行路径跟踪，会因为只考虑横向偏差而没有考虑移动目标201移动方向与预瞄点202移动方向的角度偏差，而导致移动目标201在轨迹跟踪过程中因为转角过大而产生路径震荡。或者，在跟踪弯度较大的路径时，移动目标会沿着目标路径的内切圆行进，而不是沿着目标路径前进。

例如，在理想状态下我们希望移动目标(可例如为车辆)的航向和路径的航向保持一致。但是一旦移动目标的航向和路径的航向不一致时，必定会导致移动目标相对于路径的横向偏差先增大后减小再增大的过程。一般来说，移动目标航向相对于路径航向的角度偏差越大上述过程越明显。

所以在接下来的实施例中，将会介绍一种用于移动目标轨迹跟踪方法以克服上述问题。

下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。

图3是根据本公开实施例示出的一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。如图3所示，用于移动目标轨迹跟踪的方法包括以下步骤。

步骤S301，确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点。

在一些实施例中，所述移动目标指的是那些可以自由移动的、需要进行轨迹跟踪的硬件设备。例如，移动目标可以是：车辆、无人驾驶汽车、无人配送车、机器人等，在下面的举例说明中，均以所述移动目标为车辆为例，但本公开对此不做限制。

在一些实施例中，在移动目标进行轨迹跟踪之前，需要给出该移动目标待跟踪的轨迹。在一些实施例中，待跟踪路径有着自身的行进方向，另外在实施例中待跟踪路径可以是一段直线也可以是一段弧线，也可以是一个圆，本公开对上述待跟踪路径的弧长、弧度不做规定，以本领域技术人员在操作中的实际需求为准。

在一些实施例中，待跟踪路径实际上是由许多个点组成，所述预瞄点指的是移动目标要跟踪的，并且存在于待跟踪路径上的点。在移动目标的轨迹跟踪中，预瞄点的合理选择可以有效提高移动目标在轨迹跟踪时的精度。

步骤S302，获取所述移动目标和所述预瞄点的移动方向。

在一些实施例中，预瞄点的移动方向就是待跟踪路径在该预瞄点处的行进方向。

步骤S303，获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标的移动方向与所述预瞄点的移动方向的角度偏差。

在一些实施例中，所述横向位置偏差指的是所述预瞄点距离所述移动目标行驶方向所在直线的垂直距离。

步骤S303，根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差。

在一些实施例中，移动目标的补偿偏差指的是补偿后的移动目标与预瞄点的横向位置偏差，该补偿偏差不仅考虑了原始的横向位置偏差，还考虑了移动目标与预瞄点的方向偏差。

步骤S304，根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

在一些实施例中，根据上述补偿偏差可以获得移动目标的转角，根据该转角控制移动目标转向，可以使移动目标更精确的跟踪预瞄点。

上述实施例提供的用于移动目标轨迹跟踪的方法，提出了根据移动目标和预瞄点之间的横向偏差以及移动目标移动方向和预瞄点移动方向之间的角度偏差求得一种补偿偏差，并且基于该补偿偏差获取移动目标的转角。根据该补偿偏差求出的移动目标的转角不会因为移动目标的移动方向与预瞄点的移动方向的角度偏差过大而偏大，一定程度上减少了移动目标在轨迹跟踪时发生的轨迹震荡。

图4是根据本公开实施例示出的另一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。

在一些实施例中，图3所示实施例中确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点可以包括如图4所示的步骤。

步骤S3011，确定所述移动目标在所述待跟踪路径上的投影点。

在一些实施例中，投影点指的是待跟踪路径上距离移动目标最近的点。如图5所示，假设移动目标502是一辆四轮车，可以将该四轮车502等效为四轮车502后车轴中间的上一个点，待跟踪路径501上距离该后车轴中心点距离最近的那个点就是投影点503。

步骤S3012，根据所述投影点确定所述预瞄点。

在实施例中，根据投影点确定所述预瞄点可以包括如图6所示步骤。

步骤S30121，获得所述移动目标的速度信息。

步骤S30122，根据所述速度信息确定预瞄距离。

在一些实施例中，从投影点开始，沿着待跟踪路径向预瞄点行进的距离就是预瞄距离。在一些实施例中，移动目标以不同速度行驶时，它的预瞄距离也会随之改变，在低速行驶时，对应的预瞄距离较近，车速增大时，对应的预瞄距离也随之增大。

例如，当车速小于3米/秒时，可以确定预瞄距离为2米，当车速大于3米/秒时，预瞄距离＝车速*1.5。

在一些实施例中，所述预瞄距离可以为1米。

步骤S30123，根据所述投影点和所述预瞄距离确定所述预瞄点。

在一些实施例中，根据所述速度信息确定预瞄距离后，就可以确定预瞄点，然后沿着待跟踪路径向预瞄点方向行进预瞄距离后就可以获得预瞄点。

图6所示实施例获得的预瞄点考虑了移动目标的速度。当移动目标速度过快，预瞄距离也会及时降低以减少路径震荡，提高轨迹跟踪的准确率。

在一些实施例中，确定预瞄点的过程可以表现为如图7所示。

步骤S701，获取待跟踪路径。

步骤S702，判断是否存在待跟踪路径。

在一些实施例中，在确定预瞄点之前首先需要确定是否成功获得待跟踪路径，如果未成功获得待跟踪路径，则执行步骤S703；如果成功获得待跟踪路径，则执行步骤S704。

步骤S703，控制移动目标停止移动。

在一些实施例中，如果没有成功获取待跟踪路径，则发出指令控制移动目标停止移动。

步骤S704，确定所述移动目标在所述待跟踪路径上的投影点。

在一些实施例中，如果成功获取待跟踪路径，则根据一些策略获得移动目标在跟踪路径上的投影点。

步骤S705，获取移动目标与投影点的距离。

在一些实施例中，当获得移动目标在待跟踪路径上的投影点之后还需要进一步的获取移动目标与投影点的直线距离，以判断二者的直线距离是否超过距离阈值。

步骤S706，判断移动目标与投影点的距离是否大于距离阈值。

在一些实施例中，上述距离阈值是根据认为经验设定，例如，该距离阈值可以设定为1.5米。当移动目标与投影点的距离大于距离阈值时，一般是认为待跟踪路径规划不到位。因此，需要控制移动目标停下以重新规划待跟踪路径。

在一些实施例中，当判断移动目标与投影点的距离大于距离阈值时，执行步骤S703；当判断移动目标与投影点的距离是小于距离阈值时，执行步骤S707。

步骤S707，沿着待跟踪路径方向，获取待跟踪路径上的下一个点，作为临时点。

在一些实施例中，待跟踪路径由一个个的点组成，获取待跟踪路径上的投影点之后，可以沿着待跟踪路径的方向获取下一个点，作为临时点。

步骤S708，判断临时点是否是待跟踪路径上的最后一个点。

在一些实施例中，如果判断上述临时点就是待跟踪路径上的最后一个点，可以执行步骤S711；如果判断上述临时点不是待跟踪路径上的最后一个点，可以执行步骤S709。

步骤S709，获取投影点沿着待跟踪路径上距离临时点的距离。

步骤S710，判断待跟踪距离是否大于预瞄距离。

在一些实施例中，如果判断待跟踪距离是小于预瞄距离，则继续循环执行步骤S707以获取下一个临时点；如果判断待跟踪距离不小于预瞄距离，则执行步骤S711，即判定上述临时点就是预瞄点。

上述实施例提供的用于移动目标轨迹跟踪的方法，提供了一个可以便捷的确定预瞄点的方法。该方法首先将待跟踪路径细化为一个个的点，然后依次获取投影点沿着待跟踪路径距离待跟踪路径上的点的距离，直至找到待跟踪路径上的最后一个点，或者投影点距离沿着待跟踪路径到该点的距离满足条件，就可以判定该点就是预瞄点。通过上述方法获得预瞄点，简单易操作。

图8是根据本公开实施例示出的另一种用于移动目标轨迹跟踪的方法的流程图。

如图8所示，本公开实施例提供的用于移动目标轨迹跟踪的方法可以包括以下步骤。

步骤S801，获取待跟踪路径。

在一些实施例中，如图5所示，以四轮车502所在位置为原点，以四轮车502行进方向所在直线为Y₀轴，以经过原点且垂直于Y₀轴的直线为X₀轴，构建了车辆坐标系。

在一些实施例中，获得待跟踪路径后，可以在车辆坐标系X₀-Y₀下表示该待跟踪路径的空间位置。

步骤S802，获取移动目标当前位置、移动方向以及移动速度。

如图5所示，假设移动目标是一辆四轮车502，四轮车502的空间位置、航向信息以及移动速度可以在车辆坐标系X₀-Y₀下表示。

步骤S803，确定所述移动目标在所述待跟踪路径上的投影点。

如图5所示，已知四轮车502的空间位置和待跟踪路径501的空间位置，可以在待跟踪路径502上找到一个距离四轮车后轴中间点最近的一个点，以作为投影点503。

步骤S804，根据所述投影点确定所述预瞄点。

如图5所示，从投影点503出发，沿着待跟踪路径501的方向向前行进预瞄距离后可以获得预瞄点504。

步骤S805，根据移动目标和预瞄点的方向信息获得角度偏差。

在一些实施例中，获得角度偏差可以包括如图9所示步骤：步骤S901，获得所述预瞄点的方向信息，和所述移动目标的航向信息；步骤S902，根据所述方向信息和所述航向信息获得所述角度偏差。

如图5所示，待跟踪路径501上在预瞄点504处的切线的方向就是预瞄点504方向，Y0轴的方向就是车辆航向。在一些实施例中，预瞄点方向与Y0轴的夹角就是角度偏差

步骤S806，获取所述预瞄点距离所述移动目标行驶方向所在直线的距离，以作为所述横向位置偏差。

在一些实施例子中，如图5所示，移动目标502行驶方向所在直线就是Y0轴，预瞄点504距离所述移动目标502行驶方向所在直线的距离就是P。

步骤S807，根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差。

在一些实施例中，可以根据以下公式获得移动目标的补偿偏差。

其中，S就是所述补偿偏差，P是所述横向位置偏差，

是所述角度偏差，L_d是所述移动目标与所述预瞄点之间的空间距离，k是调节参数。

在一些实施例中，角度偏差

在补偿偏差公式中不起主导作用，所以要对

进行限制。假设

的正常区间为0～10度，当

或者

时，需要令

落在正常区间内。

在一些实施例中，

始终大于等于0，即当出现

时，那就取

的绝对值作为角度偏差。

在一些实施例中，调节参数可例如设置为1。另外，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置，本公开对此不做限制。

步骤S808，根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

在一些实施例中，可以根据以下公式获得移动目标的转角。

其中，

是上述补偿偏差，

是移动目标的转角，l是移动目标的前轴和后轴的距离，P是上述横向位置偏差，

是上述角度偏差，L_d是所述移动目标与所述预瞄点之间的距离，k是调节参数。

在一些实施例中，根据公式(4)可以看出，当角度偏差

为0，即移动目标航向与预瞄点方向一致时，移动目标的转角与横向偏差P相关；当角度偏差

不为0时，移动目标的转角不仅受到横向偏差的调节还受到角度偏差

的调节。例如，移动目标和预瞄点的角度偏差很大时，根据纯跟踪算法会得到一个较大的移动目标的转角，如果根据该转角控制移动目标跟踪路径时，移动目标的移动路径会发生震荡现象。但是，如果根据公式(4)获取移动目标的转角，即使角度偏差

很大，受到补偿偏差中的角度偏差的影响，移动目标的转角也不会太大，以使得移动目标能够稳定的跟踪路径。

根据上述实施例提供的而用于移动目标轨迹跟踪的方法，首先可以根据补角度偏差和横向位置偏差求出一个补偿偏差，然后可以根据该补偿偏差求出移动目标的转角。由于该转角的获取不仅考虑了横向位置偏差同时也考虑了角度偏差，以使得本公开实施例提供的用于移动目标轨迹跟踪的方法可以更快的使移动目标与局部路径的航向保持一致。另外，通过调节参数k调整角度偏差与横向位置的偏差，使得移动目标可以更加平稳的跟踪局部路径。

在另外一些实施例中，根据本公开实施例提供的用于移动目标轨迹跟踪的方法可以求出一个转角，但是该转角可能不满足预设条件。所以在回的移动目标的转角后还需要判断该转角是否大于角度阈值。当所述转角不大于角度阈值时，根据所述转角控制所述移动目标的转向；当所述转角大于所述角度阈值时，根据预设转角控制所述移动目标的转向。

在另外一些实施例中，当移动目标的转角过大时可以采用低通滤波器对该转角进行处理。低通滤波器可以表示为：

Y(n)＝a*X(n)+(1-a)*Y(n-1) (5)

X(n)是当前时刻计算出来的移动目标的转角，Y(n-1)实施上一时刻滤波后的移动目标的转角，Y(n)是当前时刻滤波后的移动目标的转角，a是一个范围在0-1之间调节参数。在实施例中，a越小，上一时刻转角的比重越大，车轮转角越稳定，但是同时移动目标在当前时刻跟踪路径的精度会越小。

通过上述实施例提供的用于移动目标轨迹跟踪的方法可以对最终求出的转角做平滑处理，以避免最终获取的转角角度过大，提高了移动目标跟踪路径的稳定度。

图10是根据一示例性实施例示出的一种用于移动目标轨迹跟踪的装置的框图。参照图10，该装置1000包括预瞄点获取模块1001、方向获取模块1002、偏差获取模块1003、补偿偏差确定模块1004以及转角获得模块1005。

其中，预瞄点获取模块1001可以配置为确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点；方向获取模块1002可以配置为获取所述移动目标和所述预瞄点的移动方向；偏差获取模块1002可以配置为获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标的移动方向与所述预瞄点的移动方向的角度偏差；补偿偏差确定模块1003可以配置为根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差；转角获得模块1004可以配置为根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

如图11所示，预瞄点获取模块1001可以包括：投影点确定单元10011可以配置为确定所述移动目标在所述待跟踪路径上的投影点；预瞄点确定单元10012可以配置为根据所述投影点确定所述预瞄点。

如图12所示，投影点确定单元10011可以包括：移动目标信息获取子单元100111可以配置为获得所述移动目标的速度信息；预瞄距离获取子单元100112可以配置为根据所述速度信息；确定预瞄点子单元100113可以配置为根据所述投影点和所述预瞄距离确定所述预瞄点。

如图13所示，预瞄点确定单元10012可以包括：预瞄点信息获取单元100121可以配置为获得所述预瞄点的方向信息和所述移动目标的方向信息；角度偏差获取单元100122可以配置为根据所述方向信息和所述航向信息获得所述角度偏差；位置偏差确定获取单元10023可以配置为获取所述预瞄点距离所述移动目标行驶方向所在直线的垂直距离，以作为所述横向位置偏差。

在示例性实施例中，可以根据以下公式获取所述移动目标的转角：

其中，

是所述补偿偏差，

是所述转角，l是所述移动目标的前轴和后轴的距离，P是所述横向位置偏差，

是所述角度偏差，L_d是所述移动目标与所述预瞄点之间的距离，k是调节参数。

如图14所示，转角获得模块1005可以包括：第一转角获得单元10051可以配置为当所述转角不大于角度阈值时，根据所述转角控制所述移动目标的转向；第二转角获得单元10052可以配置为当所述转角大于所述角度阈值时，根据预设转角控制所述移动目标的转向。

由于本公开的示例实施例的用于移动目标轨迹跟踪的装置1000的各个功能模块与上述用于移动目标轨迹跟踪的方法的示例实施例的步骤对应，因此在此不再赘述。

下面参考图15，其示出了适于用来实现本申请实施例的终端设备的计算机系统1500的结构示意图。图15示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图15所示，计算机系统1500包括中央处理单元(CPU)1501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1502中的程序或者从存储部分1508加载到随机访问存储器(RAM)1503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 1503中，还存储有系统1500操作所需的各种程序和数据。CPU 1501、ROM 1502以及RAM 1503通过总线1504彼此相连。输入/输出(I/O)接口1505也连接至总线1504。

以下部件连接至I/O接口1505：包括键盘、鼠标等的输入部分1506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分1507；包括硬盘等的存储部分1508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1509。通信部分1509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1510也根据需要连接至I/O接口1505。可拆卸介质1511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1508。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1511被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1501执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括发送单元、获取单元、确定单元和第一处理单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备可实现功能包括：确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点；获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标和预瞄点的方向的角度偏差；根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差；根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者智能设备等)执行根据本公开实施例的方法，例如图3的一个或多个所示的步骤。

此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其他实施例。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不限于这里已经示出的详细结构、附图方式或实现方法，相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (10)

1.一种用于移动目标轨迹跟踪的方法，其特征在于，包括：

确定所述移动目标在待跟踪路径上的预瞄点；获取所述移动目标和所述预瞄点的移动方向；

获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标的移动方向与所述预瞄点的移动方向的角度偏差；

根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差；

根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述确定移动目标在待跟踪路径上的预瞄点，包括：

确定所述移动目标在所述待跟踪路径上的投影点；

根据所述投影点确定所述预瞄点。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，根据所述投影点确定所述预瞄点，包括：

获得所述移动目标的速度信息；

根据所述速度信息确定预瞄距离；

根据所述投影点和所述预瞄距离确定所述预瞄点。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述预瞄距离为1米。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差，包括：

获取所述预瞄点距离所述移动目标行驶方向所在直线的垂直距离，以作为所述横向位置偏差。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据以下公式获取所述移动目标的转角：

其中，

是所述补偿偏差，

是所述转角，l是所述移动目标的前轴和后轴的距离，P是所述横向位置偏差，

是所述角度偏差，L_d是所述移动目标与所述预瞄点之间的距离，k是调节参数。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述转角控制所述移动目标的转向包括：

当所述转角不大于角度阈值时，根据所述转角控制所述移动目标的转向；

当所述转角大于所述角度阈值时，根据预设转角控制所述移动目标的转向。

8.一种用于移动目标轨迹跟踪的装置，其特征在于，包括：

预瞄点获取模块，配置为确定所述移动目标在待跟踪路径上的预瞄点；方向获取模块，配置为获取所述移动目标和所述预瞄点的移动方向；

偏差获取模块，配置为获得所述移动目标与所述预瞄点之间的横向位置偏差以及所述移动目标的移动方向与所述预瞄点的移动方向的角度偏差；

补偿偏差确定模块：配置为根据所述横向位置偏差和所述角度偏差确定所述移动目标的补偿偏差；

转角获得模块，配置为根据所述补偿偏差获得所述移动目标的转角，以根据所述转角控制所述移动目标的转向。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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