CN116118751A - 车辆的控制方法、装置、车辆和存储介质 - Google Patents

车辆的控制方法、装置、车辆和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种车辆的控制方法、装置、车辆和存储介质。该方法包括：获取车辆当前行驶道路的道路信息以及车辆当前的行驶状态数据和当前所在第一坐标系的信息，并在车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及历史目标位置所在第二坐标系的信息；获得车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；根据前视预瞄距离、第一车辆航向角和道路信息获得车辆的前视预瞄曲率；获得车辆横摆角的变化值，以及历史目标位置到前视预瞄线段的第一距离；根据横摆角的变化值、第一距离、第一车辆航向角和道路信息获得车辆当前的后视预瞄曲率；根据前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率以控制车辆进行自动驾驶。采用本方法能够车辆自动驾驶精度。

Description

车辆的控制方法、装置、车辆和存储介质
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域，特别是涉及一种车辆的控制方法、装置、车辆和存储介质。
背景技术
道路曲率对自动驾驶技术有着举足轻重的影响，道路曲率计算的精度影响车辆前馈控制量，进而影响车辆控制的准确度。传统技术中，通常采用PID（ProportionIntegration Differentiation，比例积分微分）控制算法来实现路径跟踪，而通过PID控制算法并未考虑轨迹动态特征，这导致传统的自动驾驶技术无法准确获得道路曲率，进而车辆控制效果较差。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高车辆自动驾驶控制性能的车辆的控制方法、装置、车辆和存储介质。
第一方面，本申请提供了一种车辆的控制方法。所述方法包括：
获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
在其中一个实施例中，所述根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离，包括：
根据所述第一行驶速度和预设的前视预瞄距离修正参数，获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离。
在其中一个实施例中，所述根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率，包括：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第一点和第二点，所述第一点位于第一垂线上，所述第二点位于第二垂线上，所述第一垂线过所述前视预瞄线段的第一端点且与所述前视预瞄线段垂直，所述第二垂线过所述前视预瞄线段的第二端点且与所述前视预瞄线段垂直；
确定所述中线或者边线的第一切线上的第三点，所述第三点和所述第一点位于所述第一切线上，所述第三点与所述第二点的连线与所述第一切线垂直；
根据所述前视预瞄距离和所述第一车辆航向角分别确定所述第一点和所述第三点之间的第二距离，以及所述第二点和所述第三点之间的第三距离；
根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率。
在其中一个实施例中，所述根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率，包括：
根据所述第二距离和所述第三距离确定所述第一点和所述第二点所在圆的第一半径；
根据所述第一半径获得所述车辆的前视预瞄曲率。
在其中一个实施例中，所述根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率，包括：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第四点，所述第四点位于所述第二坐标系的一轴线上；
确定所述第一切线上的第五点，所述第五点和所述第四点的连线与所述第一切线垂直；
获得所述第五点与所述第四点之间的第四距离，所述第一点与所述第五点之间的第五距离；
根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率。
在其中一个实施例中，所述根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率，包括：
根据所述第四距离和所述第五距离确定所述第一点和所述第四点所在圆的第二半径；
根据所述第二半径获得所述车辆的后视预瞄曲率。
在其中一个实施例中，所述第一坐标系和所述第二坐标系的圆点均为所述车辆的前保险杆中点，所述第一坐标系和所述第二坐标系的x轴均为所述车辆的行驶方向，y轴为垂直所述行驶方向的第一方向。
第二方面，本申请还提供了一种车辆的控制装置。所述装置包括：
第一获取模块，用于获取车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
前视预瞄距离获取模块，用于根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
前视预瞄曲率获取模块，用于根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
第二获取模块，用于根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
后视预瞄曲率获取模块，用于根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
道路曲率获取模块，用于根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
控制模块，用于根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
第三方面，本申请还提供了一种车辆。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
第四方面，本申请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，其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以下步骤：
获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
第五方面，本申请还提供了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，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
上述车辆的控制方法、装置、车辆和存储介质，通过获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。通过上述方式，本申请根据车辆行驶道路的道路信息前视预瞄距离、车辆当前的航向角和道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率，再确定车辆的历史目标位置，以及在历史目标位置与当前位置车辆的横摆角变化、历史目标位置到前视预瞄线段的距离，并根据历史目标位置到前视预瞄线段的距离、横摆角变化车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率，最后利用前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权计算，如此，本申请通过计算当前的前视预瞄曲率和后视预瞄曲率，然后根据当前的前后预瞄曲率进行加权，从而能够降低了误差的影响，提高了获得的道路曲率的精度，进而提高车辆控制效果。
附图说明
图1为一个实施例中车辆的控制方法的流程示意图；
图2为一个实施例中车辆的控制的应用场景示意图；
图3为一个实施例中车辆的控制装置的结构框图；
图4为一个实施例中车辆的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种车辆的控制方法，包括以下步骤：
步骤110，获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
步骤120，根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
具体的，同时参阅图2，图中方框为车辆，A点为车辆的前保险杆中点，线段AA′为车辆的行驶轨迹，车辆从A′点运动到A点，图中曲线CfBCr为车辆当前行驶道路的道路中线或者道路边线。
在车辆行驶过程中，车辆可以通过车辆上安装的各种传感器获取当前行驶道路的道路信息，该道路信息至少包括道路中线或者道路边线。并获得车辆在位置A时的车辆行驶速度，以及车辆当前的车辆航向角θf和坐标系的信息，为方便说明定义车辆航向角θf为第一车辆航向角，位于A点的坐标系定义为第一坐标系。行驶道路的道路信息、第一车辆航向角和行驶速度均可以通过传感器或者现有技术方式获得，此处不做限定。
同时，车辆还记录了其行驶过程中的历史数据，历史数据至少包括距离当前位置t时刻的历史目标位置，以及在该历史目标位置的横摆角，该历史位置建立的坐标系，为方便说明该坐标系定义为第二坐标系。
作为一种实施例，所述第一坐标系和所述第二坐标系的圆点均为所述车辆的前保险杆中点，所述第一坐标系和所述第二坐标系的x轴均为所述车辆的行驶方向，y轴为垂直所述行驶方向的第一方向。需要说明的是，第一坐标系和第二坐标的坐标轴可以为其他方向，只要两个坐标系定义的规则相同即可，否则两个坐标系需要进行换算，增加了计算难度。
其中，所述根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离，可以包括：
根据所述第一行驶速度和预设的前视预瞄距离修正参数，获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离。
具体的，在获得第一行驶速度后，根据获得的第一行驶速度和预设的前视预瞄距离修正参数获得车辆在行驶方向上的前视预瞄距离，其中，预设的前视预瞄距离修正参数可以为集合[0.5，2]中任一值，示例性的，车辆在行驶方向上的前视预瞄距离Lf=|AFf|=λv(t)，λ表示预设的前视预瞄距离修正参数，v(t)表示第一行驶速度的数值。本实施例根据当前的行驶速度有利于更准确的确定前视预瞄距离，相对传统技术中采用固定前视预瞄距离的方式，本实施例的方式更准确。
步骤130，根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
作为一种实施例，根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率，包括：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第一点和第二点，所述第一点位于第一垂线上，所述第二点位于第二垂线上，所述第一垂线过所述前视预瞄线段的第一端点且与所述前视预瞄线段垂直，所述第二垂线过所述前视预瞄线段的第二端点且与所述前视预瞄线段垂直；
确定所述中线或者边线的第一切线上的第三点，所述第三点和所述第一点位于所述第一切线上，所述第三点与所述第二点的连线与所述第一切线垂直；
根据所述前视预瞄距离和所述第一车辆航向角分别确定所述第一点和所述第三点之间的第二距离，以及所述第二点和所述第三点之间的第三距离；
根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率。
具体的，如图2所述，在车辆运行到A点时，以A为圆心，车辆的行驶方向作为坐标系的x轴，垂直所述x轴且远离所述道路中线或者边线的方向作为坐标系的y轴方向，y轴的延长线与道路中线或者边线相交与B点，为方便说明，将该圆心为A的坐标系定义为第一坐标系。将B点作为第一点，第一垂线为直线AB所在的直线。
前视预瞄距离Lf对应的前视预瞄线段的两端分别为A点和Ff，过Ff点作前视预瞄线段AFf的第二垂线FfCf，第二垂线FfCf与道路中线或者边线相交于点Cf，将点Cf作为第二点。过B点作道路中线或者边线的第一切线，第一切线与线段FfCf相交与Df点，过Cf作第一切线的垂线，垂点为Ef，将点Ef作为第三点。
其中，点A和点B之间的距离：|AB|=Sref（0），点Cf和点Ff之间的距离：|CfFf|=Sref（Lf），距离|AB|和|CfFf|均可由车辆传感器获得，点Cf和点Df之间的距离：|CfDf|=|CfFf|-|DfFf|，因航向角θf在坐标系中为负值，因此。点Cf和点Ef之间的距离：。点B和点Ef之间的距离：。
过Cf作道路中线或边线的切线，并过Cf作该切线的垂线，过B作第一切线的垂线，两个垂线交于点Of，轨迹BCf段视为均匀曲率的曲线，即轨迹BCf视为一个圆的线段，该圆的圆心为Of，三角形BOfCf则为等腰三角形，然后根据正玄定理，可以得出：
因∠BOfCf=2∠CfBEf，并根据诱导公式，可得：
该车辆行驶的道路的曲率Kf=1/|BOf|
=2sin∠CfBDf/|BCf|
=2|CfEf|/|BCf|2
=2|CfEf|/（|CfEf|2+|BEf|2）
如此，根据上述公式中即可实现根据第二距离|BEf|和第三距离|CfEf|获得所述前视预瞄曲率。
作为一种实施例，根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率，包括：
根据所述第二距离和所述第三距离确定所述第一点和所述第二点所在圆的第一半径；
根据所述第一半径获得所述车辆的前视预瞄曲率。
具体的，根据上述描述，还可以先根据第二距离|BEf|和第三距离|CfEf|确定第一点和第二点所在圆的半径，为方便描述将该半径定义为第一半径。
第一半径|BOf|=（|CfEf|2+|BEf|2）/2|CfEf|
车辆的前视预瞄曲率Kf=1/|BOf|
需要说明的是，根据上述描述，前视预瞄曲率可以有多个计算公式，在实际应用中可以选择任一公式获得前视预瞄曲率。此外，在确定A点、A点和B的的距离，可以确定B点的坐标，在确定Lf的长度可以确定Ff点的坐标，在确定|CfFf|的距离，可以确定Cf点的坐标，如此将轨迹BCf段视为均匀曲率的曲线，可以确定圆心Of的坐标，根据圆心Of的坐标和B点的坐标（或者Cf点的坐标）可以直接计算出第一半径，进而获得前视预瞄曲率。
步骤140，根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
具体的，参阅图2，第二坐标系以A′为圆心，x轴为所述车辆的行驶方向，y轴为垂直所述行驶方向的第一方向。实线框代表车辆实际在行驶道路上的姿态，虚线框代表车辆与A点相同姿态，根据两个坐标系之间的差距角即车辆的横摆角的变化值。车辆的横摆角的变化值可以通过现有技术获得，此处不再赘述。
过A′向前视预瞄线段作垂线，垂点为Gr，从A′到前视预瞄线段的第一距离即为。
步骤150，根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
具体的，本实施在获得车辆的前视预瞄曲率，还需要获得车辆在A点的后视预瞄曲率，需要说明的是获得后视预瞄曲率与获得前视预瞄曲率可以不分先后。
作为一种实施例，所述根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率，包括：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第四点，所述第四点位于所述第二坐标系的一轴线上；
确定所述第一切线上的第五点，所述第五点和所述第四点的连线与所述第一切线垂直；
获得所述第五点与所述第四点之间的第四距离，所述第一点与所述第五点之间的第五距离；
根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率。
具体的，过A′延长第二坐标系中的y轴，第二坐标系中的y轴则与行驶道路的中线或者边线相交与Cr点，将点Cr定义为第四点，过第四点作第一切断的垂线，垂点为Er，将点Er定义为第五点。过Cr向前视预瞄线段作垂线，垂点为Fr。其中横摆角的变化值则为 ,通过车辆上的传感器可以获得。轨迹AA′在第一坐标系的投影为A′Gr，|A′Gr|=x，|AGr|=y。
其中，点Fr和点Gr之间的距离|FrGr|=|CrA′|sin ；
后视预瞄距离Lr=|AGr|-|FrGr|=y-|CrA′|sin ；
|CrFr|=|CrA′|cos -x；|CrDr|=|CrFr|-（|AB|-Lrtanθf）；
第四距离|CrEr|=|CrDr|cosθf=(|CrA′|cos -x-Sref(0)+Lrtanθf)cosθf；
第五距离|BEr|=|BDr|+|DrEr|=Lr/cosθf-|CrDr|sinθf
BCrOr为等腰三角形，在BCrOr中，由正玄定理可得：
由∠BOrCr=2∠CrBEr，并根据诱导公式，可得后视预瞄曲率Kr：
作为一种实施例，所述根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率，包括：
根据所述第四距离和所述第五距离确定所述第一点和所述第四点所在圆的第二半径；
根据所述第二半径获得所述车辆的后视预瞄曲率。
具体的，根据上述描述，还可以先根据第四距离和第五距离确定第一点B和所述第四点Cr所在圆的第二半径：
然后根据半径计算获得后视预瞄曲率Kr=1/|BOr|。
同样的，根据上述描述，第二半径可以存在多种计算方式，在实际应用中可以选择任一公式获得后视预瞄曲率。此外，根据历史轨迹可以确定A′点在第一坐标系的坐标，以及Cf点在第一坐标系的坐标，如此将轨迹BCr段视为均匀曲率的曲线，可以确定圆心Or的坐标，根据圆心Or的坐标和B点的坐标（或者Cr点的坐标）可以直接计算出第二半径，进而获得后视预瞄曲率。
步骤160，根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
具体的，根据获得的前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和获得该道路曲率K，
K=qKf+(1-q)Kr
其中，q为调节权重，q[0,1]。
步骤170，根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
在获得道路曲率之后，根据获得的道路曲率控制车辆的方向盘的转动角度，从而实现控制车辆的自动驾驶。需要说明的是，本申请还可以用于半自动驾驶，即人工驾驶过程中，根据人工操控方向盘的情况，对人工控制车辆的转动角度进行修正。
上述车辆的控制方法，通过获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。通过上述方式，本申请根据车辆行驶道路的道路信息前视预瞄距离、车辆当前的航向角和道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率，再确定车辆的历史目标位置，以及在历史目标位置与当前位置车辆的横摆角变化、历史目标位置到前视预瞄线段的距离，并根据历史目标位置到前视预瞄线段的距离、横摆角变化车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率，最后利用前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权计算，如此，本申请通过计算当前的前视预瞄曲率和后视预瞄曲率，然后根据当前的前后预瞄曲率进行加权，从而能够降低了误差的影响，进而提高了获得的道路曲率的精度，进而提高车辆控制效果。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的车辆的控制方法的车辆的控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个车辆的控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于车辆的控制方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种车辆的控制装置，包括：
第一获取模块310，用于获取车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
前视预瞄距离获取模块320，用于根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
前视预瞄曲率获取模块330，用于根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
第二获取模块340，用于根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
后视预瞄曲率获取模块350，用于根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
道路曲率获取模块360，用于根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
控制模块370，用于根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
在一个实施例中，前视预瞄距离获取模块320，还用于：
根据所述第一行驶速度和预设的前视预瞄距离修正参数，获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离。
在一个实施例中，前视预瞄距离获取模块320，还用于：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第一点和第二点，所述第一点位于第一垂线上，所述第二点位于第二垂线上，所述第一垂线过所述前视预瞄线段的第一端点且与所述前视预瞄线段垂直，所述第二垂线过所述前视预瞄线段的第二端点且与所述前视预瞄线段垂直；
确定所述中线或者边线的第一切线上的第三点，所述第三点和所述第一点位于所述第一切线上，所述第三点与所述第二点的连线与所述第一切线垂直；
根据所述前视预瞄距离和所述第一车辆航向角分别确定所述第一点和所述第三点之间的第二距离，以及所述第二点和所述第三点之间的第三距离；
根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率。
在一个实施例中，前视预瞄距离获取模块320，还用于：
根据所述第二距离和所述第三距离确定所述第一点和所述第二点所在圆的第一半径；
根据所述第一半径获得所述车辆的前视预瞄曲率。
在一个实施例中，后视预瞄曲率获取模块350，用于：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第四点，所述第四点位于所述第二坐标系的一轴线上；
确定所述第一切线上的第五点，所述第五点和所述第四点的连线与所述第一切线垂直；
获得所述第五点与所述第四点之间的第四距离，所述第一点与所述第五点之间的第五距离；
根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率。
在一个实施例中，后视预瞄曲率获取模块350，用于：
根据所述第四距离和所述第五距离确定所述第一点和所述第四点所在圆的第二半径；
根据所述第二半径获得所述车辆的后视预瞄曲率。
在一个实施例中，所述第一坐标系和所述第二坐标系的圆点均为所述车辆的前保险杆中点，所述第一坐标系和所述第二坐标系的x轴均为所述车辆的行驶方向，y轴为垂直所述行驶方向的第一方向。
上述车辆的控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种车辆，该车辆可以是新能源汽车、汽车、玩具汽车等可以实现自动驾驶的车辆，其内部结构图可以如图4所示。该车辆包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该车辆的处理器用于提供计算和控制能力。该车辆的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该车辆的数据库用于存储道路信息、车辆的行驶路径和行驶速度等数据。该车辆的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种车辆的控制方法。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种车辆，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据所述第一行驶速度和预设的前视预瞄距离修正参数，获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第一点和第二点，所述第一点位于第一垂线上，所述第二点位于第二垂线上，所述第一垂线过所述前视预瞄线段的第一端点且与所述前视预瞄线段垂直，所述第二垂线过所述前视预瞄线段的第二端点且与所述前视预瞄线段垂直；
确定所述中线或者边线的第一切线上的第三点，所述第三点和所述第一点位于所述第一切线上，所述第三点与所述第二点的连线与所述第一切线垂直；
根据所述前视预瞄距离和所述第一车辆航向角分别确定所述第一点和所述第三点之间的第二距离，以及所述第二点和所述第三点之间的第三距离；
根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据所述第二距离和所述第三距离确定所述第一点和所述第二点所在圆的第一半径；
根据所述第一半径获得所述车辆的前视预瞄曲率。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第四点，所述第四点位于所述第二坐标系的一轴线上；
确定所述第一切线上的第五点，所述第五点和所述第四点的连线与所述第一切线垂直；
获得所述第五点与所述第四点之间的第四距离，所述第一点与所述第五点之间的第五距离；
根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据所述第四距离和所述第五距离确定所述第一点和所述第四点所在圆的第二半径；
根据所述第二半径获得所述车辆的后视预瞄曲率。
在一个实施例中，所述第一坐标系和所述第二坐标系的圆点均为所述车辆的前保险杆中点，所述第一坐标系和所述第二坐标系的x轴均为所述车辆的行驶方向，y轴为垂直所述行驶方向的第一方向。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据所述第一行驶速度和预设的前视预瞄距离修正参数，获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第一点和第二点，所述第一点位于第一垂线上，所述第二点位于第二垂线上，所述第一垂线过所述前视预瞄线段的第一端点且与所述前视预瞄线段垂直，所述第二垂线过所述前视预瞄线段的第二端点且与所述前视预瞄线段垂直；
确定所述中线或者边线的第一切线上的第三点，所述第三点和所述第一点位于所述第一切线上，所述第三点与所述第二点的连线与所述第一切线垂直；
根据所述前视预瞄距离和所述第一车辆航向角分别确定所述第一点和所述第三点之间的第二距离，以及所述第二点和所述第三点之间的第三距离；
根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据所述第二距离和所述第三距离确定所述第一点和所述第二点所在圆的第一半径；
根据所述第一半径获得所述车辆的前视预瞄曲率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第四点，所述第四点位于所述第二坐标系的一轴线上；
确定所述第一切线上的第五点，所述第五点和所述第四点的连线与所述第一切线垂直；
获得所述第五点与所述第四点之间的第四距离，所述第一点与所述第五点之间的第五距离；
根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据所述第四距离和所述第五距离确定所述第一点和所述第四点所在圆的第二半径；
根据所述第二半径获得所述车辆的后视预瞄曲率。
在一个实施例中，所述第一坐标系和所述第二坐标系的圆点均为所述车辆的前保险杆中点，所述第一坐标系和所述第二坐标系的x轴均为所述车辆的行驶方向，y轴为垂直所述行驶方向的第一方向。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据所述第一行驶速度和预设的前视预瞄距离修正参数，获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第一点和第二点，所述第一点位于第一垂线上，所述第二点位于第二垂线上，所述第一垂线过所述前视预瞄线段的第一端点且与所述前视预瞄线段垂直，所述第二垂线过所述前视预瞄线段的第二端点且与所述前视预瞄线段垂直；
确定所述中线或者边线的第一切线上的第三点，所述第三点和所述第一点位于所述第一切线上，所述第三点与所述第二点的连线与所述第一切线垂直；
根据所述前视预瞄距离和所述第一车辆航向角分别确定所述第一点和所述第三点之间的第二距离，以及所述第二点和所述第三点之间的第三距离；
根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据所述第二距离和所述第三距离确定所述第一点和所述第二点所在圆的第一半径；
根据所述第一半径获得所述车辆的前视预瞄曲率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第四点，所述第四点位于所述第二坐标系的一轴线上；
确定所述第一切线上的第五点，所述第五点和所述第四点的连线与所述第一切线垂直；
获得所述第五点与所述第四点之间的第四距离，所述第一点与所述第五点之间的第五距离；
根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据所述第四距离和所述第五距离确定所述第一点和所述第四点所在圆的第二半径；
根据所述第二半径获得所述车辆的后视预瞄曲率。
在一个实施例中，所述第一坐标系和所述第二坐标系的圆点均为所述车辆的前保险杆中点，所述第一坐标系和所述第二坐标系的x轴均为所述车辆的行驶方向，y轴为垂直所述行驶方向的第一方向。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccessMemory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离，包括：
根据所述第一行驶速度和预设的前视预瞄距离修正参数，获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率，包括：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第一点和第二点，所述第一点位于第一垂线上，所述第二点位于第二垂线上，所述第一垂线过所述前视预瞄线段的第一端点且与所述前视预瞄线段垂直，所述第二垂线过所述前视预瞄线段的第二端点且与所述前视预瞄线段垂直；
确定所述中线或者边线的第一切线上的第三点，所述第三点和所述第一点位于所述第一切线上，所述第三点与所述第二点的连线与所述第一切线垂直；
根据所述前视预瞄距离和所述第一车辆航向角分别确定所述第一点和所述第三点之间的第二距离，以及所述第二点和所述第三点之间的第三距离；
根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二距离和所述第三距离获得所述前视预瞄曲率，包括：
根据所述第二距离和所述第三距离确定所述第一点和所述第二点所在圆的第一半径；
根据所述第一半径获得所述车辆的前视预瞄曲率。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率，包括：
在当前行驶道路的中线或者边线上确定第四点，所述第四点位于所述第二坐标系的一轴线上；
确定所述第一切线上的第五点，所述第五点和所述第四点的连线与所述第一切线垂直；
获得所述第五点与所述第四点之间的第四距离，所述第一点与所述第五点之间的第五距离；
根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第四距离和所述第五距离获得所述后视预瞄曲率，包括：
根据所述第四距离和所述第五距离确定所述第一点和所述第四点所在圆的第二半径；
根据所述第二半径获得所述车辆的后视预瞄曲率。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一坐标系和所述第二坐标系的圆点均为所述车辆的前保险杆中点，所述第一坐标系和所述第二坐标系的x轴均为所述车辆的行驶方向，y轴为垂直所述行驶方向的第一方向。
8.一种车辆的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取车辆当前行驶道路的道路信息以及所述车辆当前的第一行驶速度、第一车辆航向角和当前所在第一坐标系的信息，并在所述车辆的行驶轨迹上确定历史目标位置以及所述历史目标位置所在第二坐标系的信息，所述道路信息至少包括道路中线或者道路边线；
前视预瞄距离获取模块，用于根据所述第一行驶速度获得所述车辆在行驶方向上的前视预瞄距离；
前视预瞄曲率获取模块，用于根据所述前视预瞄距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆的前视预瞄曲率；
第二获取模块，用于根据所述第一坐标系的信息和所述第二坐标系的信息获得所述车辆横摆角的变化值，并获得所述历史目标位置到所述前视预瞄距离对应的前视预瞄线段的第一距离；
后视预瞄曲率获取模块，用于根据所述横摆角的变化值、所述第一距离、所述第一车辆航向角和所述道路信息获得所述车辆当前的后视预瞄曲率；
道路曲率获取模块，用于根据所述前视预瞄曲率和后视预瞄曲率进行加权求和，获得道路曲率；
控制模块，用于根据所述道路曲率控制所述车辆进行自动驾驶。
9.一种车辆，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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