CN117284279A - 车辆驾驶姿态的定位方法、装置及车辆 - Google Patents

车辆驾驶姿态的定位方法、装置及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车辆驾驶姿态的定位方法、装置及车辆。该方法包括：获取车辆参数和驾驶员视角位置；根据车辆参数和驾驶员视角位置，确定消失点位置；根据消失点位置和车辆参数确定安全定位线，并将安全定位线显示到车辆的预设位置，以使驾驶员在安全定位线区域内驾驶车辆。本发明将安全定位线显示在预设位置，驾驶员根据安全定位线即可判定车辆可行驶的安全区域，从而驾驶车辆在安全定位线区域内行驶，降低碰撞风险，提高驾驶安全性。

Description

车辆驾驶姿态的定位方法、装置及车辆
技术领域
本发明涉及车辆驾驶控制技术领域，尤其涉及一种车辆驾驶姿态的定位方法、装置及车辆。
背景技术
随着，汽车工业主动安全的发展，对车载安全信息的现实提出了更高的要求。
车辆在行驶过程中，由于驾驶员视角偏向一侧，不易掌握车辆整体的驾驶姿态，尤其是体型大、视野高或前挡风玻璃不开阔的车辆，以及对于新手而言，更不易掌握车辆整体的驾驶姿态。虽然驾驶员具备一定的驾驶经验后，这种对车辆整体的驾驶姿态不熟悉的现象会有所改善，但在遇到窄路、坏路、交通堵塞、高速等驾驶状态时，驾驶员由于视角偏向一侧仍然不容易判断车辆可行驶的安全距离，导致容易引发碰撞事故。
发明内容
本发明实施例提供了一种车辆驾驶姿态的定位方法、装置及车辆，以解决现有技术中不容易判定车辆可行使的安全距离，导致容易发生碰撞事故的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆驾驶姿态的定位方法，包括：
获取车辆参数和驾驶员视角位置；
根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置；
根据所述消失点位置和所述车辆参数确定安全定位线，并将所述安全定位线显示到车辆的预设位置，以使驾驶员在所述安全定位线区域内驾驶车辆。
在一种可能的实现方式中，当车辆直线行驶时，所述车辆参数包括前挡风玻璃平面与地平面之间的夹角；所述驾驶员视角位置包括驾驶员视角坐标；
根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置，包括：
根据所述驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及所述夹角，确定消失点的X坐标值；
将所述驾驶员视角坐标中的Y坐标值作为消失点的Y坐标值；
将所述驾驶员视角坐标中的Z坐标值作为消失点的Z坐标值。
在一种可能的实现方式中，所述车辆参数包括车辆左车轮速度、右车轮速度、车辆边缘安全线与车辆边缘的预设距离和车辆的轴向轮廓宽度；
根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置，包括：
根据所述左车轮速度和所述右车轮速度，确定车辆的行驶速度；
根据所述左车轮速度、所述右车轮速度、所述预设距离和所述轴向轮廓宽度，确定车辆的转弯角度；
根据所述车辆转弯角度确定车辆的角速度；
根据所述行驶速度和所述角速度，确定车辆待转弯路线的轨迹半径；
根据驾驶员视角位置和所述轨迹半径，确定消失点位置。
在一种可能的实现方式中，根据所述左车轮速度、所述右车轮速度、所述预设距离和所述轴向轮廓宽度，确定车辆的转弯角度，包括：
根据确定车辆的转弯角度；
式中，θ弯表示车辆的转弯角度，Vr表示右车轮速度，Vl表示左车轮速度，Δt表示车辆转弯运行的时间，W表示轴向轮廓宽度，d表示预设距离。
在一种可能的实现方式中，根据所述行驶速度和所述角速度，确定车辆待转弯路线的轨迹半径，包括：
确定所述行驶速度与所述角速度的比值，并将所述比值确定为车辆待转弯路线的轨迹半径。
在一种可能的实现方式中，当车辆转弯行驶时，所述车辆参数还包括前挡风玻璃平面与地平面之间的夹角；所述驾驶员视角位置包括驾驶员视角坐标；
所述根据驾驶员视角位置和所述轨迹半径，确定消失点位置，包括：
根据所述驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及所述夹角，确定消失点的X坐标值；
根据所述预设距离、所述轴向轮廓宽度和所述轨迹半径，确定消失点的Y坐标值；
将所述驾驶员视角坐标中的Z坐标值确定为消失点的Z坐标值。
在一种可能的实现方式中，根据所述驾驶员视角位置中的X坐标值、Z坐标值以及所述夹角，确定消失点的X坐标值，包括：
根据c＝a-h*tan(90-θ夹)确定消失点的X坐标值；
式中，c表示消失点的X坐标值，a表示驾驶员视角坐标中的X坐标值，h表示驾驶员视角坐标中的Z坐标值，θ夹表示前挡风玻璃平面与地平面的夹角；
根据所述预设距离、所述轴向轮廓宽度和所述轨迹半径，确定消失点的Y坐标值，包括：
根据确定消失点的Y坐标值；
式中，e表示消失点的Y坐标值，r表示轨迹半径，θ1表示消失点与Y轴的夹角，Y轴为与前挡风玻璃平面和地平面的交线平行的坐标轴。
在一种可能的实现方式中，所述车辆参数包括：车辆的轴向轮廓宽度和车辆边缘安全线与车辆边缘的预设距离；
根据所述消失点位置和所述车辆参数确定安全定位线，包括：
根据车辆的轴向轮廓宽度和所述预设距离，确定车辆边缘安全线与平面交线相交的位置，所述平面交线为前挡风玻璃平面与地平面的交线；
根据所述消失点位置与所述相交的位置，确定安全定位线。
第二方面，本发明实施例提供了一种车辆驾驶姿态的定位装置，包括：
获取模块，用于获取车辆参数和驾驶员视角位置；
确定模块，用于根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置；
所述确定模块，还用于根据所述消失点位置和所述车辆参数确定安全定位线；
显示模块，用于将所述安全定位线显示到车辆的预设位置，以使驾驶员在所述安全定位线区域内驾驶车辆。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆包括控制器，所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的车辆驾驶姿态的定位方法的步骤。
本发明实施例提供一种车辆驾驶姿态的定位方法、装置及车辆，通过获取车辆参数和驾驶员视角位置；根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置；根据所述消失点位置和所述车辆参数确定安全定位线，并将所述安全定位线显示到车辆的预设位置，驾驶员根据安全定位线即可判定车辆可行驶的安全区域，使得驾驶车辆在所述安全定位线区域内行驶，即可降低碰撞风险，从而解决现有技术中由于驾驶员视角偏向一侧而导致不容易判定车辆可行驶的安全距离的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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是本发明实施例提供的车辆驾驶姿态的定位方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的透视示意图；
图3是本发明实施例提供的车辆直线运行时的世界坐标系示意图；
图4是本发明实施例提供的车辆转弯运行时的世界坐标系示意图；
图5是本发明实施例提供的确定消失点位置的实现流程图；
图6是本发明实施例提供的视觉互相融合的智能驾驶辅助系统的显示示意图；
图7是本发明实施例提供的车辆驾驶姿态的定位装置的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的控制器的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的一种车辆驾驶姿态的定位方法的实现流程图，详述如下。
在本实施例中，为了使驾驶员在车辆运行过程中可以方便地观测车辆整体的驾驶姿态，避免碰撞车辆周围障碍物或安全通过窄路、坏路、交通堵塞道路等，可以将车辆安全定位线成像显示在车辆的预设位置，例如通过车载平视显示器(Head Up Display，HUD)将车辆安全定位线投影成像显示在车辆的前挡风玻璃上，这样驾驶员可以根据安全定位线，主动安全驾驶车辆。下面我们将详细介绍安全定位线的确定方式，即如何对车辆驾驶姿态进行视觉定位。
步骤101，获取车辆参数和驾驶员视角位置。
驾驶员视角位置即为驾驶员坐在车辆的驾驶位上的眼睛的位置，可选的，可以确定两只眼睛的中心点，将中心点作为驾驶员视角位置。驾驶员视角位置，可以通过安装在车内的摄像头和传感器确定驾驶员视角位置。
在本实施例中，分别根据车辆的不同驾驶状态确定不同的车辆参数，根据不同驾驶状态下的车辆参数进行车辆驾驶姿态的定位。不同驾驶状态可以包括车辆的直线行驶和转弯行驶。
在一实施例中，车辆直线行驶时，车辆参数包括前挡风玻璃平面与地平面之间的夹角。
在一实施例中，当车辆转弯行驶时，车辆参数包括车辆左车轮速度、右车轮速度、车辆边缘安全线与车辆边缘的预设距离和车辆的轴向轮廓宽度。车辆边缘安全线为用户自行设置的，预设距离的取值可以为50mm至100mm范围中的任意数值，即距离车辆边缘50mm至100mm中的任一数值，车辆在车辆边缘安全线内行驶时，可以在窄路、坏路、交通堵塞、高速等驾驶状态时避免碰撞周围障碍物，降低碰撞事故。
步骤102，根据车辆参数和驾驶员视角位置，确定消失点位置。
在一实施例中，在确定消失点位置之前，首先参见图2所示的驾驶透视示意图。利用透视畸变，将车辆两侧边缘安全线向前方延伸出两条平行线，通过HUD将两条平行线投射在前挡风玻璃上得到安全定位线，驾驶员可以主动驾驶车辆在安全定位线区域内行驶，降低碰撞风险。
图2中，包括地平面和前挡风玻璃平面，且地平面与前挡风玻璃平面之间的夹角为θ夹，其中地平面为ground plane，前挡风玻璃平面为image plane；O点为驾驶员视角位置，可以通过安装在车内的摄像头和传感器确定驾驶员视角位置。该驾驶员视角位置的水平方向为视平线，即驾驶员的视线平视的虚拟线，可以称为visual line。parallel lines为车辆两侧边缘的安全距离延伸线，为一组平行线，以下称为车辆边缘安全线，此线为用户自行设置的，车辆在车辆边缘安全线内行驶时，可以在窄路、坏路、交通堵塞、高速等驾驶状态时降低碰撞事故。参见图2示意图。车辆边缘安全线与前挡风玻璃平面的边缘的交点分别为A点和B点。
projection lines为parallel lines投射到前挡风玻璃平面上的安全定位线，即为本实施例中需要确定的安全定位线，两条安全定位线之间的区域为安全驾驶区域。vanishing point为消失点，即为两条安全定位线的交点，且与驾驶员视平线相交。参见图6所示，从驾驶员视角位置看前挡风玻璃时，安全定位线标识在前方道路上，驾驶员主动驾驶车辆在安全定位线区域内行驶，即可避免碰撞周围障碍物，安全行驶。
需要说明的是，由于驾驶员的身高不同，同样的驾驶座椅高度，视平线的位置可能过高或过低，从而导致安全定位线不在前挡风玻璃的最佳区域甚至超出显示区域，因此在本实施例中，当触发车辆驾驶姿态的定位功能后，驾驶座椅将自动调节高度，直到车辆上的摄像头检测的视平线在合理范围内。同时驾驶座椅自动调节的高度将被自动记忆，下次车辆驾驶姿态的定位功能触发后无需重新设置。
我们在确定消失点位置之前，首先根据图2的示意图建立世界坐标系，在世界坐标系中确定消失点位置。
世界坐标系(World Coordinate System，WCS)是依据笛卡尔右手坐标系来确定环境中的任何物体的位置，世界坐标系是一个固定不变的坐标系，可以称为绝对坐标系。在本实施例中，结合车辆直线行驶的情景，建立的世界坐标系参见图3所示，以平行于车辆的前挡风玻璃平面和地平面的交线的轴为世界坐标系的Y轴，垂直Y轴方向的地平面方向为世界坐标系的X轴，垂直X轴和Y轴构成的平面方向的轴为世界坐标系的Z轴。将Y轴与车辆车身左边缘的交点定为原点，例如原点为A'点，驾驶员视角位置在世界坐标系中的坐标即驾驶员视角坐标为O(a,b,h)。
图2中交点分别为A点和B点，图3中采用B'点表示车辆另一侧的车辆边缘安全线与Y轴的交点，则B'点的坐标为(0，W+d，0)，这里W表示车辆的轴向轮廓宽度，d表示车辆边缘安全线与车辆边缘的预设距离，即车辆两侧边缘与预设距离之间的间距之和为d。
根据步骤101可以知道，消失点为设置的车辆边缘安全线投影到前挡风玻璃平面上的安全定位线的交点，结合近大远小的光学原理，驾驶员坐在驾驶位上，通过前挡风玻璃注视车前道路时，看到的安全定位线相交的位置，此位置即为消失点。
参照图3，在车辆直线行驶时，根据车辆参数和驾驶员视角位置，确定消失点位置，可以包括：根据驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及夹角，确定消失点的X坐标值；将驾驶员视角坐标中的Y坐标值作为消失点的Y坐标值；将驾驶员视角坐标中的Z坐标值作为消失点的Z坐标值。
可选的，根据c＝a-h*tan(90-θ夹)确定消失点的X坐标值；
式中，c表示消失点的X坐标值，a表示驾驶员视角坐标中的X坐标值，h表示驾驶员视角坐标中的Z坐标值，θ夹表示前挡风玻璃平面与地平面的夹角。
则在车辆直线行驶时，消失点的坐标为(a-h*tan(90-θ夹),b,h)。
在一实施例中，当车辆转弯行驶时，涉及到车辆的转弯角度，因此消失点为车轮中心行进轨迹与视平线的交点，消失点的确定方式为图5所示的详细步骤。
步骤501，根据左车轮速度和右车轮速度，确定车辆的行驶速度。
可选的，车辆的行驶速度可以为车辆左右车轮速度的平均值，即根据确定车辆的行驶速度；式中，V表示车辆的行驶速度，Vr表示右车轮速度，Vl表示左车轮速度。
步骤502，根据左车轮速度、右车轮速度、预设距离和轴向轮廓宽度，确定车辆的转弯角度。
参见图4所示的车辆转弯运行时的世界坐标系示意图，世界坐标系的X轴、Y轴和Z轴的建立方式与图3所示的世界坐标系示意图中世界坐标系的建立方式相同。A”为车辆在A'点经过Δt时间后的坐标点，B”为车辆在B'点经过Δt时间后的坐标点。消失点为车轮中心行进轨迹与驾驶员视平线的交点，此时此交点与Y轴的夹角为θ1，车辆的转弯角度为θ弯，车轮中心点的偏移角度为θ中，从图4中可以得到θ1＝θ弯＝θ中。
由于Δt较短，即车轮转弯行驶过程中，车辆的转弯角度变化较小，因此可以根据确定车辆的转弯角度；
式中，θ弯表示车辆的转弯角度，Vr表示右车轮速度，Vl表示左车轮速度，Δt表示车辆转弯运行的时间，W表示轴向轮廓宽度，d表示预设距离。
步骤503，根据车辆转弯角度确定车辆的角速度。
可选的，车辆的角速度可以为转弯角度与车辆转弯运行时间的比值。即根据确定车辆的角速度；式中，ω表示车辆的角速度。
步骤504，根据行驶速度和角速度，确定车辆待转弯路线的轨迹半径。
在一实施例中，这里在确定消失点位置之前，确定待转弯路线的圆弧轨迹时，在θ弯变化较小时，可以认为圆弧轨迹为圆上的一段轨迹，因此将行驶速度与角速度的比值确定为车辆待转弯路线的轨迹半径。即根据确定车辆待转弯路线的轨迹半径；式中，r表示车辆待转弯路线的轨迹半径。
步骤505，根据驾驶员视角位置和轨迹半径，确定消失点位置。
参见图4所示，P点为消失点，则P点位置的确定方式可以包括：
根据驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及夹角，确定消失点的X坐标值；
根据预设距离、轴向轮廓宽度和轨迹半径，确定消失点的Y坐标值；
将驾驶员视角坐标中的Z坐标值确定为消失点的Z坐标值。
可选的，根据驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及夹角，确定消失点的X坐标值，可以包括：根据c＝a-h*tan(90-θ夹)确定消失点的X坐标值；与车辆直线运行时消失点的X坐标值的确定方式相同。
式中，c表示消失点的X坐标值，a表示驾驶员视角坐标中的X坐标值，h表示驾驶员视角坐标中的Z坐标值；
可选的，根据预设距离、轴向轮廓宽度和轨迹半径，确定消失点的Y坐标值，包括：
根据确定消失点的Y坐标值；
式中，e表示消失点的Y坐标值，r表示轨迹半径，θ1表示消失点与Y轴的夹角，Y轴为与前挡风玻璃平面和地平面的交线平行的坐标轴。
因此得到的消失点的坐标为
步骤103，根据消失点位置和车辆参数确定安全定位线，并将安全定位线显示到车辆的预设位置，以使驾驶员在安全定位线区域内驾驶车辆。
参见图3和图4中，安全定位线为消失点分别与A'点、B'点之间的连线，即为projection lines轨迹，可以通过HUD成像在车辆的前挡风玻璃上，进一步，安全定位线可以显示在驾驶员视角对应的前挡风玻璃的区域，以便驾驶员观察前方道理时，可以直接看到安全定位线，驾驶员可以根据projection lines轨迹校验视角中的车道线或障碍物边沿驾驶车辆，如发生重合，则说明车辆边缘距离车道线或障碍物边沿很近，需要谨慎驾驶，以此实现驾驶员对车辆驾驶姿态的视觉定位效果。
在一实施例中，根据消失点位置和车辆参数确定安全定位线，包括：根据车辆的轴向轮廓宽度和预设距离，确定车辆边缘安全线与平面交线相交的位置，平面交线为前挡风玻璃平面与地平面的交线；根据消失点位置与相交的位置，确定安全定位线。
这里车辆边缘安全线与平面交线相交的位置可以为附图2中的A点和B点，附图3和图4中的A'点和B'点。再根据消失点的坐标分别与A'点坐标、B'点坐标之间的连线确定安全定位线。这里在确定消失点的坐标分别与A'点坐标、B'点坐标之间的连线时，可以采用线段拟合的方式，在此不再描述。
在一实施例中，对于配置雷达的车辆，可以将检测到的车辆两侧的障碍物或车道距离信号obstacledistance集成到车辆驾驶姿态的定位系统中，同步显示到projectionlines的特定位置上，如图6所示，显示车辆安全线外的障碍物--人和狗，做到与智能驾驶辅助系统的视觉互相融合，从而保证安全的同时又增强了驾驶员的驾驶感。另外，还可以与声音警报相融合，当驾驶员驾驶车辆距离障碍物或车道预设范围内时，则进行报警提示，以便车辆距离障碍物或车道在安全距离内，从而保证安全的同时又增强了驾驶员的驾驶感。
本发明实施例通过在车辆运行过程中，获取车辆参数和驾驶员视角位置；根据车辆参数和驾驶员视角位置，确定消失点位置；根据消失点位置和车辆参数确定安全定位线，并将安全定位线显示到车辆预设位置，驾驶员根据安全定位线即可判定车辆可行驶的安全区域，从而驾驶车辆在所述安全定位线区域内行驶，降低碰撞风险。
若将安全定位线显示在车辆的前挡风玻璃上，或者将安全定位线显示在驾驶员视角对应的车辆的前挡风玻璃上，使得驾驶员在驾驶车辆过程中看前方道路的同时就可以方便看到安全定位线，可以使驾驶员保持注意力集中在前方道路上，使驾驶员充分查看路况，提高驾驶安全性。
另外本方案中提供的前挡风玻璃上显示的安全定位线，不同于现有技术中智能驾驶辅助系统上已有功能，如车道偏离，车道保持，侧碰提醒等，这些辅助功能大部分作为系统提示或强行干预，用户根本无法直接感知操作的意图，本方案可以更大程度将主动权交给驾驶员，由驾驶员进行判断，对于不希望将驾驶权交给智能自动系统但仍需要安全指示辅导的用户来说，更符合其需求，提高用户驾驶体验。
相较于360环视影像仅能应用于低速缓慢的行驶场景，当车辆在高速上行驶时，由于车速较高，车辆上设置的摄像头无法捕捉成像，导致此时不能借助车辆上的环视影像正确呈现车辆与周边环境的相对位置，一旦车辆偏离安全区域，则容易引发碰撞事故，而本实施例中仅在确定驾驶员视角位置时采用摄像头，而驾驶员没有大的动作，因此本方案不受车速影响，不论车速高与低均可以确定安全定位线，并将安全定位线显示在车辆的预设位置，供驾驶员查看，驾驶更安全，提示更方便。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图7示出了本发明实施例提供的车辆驾驶姿态的定位装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图7所示，车辆驾驶姿态的定位装置7包括：获取模块71、确定模块72和显示模块73。
获取模块71，用于获取车辆参数和驾驶员视角位置；
确定模块72，用于根据车辆参数和驾驶员视角位置，确定消失点位置；
确定模块72，还用于根据消失点位置和车辆参数确定安全定位线；
显示模块73，用于将安全定位线显示到车辆的预设位置，以使驾驶员在安全定位线区域内驾驶车辆。
在一种可能的实现方式中，当车辆直线行驶时，车辆参数包括前挡风玻璃平面与地平面之间的夹角；驾驶员视角位置包括驾驶员视角坐标；
确定模块72根据车辆参数和驾驶员视角位置，确定消失点位置时，用于：
根据驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及夹角，计算消失点的X坐标值；
将驾驶员视角坐标中的Y坐标值作为消失点的Y坐标值；
将驾驶员视角坐标中的Z坐标值作为消失点的Z坐标值。
在一种可能的实现方式中，当车辆转弯行驶时，车辆参数包括车辆左车轮速度、右车轮速度、车辆边缘安全线与车辆边缘的预设距离和车辆的轴向轮廓宽度；
确定模块72根据车辆参数和驾驶员视角位置，确定消失点位置时，用于：
根据左车轮速度和右车轮速度，确定车辆的行驶速度；
根据左车轮速度、右车轮速度、预设距离和轴向轮廓宽度，确定车辆的转弯角度；
根据车辆转弯角度确定车辆的角速度；
根据行驶速度和角速度，确定车辆待转弯路线的轨迹半径；
根据驾驶员视角位置和轨迹半径，确定消失点位置。
在一种可能的实现方式中，确定模块72根据左车轮速度、右车轮速度、预设距离和轴向轮廓宽度，确定车辆的转弯角度时，用于：
根据确定车辆的转弯角度；
式中，θ弯表示车辆的转弯角度，Vr表示右车轮速度，Vl表示左车轮速度，Δt表示车辆转弯运行的时间，W表示轴向轮廓宽度，d表示预设距离。
在一种可能的实现方式中，确定模块72根据行驶速度和角速度，确定车辆待转弯路线的轨迹半径时，用于：
确定行驶速度与角速度的比值，并将比值确定为车辆待转弯路线的轨迹半径。
在一种可能的实现方式中，确定模块72当车辆转弯行驶时，车辆参数还包括前挡风玻璃平面与地平面之间的夹角；驾驶员视角位置包括驾驶员视角坐标；
确定模块72根据驾驶员视角位置和轨迹半径，确定消失点位置时，用于：
根据驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及夹角，计算消失点的X坐标值；
根据预设距离、轴向轮廓宽度和轨迹半径，确定消失点的Y坐标值；
将驾驶员视角坐标中的Z坐标值确定为消失点的Z坐标值。
在一种可能的实现方式中，确定模块72根据驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及夹角，确定消失点的X坐标值时，用于：
根据c＝a-h*tan(90-θ夹)确定消失点的X坐标值；
式中，c表示消失点的X坐标值，a表示驾驶员视角坐标中的X坐标值，h表示驾驶员视角坐标中的Z坐标值，θ夹表示前挡风玻璃平面与地平面的夹角；
在一种可能的实现方式中，确定模块72根据预设距离、轴向轮廓宽度和轨迹半径，确定消失点的Y坐标值时，用于：
根据确定消失点的Y坐标值；
式中，e表示消失点的Y坐标值，r表示轨迹半径，θ1表示消失点与Y轴的夹角，Y轴为与前挡风玻璃平面和地平面的交线平行的坐标轴。
在一种可能的实现方式中，车辆参数包括：车辆的轴向轮廓宽度和车辆边缘安全线与车辆边缘的预设距离；
确定模块72根据消失点位置和车辆参数确定安全定位线时，用于：
根据车辆的轴向轮廓宽度和所述预设距离，确定车辆边缘安全线与平面交线相交的位置，平面交线为前挡风玻璃平面与地平面的交线；
根据消失点位置与相交的位置，确定安全定位线。
上述车辆驾驶姿态的定位装置，获取模块获取车辆参数和驾驶员视角位置；根据车辆参数和驾驶员视角位置，确定模块确定消失点位置，并根据消失点位置和车辆参数确定安全定位线，显示模块将安全定位线显示到车辆预设位置，驾驶员根据安全定位线即可判定车辆可行驶的安全区域，从而驾驶车辆在所述安全定位线区域内行驶，降低碰撞风险。
若显示模块将安全定位线显示在车辆的前挡风玻璃上，或者将安全定位线显示在驾驶员视角对应的车辆的前挡风玻璃上，使得驾驶员在驾驶车辆过程中看前方道路的同时就可以方便看到安全定位线，可以使驾驶员保持注意力集中在前方道路上，使驾驶员充分查看路况，提高驾驶安全性。
显示模块将安全定位线显示在车辆的预设位置，不强行干预驾驶员驾驶车辆，而是由驾驶员主动驾驶车辆在安全定位线区域内，对于不希望将驾驶权交给智能自动系统但仍需要安全指示辅导的用户来说，更符合其需求，提高用户驾驶体验。
本发明实施例还提供一种车辆，车辆包括控制器，图8是本发明实施例提供的控制器的示意图。如图8所示，该实施例的控制器8包括：处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各个车辆驾驶姿态的定位方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤103。或者，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图7所示各模块/单元的功能。
示例性的，所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器81中，并由所述处理器80执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序82在所述控制器8中的执行过程。例如，所述计算机程序82可以被分割成图7所示各模块/单元。
所述控制器8可包括，但不仅限于，处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是控制器8的示例，并不构成对控制器8的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述控制器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable 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、分立硬件组件等。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。
所述存储器81可以是所述控制器8的内部存储单元，例如控制器8的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述控制器8的外部存储设备，例如所述控制器8上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述控制器8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述控制器所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/控制器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/控制器实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也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计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个车辆驾驶姿态的定位方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆驾驶姿态的定位方法，其特征在于，包括：
获取车辆参数和驾驶员视角位置；
根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置；
根据所述消失点位置和所述车辆参数确定安全定位线，并将所述安全定位线显示到车辆的预设位置，以使驾驶员在所述安全定位线区域内驾驶车辆。
2.根据权利要求1所述的车辆驾驶姿态的定位方法，其特征在于，当车辆直线行驶时，所述车辆参数包括前挡风玻璃平面与地平面之间的夹角；所述驾驶员视角位置包括驾驶员视角坐标；
根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置，包括：
根据所述驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及所述夹角，确定消失点的X坐标值；
将所述驾驶员视角坐标中的Y坐标值作为消失点的Y坐标值；
将所述驾驶员视角坐标中的Z坐标值作为消失点的Z坐标值。
3.根据权利要求1所述的车辆驾驶姿态的定位方法，其特征在于，当车辆转弯行驶时，所述车辆参数包括车辆左车轮速度、右车轮速度、车辆边缘安全线与车辆边缘的预设距离和车辆的轴向轮廓宽度；
根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置，包括：
根据所述左车轮速度和所述右车轮速度，确定车辆的行驶速度；
根据所述左车轮速度、所述右车轮速度、所述预设距离和所述轴向轮廓宽度，确定车辆的转弯角度；
根据所述车辆转弯角度确定车辆的角速度；
根据所述行驶速度和所述角速度，确定车辆待转弯路线的轨迹半径；
根据驾驶员视角位置和所述轨迹半径，确定消失点位置。
4.根据权利要求3所述的车辆驾驶姿态的定位方法，其特征在于，根据所述左车轮速度、所述右车轮速度、所述预设距离和所述轴向轮廓宽度，确定车辆的转弯角度，包括：
根据确定车辆的转弯角度；
式中，θ弯表示车辆的转弯角度，Vr表示右车轮速度，Vl表示左车轮速度，Δt表示车辆转弯运行的时间，W表示轴向轮廓宽度，d表示预设距离。
5.根据权利要求3所述的车辆驾驶姿态的定位方法，其特征在于，根据所述行驶速度和所述角速度，确定车辆待转弯路线的轨迹半径，包括：
确定所述行驶速度与所述角速度的比值，并将所述比值确定为车辆待转弯路线的轨迹半径。
6.根据权利要求3所述的车辆驾驶姿态的定位方法，其特征在于，当车辆转弯行驶时，所述车辆参数还包括前挡风玻璃平面与地平面之间的夹角；所述驾驶员视角位置包括驾驶员视角坐标；
所述根据驾驶员视角位置和所述轨迹半径，确定消失点位置，包括：
根据所述驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及所述夹角，确定消失点的X坐标值；
根据所述预设距离、所述轴向轮廓宽度和所述轨迹半径，确定消失点的Y坐标值；
将所述驾驶员视角坐标中的Z坐标值确定为消失点的Z坐标值。
7.根据权利要求6所述的车辆驾驶姿态的定位方法，其特征在于，根据所述驾驶员视角坐标中的X坐标值、Z坐标值以及所述夹角，确定消失点的X坐标值，包括：
根据c＝a-h*tan(90-θ夹)确定消失点的X坐标值；
式中，c表示消失点的X坐标值，a表示驾驶员视角坐标中的X坐标值，h表示驾驶员视角坐标中的Z坐标值，θ夹表示前挡风玻璃平面与地平面的夹角；
根据所述预设距离、所述轴向轮廓宽度和所述轨迹半径，确定消失点的Y坐标值，包括：
根据确定消失点的Y坐标值；
式中，e表示消失点的Y坐标值，r表示轨迹半径，θ1表示消失点与Y轴的夹角，Y轴为与前挡风玻璃平面和地平面的交线平行的坐标轴。
8.根据权利要求1所述的车辆驾驶姿态的定位方法，其特征在于，所述车辆参数包括：车辆的轴向轮廓宽度和车辆边缘安全线与车辆边缘的预设距离；
根据所述消失点位置和所述车辆参数确定安全定位线，包括：
根据车辆的轴向轮廓宽度和所述预设距离，确定车辆边缘安全线与平面交线相交的位置，所述平面交线为前挡风玻璃平面与地平面的交线；
根据所述消失点位置与所述相交的位置，确定安全定位线。
9.一种车辆驾驶姿态的定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车辆参数和驾驶员视角位置；
确定模块，用于根据所述车辆参数和所述驾驶员视角位置，确定消失点位置；
所述确定模块，还用于根据所述消失点位置和所述车辆参数确定安全定位线；
显示模块，用于将所述安全定位线显示到车辆的预设位置，以使驾驶员在所述安全定位线区域内驾驶车辆。
10.一种车辆，所述车辆包括控制器，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至8中任一项所述的车辆驾驶姿态的定位方法的步骤。
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