CN116560370A - 预瞄距离调整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的预瞄距离调整方法及装置，包括,获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；根据当前的预瞄距离从多个轨迹点中确定预瞄点；根据预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；获取行驶的车辆的车辆运动状态信息；根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息调整当前的预瞄距离。本发明根据预瞄点对应的轨迹点信息、路径类型标识信息以及车辆运动状态信息调整预瞄距离，使得预瞄距离的调整参考了轨迹点的情况和车辆跟随轨迹点行驶过程中的运动状态，在不同的车况或不同的路况下，都能自适应调整到合适的预瞄距离，无需根据技术人员经验估算调整预瞄距离，可大大提高路径跟踪的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种预瞄距离调整方法及装置。
背景技术
自动驾驶技术作为当今车辆的前沿技术，已经受到了全球各国学者的广泛关注。路径跟踪问题一直是自动泊车、无人驾驶等自动驾驶技术领域研究的重点和难点，路径跟踪控制即根据输入的期望轨迹为目标，改变汽车方向盘转角来完成车辆对期望路径的精确跟踪。路径跟踪控制系统一般分为预瞄和非预瞄两种，由于预瞄跟踪控制更符和真实驾驶员操作习惯、实现方便和结构简单，被广泛运用。但是，目前的控制算法受预瞄距离的影响较大，当设置的预瞄距离较短时会导致车辆控制的不稳定甚至震荡，而设置的较长时会导致路径跟踪误差偏大。现阶段，预瞄距离多由技术人员根据经验估算，从而导致路径追踪的效果准确度不高。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种预瞄距离调整方法及装置，能够在不同的车况或不同的路况下，都能自适应调整到合适的预瞄距离，无需根据技术人员经验估算调整预瞄距离，可大大提高路径跟踪的准确度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种预瞄距离调整方法，其中，该方法包括：
获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；
根据当前的预瞄距离从多个轨迹点中确定预瞄点；
根据预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；
获取行驶的车辆的车辆运动状态信息；
根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离。
进一步，轨迹点信息包括轨迹点位置坐标、曲率和航向角；其中，轨迹点位置坐标为在车辆坐标系下轨迹点相对于车辆的相对位置；
车辆运动状态信息包括车辆的实时位置坐标、实时航向角和当前位置曲率；其中，实时位置坐标为在车辆坐标系下车辆的位置，当前位置曲率为与车辆的实时位置距离最近的目标轨迹点的曲率；
根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离，包括：
基于路径类型标识信息确定预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型；其中，路径形状类型为直线或曲线；
根据目标轨迹点的轨迹点位置坐标和车辆的实时位置坐标确定位置差值；
根据目标轨迹点的航向角和车辆的实时航向角确定角度差值；
基于路径形状类型、位置差值、角度差值、当前位置曲率和预瞄点的曲率，调整当前的预瞄距离。
进一步，基于路径类型标识信息确定预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型，包括：
从路径状态类型查询表中查询与路径类型标识信息匹配的特定路径类型标识信息；其中，路径状态类型查询表中存储有多个不同的特定路径形状类型，以及与每个特定路径形状类型对应的特定路径类型标识信息；
将特定路径类型标识信息对应的特定路径形状类型确定为预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型。
进一步，基于路径形状类型、位置差值、角度差值、当前位置曲率和预瞄点的曲率，调整当前的预瞄距离，包括：
根据当前位置曲率和预瞄点的曲率确定曲率调整参数；
根据路径形状类型和位置差值确定位置误差调整参数；
根据路径形状类型和角度差值确定角度误差调整参数；
基于曲率调整参数、位置误差调整参数、角度误差调整参数和当前的预瞄距离确定调整预瞄距离；
将当前的预瞄距离调整成调整预瞄距离。
进一步，根据当前位置曲率和预瞄点的曲率确定曲率调整参数，包括：
判断当前位置曲率是否小于预瞄点的曲率；
在当前位置曲率小于预瞄点的曲率的情况下，从曲率权重查询表中查询与当前位置曲率对应的曲率权重，根据预瞄点的曲率和曲率权重确定曲率调整参数；其中，曲率权重查询表中存储有多个不同的曲率权重，以及与每个曲率权重对应的曲率阈值范围；
在当前位置曲率大于或等于预瞄点的曲率的情况下，曲率调整参数为设定值。
进一步，根据路径形状类型和位置差值确定位置误差调整参数，包括：
根据路径形状类型和位置差值确定距离调整符号参数；
从位置误差权重查询表中查询与位置差值对应的位置误差权重；其中，位置误差权重查询表中存储有多个不同的位置误差权重，以及与每个位置误差权重对应的位置差值阈值范围；
根据距离调整符号参数、位置误差权重和位置差值确定位置误差调整参数。
进一步，根据路径形状类型和位置差值确定距离调整符号参数，包括：
若路径状态类型为曲线且曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的右侧，判断位置差值是否小于预设位置差值阈值的负值，在位置差值大于或等于预设位置差值阈值的负值的情况下，距离调整符号参数为第一预设符号参数，在位置差值小于预设位置差值阈值的负值的情况下，距离调整符号参数为第二预设符号参数；其中，第一预设符号参数为负，第二预设符号参数为正；
若路径状态类型为曲线且曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的左侧，判断位置差值是否小于预设位置差值阈值的负值，在位置差值小于预设位置差值阈值的负值的情况下，距离调整符号参数为第一预设符号参数，在位置差值大于或等于预设位置差值阈值的负值的情况下，距离调整符号参数为第二预设符号参数；
若路径状态类型为直线，判断位置差值的绝对值是否大于预设位置差值阈值，在位置差值的绝对值大于预设位置差值阈值的情况下，距离调整符号参数为第一预设符号参数，在位置差值的绝对值小于或等于预设位置差值阈值的情况下，距离调整符号参数为第二预设符号参数。
进一步，根据路径形状类型和角度差值确定角度误差调整参数，包括：
根据路径形状类型和角度差值确定角度调整符号参数；
从角度误差权重查询表中查询与角度差值对应的角度误差权重；其中，角度误差权重查询表中存储有多个不同的角度误差权重，以及与每个角度误差权重对应的角度差值阈值范围；
根据角度调整符号参数、角度误差权重和角度差值确定角度误差调整参数。
进一步，根据路径形状类型和角度差值确定角度调整符号参数，包括：
若路径状态类型为曲线且曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的右侧，判断角度差值是否小于预设角度差值阈值的负值，在角度差值大于或等于预设角度差值阈值的负值的情况下，角度调整符号参数为第一预设符号参数，在角度差值小于预设角度差值阈值的负值的情况下，角度调整符号参数为第二预设符号参数；
若路径状态类型为曲线且曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的左侧，判断角度差值是否小于预设角度差值阈值的负值，在角度差值小于预设角度差值阈值的负值的情况下，角度调整符号参数为第一预设符号参数，在角度差值大于或等于预设角度差值阈值的负值的情况下，角度调整符号参数为第二预设符号参数；
若路径状态类型为直线，判断角度差值的绝对值是否大于预设角度差值阈值，在角度差值的绝对值大于预设角度差值阈值的情况下，角度调整符号参数为第一预设符号参数，在角度差值的绝对值小于或等于预设角度差值阈值的情况下，角度调整符号参数为第二预设符号参数。
一种预瞄距离调整装置，其中，该装置包括：
第一获取模块，用于获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；
确定模块，用于根据当前的预瞄距离从多个轨迹点中确定预瞄点；
控制模块，用于根据预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；
第二获取模块，用于获取行驶的车辆的车辆运动状态信息；
调整模块，用于根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离。
一种车辆，其中，包括：处理器和存储器，处理器用于执行存储器中存储的预瞄距离调整程序，以实现上述的预瞄距离调整方法。
一种存储介质，其中，存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述的预瞄距离调整方法。
本发明的有益效果：
本发明实施例提供的预瞄距离调整方法及装置，包括,获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；根据当前的预瞄距离从多个轨迹点中确定预瞄点；根据预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；获取行驶的车辆的车辆运动状态信息；根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离。本发明根据预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息以及车辆的车辆运动状态信息调整预瞄距离，使得预瞄距离的调整参考了轨迹点的情况和车辆跟随轨迹点行驶过程中的实际运动状态，实现在不同的车况或不同的路况下，都能自适应调整到合适的预瞄距离，无需根据技术人员经验估算调整预瞄距离，可大大提高路径跟踪的准确度，使得车辆稳定、精确地跟随车辆行驶路径行驶。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种预瞄距离调整方法的实施例流程图；
图2为本发明实施例提供的一种车辆行驶路径的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种曲率调整参数确定的实施例流程图；
图4为本发明实施例提供的一种距离调整符号参数确定的实施例流程图；
图5为本发明实施例提供的一种角度调整符号参数确定的实施例流程图；
图6为本发明实施例提供的一种预瞄距离调整装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本实施例提出了一种预瞄距离调整方法，该方法应用于车辆上的控制器，参见图1，为本发明实施例提供的一种预瞄距离调整方法的实施例流程图。图1所示流程可包括以下步骤：
步骤101，获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；
该车辆行驶路径实际为通过路径导航系统规划好的车辆当前所在位置达到目的地的行驶路径，在本实施例中，可将车辆行驶路径离散化成一系列离散点即轨迹点，然后从一系列离散点中等间隔、等比例间隔或随机获取多个轨迹点。
上述轨迹点信息包括轨迹点位置坐标、曲率和航向角；其中，轨迹点位置坐标为在车辆坐标系下轨迹点相对于车辆的相对位置，曲率为轨迹点在车辆行驶路径上的曲率，航向角为沿车辆行驶路径移动时在轨迹点处的航向角度。
路径类型标识信息用于表征轨迹点所在车辆行驶路径上预设范围的子路径的路径形状类型的唯一标识信息，该路径状态类型为曲线或直线，子路径为车辆行驶路径上包括轨迹点的路径段，预设范围可以根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
步骤102，根据当前的预瞄距离从多个轨迹点中确定预瞄点；
当前的预瞄距离为根据已有调试基础设置的预瞄距离，具体地，可预计车辆从当前位置出发，行车距离达到当前的预瞄距离时所处的位置，从多个轨迹点中确定与该位置最接近的轨迹点作为预瞄点。
在步骤102中，确定预瞄点的方式可以包括多种。示例如下：
方式一、比较多个轨迹点与车辆实时位置的行车距离，将与车辆实时位置的行车距离最接近预瞄距离的轨迹点作为预瞄点。这种实施方式预瞄点的设置最接近于当前的预瞄距离对应的位置点，因此比较准确。
方式二、以上述行车距离达到当前的预瞄距离时所处的位置前一个轨迹点或后一个轨迹点作为预瞄点。
其中，由于轨迹点是离散点，预计车辆的行车距离可以通过估算实现。例如可以将相邻的轨迹点以直线相连形成一个粗略的车辆行驶路径，以车辆在该车辆行驶路径移动的距离计算车辆的行车距离。或者，直接以车辆前方的距离来计算车辆的行车距离。
步骤103，根据预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；
具体地，可以根据预瞄点对应的轨迹点信息，计算车辆方向盘转角，从而使得车辆追随轨迹点行驶。根据轨迹点信息计算车辆方向盘转角的过程为现有技术在此不进行详述。
步骤104，获取行驶的车辆的车辆运动状态信息；
车辆的车辆运动状态信息可以包括车辆行驶过程中的各项数据，各项数据可以由车辆装载的各种传感器获得，具体车辆运动状态信息包括车辆的实时位置坐标、实时航向角和当前位置曲率；其中，实时位置坐标为在车辆坐标系下车辆的位置，当前位置曲率为与车辆的实时位置距离最近的目标轨迹点的曲率；
步骤105，根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离。
在追踪轨迹的过程中，不同的车辆行驶状态对预瞄距离的要求不同，车辆预期应达到的位置与实际位置之间的差异也会体现预瞄距离的设置准确度。步骤105根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离，然后根据调整的预瞄距离确定下一个预瞄点，控制车辆行驶，形成动态地根据预瞄点的信息和车辆的实际运行状态设置预瞄距离，提高路径追踪的准确度。
本发明实施例提供的预瞄距离调整方法，包括,获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；根据当前的预瞄距离从多个轨迹点中确定预瞄点；根据预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；获取行驶的车辆的车辆运动状态信息；根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离。本发明根据预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息以及车辆的车辆运动状态信息调整预瞄距离，使得预瞄距离的调整参考了轨迹点的情况和车辆跟随轨迹点行驶过程中的实际运动状态，实现在不同的车况或不同的路况下，都能自适应调整到合适的预瞄距离，无需根据技术人员经验估算调整预瞄距离，可大大提高路径跟踪的准确度，使得车辆稳定、精确地跟随车辆行驶路径行驶。
在一实施例方式中，上述步骤105具体可通过步骤A1至步骤A4实现：
步骤A1，基于路径类型标识信息确定预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型；其中，路径形状类型为直线或曲线；
通过上述描述可知，路径类型标识信息是用于表征轨迹点所在车辆行驶路径上预设范围的子路径的路径形状类型的唯一标识信息，即通过路径类型标识信息能够明确子路径的路径形状类型是曲线的还是直线的，为了便于理解，图2示出了一种车辆行驶路径的示意图，如图2所示，A表示车辆当前所在位置，B表示目的地，AB之间的线段即为车辆行驶路径，AC、CD、DB为车辆行驶路径的子路径，a、b、c为车辆行驶路径上轨迹点，由图2可知，轨迹点a所在子路径AC的路径形状类型为曲线，轨迹点b所在子路径CD的路径形状类型为曲线，轨迹点c所在子路径DB的路径形状类型为直线，在本实施例，轨迹点所在子路径的路径形状类型均可由轨迹点对应的路径类型标识信息。
具体基于路径类型标识信息确定预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型的过程为：从路径状态类型查询表中查询与路径类型标识信息匹配的特定路径类型标识信息；将特定路径类型标识信息对应的特定路径形状类型确定为预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型。
其中，路径状态类型查询表中存储有多个不同的特定路径形状类型，以及与每个特定路径形状类型对应的特定路径类型标识信息；为了对路径状态类型查询表的描述进行理解，表1示出了一种路径状态类型查询表的实例：
表1
| 特定路径类型标识信息 | 特定路径形状类型 |
| 1 | 曲线 |
| 2 | 直线 |
由于特定路径形状类型与特定路径类型标识信息有一一对应关系，因此，根据预瞄点对应的路径类型标识信息通过查表1可确定预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型是曲线还是直线。
需要说明的是，表1中仅示出了特定路径类型标识信息与特定路径形状类型之间对应关系的示例，具体特定路径类型标识信息与特定路径形状类型的对应关系可根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
步骤A2，根据目标轨迹点的轨迹点位置坐标和车辆的实时位置坐标确定位置差值；
由于目标轨迹点的轨迹点位置坐标和车辆的实时位置坐标均是在车辆坐标系下的位置坐标，因此，可将目标轨迹点的轨迹点位置坐标和车辆的实时位置坐标进行相减，得到位置差值。
步骤A3，根据目标轨迹点的航向角和车辆的实时航向角确定角度差值；
同理，在车辆坐标系下可将目标轨迹点的航向角和车辆的实时航向角进行相减，得到角度差值。
步骤A4，基于路径形状类型、位置差值、角度差值、当前位置曲率和预瞄点的曲率，调整当前的预瞄距离。
在该实施方式中，预瞄距离的设置受路径形状类型、位置差值、角度差值、当前位置曲率和预瞄点的曲率影响。在实际的自动驾驶过程中，预瞄距离受这些因素影响较大，综合考虑这些因素的影响设置预瞄距离较为准确。
进一步地，在上述实施方式的基础上，本实施例提供一种可选的方案，上述步骤A4具体可通过步骤B1至步骤B5实现：
步骤B1，根据当前位置曲率和预瞄点的曲率确定曲率调整参数；
具体确定曲率调整参数的过程可参见图3，为本发明实施例提供的一种曲率调整参数确定的实施例流程图。图3所示流程可包括以下步骤：
步骤301，判断当前位置曲率是否小于预瞄点的曲率；
在当前位置曲率小于预瞄点的曲率的情况下，执行步骤302；在当前位置曲率大于或等于预瞄点的曲率的情况下，执行步骤303。
步骤302，从曲率权重查询表中查询与当前位置曲率对应的曲率权重，根据预瞄点的曲率和曲率权重确定曲率调整参数；
其中，曲率权重查询表中存储有多个不同的曲率权重，以及与每个曲率权重对应的曲率阈值范围；通过对曲率权重查询表的描述，表2示出了一种曲率权重查询表的实例：
表2
| 曲率权重 | 曲率阈值范围 |
| 0.1 | 0.1-0.4 |
| 0.3 | 0.5-0.7 |
| 0.7 | 0.8-1 |
由于曲率权重与曲率阈值范围有一一对应关系，通过查表2可确定当前位置曲率所在的曲率阈值范围，然后将当前位置曲率所在的曲率阈值范围对应的曲率权重确定为当前位置曲率对应的曲率权重。
需要说明的是，表2中仅示出了曲率权重与曲率阈值范围之间对应关系的示例，具体曲率权重与曲率阈值范围的对应关系可根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
在本实施例中，根据预瞄点的曲率和曲率权重确定曲率调整参数可通过下式实现：
曲率调整参数＝-(预瞄点的曲率-曲率阈值)*曲率权重；其中，曲率阈值根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
步骤303，曲率调整参数为设定值。
在本实施例中，设定值为0，即在当前位置曲率大于或等于预瞄点的曲率的情况下，不基于曲率调整参数对当前的预瞄距离进行调整。
步骤B2，根据路径形状类型和位置差值确定位置误差调整参数；
确定位置误差调整参数的过程可由步骤C1至步骤C3实现：
步骤C1，根据路径形状类型和位置差值确定距离调整符号参数；
距离调整符号参数确定过程为：若路径状态类型为曲线且曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的右侧，判断位置差值是否小于预设位置差值阈值的负值，在位置差值大于或等于预设位置差值阈值的负值的情况下，距离调整符号参数为第一预设符号参数，在位置差值小于预设位置差值阈值的负值的情况下，距离调整符号参数为第二预设符号参数；其中，第一预设符号参数为负，第二预设符号参数为正；
若路径状态类型为曲线且曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的左侧，判断位置差值是否小于预设位置差值阈值的负值，在位置差值小于预设位置差值阈值的负值的情况下，距离调整符号参数为第一预设符号参数，在位置差值大于或等于预设位置差值阈值的负值的情况下，距离调整符号参数为第二预设符号参数；
若路径状态类型为直线，判断位置差值的绝对值是否大于预设位置差值阈值，在位置差值的绝对值大于预设位置差值阈值的情况下，距离调整符号参数为第一预设符号参数，在位置差值的绝对值小于或等于预设位置差值阈值的情况下，距离调整符号参数为第二预设符号参数。
第一预设符号参数为负，表示减小当前的预瞄距离，第二预设符号参数为正，表示增大当前的预瞄距离。
为了便于对距离调整符号参数确定过程进行理解，图4为本发明实施例提供的一种距离调整符号参数确定的实施例流程图。图4所示流程可包括以下步骤：
步骤400，判断路径状态类型是否为直线；
如果否，执行步骤401，如果是，执行406。
步骤401，判断曲线的圆心位置坐标是否在车辆的实时位置坐标的右侧；
如果否，执行步骤402，如果是，执行405。
步骤402，判断位置差值是否小于预设位置差值阈值的负值；
如果否，执行步骤403，如果是，执行步骤404。
步骤403，距离调整符号参数为第一预设符号参数；
步骤404，距离调整符号参数为第二预设符号参数；
步骤405，判断位置差值是否小于预设位置差值阈值的负值；
如果是，执行步骤403，如果否，执行步骤404。
在曲线路径下，当曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的右侧时，EPos<-EPosMax，增大当前的预瞄距离，EPos>EPosMax，减小当前的预瞄距离，当曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的左侧时，EPos<-EPosMax，减小当前的预瞄距离，EPos>EPosMax，增大当前的预瞄距离；其中，EPos为位置差值，EPosMax为预设位置差值阈值。
步骤406，判断位置差值的绝对值是否大于预设位置差值阈值；
如果是，执行步骤403，如果否，执行步骤404。即在直线路径下如果位置差值的绝对值超过了预设位置差值阈值，则减小当前的预瞄距离；反之，则增加当前的预瞄距离。预设位置差值阈值为容忍的最大位置差值。
步骤C2，从位置误差权重查询表中查询与位置差值对应的位置误差权重；
其中，位置误差权重查询表中存储有多个不同的位置误差权重，以及与每个位置误差权重对应的位置差值阈值范围；通过对位置误差权重查询表的描述，表3示出了一种位置误差权重查询表的实例：
表3
| 位置误差权重 | 位置差值阈值范围(单位/米) |
| 0.1 | 1-5 |
| 0.3 | 6-10 |
| 0.7 | 11-15 |
由于位置误差权重与位置差值阈值范围有一一对应关系，通过查表3可确定位置差值所在的位置差值阈值范围，然后将位置差值所在的位置差值阈值范围对应的位置误差权重确定为位置差值对应的位置误差权重。
需要说明的是，表3中仅示出了位置误差权重与位置差值阈值范围之间对应关系的示例，具体位置误差权重与位置差值阈值范围的对应关系可根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
步骤C3，根据距离调整符号参数、位置误差权重和位置差值确定位置误差调整参数。
在本实施例中，根据距离调整符号参数、位置误差权重和位置差值确定位置误差调整参数可通过下式得到：
位置误差调整参数＝距离调整符号参数*(|位置差值|-预设位置差值阈值)*位置误差权重；其中，预设位置差值阈值根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
步骤B3，根据路径形状类型和角度差值确定角度误差调整参数；
确定角度误差调整参数的过程可由步骤D1至步骤D3实现：
步骤D1，根据路径形状类型和角度差值确定角度调整符号参数；
角度调整符号参数确定过程为：若路径状态类型为曲线且曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的右侧，判断角度差值是否小于预设角度差值阈值的负值，在角度差值大于或等于预设角度差值阈值的负值的情况下，角度调整符号参数为第一预设符号参数，在角度差值小于预设角度差值阈值的负值的情况下，角度调整符号参数为第二预设符号参数；
若路径状态类型为曲线且曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的左侧，判断角度差值是否小于预设角度差值阈值的负值，在角度差值小于预设角度差值阈值的负值的情况下，角度调整符号参数为第一预设符号参数，在角度差值大于或等于预设角度差值阈值的负值的情况下，角度调整符号参数为第二预设符号参数；
若路径状态类型为直线，判断角度差值的绝对值是否大于预设角度差值阈值，在角度差值的绝对值大于预设角度差值阈值的情况下，角度调整符号参数为第一预设符号参数，在角度差值的绝对值小于或等于预设角度差值阈值的情况下，角度调整符号参数为第二预设符号参数。
为了便于对角度调整符号参数确定过程进行理解，图5为本发明实施例提供的一种角度调整符号参数确定的实施例流程图。图5所示流程可包括以下步骤：
步骤500，判断路径状态类型是否为直线；
如果否，执行步骤501，如果是，执行506。
步骤501，判断曲线的圆心位置坐标是否在车辆的实时位置坐标的右侧；
如果否，执行步骤502，如果是，执行505。
步骤502，判断角度差值是否小于预设角度差值阈值的负值；
如果否，执行步骤503，如果是，执行步骤504。
步骤503，角度调整符号参数为第一预设符号参数；
步骤504，角度调整符号参数为第二预设符号参数；
步骤505，角度差值是否小于预设角度差值阈值的负值；
如果是，执行步骤503，如果否，执行步骤504。
在曲线路径下，当曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的右侧时，EYaw<-EYawMax，增大当前的预瞄距离，EYaw>EYawMax，减小当前的预瞄距离，当曲线的圆心位置坐标在车辆的实时位置坐标的左侧时，EYaw<-EYawMax，减小当前的预瞄距离，EYaw>EYawMax，增大当前的预瞄距离；其中，EYaw为角度差值，EYawMax为预设角度差值阈值。
步骤506，判断角度差值的绝对值是否大于预设角度差值阈值；
如果是，执行步骤503，如果否，执行步骤504。即在直线路径下如果角度差值的绝对值超过了预设角度差值阈值，则减小当前的预瞄距离；反之，则增加当前的预瞄距离。预设角度差值阈值为容忍的最大角度差值。
步骤C2，从角度误差权重查询表中查询与角度差值对应的角度误差权重；
其中，角度误差权重查询表中存储有多个不同的角度误差权重，以及与每个角度误差权重对应的角度差值阈值范围；通过对角度误差权重查询表的描述，表4示出了一种角度误差权重查询表的实例：
表4
| 角度误差权重 | 角度差值阈值范围(单位/度) |
| 0.2 | 1-5 |
| 0.4 | 6-10 |
| 0.6 | 11-15 |
由于角度误差权重与角度差值阈值范围有一一对应关系，通过查表4可确定角度差值所在的角度差值阈值范围，然后将角度差值所在的角度差值阈值范围对应的角度误差权重确定为角度差值对应的角度误差权重。
需要说明的是，表4中仅示出了角度误差权重与角度差值阈值范围之间对应关系的示例，具体角度误差权重与角度差值阈值范围的对应关系可根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
步骤D3，根据角度调整符号参数、角度误差权重和角度差值确定角度误差调整参数。
在本实施例中，根据角度调整符号参数、角度误差权重和角度差值确定角度误差调整参数可通过下式得到：
角度误差调整参数＝角度调整符号参数*(|角度差值|-预设角度差值阈值)*角度误差权重；其中，预设角度差值阈值根据实际需要进行设置，在此不进行限定。
步骤B4，基于曲率调整参数、位置误差调整参数、角度误差调整参数和当前的预瞄距离确定调整预瞄距离；
调整预瞄距离可通过下式得到：
调整预瞄距离＝当前的预瞄距离+曲率调整参数+位置误差调整参数+角度误差调整参数。
步骤B5，将当前的预瞄距离调整成调整预瞄距离。
根据步骤B4得出的调整预瞄距离自适应将当前的预瞄距离调整到合适的预瞄距离，无需根据技术人员经验估算调整预瞄距离，可大大提高路径跟踪的准确度，使得车辆稳定、精确地跟随车辆行驶路径行驶。
对应于上述方法实施例，本实施例提供了一种预瞄距离调整装置，参见图6所示的一种预瞄距离调整装置的结构示意图，该装置包括：
第一获取模块601，用于获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；
确定模块602，用于根据当前的预瞄距离从多个轨迹点中确定预瞄点；
控制模块603，用于根据预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；
第二获取模块604，用于获取行驶的车辆的车辆运动状态信息；
调整模块605，用于根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离。
本发明实施例提供的预瞄距离调整装置，包括,获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；根据当前的预瞄距离从多个轨迹点中确定预瞄点；根据预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；获取行驶的车辆的车辆运动状态信息；根据车辆运动状态信息以及预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的预瞄距离。本发明根据预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息以及车辆的车辆运动状态信息调整预瞄距离，使得预瞄距离的调整参考了轨迹点的情况和车辆跟随轨迹点行驶过程中的实际运动状态，实现在不同的车况或不同的路况下，都能自适应调整到合适的预瞄距离，无需根据技术人员经验估算调整预瞄距离，可大大提高路径跟踪的准确度，使得车辆稳定、精确地跟随车辆行驶路径行驶。
图7为本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图，图7所示的车辆500包括：至少一个处理器701、存储器702、至少一个网络接口704和其他用户接口703。车辆700中的各个组件通过总线系统705耦合在一起。可理解，总线系统705用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统705除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图7中将各种总线都标为总线系统705。
其中，用户接口703可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。
可以理解，本发明实施例中的存储器702可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DRRAM)。本文描述的存储器702旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中，存储器702存储了如下的元素，可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统7021和应用程序7022。
其中，操作系统7021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序7022，包含各种应用程序，例如媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序7022中。
在本发明实施例中，通过调用存储器702存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序7022中存储的程序或指令，处理器701用于执行各方法实施例所提供的方法步骤。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器701中，或者由处理器701实现。处理器701可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器701可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器702，处理器701读取存储器702中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本实施例提供的电子设备可以是如图7中所示的车辆，可执行图1的所有步骤，进而实现图1中的预瞄距离调整方法的技术效果，具体请参照图1相关描述，为简洁描述，在此不作赘述。
本发明实施例还提供了一种存储介质(计算机可读存储介质)。这里的存储介质存储有一个或者多个程序。其中，存储介质可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
当存储介质中一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述数据融合方法。
所述处理器用于执行存储器中存储的数据融合程序，以实现预瞄距离调整方法的步骤。
专业人员应该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。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种预瞄距离调整方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；
根据当前的预瞄距离从多个所述轨迹点中确定预瞄点；
根据所述预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；
获取行驶的所述车辆的车辆运动状态信息；
根据所述车辆运动状态信息以及所述预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的所述预瞄距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨迹点信息包括轨迹点位置坐标、曲率和航向角；其中，所述轨迹点位置坐标为在车辆坐标系下所述轨迹点相对于所述车辆的相对位置；
所述车辆运动状态信息包括所述车辆的实时位置坐标、实时航向角和当前位置曲率；其中，所述实时位置坐标为在所述车辆坐标系下所述车辆的位置，所述当前位置曲率为与所述车辆的实时位置距离最近的目标轨迹点的曲率；
所述根据所述车辆运动状态信息以及所述预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的所述预瞄距离，包括：
基于所述路径类型标识信息确定所述预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型；其中，所述路径形状类型为直线或曲线；
根据所述目标轨迹点的轨迹点位置坐标和所述车辆的实时位置坐标确定位置差值；
根据所述目标轨迹点的航向角和所述车辆的实时航向角确定角度差值；
基于所述路径形状类型、所述位置差值、所述角度差值、所述当前位置曲率和所述预瞄点的曲率，调整当前的所述预瞄距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述路径类型标识信息确定所述预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型，包括：
从路径状态类型查询表中查询与所述路径类型标识信息匹配的特定路径类型标识信息；其中，所述路径状态类型查询表中存储有多个不同的特定路径形状类型，以及与每个所述特定路径形状类型对应的特定路径类型标识信息；
将所述特定路径类型标识信息对应的特定路径形状类型确定为所述预瞄点所在车辆行驶路径的路径形状类型。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述路径形状类型、所述位置差值、所述角度差值、所述当前位置曲率和所述预瞄点的曲率，调整当前的所述预瞄距离，包括：
根据所述当前位置曲率和所述预瞄点的曲率确定曲率调整参数；
根据所述路径形状类型和所述位置差值确定位置误差调整参数；
根据所述路径形状类型和所述角度差值确定角度误差调整参数；
基于所述曲率调整参数、所述位置误差调整参数、所述角度误差调整参数和当前的所述预瞄距离确定调整预瞄距离；
将当前的所述预瞄距离调整成所述调整预瞄距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前位置曲率和所述预瞄点的曲率确定曲率调整参数，包括：
判断所述当前位置曲率是否小于所述预瞄点的曲率；
在所述当前位置曲率小于所述预瞄点的曲率的情况下，从曲率权重查询表中查询与所述当前位置曲率对应的曲率权重，根据所述预瞄点的曲率和所述曲率权重确定曲率调整参数；其中，所述曲率权重查询表中存储有多个不同的曲率权重，以及与每个所述曲率权重对应的曲率阈值范围；
在所述当前位置曲率大于或等于所述预瞄点的曲率的情况下，所述曲率调整参数为设定值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述路径形状类型和所述位置差值确定位置误差调整参数，包括：
根据所述路径形状类型和所述位置差值确定距离调整符号参数；
从位置误差权重查询表中查询与所述位置差值对应的位置误差权重；其中，所述位置误差权重查询表中存储有多个不同的位置误差权重，以及与每个所述位置误差权重对应的位置差值阈值范围；
根据所述距离调整符号参数、所述位置误差权重和所述位置差值确定位置误差调整参数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述路径形状类型和所述位置差值确定距离调整符号参数，包括：
若所述路径状态类型为曲线且所述曲线的圆心位置坐标在所述车辆的实时位置坐标的右侧，判断所述位置差值是否小于预设位置差值阈值的负值，在所述位置差值大于或等于所述预设位置差值阈值的负值的情况下，所述距离调整符号参数为第一预设符号参数，在所述位置差值小于所述预设位置差值阈值的负值的情况下，所述距离调整符号参数为第二预设符号参数；其中，所述第一预设符号参数与所述第二预设符号参数互为相反数，所述第一预设符号参数为负值，所述第二预设符号参数为正值；
若所述路径状态类型为曲线且所述曲线的圆心位置坐标在所述车辆的实时位置坐标的左侧，判断所述位置差值是否小于所述预设位置差值阈值的负值，在所述位置差值小于所述预设位置差值阈值的负值的情况下，所述距离调整符号参数为所述第一预设符号参数，在所述位置差值大于或等于所述预设位置差值阈值的负值的情况下，所述距离调整符号参数为所述第二预设符号参数；
若所述路径状态类型为直线，判断所述位置差值的绝对值是否大于所述预设位置差值阈值，在所述位置差值的绝对值大于所述预设位置差值阈值的情况下，所述距离调整符号参数为所述第一预设符号参数，在所述位置差值的绝对值小于或等于所述预设位置差值阈值的情况下，所述距离调整符号参数为所述第二预设符号参数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述路径形状类型和所述角度差值确定角度误差调整参数，包括：
根据所述路径形状类型和所述角度差值确定角度调整符号参数；
从角度误差权重查询表中查询与所述角度差值对应的角度误差权重；其中，所述角度误差权重查询表中存储有多个不同的角度误差权重，以及与每个所述角度误差权重对应的角度差值阈值范围；
根据所述角度调整符号参数、所述角度误差权重和所述角度差值确定角度误差调整参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述路径形状类型和所述角度差值确定角度调整符号参数，包括：
若所述路径状态类型为曲线且所述曲线的圆心位置坐标在所述车辆的实时位置坐标的右侧，判断所述角度差值是否小于预设角度差值阈值的负值，在所述角度差值大于或等于所述预设角度差值阈值的负值的情况下，所述角度调整符号参数为所述第一预设符号参数，在所述角度差值小于所述预设角度差值阈值的负值的情况下，所述角度调整符号参数为所述第二预设符号参数；
若所述路径状态类型为曲线且所述曲线的圆心位置坐标在所述车辆的实时位置坐标的左侧，判断所述角度差值是否小于所述预设角度差值阈值的负值，在所述角度差值小于所述预设角度差值阈值的负值的情况下，所述角度调整符号参数为所述第一预设符号参数，在所述角度差值大于或等于所述预设角度差值阈值的负值的情况下，所述角度调整符号参数为所述第二预设符号参数；
若所述路径状态类型为直线，判断所述角度差值的绝对值是否大于所述预设角度差值阈值，在所述角度差值的绝对值大于所述预设角度差值阈值的情况下，所述角度调整符号参数为所述第一预设符号参数，在所述角度差值的绝对值小于或等于所述预设角度差值阈值的情况下，所述角度调整符号参数为所述第二预设符号参数。
10.一种预瞄距离调整装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取车辆行驶路径上的多个轨迹点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息；
确定模块，用于根据当前的预瞄距离从多个所述轨迹点中确定预瞄点；
控制模块，用于根据所述预瞄点对应的轨迹点信息控制车辆行驶；
第二获取模块，用于获取行驶的所述车辆的车辆运动状态信息；
调整模块，用于根据所述车辆运动状态信息以及所述预瞄点对应的轨迹点信息和路径类型标识信息，调整当前的所述预瞄距离。
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|---|---|---|---|
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