一种参考轨迹点和参考轨迹生成方法、驾驶方法以及车辆与流程
本申请涉及计算机技术，具体涉及一种参考轨迹点和参考轨迹生成方法、驾驶方法以及车辆。
背景技术：
在智能车辆技术中，通常可以先根据车辆行驶的初始位置，以及目标位置生成对应的运动参考轨迹。在确定运动参考轨迹后，可以使车辆依据上述参考轨迹完成智能驾驶。
比如，当车辆直线行驶时，可以将直线车道的中心线作为该次直线行驶对应的参考轨迹。而目前当车辆在转向(例如，转弯或掉头)过程中缺乏有效的参考轨迹生成方法。
技术实现要素：
有鉴于此，本申请至少公开一种参考轨迹点生成方法，上述方法包括：根据车辆的前后轮轴距，以及上述车辆在驾驶过程中的车轮转向角，确定上述车辆在本次行驶预设距离微分量前后的车辆转动角微分量；基于上述车辆转动角微分量，以及上述预设距离微分量，确定上述车辆在驾驶过程中，经过本次预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。
本申请公开一种参考轨迹生成方法，上述方法包括：根据前述任一实施例示出的参考轨迹点生成方法确定车辆在驾驶过程中多次行驶预设距离微分量所经过的若干参考轨迹点；基于若干参考轨迹点，生成参考轨迹。
本申请公开一种参考轨迹生成方法，上述方法包括：基于驶入车道与驶出车道各自对应的位置信息，确定车辆离开上述驶出车道的车辆位置，与进入上述驶入车道的车辆位置之间的目标直线距离；确定上述目标直线距离是否达到预设安全距离；基于上述目标直线距离是否达到预设安全距离的确定结果，根据前述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。
本申请公开一种驾驶方法，上述方法包括：调用高精度地图存储的参考轨迹中，与车辆目标行驶路线对应的目标参考轨迹，上述目标参考轨迹包括根据前述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；或，从高精度地图中获取车辆目标行驶路线中指示的驶入车道与驶出车道的位置信息，并基于上述位置信息，根据前述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；基于上述目标参考轨迹，完成驾驶。
本申请公开一种参考轨迹点生成装置，上述装置包括：车辆转动角微分量确定模块，用于根据车辆的前后轮轴距，以及上述车辆在驾驶过程中的车轮转向角，确定上述车辆在本次行驶预设距离微分量前后的车辆转动角微分量；参考轨迹点确定模块，用于基于上述车辆转动角微分量，以及上述预设距离微分量，确定上述车辆在驾驶过程中，经过本次预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。
本申请公开一种参考轨迹生成装置，上述装置包括：参考轨迹点确定模块，用于根据前述任一实施例示出的参考轨迹点生成方法确定车辆在驾驶过程中多次行驶预设距离微分量所经过的若干参考轨迹点；参考轨迹生成模块，用于基于若干参考轨迹点，生成参考轨迹。
本申请公开一种参考轨迹生成装置，上述装置包括：第一确定模块，用于基于驶入车道与驶出车道各自对应的位置信息，确定车辆离开上述驶出车道的车辆位置，与进入上述驶入车道的车辆位置之间的目标直线距离；第二确定模块，用于确定上述目标直线距离是否达到预设安全距离；生成模块，基于上述目标直线距离是否达到预设安全距离的确定结果，根据前述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。
本申请公开一种驾驶装置，上述装置包括：目标参考轨迹获取模块，用于调用高精度地图存储的参考轨迹中，与车辆目标行驶路线对应的目标参考轨迹，上述目标参考轨迹包括根据前述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；或，从高精度地图中获取车辆目标行驶路线中指示的驶入车道与驶出车道的位置信息，并基于上述位置信息，根据前述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；驾驶模块，用于基于上述目标参考轨迹，完成驾驶。
本申请公开一种电子设备，上述设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，上述处理器通过运行可执行指令以实现如前述任一实施例示出的参考轨迹点生成方法，和/或，参考轨迹生成方法。
本申请公开一种计算机可读存储介质，上述存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序用于执行如前述任一实施例示出的参考轨迹点生成方法，和/或，参考轨迹生成方法。
本申请公开一种车辆，上述车辆包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；用于操控车辆行驶的驾驶器；其中，所述处理器通过运行可执行指令以调用高精度地图存储的参考轨迹中，与车辆目标行驶路线对应的目标参考轨迹，所述目标参考轨迹包括所述的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；或，从高精度地图中获取车辆目标行驶路线中指示的驶入车道与驶出车道的位置信息，并基于所述位置信息，根据所述的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；驾驶器，基于所述目标参考轨迹，完成驾驶。
在上述技术方案中，由于上述系统可以根据任意车辆的前后轮轴距，以及上述车辆在驾驶过程中的车轮转向角，确定上述车辆在行驶预设距离微分量前后的车辆转动角微分量。然后上述系统可以再基于上述车辆转动角微分量，以及上述预设距离微分量，得到上述车辆在上述驾驶过程中，经过上述预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。因此，一方面，上述系统可以确定车辆在上述驾驶过程中需经过的若干参考轨迹点，从而可以基于上述若干参考轨迹点，生成车辆在转向过程中对应的驾驶参考轨迹。另一方面，上述系统可以针对任意类型的车辆生成参考轨迹。
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和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请一个或多个实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请一个或多个实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请示出的一种车辆示意图；
图2为本申请示出的一种车辆掉头示意图；
图3为本申请示出的一种参考轨迹点生成方法的方法流程图；
图4为本申请示出的一种相对角度示意图；
图5为本申请示出的一种参考轨迹生成方法的方法流程图；
图6为本申请示出的一种参考轨迹生成方法的方法流程图；
图7为本申请示出的一种行驶环境示意图；
图8为本申请示出的一种车辆掉头线路示意图；
图9为本申请示出的一种车辆掉头线路示意图；
图10为本申请示出的一种驾驶方法的方法流程图；
图11为本申请示出的一种驾驶方法的方法流程图；
图12为本申请示出的一种参考轨迹生成装置的结构示意图；
图13为本申请示出的一种参考轨迹生成装置的结构示意图；
图14为本申请示出的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的设备和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“该”也旨在可以包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。还应当理解，本文中所使用的词语“如果”，取决于语境，可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
以下先介绍一些出现在本申请中的概念。
车辆轴距，具体是指车辆前后轮之间的距离。请参见图1，图1为本申请示出的车辆示意图。如图1所示，l表示的则为上述车辆的轴距。
车轮转向角，具体是指与前轮不发生偏转时相比，车辆前轮向左或者向右转动的角。如图1所示，转向角α为上述车轮的转向角。需要说明的是，当车辆在转弯或掉头时，可以通过将车轮向左或由转动上述转向角来完成运动。
车轮最大转向角，具体是指与前轮不发生偏转时相比，车辆前轮向左或者向右可以转动的最大角。通常车轮最大转向角为30-40度。
车辆转弯半径，具体是指汽车行驶过程中，由转向中心到外侧前转向轮与地面接触点的距离。如图1所示，圆心o为上述转向中心，r为当前车辆转弯半径。
最小转弯半径，具体是指当方向盘转到极限位置，由转向中心到外侧前转向轮与地面接触点的距离。最小转弯半径反映了车辆转弯的能力和在狭窄路面上调头行驶的能力。
驶出车道，具体是指车辆预计离开的车道。
驶入车道，具体是指车辆预计进入的车道。
请参见图2，图2为本申请示出的车辆掉头示意图。如图2所示，车辆在开始掉头时，离开的车道为驶出车道。车辆在结束掉头时，进入的车道为驶入车道。
车辆转动角，具体是指与车辆开始运动时车头方向相比，车头向左或向右转动的角。例如，当车辆在进行掉头时，上述车辆转动角可以是与车辆准备驶离驶出车道时的车头方向相比，车头向左或向右转动的角。如图2所示，当车辆处于掉头过程的某一位置时，上述车辆转动角为θ。
可以理解的是，车辆开始掉头时，车辆的车头的方向通常与驶出车道方向一致，即可以认为车辆转动角为0度。当车辆结束掉头时，车辆的车头方向通常与驶入车道方向一致，即可以认为车辆的转动角为180度。也即，在完成掉头过程中，车辆转动了180度，车头的转动角为180度。
本申请提出的一种参考轨迹点生成方法。该方法通过车辆行驶的距离微分量、车轮转向角与车辆转动角微分量三者之间的约束关系，确定车辆在转向过程中每运动一个预设距离微分量后可能经过的参考轨迹点。
需要说明的是，车辆转向可以包括倒车转向(例如，倒库)或正向行驶转向(例如，车辆转弯与车辆掉头)。其中，各种转向方式过程中生成参考轨迹的方法是可以相互参照的。以下以车辆掉头为例进行方案说明。
请参见图3，图3为本申请示出的一种参考轨迹点生成方法的方法流程图。
如图3所示，上述方法可以包括：
s302，根据车辆的前后轮轴距，以及上述车辆在驾驶过程中的车轮转向角，确定上述车辆在本次行驶预设距离微分量前后的车辆转动角微分量。
s304，基于上述车辆转动角微分量，以及上述预设距离微分量，确定上述车辆在驾驶过程中，经过本次预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。
上述参考轨迹点生成方法可以应用于参考轨迹点生成系统(以下简称系统)中。
上述系统通常可以通过硬件设备搭载的硬件环境提供的算力，完成上述参考轨迹点生成方法。其中，上述硬件设备可以是终端设备，或服务端设备。需要说明的是，上述硬件设备可以是笔记本电脑，计算机终端，触屏电脑，pad终端等，在本申请中不对硬件设备的类型进行限定。
以下以执行主体为上述系统为例进行说明。
上述预设距离微分量，具体是指在生成参考轨迹时，假设车辆在掉头过程中可以行驶的距离。在实际应用中，上述预设距离微分量可以是相对于车辆运动距离来讲足够小的值。例如，当车辆需要驾驶的距离为20米时，上述预设距离微分量可以是20厘米或1米等数。
上述车辆转动角微分量，具体是指车辆在行驶上述预设距离微分量前后车辆转动角度的变化量。需要说明的是，车辆转动角微分量与车辆转动角之间存在几何关系。即∑iδθ＝θ(1)。其中，δθ代表车辆转动角微分量。θ代表以距离微分量作为单位步长的行驶距离，行驶i步之后车辆对应的车辆转动角。
在一些例子中，在确定上述车辆转动角微分量时，可以先根据上述车辆转弯半径、前后轮轴距、以及车轮转向角之间的几何约束关系，以及上述车辆转弯半径与由距离微分量和车辆转动角微分量确定的曲率之间的反比关系，确定上述车辆转动角微分量与上述车轮转向角之间的约束关系。
其中，上述几何约束关系为根据物理几何关系可以推导出的关系。请参见图1，转弯半径r、车辆轴距l、车轮转向角α之间存在几何约束关系：
在上述公式2中，由于轴距l在出厂时已经确定，因此可以得出转弯半径r与车轮转向角α之间存在反比关系。
根据曲率的定义可知：
再根据转弯半径r与由距离微分量和车辆转动角微分量确定的曲率k之间存在的反比关系，结合公式2与公式4可得车辆转动角微分量与上述车轮转向角之间的约束关系：
由上述公式5可知，距离微分量δs、车轮转向角α与车辆转动角微分量δθ三者之间存在约束关系。即，将上述车轮转向角的正弦值与上述轴距的比值，乘以上述预设距离微分量，即可得到上述车辆转动角微分量。
上述参考轨迹点，具体是指车辆从离开驶出车道至进入驶入车道，每行驶一个上述预设距离微分量之后所处的位置。通过确定驾驶过程中车辆经过的若干个参考轨迹点，则可以生产参考轨迹线。
在确定上述参考轨迹点时，上述系统可以先执行s302。
在s302中，上述系统可以先获取车辆轴距、预设距离微分量等参数。需要说明的时，在获取上述车辆轴距、上述距离微分量等参数时，可以由用户进行输入。上述系统在获取到用户输入的值后，可以将该值确定为上述预设距离微分量。当然，上述车辆轴距、上述距离微分量等参数也可以是存储在上述系统中的默认值，在此不作限定。
在获取距离微分量后，上述系统可以基于当前车轮转向角以及车辆的轴距，根据上述公式5确定上述车辆在行驶预设距离微分量前后的车辆转动角微分量。
在确定上述车辆转动角微分量后，上述系统可以执行s304，基于上述车辆转动角微分量，以及上述预设距离微分量，确定上述车辆在驾驶过程中，经过本次预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。
由于当前已知上述车辆在进行该次行驶之前所处的位置，以及车辆该次行驶需行驶的距离微分量，因此，只需确定车辆经过上述预设距离微分量之后所处的参考轨迹点与当前所处位置的相对角度偏差即可。
请参见图4，图4为本申请示出的一种相对角度示意图。
如图4所示，车辆当前所处位置为a点，b点为s304中需要确定的参考轨迹点。需要说明的是，由于本申请实施例中上述预设距离微分量较小，上述因此该预设距离微分量可以认为是线段ab。又由于在本实施中该竖直方向可以理解为车辆从使出车道出发开始转向前的初始方向，因此，线段ab与a点与竖置方向的夹角γ即为上述相对角度偏差。
在已知线段ab长度，以及点a的位置时，只需确定夹角γ即可确定点b的位置。可以理解的是，夹角γ为车辆在a点时的当前车辆转动角。上述当前车辆转动角可以理解为车辆从驶离驶出车道时至行驶到a点对应的车辆转动角，也即车辆从驶离驶出车道时至行驶到a点时车辆转动角微分量的累计和。
在一些例子中，可以通过γ＝∑δθ(6)来计算上述相对角度偏差γ。
在一些例子中，在执行s304时，上述系统可以先确定上述车辆在行驶本次预设距离微分量之前的累计车辆转动角微分量所构成的第一车辆转动角。
其中，上述第一车辆转动角，指示车辆处于行驶本次预设距离微分量之前的位置(当前位置)时对应的车辆转动角。
根据上述公式1可知，车辆在a点时的车辆转动角可根据车辆转动角微分量的累计和进行求得。
在一些例子中，可以确定从车辆驶离驶出车道开始，确定车辆每经过预设距离微分量后，车辆对应的转动角微分量δθ。然后，根据上述公式6即可确定上述第一车辆转动角。
当确定上述参考轨迹点与当前所处位置的相对角度偏差之后，上述系统可以根据上述第一车辆转动角，上述预设距离微分量，上述车辆在行驶本次预设距离微分量之前所处的参考轨迹点之间的几何关系，确定上述车辆在行驶上述预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。
在一些例子中，当车辆开始驶离驶出车道时，初始第一车辆转动角可以认为是零度，车辆初始位置坐标可以从上述系统存储的数据中获得，或从高精度地图中获得。在掉头过程中，每经过一个预设距离微分量，可以根据经过该一个预设距离微分量之前位置点坐标、经过该一个预设距离微分量之前位置点与零度方向的第一车辆转动角，以及预设距离微分量值之间的几何关系，确定经过该一个预设距离微分量之后的位置点坐标。
在上述技术方案中，先根据车辆的前后轮轴距，以及上述车辆在上述驾驶过程中的车轮转向角，确定上述车辆在本次行驶预设距离微分量前后的车辆转动角微分量。然后基于上述车辆转动角微分量，以及上述预设距离微分量，确定上述车辆在驾驶过程中，经过本次预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。因此，从而可以通过车辆行驶的距离微分量、车轮转向角与车辆转动角微分量三者之间的约束关系，准确地确定出车辆在转向过程中每运动一个预设距离微分量后可能经过的参考轨迹点。
本申请还提出一种参考轨迹生成方法。该方法先通过前述任意实施例示出的参考轨迹点生成方法，确定车辆在转向过程中每运动一个预设距离微分量后可能经过的参考轨迹点。然后再基于若干参考轨迹点，生成参考轨迹，从而在车辆转向过程中，生成了对应的运动参考轨迹。
需要说明的是，车辆转向可以包括倒车转向(例如，倒库)或正向行驶转向(例如，车辆转弯与车辆掉头)。其中，各种转向方式过程中生成参考轨迹的方法是可以相互参照的。以下以车辆掉头为例进行方案说明。
请参见图5，图5为本申请示出的一种参考轨迹生成方法的方法流程图。
如图5所示，上述方法可以包括：
s502，根据前述任一实施例示出的参考轨迹点生成方法确定车辆在驾驶过程中多次行驶预设距离微分量所经过的若干参考轨迹点。
s504，基于若干参考轨迹点，生成参考轨迹。
上述参考轨迹生成方法可以应用于参考轨迹生成系统(以下简称系统)中。其中，上述系统通过硬件设备搭载的硬件环境提供的算力，完成上述参考轨迹生成方法。其中，上述硬件设备可以是终端设备，或服务端设备。需要说明的是，上述硬件设备可以是笔记本电脑，计算机终端，触屏电脑，pad终端等，在本申请中不对硬件设备的类型进行限定。
以下以执行主体为上述系统为例进行说明。
上述参考轨迹，具体是指辅助车辆驾驶的参考线。依据上述参考估计，上述车辆可以实现转向(包括，掉头、转弯等)。
在生成参考轨迹时，上述系统可以先执行上述s502。需要说明的是，在这里针对确定参考轨迹点的方法说明可以前述任一实施例的说明，在此不作详述。
在确定若干参考轨迹点后，上述系统可以执行s504，基于若干参考轨迹点，生成参考轨迹。
在本步骤中，上述系统可以选择每确定n个参考轨迹点后即通过平滑的曲线将事实上n个参考点连接起来，形成参考轨迹。其中，n为正整数。当然，上述系统也可以在确定全部的参考轨迹点后，通过平滑的曲线将全部的参考轨迹点连接起来形成参考估计。需要说明的是，本申请中基于确定的若干点确定线的方法可以参照相关技术，在此不作特别限定。
在上述技术方案中，由于上述系统可以根据任意车辆的前后轮轴距，以及上述车辆在驾驶过程中的车轮转向角，确定上述车辆在行驶预设距离微分量前后的车辆转动角微分量。然后上述系统可以再基于上述车辆转动角微分量，以及上述预设距离微分量，得到上述车辆在上述驾驶过程中，经过上述预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。因此，一方面，上述系统可以确定车辆在上述驾驶过程中需经过的若干参考轨迹点，从而可以基于上述若干参考轨迹点，生成车辆在转向过程中对应的驾驶参考轨迹。另一方面，上述系统可以针对任意类型的车辆生成参考轨迹。
基于上述实施例，本申请提出一种参考轨迹生成方法。该方法可以通过确定车辆从驶出车道进入驶入车道所行使的目标直线距离是否达到预设安全距离，来确定使用不同的参考轨迹生成方案，从而可以根据不同的行驶环境生成对应的驾驶参考轨迹。
请参见图6，图6为本申请示出的一种参考轨迹生成方法的方法流程图。如图6所示，该方法可以包括：
s602，基于驶入车道与驶出车道各自对应的位置信息，确定车辆离开上述驶出车道的车辆位置，与进入上述驶入车道的车辆位置之间的目标直线距离。
s604，确定上述目标直线距离是否达到预设安全距离；
本步骤中，上述预设安全距离可以不小于上述车辆对应的最小转弯半径的两倍。
s606，基于上述目标直线距离是否达到预设安全距离的确定结果，根据上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。
上述目标距离，具体是指车辆离开上述驶出车道的车辆位置，与进入上述驶入车道的车辆位置之间的直线距离。
在确定目标距离时，可以先获取驶入车道与驶出车道各自对应的位置信息(上述位置信息可以包括坐标信息)，然后基于上述驶入车道与上述驶出车道各自对应的位置信息确定上述目标直线距离。
在一些实施例中，可以通过高精度地图和/或预存的位置信息集合中获取上述位置信息。
请参见图7，图7为本申请示出的一种行驶环境示意图。
如图7所示，在掉头场景中，车辆离开上述驶出车道的车辆位置为p，车辆进入上述驶入车道的车辆位置m。此时，在确定上述目标直线距离时，可以将上述车辆在位置p和位置m时左边缘线(或右边缘线)之间的距离确定为上述目标直线距离d1。
需要说明的是，在实际应用中，也可以根据驶出车道与驶入车道距离较近的两边确定上述目标直线距离。如图7所示，d2为上述目标执行距离。
上述预设安全距离，具体是根据实际业务需求进行设定的值。上述预设安全距离不小于上述车辆对应的最小转弯半径的两倍。其中，上述最小转弯半径反映了车辆转弯的能力和在狭窄路面上调头行驶的能力。
由于车辆在掉头时，如果一直将方向盘转到极限位置进行匀速掉头时，车辆行驶过的曲线对应的直径通常为最小转弯半径的两倍。因此，如果上述目标直线距离大于上述最小转弯半径的两倍时，则可以采用直接向掉头方向转动方向盘的方式进行掉头(此时车辆掉头行驶曲线类似倒“u”形)；如果上述目标直线距离未达到上述最小转弯半径的两倍，则可以采用先向反方向转动方向盘，然后再向掉头方向转动方向盘的方式进行掉头(此时车辆行驶曲线类似倒“ω”形)。
在上述方案中，由于上述系统可以基于上述目标直线距离是否达到预设安全距离的确定结果，根据上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。因此，上述系统可以根据不同的行驶环境生成对应的驾驶参考轨迹。
在一些实施例中，在执行上述s606时，上述系统可以执行以下步骤：
s702，根据上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法，生成车辆从驶出车道驶向驶入车道的第一参考轨迹，第二参考轨迹以及第三参考轨迹。
其中，上述第一参考轨迹包括，上述车辆的车轮由车辆离开驶出车道时的初始车轮转向角，转动至第一预设车轮转向角的过程中经过的轨迹。
上述第二参考轨迹包括，上述车辆保持上述第一预设车轮转向角，继续转动第一中间转动角的过程经过的轨迹；
上述第三参考轨迹包括，将上述车轮由上述第一预设车轮转向角转动至上述车辆进入上述驶入车道时的目标车轮转向角的过程经过的轨迹。
可以理解的是上述第一参考轨迹与上述第三参考轨迹可以是在竖置方向对称的两条轨迹。
s704，基于上述第一参考轨迹，上述第二参考轨迹，以及上述第三参考轨迹，生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。
上述初始车轮转向角，具体是指车辆在离开驶出车道时刻车轮对应的车轮转向角。例如，当车辆在离开驶出车道时刻方向盘处于正中位置，此时初始车轮转向角为0度。需要说明的是，通常在进行车辆掉头时，上述初始车轮转向角通常为0度。以下以初始车轮转向角为0度进行实施例说明。可以理解的是，初始车轮转向角不为0度的方案可以参照为0度的方案，在本申请中不进行详述。
上述目标车轮转向角，具体是指车辆在进入驶入车道时刻车轮对应的车轮转向角。例如，当车辆在进入驶入车道时刻方向盘处于正中位置，此时初始车轮转向角为0度。需要说明的是，通常在进行车辆掉头时，上述目标车轮转向角通常为0度。以下以目标车轮转向角为0度进行实施例说明。可以理解的是，初始车轮转向角不为0度的方案可以参照为0度的方案，在本申请中不进行详述。
上述第一预设车轮转向角需要满足一定的条件。即按照上述第一预设车轮转向角的角度值生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第一预设阈值；上述第一预设阈值为大于等于0的数。
在一些实施例中，为了提升方案的适用性，可以在生成参考轨迹的过程中，基于上述目标直线距离，确定上述第一预设车轮转向角(在后续实施例中进行说明，此处不进行详述)。
上述第一中间转动角，具体是指车辆保持上述第一预设车轮转向角，车辆需要转动的角度。
在确定上述第一中间转动角时，可以基于上述车辆从上述驶出车道驶向上述驶入车道时需要转动的目标车辆转动角，与上述车辆在完成上述第一参考轨迹时的第二车辆转动角之间的约束关系确定。
上述目标车辆转动角，具体是指与车辆离开驶出车道时车头朝向相比，车辆在进入驶入车道后车头朝向的角度。该角度与驶出车道和驶入车道的相对位置有关。
可以理解的是，在车辆掉头场景中，车辆转动了180度，即上述目标车辆转动角为180度。
上述第二车辆转动角，具体是指与车辆离开驶出车道时车头朝向相比，上述车辆在完成上述第一参考轨迹时车头朝向的角度。在确定上述第二车辆转动角时，上述系统可以计算车辆在第一参考轨迹时每行驶一个距离微分量后，车辆对应的转动角微分量的累计和。
由于第一参考轨迹与上述第三参考轨迹可以看作是对称的两个阶段，因此上述目标车辆转动角，与上述车辆在完成上述第一参考轨迹时的第二车辆转动角之间的约束关系，具体是上述目标车辆转动角等于上述第二车辆转动角的两倍与上述第一中间转动角的和。
由于上述目标车辆转动角，与上述车辆在完成上述第一参考轨迹时的第二车辆转动角之间存在约束关系，因此，在确定上述第二车辆转动角，以及上述目标车辆转动角后即可根据该约束关系确定上述第一中间转动角。
在本实施例中，实际是将车辆掉头的过程分为三个阶段。即转动车轮阶段，将车轮保持一定转向角持续转动阶段，以及还原车轮阶段。在将车辆掉头分为三个阶段后，系统分别根据前述实施例记载的参考轨迹生成方法生成各阶段应的参考轨迹。在确定各阶段对应的参考轨迹后，上述系统可以将各阶段对应的参考轨迹连接起来即得到车辆掉头过程对应的参考轨迹。
由于在上述方法中，上述第一参考轨迹，上述第二参考轨迹与上述第三参考轨迹为连贯操作，因此，上述方案可以使车辆完成平滑的掉头。
在一些实施例中，为了进一步确保车辆可以完成平滑的掉头，上述车辆从上述驶出车道驶向上述驶入车道的过程中保持匀速。以下以上述车辆从上述驶出车道驶向上述驶入车道的过程中保持固定速度v为例进行说明。
以下结合实际场景进行实施例说明。
请参见图8，图8为本申请示出的一种车辆掉头线路示意图。
如图8所示，点p为车辆离开驶出车道时的位置。点m为车辆进入驶入车道时的位置。曲线pq为上述第一参考轨迹(即转动车轮阶段)。曲线qi为上述第二参考轨迹(即将车轮保持一定转向角持续转动阶段)。曲线im为上述第三参考轨迹(即还原车轮阶段)。
在确定目标参考轨迹的过程中，上述系统可以先确定上述第一预设车轮转向角的大小。
在确定上述第一预设车轮转向角时，可以基于上述目标直线距离，确定上述第一预设车轮转向角。
在一些实施例中，在确定上述第一预设车轮转向角，上述系统可以按照预设车轮转向角调整规则，调整上述第一预设车轮转向角的角度值，直至生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第一预设阈值；在一些例子中，上述第一预设阈值为大于等于0的数；
然后，将上述第一预设车轮转向角当前调整的角度值确定为上述第一预设车轮转向角的角度值。
上述第一预设阈值，具体为根据实际情形进行设定的值。目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第一预设阈值可以保证车辆正常完成掉头。
例如，上述系统可以先确定上述第一预设阈值的大小(例如，0)。然后上述系统可以将预先设置角度(例如，20度)作为上述第一预设车轮转向角，按照上述s702-s704的步骤确定对应的目标参考轨迹。在确定上述目标参考轨迹后，上述系统可以将上述目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离进行比较，并确定二者之差是否达到上述第一预设阈值。如果上述二者之差小于上述第一预设阈值，则可以从20度开始逐步增大上述第一预设车轮转向角的角度，并重复上述步骤，直至上述二者之差达到上述第一预设阈值。
在上述实施例中，可以确保按照上述第一预设车轮转向角的角度值生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第一预设阈值，从而确保车辆可以正常完成掉头。
在一些实施例中，为了提升确定上述第一预设车轮转向角的效率，在确定上述第一预设车轮转向角时，上述系统可以采用二分法。
具体地，上述系统可以将上述车辆的车轮最大转向角作为第一预设车轮转向角，生成第一目标参考轨迹；其中，上述第一目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离不大于上述目标直线距离。
上述第二参考轨迹包括，上述车辆保持上述第一预设车轮转向角，继续转动第一中间转动角的过程经过的轨迹；
上述第三参考轨迹包括，将上述车轮由上述第一预设车轮转向角转动至上述车辆进入上述驶入车道时的目标车轮转向角的过程经过的轨迹，上述系统可以将第一预设角作为第一预设车轮转向角，生成第二目标参考轨迹；其中，上述第二目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离不小于上述目标直线距离；上述第一预设角小于上述车轮最大转向角。
在确定上述第二目标参考轨迹后，上述系统可以在由上述车轮最大转向角与上述第一预设角构成的区间中，根据二分查找法确定中位数角，使得上述中位数角作为第一预设车轮转向角时，生成的第三目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第一预设阈值。
在上述技术方案中，由于采用了二分查找法确定上述第一预设车轮转向角，因此可以提升确定上述第一预设车轮转向角的效率。
在确定上述第一预设车轮转向角之后，上述系统可以确定上述第一参考轨迹。
可以理解的是，在实际驾驶过程中，车轮通常是以固定角速度w(上述固定角速度为根据经验的预设值，通常为车轮可到达的最大角速度)进行转动。在车轮从初始角度转动至上述第一预设车轮转向角的过程中，车辆每行驶一次预设距离微分量，当前车轮转向角是不断变化的。
以下介绍确定当前车轮转向角的方法。
在一些例子中，经过上述第一参考轨迹的过程中，根据车辆当前行驶的第一步数与车轮转向角的单位变化量之积，确定车辆当前的车轮转向角。
上述第一步数表征在上述第一参考轨迹中上述车辆行驶上述预设距离微分量的次数；
其中，确定上述单位变化量的方法可以包括：
根据上述第一预设车轮转向角与上述预设角速度之商，确定将车轮从初始车轮转向角转动至上述第一预设车轮转向角经过的时长。
然后，根据上述时长与上述预设行驶速度之积，确定车辆经过上述第一参考轨迹行驶的距离。
之后，根据上述距离与上述预设距离微分量之商，确定车辆经过上述第一参考轨迹行驶的步数。
最后。根据上述第一预设车轮转向角与上述步数之商，确定上述单位变化量。
在一些例子中，在确定上述第一预设车轮转向角o1后，上述系统可以根据上述角速度，确定车轮从0度(初始车辆转向角)转动至上述第一预设车轮转向角o1所需时长t1。
在确定上述时长t1后，上述系统可以根据车辆行驶的速度v，确定车辆在第一参考轨迹中行驶的路程s1＝v*t1。
在确定车辆在第一参考轨迹中行驶的路程s1后，上述系统可以将上述s1除以预先确定的距离微分量δs，得到车辆在第一参考轨迹中需前进的步数n1。
在确定n1后，上述系统可以将上述o1除以上述n1得到第一参考轨迹中车辆每前进一步车轮转向角的变化量δα。根据公式∑iδα＝α即可确定在行驶i步之后对应的当前车轮转向角α。
在确定行驶i步之后对应的车轮转向角α后，即可根据上述公式5确定在行驶i步之后车辆转动角微分量δθ。
由于车辆每行驶1步，对应的车辆转动角微分量δθ，单位步长对应的距离微分量，以及车轮转向角α均已知，因此即可确定车辆每行驶1步之后所处的参考轨迹点，从而生成在第一驾驶参考轨迹。
在确定车辆在上述第一参考轨迹后，可以确定上述第二参考轨迹。
在一些实施例中，上述系统可以参照确定上述第一参考轨迹的方法确上述第二参考轨迹。在此不作详述。
在一些实施例中，上述系统可以先确定车辆在完成上述第一参考轨迹时对应的第二车辆转动角。
例如，由于车辆在第一参考轨迹中每行驶1步对应的车辆转动角微分量δθ均可以计算得到，因此根据上述公式1即可确定上述第二车辆转动角。
在确定上述第二车辆转动角后，上述系统可以根据上述目标车辆转动角，与上述车辆在完成上述第一参考轨迹时的第二车辆转动角之间的约束关系，确定上述第一中间转动角。
在确定上述第一中间转动角后，上述系统即可根据上述固定速度v，确定车辆在经过第二参考轨迹需行驶的时间，在已知上述第一预设车轮转向角，车辆固定行驶速度v，以及车辆在经过第二参考轨迹需行驶时间后，即可确定上述第二参考轨迹。
在确定车辆在第一参考轨迹以及第二参考轨迹后，可以确定车辆上述第三参考轨迹。
可以理解的是，上述第三参考轨迹与上述第一参考轨迹可以看作是对称的两个阶段。
在实际驾驶过程中，车轮通常是以固定角速度w(上述固定角速度为根据经验的预设值，通常为车轮可到达的最大角速度)进行转动。在车轮从上述第一预设车轮转向角转动至上述目标车轮转向角的过程中，车辆每行驶一次预设距离微分量，当前车辆转向角是不断变化的。
以下介绍确定当前车轮转向角的方法。
在一些例子中，在车辆经过上述第三参考轨迹的过程中，根据第一预设车轮转向角，与上述车辆当前行驶的第二步数和上述单位变化量之积的差，确定车辆当前的车轮转向角；其中，上述第二步数表征在上述第三参考轨迹中上述车辆行驶上述预设距离微分量的次数。
确定上述单位变化量的方法可以参照前述实施例，在此不进行详述。
在一些例子中，在统计上述第二步数时，可以响应于完成上述第二参考轨迹的确定，将通上述第一步数的计数器清0；或，开启初始值为0的另一个计数记录上述第二步数。
在确定当前车轮转向角之后，可以参照确定上述第一参考轨迹的方法确定上述第三参考轨迹，在此不作详述。
在确定车辆从驶出车道驶向驶入车道的第一参考轨迹，第二参考轨迹以及第三参考轨迹后，上述系统可以执行上述s704，基于上述第一参考轨迹，上述第二参考轨迹，以及上述第三参考轨迹，生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。
在本步骤中，上述系统可以将上述第一参考轨迹，上述第二参考轨迹，以及上述第三参考轨迹首尾相连即可得到上述目标参考轨迹。
在上述方案中，一方面，由于在上述三个阶段中，车轮处于连续转动，因此，可以完成平滑的掉头。
另一方面，由于按照上述第一预设车轮转向角的角度值生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第一预设阈值，因此可以确保车辆正常完成掉头。
在一些实施例中，响应于上述目标直线距离，未达到上述预设安全距离，在执行上述s606时，上述系统可以执行以下步骤：
s802，根据上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法，生成车辆在从驶出车道驶向驶入车道的第四参考轨迹，第五参考轨迹，第六参考轨迹，第七参考轨迹，以及第八参考轨迹。
其中，其中，上述第四参考轨迹包括，上述车辆的车轮由离开驶出车道时的初始车轮转向角，向远离驶向驶入车道的方向转动至第二预设车轮转向角的过程经过的轨迹；
上述第五参考轨迹包括，上述车辆的车轮由上述第二预设车轮转向角向驶入车道方向转动至第三预设车轮转向角的过程经过的轨迹；
上述第六参考轨迹包括，上述车辆保持上述第三预设车轮转向角，继续转动第二中间转动角的过程经过的轨迹。
上述第二中间转动角为基于上述车辆从上述驶出车道驶向上述驶入车道时需要转动的目标车辆转动角，与上述车辆在完成上述第四参考轨迹时的第三车辆转动角以及在完成上述第五参考轨迹时的第四车辆转动角之间的约束关系得到；上述约束关系包括：上述目标车辆转动角与上述第三车辆转动角的两倍的和，等于上述第四车辆转动角的两倍与上述第二中间转动角的和。
上述第七参考轨迹包括，上述车辆的车轮由上述第三预设车轮转向角转动至上述第二预设车轮转向角的过程经过的轨迹；
上述第八参考轨迹包括，上述车辆的车轮由上述第二预设车轮转向角转动至上述车辆进入上述驶入车道时的目标车轮转向角的过程经过的轨迹。
s804，基于上述第四参考轨迹，上述第五参考轨迹，上述第六参考轨迹，上述第七参考轨迹以及上述第八参考轨迹，生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。
上述初始车轮转向角，具体是指车辆在离开驶出车道时刻车轮对应的车轮转向角。以下以初始车轮转向角为0度进行实施例说明。
上述目标车轮转向角，具体是指车辆在进入驶入车道时刻车轮对应的车轮转向角。以下以目标车轮转向角为0度进行实施例说明。
上述第二预设车轮转向角，以及第三预设车轮转向角需要满足一定的条件。即按照上述第二预设车轮转向角，以及第三预设车轮转向角的角度值生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第二预设阈值；在一些例子中，上述第二预设阈值为大于等于0的数。
基于上述目标直线距离，确定上述第二预设车轮转向角和/或上述第三预设车轮转向角(在后续实施例中进行说明，此处不进行详述)。
上述第二中间转动角，具体是指车辆保持上述第三预设车轮转向角需要转动过的角度。
在确定上述第二中间转动角时，可以基于上述车辆从上述驶出车道驶向上述驶入车道时需要转动的目标车辆转动角，与上述车辆在完成上述第四参考轨迹时的第三车辆转动角以及在完成上述第五参考轨迹时的第四车辆转动角之间的约束关系得到。
上述目标车辆转动角，具体是指与车辆离开驶出车道时车头朝向相比，车辆在进入驶入车道后车头朝向的角度。该角度与驶出车道与驶入车道的相对位置有关。
可以理解的是，在车辆掉头场景中，车辆转动了180度，即上述目标车辆转动角为180度。
上述第三车辆转动角，具体是指与车辆离开驶出车道时车头朝向相比，上述车辆在完成上述第四参考轨迹时车头朝向的角度。确定上述第三车辆转动角的方法可以参照确定上述第二车辆转动角的方法，在此不作详述。
上述第四车辆转动角，具体是指与车辆离开驶出车道时车头朝向相比，上述车辆在完成上述第五参考轨迹时车头朝向的角度。确定上述第四车辆转动角的方法可以参照确定上述第二车辆转动角的方法，在此不作详述。
由于第四参考轨迹与上述第八参考轨迹，第五参考轨迹与第七参考轨迹这两阶段可以看作是对称阶段，因此上述目标车辆转动角，与上述第三车辆转动角以及上述第四车辆转动角之间的约束关系，具体是上述目标车辆转动角与上述第三车辆转动角的两倍的和，等于上述第四车辆转动角的两倍与上述第二中间转动角的和。
由于上述目标车辆转动角，与上述第三车辆转动角以及上述第四车辆转动角之间存在约束关系，因此，在确定上述第三车辆转动角、上述第四车辆转动角，以及上述目标车辆转动角后即可根据该约束关系确定上述第二中间转动角。
在本实施例中，实际是将车辆掉头的过程分为五个阶段。即反向转动车轮阶段，正向转动车轮阶段，将车轮保持一定转向角持续转动阶段，与上述正向转动车轮阶段对应的还原车轮阶段，以及与反向转动车轮阶段对应的还原车轮阶段。在将车辆掉头分为五个阶段后，系统分别根据前述实施例记载的参考轨迹生成方法生成各阶段应的参考轨迹。在确定各阶段对应的参考轨迹后，上述系统可以将各阶段对应的参考轨迹连接起来即得到车辆掉头过程对应的参考轨迹。
由于在上述方法中，上述第四参考轨迹，上述第五参考轨迹，上述第六参考轨迹，上述第七参考轨迹与上述第八参考轨迹为连贯操作，因此，上述方案可以使车辆完成平滑的掉头。
在一些实施例中，为了进一步确保车辆可以完成平滑的掉头，上述车辆从上述驶出车道驶向上述驶入车道的过程中保持匀速。以下以上述车辆从上述驶出车道驶向上述驶入车道的过程中保持固定速度v为例进行说明。
以下结合实际场景进行实施例说明。
请参见图9，图9为本申请示出的一种车辆掉头线路示意图。
如图9所示，点p为车辆离开驶出车道时的位置。点m为车辆进入驶入车道时的位置。曲线pe为上述第四参考轨迹(即反向转动车轮阶段)。曲线ef为上述第五参考轨迹(即正向转动车轮阶段)。曲线fg为上述第六参考轨迹(即将车轮保持一定转向角持续转动阶段)。曲线gh为上述第七参考轨迹(即与上述正向转动车轮阶段对应的还原车轮阶段)。曲线hm为上述第八参考轨迹(即与反向转动车轮阶段对应的还原车轮阶段)。
在确定目标参考轨迹的过程中，上述系统可以先确定上述第二预设车轮转向角以及第三预设车轮转向角的大小。
在确定上述第二预设车轮转向角以及第三预设车轮转向角时，可以基于上述目标直线距离进行确定。
在一些实施例中，上述系统可以按照预设车轮转向角调整规则，调整上述第二预设车轮转向角和/或上述第三预设车轮转向角，直至生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第二预设阈值；其中，上述第二预设阈值为大于等于0的数。
将上述第二预设车轮转向角当前调整的角度值确定为上述第二预设车轮转向角的角度值；
和/或，
将上述第三预设车轮转向角当前调整的角度值确定为上述第三预设车轮转向角的角度值。
上述第二预设阈值，具体为根据实际情形进行设定的值。目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第二预设阈值可以保证车辆正常完成掉头。
例如，上述系统可以先确定上述第二预设阈值的大小(例如，0)。然后上述系统可以将预先设置的角度(例如：10度与30度)分别作为上述第二预设车轮转向角，以及上述第三预设车轮转向角，按照上述s802-s804的步骤确定对应目标参考轨迹。在确定上述目标参考轨迹后，上述系统可以将上述目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离进行比较，并确定二者之差是否达到上述第二预设阈值。如果上述二者之差小于上述第二预设阈值，则可以先保持上述第三预设车轮转向角不变，从10度开始逐步减小上述第二预设车轮转向角的角度，并重复上述步骤，直至上述二者之差达到上述第二预设阈值。
在确定上述第二预设车轮转向角，以及上述第三预设车轮转向角之后，上述系统可以确定上述第四参考轨迹。
在确定第四参考轨迹时，可以理解的是，第四参考轨迹与上述第一参考轨迹仅是方向相反，因此确定第四参考轨迹的方法可以参照确定第一参考轨迹的方法，在此不作详述。而第八阶段与第四参考轨迹对应，因此可以参照确定第一参考轨迹的方法，在此不作详述。
还可以理解的是，确定第五参考轨迹、第六参考轨迹以及第七参考轨迹分别对应的参考轨迹可以分别参照前述确定第一参考轨迹、第二参考轨迹以及第三参考轨迹分别对应的参考轨迹的方法，在此不作详述。
在确定车辆在从驶出车道驶向驶入车道的第四参考轨迹，第五参考轨迹，第六参考轨迹，第七参考轨迹，以及第八参考轨迹之后，上述系统可以执行s804，基于上述第四参考轨迹，上述第五参考轨迹，上述第六参考轨迹，上述第七参考轨迹以及上述第八参考轨迹，生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。
在本步骤中，上述系统可以将上述第四参考轨迹，上述第五参考轨迹，上述第六参考轨迹，上述第七参考轨迹以及上述第八参考轨迹首尾相连即可得到上述目标参考轨迹。
在上述方案中，一方面，由于在上述三个阶段中，车轮处于连续转动，因此，可以完成平滑的掉头。
另一方面，由于按照上述第二预设车轮转向角以及上述第三预设车轮转向角的角度值生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第二预设阈值，因此可以确保车辆正常完成掉头。
目前，仅依靠车载传感器已无法满足驾驶准确性和安全性的要求，高精度地图行业的不断发展，使得驾驶技术逐渐依赖于高精度地图。
高精度地图，通俗来讲就是精度更高、数据维度更多的电子地图。精度更高体现在精确到厘米级别，数据维度更多体现在其包括了除道路信息之外的与交通相关的周围静态信息。
高精度地图将大量的行车辅助信息存储为结构化数据，这些信息可以分为两类。第一类是道路数据，比如车道线的位置、类型、宽度、坡度和曲率等车道信息。第二类是车道周边的固定对象信息，比如交通标志、交通信号灯等信息、车道限高、下水道口、障碍物及其他道路细节，还包括高架物体、防护栏、数目、道路边缘类型、路边地标等基础设施信息。
本申请提出一种驾驶方法，该方法预先将按照上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成的参考轨迹预先存储至上述高精度地图中，然后，在驾驶时，调用与该次驾驶对应的目标参考轨迹，从而完成驾驶。
请参见图10，图10为本申请示出的一种驾驶方法的方法流程图。
如图10所示，上述方法包括：
s1002，调用高精度地图存储的参考轨迹中，与车辆目标行驶路线对应的目标参考轨迹；其中，上述目标参考轨迹为根据上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成；
s1004，基于上述目标参考轨迹，完成驾驶。
由于在驾驶时，上述方法可以调用与车辆目标行驶路线对应的目标参考轨迹，因此，可以实现驾驶。
本申请提出一种驾驶方法，该方法通过从高精度地图中获取目标行驶路线指示的驶入车道与示出车道的位置信息，从而基于上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成的参考轨迹，实现驾驶。
请参见图11，图11为本申请示出的一种驾驶方法的方法流程图。
如图11所示，上述方法包括：
s1102，从高精度地图中获取车辆目标行驶路线中指示的驶入车道与驶出车道的位置信息；
s1104，基于上述位置信息，根据上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；
s1106，基于上述目标参考轨迹，完成驾驶。
由于在驾驶时，上述方法可以从高精度地图中获取目标行驶路线指示的驶入车道与示出车道的位置信息，从而基于上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成的参考轨迹，实现驾驶。
本申请还提出一种参考轨迹点生成装置。上述装置可以包括：
车辆转动角微分量确定模块，用于根据车辆的前后轮轴距，以及上述车辆在驾驶过程中的车轮转向角，确定上述车辆在本次行驶预设距离微分量前后的车辆转动角微分量；
参考轨迹点确定模块，用于基于上述车辆转动角微分量，以及上述预设距离微分量，确定上述车辆在驾驶过程中，经过本次预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。
本申请还提出一种参考轨迹生成装置1200。
请参见图12，图12为本申请示出的一种参考轨迹生成装置的结构示意图。
如图12所示，上述装置1200可以包括：
参考轨迹点确定模块1210，用于根据前述任一实施例示出的参考轨迹点生成方法确定车辆在驾驶过程中多次行驶预设距离微分量所经过的若干参考轨迹点；
参考轨迹生成模块1222，用于基于若干参考轨迹点，生成参考轨迹。
在示出的一些实施例中，上述参考轨迹点确定模块1210具体用于：
根据上述车辆转弯半径、前后轮轴距、以及车轮转向角之间的几何约束关系，以及上述车辆转弯半径与由距离微分量和车辆转动角微分量确定的曲率之间的反比关系，确定上述车辆转动角微分量与上述车轮转向角之间的约束关系。
在示出的一些实施例中，上述参考轨迹点确定模块1210具体用于：
将上述车轮转向角的正弦值与上述轴距的比值，乘以上述预设距离微分量，得到上述车辆转动角微分量。
在示出的一些实施例中，上述参考轨迹点确定模块1210具体用于：
确定上述车辆在行驶本次预设距离微分量之前的累计车辆转动角微分量所构成的第一车辆转动角；
根据上述第一车辆转动角，上述预设距离微分量，上述车辆在行驶本次预设距离微分量之前所处的参考轨迹点之间的几何关系，确定上述车辆在行驶上述预设距离微分量之后所处的参考轨迹点。
本申请还提出一种参考轨迹生成装置1300。
请参见图13，图13为本申请示出的一种参考轨迹生成装置的结构示意图。
如图13所示，上述装置1300可以包括：第一确定模块1310，用于基于驶入车道与驶出车道各自对应的位置信息，确定车辆离开上述驶出车道的车辆位置，与进入上述驶入车道的车辆位置之间的目标直线距离；第二确定模块1320，用于确定上述目标直线距离是否达到预设安全距离；生成模块1330，基于上述目标直线距离是否达到预设安全距离的确定结果，根据上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹。
在示出的一些实施例中，上述生成模块1330包括：第一生成子模块，用于根据上述任一实施例示出的的参考轨迹生成方法，生成车辆从驶出车道驶向驶入车道的第一参考轨迹，第二参考轨迹以及第三参考轨迹；第二生成子模块，用于基于上述第一参考轨迹，上述第二参考轨迹，以及上述第三参考轨迹，生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹；其中，上述第一参考轨迹包括，上述车辆的车轮由车辆离开驶出车道时的初始车轮转向角，转动至第一预设车轮转向角的过程中经过的轨迹；上述第二参考轨迹包括，上述车辆保持上述第一预设车轮转向角，继续转动第一中间转动角的过程经过的轨迹；上述第三参考轨迹包括，将上述车轮由上述第一预设车轮转向角转动至上述车辆进入上述驶入车道时的目标车轮转向角的过程经过的轨迹。
在示出的一些实施例中，上述第一中间转动角基于上述车辆从上述驶出车道驶至上述驶入车道转动的目标车辆转动角，与上述车辆在上述第一参考轨迹结束时的第二车辆转动角之间的约束关系确定；上述约束关系包括：上述目标车辆转动角等于上述第二车辆转动角的两倍与上述第一中间转动角的和。
在示出的一些实施例中，上述装置1300还包括：第一预设车轮转向角确定模块，用于基于上述目标直线距离，确定上述第一预设车轮转向角。在示出的一些实施例中，上述第一预设车轮转向角确定模块具体用于：按照预设车轮转向角调整规则，调整上述第一预设车轮转向角的角度值，直至生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第一预设阈值；将上述第一预设车轮转向角当前调整的角度值确定为上述第一预设车轮转向角的角度值。
在示出的一些实施例中，上述第一预设车轮转向角确定模块具体用于：将上述车辆的车轮最大转向角作为第一预设车轮转向角，生成第一目标参考轨迹；响应于上述第一目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离不大于上述目标直线距离，将第一预设角作为第一预设车轮转向角，生成第二目标参考轨迹；其中，上述第二目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离不小于上述目标直线距离；上述第一预设角小于上述车轮最大转向角；在由上述车轮最大转向角与上述第一预设角构成的区间中，根据二分查找法确定中位数角，使得上述中位数角作为第一预设车轮转向角时，生成的第三目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第一预设阈值。
在示出的一些实施例中，经过上述第一参考轨迹的过程中，上述车辆以预设角速度转动方向盘以调整车辆转向角，并且以预设行驶速度匀速行驶；上述装置1300还包括：第一当前车轮转向角确定模块，用于经过上述第一参考轨迹的过程中，根据车辆当前行驶的第一步数与车轮转向角的单位变化量之积，确定车辆的当前车轮转向角；上述第一步数表征在上述第一参考轨迹中上述车辆行驶上述预设距离微分量的次数；其中，确定上述单位变化量的方法包括：根据上述第一预设车轮转向角与上述预设角速度之商，确定将车轮从初始车轮转向角转动至上述第一预设车轮转向角经过的时长；根据上述时长与上述预设行驶速度之积，确定车辆经过上述第一参考轨迹行驶的距离；根据上述距离与上述预设距离微分量之商，确定车辆经过上述第一参考轨迹行驶的步数；根据上述第一预设车轮转向角与上述步数之商，确定上述单位变化量。
在示出的一些实施例中，经过上述第三参考轨迹的过程中，上述车辆以上述预设角速度转动方向盘以调整车辆转向角，并且以上述预设行驶速度匀速行驶；上述装置1300还包括：第二当前车轮转向角确定模块，用于经过上述第三参考轨迹的过程中，根据第一预设车轮转向角，与上述车辆当前行驶的第二步数和上述单位变化量之积的差，确定车辆当前的车轮转向角；其中，上述第二步数表征在上述第三参考轨迹中上述车辆行驶上述预设距离微分量的次数。
在示出的一些实施例中，上述生成模块1330包括：第三生成子模块，用于根据上述任一实施例示出的参考轨迹生成方法，生成车辆在从驶出车道驶向驶入车道的第四参考轨迹，第五参考轨迹，第六参考轨迹，第七参考轨迹，以及第八参考轨迹；第四生成子模块，用于基于上述第四参考轨迹，上述第五参考轨迹，上述第六参考轨迹，上述第七参考轨迹以及上述第八参考轨迹，生成上述车辆从驶出车道驶向驶入车道对应的目标参考轨迹；其中，上述第四参考轨迹包括，上述车辆的车轮由离开驶出车道时的初始车轮转向角，向远离驶向驶入车道的方向转动至第二预设车轮转向角的过程经过的轨迹；上述第五参考轨迹包括，上述车辆的车轮由上述第二预设车轮转向角向驶入车道方向转动至第三预设车轮转向角的过程经过的轨迹；上述第六参考轨迹包括，上述车辆保持上述第三预设车轮转向角，继续转动第二中间转动角的过程经过的轨迹；上述第七参考轨迹包括，上述车辆的车轮由上述第三预设车轮转向角转动至上述第二预设车轮转向角的过程经过的轨迹；上述第八参考轨迹包括，上述车辆的车轮由上述第二预设车轮转向角转动至上述车辆进入上述驶入车道时的目标车轮转向角的过程经过的轨迹。
在示出的一些实施例中，上述第二中间转动角基于上述车辆从上述驶出车道驶至上述驶入车道转动的目标车辆转动角，与上述车辆在上述第四参考轨迹结束时的第三车辆转动角以及在上述第五参考轨迹结束时的第四车辆转动角之间的约束关系确定；上述约束关系包括：上述目标车辆转动角与上述第三车辆转动角的两倍的和，等于上述第四车辆转动角的两倍与上述第二中间转动角的和。
在示出的一些实施例中，上述装置1300还包括：车轮转向角确定模块，用于基于上述目标直线距离，确定上述第二预设车轮转向角和/或上述第三预设车轮转向角。
在示出的一些实施例中，上述车轮转向角确定模块具体用于：按照预设车轮转向角调整规则，调整上述第二预设车轮转向角和/或上述第三预设车轮转向角，直至生成的目标参考轨迹的起点与终点之间的直线距离，与上述目标直线距离之差达到第二预设阈值；将上述第二预设车轮转向角当前调整的角度值确定为上述第二预设车轮转向角的角度值；和/或，将上述第三预设车轮转向角当前调整的角度值确定为上述第三预设车轮转向角的角度值。
在示出的一些实施例中上述车辆从上述驶出车道驶向上述驶入车道的过程中保持匀速。
在示出的一些实施例中上述初始车轮转向角和/或上述目标车轮转向角为0度。
在示出的一些实施例中上述目标车辆转动。
本申请还提出一种驾驶装置。上述装置包括：目标参考轨迹获取模块，用于调用高精度地图存储的参考轨迹中，与车辆目标行驶路线对应的目标参考轨迹，上述目标参考轨迹包括根据前述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；或，从高精度地图中获取车辆目标行驶路线中指示的驶入车道与驶出车道的位置信息，并基于上述位置信息，根据前述任一实施例示出的参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；驾驶模块，用于调用基于上述目标参考轨迹，完成驾驶。
本申请示出的参考轨迹点生成装置和/或参考轨迹生成装置的实施例可以应用于电子设备上。相应地，本申请公开了一种电子设备。该设备可以包括：处理器。用于存储处理器可执行指令的存储器。其中，上述处理器被配置为调用上述存储器中存储的可执行指令，实现如上述任一实施例示出的参考轨迹点生成方法，和/或，参考轨迹生成方法。
请参见图14，图14为本申请示出的一种电子设备的硬件结构示意图。
如图14所示，该电子设备可以包括用于执行指令的处理器，用于进行网络连接的网络接口，用于为处理器存储运行数据的内存，以及用于存储参考轨迹点生成装置和/或参考轨迹生成装置对应指令的非易失性存储器。
其中，参考轨迹点生成装置和/或参考轨迹生成装置的实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在电子设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，除了图14所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的电子设备通常根据该电子设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。可以理解的是，为了提升处理速度，上述装置对应指令也可以直接存储于内存中，在此不作限定。
本申请提出一种计算机可读存储介质，上述存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序用于执行如上述任一实施例示出的参考轨迹点生成方法，和/或，参考轨迹生成方法。
本申请还一种车辆，其特征在于，上述车辆包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；用于操控车辆行驶的驾驶器；其中，所述处理器通过运行可执行指令以调用高精度地图存储的参考轨迹中，与车辆目标行驶路线对应的目标参考轨迹，所述目标参考轨迹包括上述任一参考轨迹生成方法生成的目标参考轨迹；或，从高精度地图中获取车辆目标行驶路线中指示的驶入车道与驶出车道的位置信息，并基于所述位置信息，根据上述任一参考轨迹生成方法生成目标参考轨迹；驾驶器，基于所述目标参考轨迹，完成驾驶。
本申请实施例提供的车辆包括自动驾驶车辆，也包括具有部分智能功能的手动驾驶车辆。其中，部分智能功能能够执行本申请任一实施例提供的参考轨迹点生成方法、参考轨迹生成方法、驾驶方法等。
本领域技术人员应明白，本申请一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(可以包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请中的“和/或”表示至少具有两者中的其中一个，例如，“a和/或b”可以包括三种方案：a、b、以及“a和b”。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于数据处理设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的行为或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本申请中描述的主题及功能操作的实施例可以在以下中实现：数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、可以包括本申请中公开的结构及其结构性等同物的计算机硬件、或者它们中的一个或多个的组合。本申请中描述的主题的实施例可以实现为一个或多个计算机程序，即编码在有形非暂时性程序载体上以被数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令中的一个或多个模块。可替代地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如机器生成的电、光或电磁信号，该信号被生成以将信息编码并传输到合适的接收机装置以由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或它们中的一个或多个的组合。
本申请中描述的处理及逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过根据输入数据进行操作并生成输出来执行相应的功能。上述处理及逻辑流程还可以由专用逻辑电路—例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。
适合用于执行计算机程序的计算机可以包括，例如通用和/或专用微处理器，或任何其他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的基本组件可以包括用于实施或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将可以包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘等，或者计算机将可操作地与此大容量存储设备耦接以从其接收数据或向其传送数据，抑或两种情况兼而有之。然而，计算机不是必须具有这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一设备中，例如移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频或视频播放器、游戏操纵台、全球定位系统(gps)接收机、或例如通用串行总线(usb)闪存驱动器的便携式存储设备，仅举几例。
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质可以包括所有形式的非易失性存储器、媒介和存储器设备，例如可以包括半导体存储器设备(例如eprom、eeprom和闪存设备)、磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)、磁光盘以及cdrom和dvd-rom盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
虽然本申请包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何公开的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定公开的具体实施例的特征。本申请内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上上述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。
由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。
以上上述仅为本申请一个或多个实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本申请一个或多个实施例，凡在本申请一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请一个或多个实施例保护的范围之内。
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