车道保持方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本公开涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车道保持方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.车道保持系统可以辅助车辆一直保持在规定的某个车道上行驶，使得车辆不偏离车道。
3.在对车辆进行车道保持的过程中，若车道保持系统发现车辆偏离指定车道，需要调整车辆的方向盘转角，以使车辆回归到指定的车道内进行行驶。但是，目前的车道保持系统不能准确的计算出方向盘转角，导致车道保持系统基于准确性较低的方向盘转角无法精确地控制车辆一直保持在规定的某个车道上行驶，导致车辆车道保持的舒适性和可靠性较差，难以满足舒适可靠的车道巡航需求。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种车道保持方法、装置、设备及存储介质。
5.第一方面，本公开提供了一种车道保持方法，该方法包括：
6.获取车辆的实时行驶数据，实时行驶数据包括实时位置和实时位置对应的参考位置；
7.基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率；
8.计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角；
9.根据目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。
10.第二方面，本公开提供了一种车道保持装置，该装置包括：
11.数据获取模块，用于获取车辆的实时行驶数据，实时行驶数据包括实时位置和实时位置对应的参考位置；
12.计算模块，用于基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率，并计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角；
13.车道保持模块，用于根据目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。
14.第三方面，本公开实施例还提供了一种车道保持设备，包括：
15.处理器；
16.存储器，用于存储可执行指令；
17.其中，所述处理器用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现上述第一方面所述的车道保持方法。
18.第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现上述第一方面所述的车道保持方法。
19.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
20.本公开实施例的一种车道保持方法、装置、设备及存储介质，能够获取车辆的实时位置和实时位置对应的参考位置，并基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率，然后计算曲率对应的目标方向盘转角，进而根据目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。由于实时位置与参考位置之间的位置偏差可以包括实时位置和参考位置之间的横向位置偏差和纵向位置偏差，因此，可以基于实时位置与参考位置在车辆行驶方向的垂直方向上的距离和车辆行驶方向上的距离，以准确的计算出车辆转向曲率，进而基于车辆转向曲率准确的计算出目标方向盘转角，以提高目标方向盘转角的计算准确性，使得车道保持系统可以精准地基于目标方向盘转角控制车辆一直保持在规定的某个车道上行驶，提高了车道保持的舒适性和可靠性，进而满足舒适可靠的车道巡航需求。
附图说明
21.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。
22.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本公开实施例提供的一种车道保持方法的流程示意图；
24.图2为本公开实施例提供的一种计算车辆转向曲率的原理示意图；
25.图3为本公开实施例提供的另一种车道保持方法的流程示意图；
26.图4为本公开实施例提供的一种车道保持方法的原理示意图；
27.图5为本公开实施例提供的又一种车道保持方法的流程示意图；
28.图6为本公开实施例提供的再一种车道保持方法的流程示意图；
29.图7为本公开实施例提供的一种车道保持装置的结构示意图；
30.图8为本公开实施例提供的一种车道保持设备的结构示意图。
具体实施方式
31.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.本公开实施例提供了一种车道保持方法、装置、设备及存储介质，能够准确的计算出目标方向盘转角，使得车道保持系统可以精准地基于目标方向盘转角控制车辆一直保持在规定的某个车道上行驶，提高了车道保持的舒适性和可靠性，进而满足舒适可靠的车道巡航需求。
34.下面首先结合图1至图6对本公开实施例提供的车道保持方法进行说明。
35.图1示出了本公开实施例提供的一种车道保持方法的流程示意图。
36.在本公开一些实施例中，图1所示的车道保持方法可以由车道保持设备执行。其中，车道保持设备可以是车道保持系统中的控制器。
37.如图1所示，该车道保持方法可以包括如下步骤。
38.s110、获取车辆的实时行驶数据。
39.在本公开实施例中，在车辆行驶的过程中，车道保持设备可以实时采集车辆的实时行驶数据。
40.在本公开实施例中，实时行驶数据可以包括：实时位置和实时位置对应的参考位置。
41.其中，实时位置可以为车辆在行驶道路上的实际行驶位置，参考位置可以为车辆在行驶道路上的规划行驶位置。具体地，规划行驶位置可以为车道保持设备为车辆规划的该实时位置对应的时刻应当行驶到的导航轨迹点位置。
42.具体地，车道保持设备可以获取导航系统、定位系统以及车辆传感器采集的数据，并对采集的数据进行处理后，得到车辆的实时位置和参考位置。
43.s120、基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率。
44.在本公开实施例中，车道保持设备在获取到车辆的实时位置和参考位置之后，可以计算实时位置与参考位置之间的位置偏差，然后基于该位置偏差计算实时位置对应的车辆转向曲率。
45.其中，位置偏差可以包括实时位置和参考位置之间的横向位置偏差和纵向位置偏差。横向位置偏差可以为实时位置与参考位置在车辆行驶方向的垂直方向上的距离。纵向位置偏差可以为实时位置与参考位置在车辆行驶方向上的距离。
46.在本公开实施例中，实时位置对应的车辆转向曲率可以为车道保持设备在实时位置计算的车辆转向曲率，以进一步基于实时位置对应的车辆转向曲率，计算目标方向盘转角。
47.在本公开实施例中，可选地，车道保持设备可以先根据位置偏差中的横向位置偏差、纵向位置偏差以及车辆转向半径，计算实时位置和参考位置连接形成的直线与车辆行驶方向之间的夹角，并且在该夹角小于预设角度的情况下，根据横向位置偏差和纵向位置偏差计算实时位置对应的车辆转向曲率。
48.其中，预设角度可以是预先设置的角度，进一步地，预设角度可以为根据横向位置偏差和纵向位置偏差计算实时位置对应的车辆转向曲率的最大角度，由此，可以在计算的夹角足够小时，根据横向位置偏差和纵向位置偏差，计算车辆在实时位置对应的车辆转向曲率。
49.s130、计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角。
50.在本公开实施例中，车道保持设备在计算出车辆转向曲率之后，可以计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角。
51.在本公开实施例中，目标方向盘转角可以是用于控制车辆进行车道保持的方向盘转角。
52.具体的，车道保持设备计算出车辆转向曲率之后，将车辆转向曲率输入至车辆动力学模型，以根据曲率、车辆转向半径以及车身长度等参数，计算出车辆转向曲率对应的目
标方向盘转角。
53.其中，车辆动力学模型可以是建立的用于计算曲率对应的方向盘转角的动力学模型。
54.s140、根据目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。
55.在本公开实施例中，车道保持设备计算出目标方向盘转角之后，可以基于目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。
56.在本公开一些实施例中，车道保持设备可以直接利用方向盘转角控制车辆进行车道保持。
57.具体地，车道保持设备可以根据方向盘转角与方向盘转向力之间的映射关系，计算目标方向盘转角对应的方向盘目标转向力，并根据方向盘目标转向力，控制车辆的方向盘转动，以进行车道保持。
58.在本公开另一些实施例子，车道保持设备可以利用方向盘转角计算扭矩，再根据扭矩控制车辆进行车道保持。
59.具体的，车道保持设备可以根据方向盘转角与扭矩之间的映射关系，计算目标方向盘转角对应的目标扭矩，并根据扭矩与方向盘转向力之间的对应关系，计算目标扭矩对应的方向盘目标转向力，并根据方向盘目标转向力，控制车辆的方向盘转动，以车辆进行车道保持。
60.在本公开实施例中，能够获取车辆的实时位置和实时位置对应的参考位置，并基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率，然后计算曲率对应的目标方向盘转角，进而根据目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。由于实时位置与参考位置之间的位置偏差可以包括实时位置和参考位置之间的横向位置偏差和纵向位置偏差，因此，可以基于实时位置与参考位置在车辆行驶方向的垂直方向上的距离和车辆行驶方向上的距离，以准确的计算出车辆转向曲率，进而基于车辆转向曲率准确的计算出目标方向盘转角，以提高目标方向盘转角的计算准确性，使得车道保持系统可以精准地基于目标方向盘转角控制车辆一直保持在规定的某个车道上行驶，提高了车道保持的舒适性和可靠性，进而满足舒适可靠的车道巡航需求。
61.在本公开另一种实施方式中，车道保持设备可以基于导航系统获取的地图信息、定位系统采集的定位信息和车辆传感器采集的环境图像确准确的定实时行驶数据。
62.具体地，在车辆的行驶过程中，导航系统可以实时获取地图信息、定位系统可以实时采集定位信息，车辆传感器可以实时采集环境图像，车道保持设备可以获取并对地图信息、环境图像以及定位信息进行处理，得到实时行驶数据。
63.在本公开实施例中，可选的，s110可以具体包括：
64.s1102、获取车辆的实时位置。
65.s1104、在预设的导航轨迹点中，找到实时位置对应的参考位置，导航轨迹点基于车辆采集的环境图像、车辆起始位置、车辆终点位置和地图信息确定。
66.其中，环境图像可以是车辆所在位置的周围环境的图像信息，可以通过图像采集装置采集得到。
67.可选的，环境图像可以包括车道线信息、红绿灯位置、障碍物的位置、障碍物的移动速度以及限速信息等。
68.可选的，图像采集装置可以包括摄像头、图像传感器以及深度相机等。
69.在一些实施例中，车辆起始位置可以是用户开启路径规划时刻的初始导航位置。
70.示例性的，在确定预设的导航轨迹点时，车身保持设备可以在开启路径规划时刻，获取用户设置的初始导航位置，作为车辆起始位置。
71.在另一些实施例中，车辆起始位置可以是采集实时位置时刻的上一时刻的车辆实际位置。
72.示例性的，在确定预设的导航轨迹点时，车身保持设备可以在开启路径规划后，获取车辆的实时导航位置，将当前时刻将上一时刻的导航位置，作为初始导航位置。
73.其中，车辆终点位置可以是预先确定的导航终点位置。
74.其中，地图信息可以为获取到的用于规划导航轨迹点的地图信息。
75.在本公开实施例中，为了准确的得到导航轨迹点，在s1102之前，该车道保持方法还可以包括：
76.s1、基于车辆起始位置、车辆终点位置和全局地图信息，确定车辆的局部地图信息。
77.其中，全局地图信息可以为全局高精地图信息。具体的，全局高精地图信息可以是一种包括全球各行政区域的高分辨率地图的全局地图信息。
78.可选的，全局高精地图可以预先存储在存储模块中，或者，可以是实时缓存的，还可以是通过导航系统实时获取，在此不做限制。
79.具体的，车道保持设备获取到车辆起始位置和车辆终点位置之后，可以基于定位信息确定车辆实时位置所在区域，从预先存储的全局地图信息中筛选出车辆实时位置所在区域的全局高精地图信息和终点位置处的高精地图信息，作为局部地图信息。
80.可选的，实时位置所在区域的地图信息可以为实时位置所在的行政区域的地图信息，也可以为以实时位置为中心的预设距离范围的高精地图信息。
81.其中，预设距离可以是用于获取局部地图信息的最大距离。
82.s2、基于环境图像中和局部地图信息，确定导航轨迹点。
83.在本公开实施例中，车道保持设备可以根据环境图像中的车道线信息、红绿灯位置、障碍物的位置、障碍物的移动速度、限速信息等信息以及局部地图信息，规划实时位置所在区域内的行驶路径，然后从行驶路径内按照预定行驶距离提取预设轨迹点，作为导航轨迹点。
84.可选的，障碍物可以包括车辆周围的车辆、行人、红绿灯等，在此不做限制。
85.由此，在本公开实施例中，可以根据车辆采集的环境图像、车辆起始位置、车辆终点位置和全局地图信信息，确定预设的导航轨迹点，并基于预设的导航轨迹点和实时位置，准确的确定参考位置，因此，可以根据采集的图像，准确的确定实时行驶数据。
86.在本公开另一些实施例中，车道保持设备可以基于横向位置偏差和纵向位置偏差准确的计算车辆转向曲率。
87.在本公开实施例中，车道保持设备在获取实时位置与参考位置之后，可以将实时位置的横向位置与参考位置的横向位置相减，得到横向位置偏差，同时，将实时位置的纵向位置与参考位置的纵向位置相减，得到纵向位置偏差。
88.在本公开实施例中，可选的，s120可以具体包括：
89.s1202、计算横向位置偏差与纵向位置偏差的平方数的比值。
90.具体的，车道保持设备计算得到横向位置偏差和纵向位置偏差之后，可以计算纵向位置偏差的平方数，并将横向位置偏差除以纵向位置偏差的平方数，得到横向位置偏差与纵向位置偏差的平方数的比值。
91.s1204、将比值与预设值相乘，得到车辆转向曲率。
92.其中，预设值可以是预先设置的用于计算车辆转向曲率的数值，并且，在实时位置和参考位置连接形成的直线与车辆行驶方向之间的夹角小于预设角度的情况下，预设值为2。
93.在本公开实施例中，车道保持设备获取到实时位置与参考位置之后，结合阿克曼转向模型，计算实时位置和参考位置之间的横坐标偏差和纵坐标偏差，基于横坐标偏差计算实时位置和参考位置之间的横向距离，基于纵坐标偏差计算实时位置和参考位置之间的纵向距离，然后计算横向距离与纵向距离的平方数的比值，并将比值与预设值相乘，得到车辆转向曲率。
94.可选的，车辆转向曲率的计算公式可以为：
95.curvature＝2*offset/distance296.其中，curvature为曲率，offset为纵向距离，distance为横向距离，2为预设值。
97.在本公开实施例中，为了准确的计算横向偏差与纵向偏差的平方数的比值，在s1202之前，该车道保持还可以包括：
98.s1200、基于实时位置、参考位置以及车辆的转向中心，确定第一夹角。
99.s1201、基于第一夹角、转向半径、横向距离以及纵向距离，计算第二夹角。
100.相应的，s1202可以具体包括：
101.在第二夹角小于预设角度的情况下，计算横向位置偏差与纵向位置偏差的平方数的比值。
102.其中，s1200可以包括：将转向中心与实时位置连接，得到第一转向半径，将转向中心与参考位置连接，得到第二转向半径，将第一转向半径与第二转向半径之间的夹角作为第一夹角。
103.其中，s1201可以包括：将实时位置与参考位置连接，基于第一夹角，计算连线与第一转向半径之间的第三夹角，以及计算连线与第二转向半径之间的第四夹角，基于第四夹角计算第二夹角，其中，第三夹角和第四夹角相等。其中，第二夹角与在实时位置和参考位置连接形成的直线与车辆行驶方向之间的夹角为同一个夹角。
104.其中，预设角度可以是用于计算曲率的最大角度。可选的，预设角度可以是1
°
、2
°
、3
°
、4
°
等极小的角度。
105.图2示出了本公开实施例提供的计算车辆转向曲率的原理示意图。
106.如图2所示，车辆的实时位置为c1，参考位置为c2，实时位置c1和参考位置c2可以均为车身中点，车道保持设备可以利用阿克曼转向模型，将车辆在实时位置c1、参考位置c2处的内车轮和外车轮的转向中心归为一个中心，即确定车辆的转向中心o，并基于实时位置c1、参考位置c2以及转向中心o，将实时位置c1与转向中心o连接，得到第一转向半径r1，将参考位置c2与转向中心o连接，得到第二转向半径r2，并得到将第一转向半径r1与第二转向半径r2之间的夹角作为第一夹角2θ，以及将实时位置c1与参考位置c2连接，基于第一夹角，
计算连线与第一转向半径之间的第三夹角，以及计算连线与第二转向半径之间的第四夹角，基于第四夹角计算第二夹角θ，并在在第二夹角θ约为0的情况下，计算横向距离与纵向距离的平方数的比值。
107.由此，基于图2可知，sin(2θ)＝distance/r，tanθ＝offset/distance，由于第二夹角θ≈0，使得sinθ≈θ，则车辆转向曲率的计算公式可以为：
108.curvature＝1/r＝sin2θ/distance≈2*offset/distance2。
109.由此，在公开实施例中，可以根据基于位置偏差，计算实时位置与参考位置之间的横向距离和纵向距离，并计算横向距离与纵向距离的平方数的比值，然后将比值与预设值相乘，准确的计算车辆转向曲率。
110.在本公开又一些实施例中，为了准确的对车辆进行车道保持控制，车道保持设备计算得到目标方向盘转角之后，可以计算目标方向盘转角对应的目标扭矩，基于目标扭矩控制车辆进行车道保持。
111.可选的，实时行驶数据还可以包括实时方向盘转角。
112.其中，实时方向盘转角可以是通过方向盘检测装置实时检测得到的方向盘转角。
113.在本公开实施例中，为了准确的计算车辆的目标扭矩，车道保持设备可以根据目标方向盘转角与实时方向盘转角，计算目标扭矩，并基于目标扭矩控制所述车辆进行车道保持。
114.其中，s140可以具体包括：
115.s1401、计算目标方向盘转角与实时方向盘转角之间的转角误差。
116.s1402、对转角误差进行比例积分微分pid计算，得到车辆的目标扭矩。
117.s1403、基于目标扭矩控制车辆进行车道保持。
118.其中，比例积分微分pid(proportion integral differential)计算可以是对转角误差进行比例、积分、微分计算，以得到车辆的目标扭矩。
119.具体的，车道保持设备可以计算目标方向盘转角与实时方向盘转角之间的转角误差，将转角误差输入至pid控制器，利用pid控制器对转角误差进行pid计算，得到车辆的目标扭矩，根据目标扭矩生成转向控制信息，将转向控制信息发送通过控制器局域网络至电动助力转向系统(electric power steering，eps)，以利用eps控制车辆转向，以对车辆进行车道保持控制。
120.可选的，pid计算的计算公式可以为：
121.torque＝kp*(error(k)-error(k-1)) ki*error(k) kd*(e(k)-2error(k-1) error(k-2))
122.其中，torque为目标扭矩，kp为pid控制器的比例系数，ki为pid控制器的积分系数，kd为pid控制器的微分系数，k为周期，error(k)为k周期的转角误差，error(k-1)为k-1周期的转角误差，error(k-2)为k-2周期的转角误差。其中，kp、ki和kd可以是根据需要预先设置的系数。
123.由此，在本公开实施例中，可以基于实时行驶数据中的实时方向盘转角，计算准确的计算目标扭矩，以基于控制车辆进行车道保持。
124.在本公开又一种实施方式中，为了提高车道保持的准确性，在计算所述车辆转向曲率对应的目标方向盘转角之前，可以基于实时航向角对目标方向盘转角进行修正，以基
于修正后的目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。
125.图3示出了本公开实施例提供的另一种车道保持方法的流程示意图。
126.如图3所示，该车道保持方法可以包括如下步骤。
127.s310、获取车辆的实时行驶数据。
128.s320、基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率。
129.s330、计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角。
130.其中，s310～s330与s110～s130相似，在此不做赘述。
131.s340、利用实时航向角对目标方向盘转角进行修正。
132.在本公开实施例中，车道保持设备计算得到目标方向盘转角并获取到实时航向角之后，可以利用实时航向角对目标方向盘转角进行修正，以得到修正后的目标方向盘转角。
133.在本公开实施例中，实时航向角可以通过航向角采集装置采集得到。
134.在本公开实施例中，为了提高车道保持的准确性，s340可以具体包括：
135.利用实时航向角对目标方向盘转角进行修正。
136.相应的，利用实时航向角对目标方向盘转角进行修正，可以包括：
137.利用实时航向角和实时位置计算第一方向盘转角修正值；
138.根据第一方向盘转角修正值对目标方向盘转角进行修正，以得到修正后的目标方向盘转角。
139.其中，利用实时航向角和实时位置计算方向盘转角修正值，可以具体包括入校步骤：
140.对实时位置与参考位置之间的位置偏差进行pid计算，得到参考位置对应的参考航向角；
141.对参考航向角和实时航向角之间的航向角误差进行pid计算，得到第一方向盘转角修正值；
142.利用第一方向盘转角修正值对目标方向盘转角进行修正。
143.其中，实时位置与参考位置之间的位置偏差可以包括实时位置与参考位置之间的横向位置偏差和纵向位置偏差。
144.其中，参考航向角可以是用于计算第一方向盘转角修正值的航向角参考值。
145.其中，第一方向盘转角修正值可以是修正目标方向盘转角的输出转角。
146.具体的，车道保持设备获取实时航向角和实时位置之后，计算实时位置与参考位置之间的位置偏差，将位置偏差输入至pid控制器，利用pid控制器对位置偏差进行pid计算，得到参考位置对应的参考航向角，然后，计算参考航向角和实时航向角之间的航向角误差，将航向角偏差输入至pid控制器，利用pid控制器对航向角误差进行pid计算，得到第一方向盘转角修正值，并将第一方向盘转角修正值和目标方向盘转角相加，以利用第一方向盘转角修正值对目标方向盘转角进行修正。
147.可选的，pid控制器可以是串行控制器。
148.图4示出了本公开实施例提供的一种车道保持方法的原理示意图。
149.如图4所示，pid控制器可以是串行控制器，该串行控制器可以包括外环pid控制器和内环pid控制器。首先，车道保持设备获取车辆的定位装置发送的实时位置并获取参考位
置，计算实时位置和参考位置之间的位置误差，将位置误差输入至外环pid控制器，得到参考位置对应的参考航向角，然后，获取实时航向角，并计算实时航向角与参考航向角之间的航向角误差，将航向角误差输入至内环pid控制器，得到第一方向盘转角修正值，接着，将第一方向盘转角修正值和所述目标方向盘转角相加，以利用第一方向盘转角修正值对目标方向盘转角进行修正。
150.s350、基于修正后的目标方向盘转角，控制车辆进行车道保持。
151.在本公开实施例中，车道保持设备确定修正后的目标方向盘转角之后，可以基于修正后的目标方向盘转角，计算目标扭矩，以基于目标扭矩，控制车辆进行车道保持。
152.在本公开实施例中，为了提高车道保持的准确性，车道保持设备可以利用修正后的目标方向盘转角与实时方向盘转角，计算目标扭矩，并基于目标扭矩控制车辆进行车道保持。
153.具体的，s350与s140相似，在此不做赘述。
154.由此，在本公开实施例中，在计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角之前，可以对实时位置与参考位置之间的位置偏差进行pid计算，得到参考位置对应的参考航向角，然后对参考航向角和实时航向角之间的航向角误差进行pid计算，得到第一方向盘转角修正值，该方法可以根据位置偏差和航向角误差计算第一方向盘转角修正值，提高了第一方向盘转角修正值的计算准确性，以基于第一方向盘转角修正值对目标方向盘转角准确的进行修正，并以基于修正后的目标方向盘转角控制车辆进行车道保持，因此，提高了提高车道保持的准确性。
155.在本公开再一种实施方式中，为了进一步的提高车道保持的准确性，在计算所述车辆转向曲率对应的目标方向盘转角之前，可以基于车道中心点位置对目标方向盘转角进行修正，得到修正后的目标方向盘转角，以基于修正后的目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。
156.在本公开一些实施例中，车道保持设备可以基于车道中心点位置对利用车辆转向曲率计算得到的目标方向盘转角进行修正。
157.图5示出了本公开实施例提供的又一种车道保持方法的流程示意图。
158.如图5所示，该车道保持方法可以包括如下步骤。
159.s510、获取车辆的实时行驶数据。
160.在本公开实施例中，实时行驶数据包括实时位置、实时位置对应的参考位置、实时位置对应的实时航向角以及车道中心点位置。
161.其中，车道中心点位置可以是车辆行驶的车道线的中心点位置。
162.可选的，车道中心点位置可以通过图像采集装置采集得到。
163.s520、基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率。
164.s530、计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角。
165.其中，s510～s530与s110～s130相似，在此不做赘述。
166.s540、利用车道中心点位置对目标方向盘转角进行修正。
167.其中，目标方向盘转角可以是利用车辆转向曲率计算得到的方向盘转角。
168.在本公开实施例中，为了提高车道保持的准确性，车道保持设备可以计算延迟时
长对应的横向位置补偿值，根据横向位置补偿值和车道中心点位置，计算车道中心点位置的补偿后的横向位置，并根据车道中心点位置的补偿后的横向位置，第二方向盘转角修正值。
169.在本公开实施例中，可选的，s540可以具体包括：
170.s5402、基于实时航向角、车辆的横向速度以及延迟时长，计算横向位置补偿值。
171.s5404、将横向位置补偿值与车道中心点位置的横向位置相加，得到车道中心点位置的补偿后的横向位置。
172.s5406、对补偿后的横向位置进行积分计算，得到第二方向盘转角修正值。
173.s5408、将第二方向盘转角修正值和修正后的目标方向盘转角相加。
174.其中，车辆的横向速度可以是车辆的行驶速度在垂直于车道线方向上的分量。
175.其中，延迟时长可以是车辆控制系统的延迟时长。
176.其中，车道中心点位置的横向位置可以是车道中心点的横坐标。
177.其中，横向位置补偿值可以是因延迟时长导致的横向位置偏差。
178.其中，车道中心点位置的横向位置可以是车道中心点位置在垂直于车道线方向上的分量。
179.可选的，第二方向盘转角修正值的计算公式可以为：
180.compensate_angle＝∫(local
refy
/-speed*local_theta*time_com)dt
181.其中，compensate_angle为第二方向盘转角修正值，local
refy
为车道中心点位置的横向位置，speed为车辆的横向速度，time_com为延迟时长，local_theta为实时航向角。
182.s550、基于修正后的目标方向盘转角，控制车辆进行车道保持。
183.其中，s550与s140相似，在此不做赘述。
184.由此，在本公开实施例中，在计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角之前，可以基于车道中心点位置对修正后的目标方向盘转角进行修正，得到修正后的目标方向盘转角，以基于修正后的目标方向盘转角控制车辆进行车道保持，因此，进一步提高了提高车道保持的准确性。
185.在本公开另一些实施例中，车道保持设备可以基于车道中心点位置对利用实时航向角修正后的目标方向盘转角进行再次修正。
186.图6示出了本公开实施例提供的再一种车道保持方法的流程示意图。
187.如图6所示，该车道保持方法可以包括如下步骤。
188.s610、获取车辆的实时行驶数据。
189.在本公开实施例中，实时行驶数据包括实时位置、实时位置对应的参考位置以及车道中心点位置。
190.s620、基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率。
191.s630、计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角。
192.其中，s610～s630与s110～s130相似，在此不做赘述。
193.s640、利用实时航向角对目标方向盘转角进行修正。
194.其中，目标方向盘转角可以是利用车辆转向曲率计算得到的方向盘转角。
195.其中，s640与s340相似，在此不做赘述。
196.s650、利用车道中心点位置对修正后的目标方向盘转角进行再次修正。
197.其中，s650与s540相似，在此不做赘述。
198.s660、基于修正后的目标方向盘转角，控制车辆进行车道保持。
199.其中，s660与s140相似，在此不做赘述。
200.由此，在本公开实施例中，在计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角之前，可以基于车道中心点位置对利用实时航向角修正后的目标方向盘转角进行再次修正，以基于修正后的目标方向盘转角控制车辆进行车道保持，因此，提高了提高车道保持的准确性。
201.图7示出了本公开实施例提供的一种车道保持装置的结构示意图。
202.在本公开一些实施例中，图7所示的车道保持装置可以由车道保持系统中的车道保持设备执行。车道保持设备可以是处理器或者控制器。
203.如图7所示，该车道保持装置700可以包括：数据获取模块710、计算模块以及车道保持模块740，计算模块可以包括车辆转向曲率计算模块720、目标方向盘转角计算模块730，可以理解的，计算模块可以由同一模块执行计算，也可以由不同模块分别执行计算。
204.该数据获取模块710可以配置为获取车辆的实时行驶数据，实时行驶数据包括实时位置和实时位置对应的参考位置；
205.该车辆转向曲率计算模块720可以配置为基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率；
206.该目标方向盘转角计算模块730可以配置为计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角；
207.该车道保持模块740可以配置为根据目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。
208.在本公开实施例中，能够获取车辆的实时位置和实时位置对应的参考位置，并基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率，然后计算曲率对应的目标方向盘转角，进而根据目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。由于实时位置与参考位置之间的位置偏差可以包括实时位置和参考位置之间的横向位置偏差和纵向位置偏差，因此，可以基于实时位置与参考位置在车辆行驶方向的垂直方向上的距离和车辆行驶方向上的距离，以准确的计算出车辆转向曲率，进而基于车辆转向曲率准确的计算出目标方向盘转角，以提高目标方向盘转角的计算准确性，使得车道保持系统可以精准地基于目标方向盘转角控制车辆一直保持在规定的某个车道上行驶，提高了车道保持的舒适性和可靠性，进而满足舒适可靠的车道巡航需求。
209.在本公开一些实施例中，位置偏差包括横向位置偏差和纵向位置偏差；其中，车辆转向曲率计算模块720可以包括：距离计算单元、比值计算单元以及车辆转向曲率计算单元；
210.该比值计算单元可以配置为计算横向偏差与纵向偏差的平方数的比值；
211.该车辆转向曲率计算单元可以配置为将比值与预设值相乘，得到车辆转向曲率。
212.在本公开一些实施例中，实时行驶数据还包括实时方向盘转角；
213.其中，车道保持模块740可以包括：转角误差计算单元、目标扭矩计算单元以及车道保持单元。
214.该转角误差计算单元可以配置为计算目标方向盘转角与实时方向盘转角之间的转角误差；
215.该目标扭矩计算单元可以配置为对转角误差进行比例积分微分pid计算，得到车辆的目标扭矩；
216.该目标扭矩计算单元可以配置为基于目标扭矩控制车辆进行车道保持。
217.在本公开一些实施例中，实时行驶数据还包括实时位置对应的实时航向角；
218.其中，该装置还可以包括：第一修正模块；
219.其中，车道保持模块740可以配置为基于修正后的目标方向盘转角，控制车辆进行车道保持。
220.在本公开一些实施例中，第一修正模块可以包括：参考航向角计算单元、第一修正值计算单元以及第一修正单元。
221.该参考航向角计算单元可以配置为对实时位置与参考位置之间的位置偏差进行pid计算，得到参考位置对应的参考航向角；
222.该第一修正值计算单元可以配置为对参考航向角和实时航向角之间的航向角误差进行pid计算，得到第一方向盘转角修正值；
223.该第一修正单元可以配置为利用第一方向盘转角修正值对目标方向盘转角进行修正。
224.在本公开一些实施例中，实时行驶数据还包括车道中心点位置；
225.其中，该装置还可以包括：第二修正模块；
226.该第二修正模块可以配置为利用车道中心点位置对目标方向盘转角进行修正。
227.其中，车道保持模块740可以配置为基于修正后的目标方向盘转角，控制车辆进行车道保持。
228.在本公开一些实施例中，第二修正模块可以包括：补偿值计算单元、横向位置求和单元、第二修正值计算单元以及第二修正单元。
229.该补偿值计算单元可以配置为基于实时航向角、车辆的横向速度以及延迟时长，计算横向位置补偿值；
230.该横向位置求和单元可以配置为将横向位置补偿值与车道中心点位置的横向位置相加，得到车道中心点位置的补偿后的横向位置；
231.该第二修正值计算单元可以配置为对补偿后的横向位置进行积分计算，得到第二方向盘转角修正值；
232.该第二修正单元可以配置为利用第二方向盘转角修正值对目标方向盘转角进行修正。
233.在本公开一些实施例中，数据获取模块710可以包括：实时位置获取单元、参考位置确定单元；
234.该实时位置获取单元可以配置为获取车辆的实时位置。
235.该参考位置确定单元可以配置为在预设的导航轨迹点中，找到实时位置对应的参考位置，导航轨迹点基于车辆采集的环境图像、车辆起始位置、车辆终点位置和全局地图信息确定。
236.在本公开一些实施例中，数据获取模块710还可以包括：局部地图信息确定单元和导航轨迹点确定单元。
237.该局部地图信息确定单元可以配置为基于车辆起始位置、车辆终点位置和全局地
图信息，确定车辆的局部地图信息。
238.该导航轨迹点确定单元可以配置为基于环境图像和局部地图信息，确定导航轨迹点。
239.需要说明的是，图7所示的车道保持装置700可以执行图1和图6所示的方法实施例中的各个步骤，并且实现图1和图6所示的方法实施例中的各个过程和效果，在此不做赘述。
240.图8示出了本公开实施例提供的一种车道保持设备的硬件电路结构示意图。
241.如图8所示，该车道保持设备800可以包括控制器801以及存储有计算机程序指令的存储器802。
242.具体地，上述控制器801可以包括中央处理器(cpu)，或者特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者可以被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
243.存储器802可以包括用于信息或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器802可以包括硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus，usb)驱动器或者两个及其以上这些的组合。在合适的情况下，存储器802可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器802可在综合网关设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器802是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器802包括只读存储器(read-only memory，rom)。在合适的情况下，该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(programmable rom，prom)、可擦除prom(electrical programmable rom，eprom)、电可擦除prom(electrically erasable programmable rom，eeprom)、电可改写rom(electrically alterable rom，earom)或闪存，或者两个或及其以上这些的组合。
244.控制器801通过读取并执行存储器802中存储的计算机程序指令，以执行本公开实施例所提供的车道保持方法的步骤。
245.在一个示例中，该车道保持设备800还可包括收发器803和总线804。其中，如图8所示，控制器801、存储器802和收发器803通过总线804连接并完成相互间的通信。
246.总线804包括硬件、软件或两者。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(accelerated graphics port，agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(extended industry standard architecture，eisa)总线、前端总线(front side bus，fsb)、超传输(hyper transport，ht)互连、工业标准架构(industrial standard architecture，isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(low pin count，lpc)总线、存储器总线、微信道架构(micro channel architecture，mca)总线、外围控件互连(peripheral component interconnect，pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(serial advanced technology attachment，sata)总线、视频电子标准协会局部(video electronics standards association local bus，vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线804可包括一个或多个总线。尽管本技术实施例描述和示出了特定的总线，但本技术考虑任何合适的总线或互连。
247.以下是本公开实施例提供的计算机可读存储介质的实施例，该计算机可读存储介质与上述各实施例的车道保持方法属于同一个发明构思，在计算机可读存储介质的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述车道保持方法的实施例。
248.本实施例提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种车道保持方法，该方法包括：
249.获取车辆的实时行驶数据，实时行驶数据包括实时位置和实时位置对应的参考位置；
250.基于实时位置与参考位置之间的位置偏差，计算实时位置对应的车辆转向曲率；
251.计算车辆转向曲率对应的目标方向盘转角；
252.根据目标方向盘转角控制车辆进行车道保持。
253.当然，本公开实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上的方法操作，还可以执行本公开任意实施例所提供的车道保持方法中的相关操作。
254.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本公开可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机云平台(可以是个人计算机，服务器，或者网络云平台等)执行本公开各个实施例所提供的车道保持方法。
255.注意，上述仅为本公开的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本公开不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本公开的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本公开进行了较为详细的说明，但是本公开不仅仅限于以上实施例，在不脱离本公开构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本公开的范围由所附的权利要求范围决定。