一种基于多因素混合的TJA引导线生成方法及装置与流程

一种基于多因素混合的tja引导线生成方法及装置
技术领域
1.本发明涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种基于多因素混合的tja引导线生成方法及装置。


背景技术：

2.在交通拥堵环境下，驾驶员需要频繁地踩油门、踩刹车、换挡、打方向盘等一系列操作，极易造成驾驶疲劳。为了减少驾驶员在这种环境下的操作动作、缓解驾驶员的疲劳，保障驾驶安全、提高驾驶舒适性，开发了交通拥堵辅助系统，即tja(traffic jam assist)。
3.为了实现tja的横向控制功能，需要生成一条tja引导线，比如车道中心线或前引导车行驶轨迹，控制方向盘转角使自车跟随车道中心线或者前引导车行驶轨迹在车道内行驶。在中国专利“一种交通拥堵辅助系统(cn106218636a)”中，当检测到车道线时，选择车道中心线作为tja引导线，当没有检测到车道线、检测到前引导车行驶轨迹时，选择前引导车行驶轨迹作为tja引导线。在中国专利“一种交通拥堵辅助控制方法及系统(cn112477847a)”中，增加了当检测到的车道线不清晰时，选择前引导车行驶轨迹作为tja引导线。
4.在实际应用中，经常会出现车道线时而清晰时而模糊、时短时长，前引导车在自车行驶的车道内压边、变道驶离自车行驶的车道，以及前引导车的车速变化范围广等多种工况。显然，上述现有技术并不能适应多种复杂工况使tja引导线平滑变化，容易导致方向盘转角变化频繁与剧烈，难以进一步提高驾驶舒适性。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于多因素混合的tja引导线生成方法及装置，能够综合考虑实际应用中自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度等多个影响因素生成tja引导线，有利于适应多种复杂工况使tja引导线平滑变化，进一步提高驾驶舒适性。
6.为了解决上述技术问题，第一方面，本发明的实施例提供一种基于多因素混合的tja引导线生成方法，包括：
7.当tja功能被激活时，启动对自车的横向控制；
8.获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行驶轨迹；
9.根据所述车道线结构参数确定车道中心线，并计算所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；
10.结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；
11.基于所述混合系数，根据所述车道中心线和/或所述前引导车行驶轨迹生成tja引导线。
12.进一步地，所述车道线性能参数包括车道线置信度和车道线有效长度；所述车道
线结构参数包括左车道线结构参数和右车道线结构参数，所述左车道线结构参数包括左车道线与自车中心的横向距离、自车相对于左车道线的航向角、左车道线的曲率、左车道线的曲率变化率，所述右车道线结构参数包括右车道线与自车中心的横向距离、自车相对于右车道线的航向角、右车道线的曲率、右车道线的曲率变化率。
13.进一步地，所述根据所述车道线结构参数确定车道中心线，具体为：
14.根据所述左车道线结构参数建立左车道线的曲线方程，以及根据所述右车道线结构参数建立右车道线的曲线方程；
15.结合所述左车道线的曲线方程和所述右车道线的曲线方程，建立所述车道中心线的曲线方程，以根据所述车道中心线的曲线方程确定所述车道中心线。
16.进一步地，所述车道中心线的曲线方程为：
17.y＝(c0
l
+c0r)/2+(c1
l
+c1r)*x/2+(c2
l
+c2r)*x2/2+(c3
l
+c3r)*x3/2；
18.其中，y为所述车道中心线与自车中心的横向距离，x为左/右车道线的纵向距离；c0
l
为所述左车道线与自车中心的横向距离，c1
l
为所述自车相对于左车道线的航向角，c2
l
为所述左车道线的曲率，c3
l
为所述左车道线的曲率变化率；c0r为所述右车道线与自车中心的横向距离，c1r为所述自车相对于右车道线的航向角，c2r为所述右车道线的曲率，c3r为所述右车道线的曲率变化率。
19.进一步地，所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度为：
[0020][0021]
其中，s为所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度；n为根据第一预设纵向长度在所述车道中心线/所述前引导车行驶轨迹上选择的位置点的总数，n∈(1,2,3,...,n)，y
in
为所述车道中心线上第n个位置点与自车中心的横向距离，y
jn
为所述前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的横向距离；或者，
[0022]
所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度为：
[0023][0024]
其中，θ
in
为所述车道中心线上第n个位置点与自车中心的航向角，θ
jk
为所述前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的航向角。
[0025]
进一步地，所述前引导车相对于自车的横向速度为：
[0026]vvrel
＝(yv(t)-yv(t-1))/ts；
[0027]
其中，v
vrel
为所述前引导车相对于自车的横向速度；yv(t)为第t个时刻前引导车与自车中心的横向距离，yv(t-1)为第t-1个时刻前引导车与自车中心的横向距离，ts为预设周期，t∈(1,2,3,...,ts)。
[0028]
进一步地，所述结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数，具体为：
[0029]
若所述车道线置信度达到预设车道线置信度阈值，且所述车道线有效长度达到预设车道线有效长度阈值，则令所述混合系数取值为0；
[0030]
若所述车道线置信度和所述车道线有效长度均为0，则令所述混合系数取值为1；
[0031]
若所述车道线置信度未达到所述预设车道线置信度阈值、所述车道线有效长度未达到所述预设车道线有效长度阈值，且所述车道线置信度和所述车道线有效长度不均为0，则基于预先定义的混合系数构造策略，结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，令所述混合系数取值为(0，1)中的任一值。
[0032]
进一步地，所述基于所述混合系数，根据所述车道中心线和/或所述前引导车行驶轨迹生成tja引导线，具体为：
[0033]
当所述混合系数取值为0时，选择所述车道中心线作为所述tja引导线；
[0034]
当所述混合系数取值为1时，选择所述前引导车行驶轨迹作为所述tja引导线；
[0035]
当所述混合系数取值为(0，1)中的任一值时，根据第二预设纵向长度，分别对所述车道中心线和所述前引导车行驶轨迹上进行离散化处理，得到所述车道中心线上的若干个离散点和所述前引导车行驶轨迹上的若干个离散点，并基于所述混合系数，根据相互对应的所述车道中心线上的一个离散点和所述前引导车行驶轨迹上的一个离散点，生成一个tja引导点，以结合所有所述tja引导点，得到所述tja引导线；其中，所述车道中心线上的离散点的总数与所述前引导车行驶轨迹上的离散点的总数相等，且所述车道中心线上的各个离散点与所述前引导车行驶轨迹上的各个离散点一一对应。
[0036]
进一步地，所述tja引导点为：
[0037]
(x
im
,(1-factor)*y
im
+factor*y
jm
)；
[0038]
其中，factor为所述混合系数，x
im
为所述车道中心线上第m个离散点的横坐标，y
im
为所述车道中心线上第m个离散点的纵坐标，y
jm
为所述前引导车行驶轨迹上第m个位置点的纵坐标。
[0039]
第二方面，本发明一实施例提供一种基于多因素混合的tja引导线生成装置，包括：
[0040]
启动模块，用于当tja功能被激活时，启动对自车的横向控制；
[0041]
获取模块，用于获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行驶轨迹；
[0042]
计算模块，用于根据所述车道线结构参数确定车道中心线，并计算所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；
[0043]
构造模块，用于结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；
[0044]
生成模块，用于基于所述混合系数，根据所述车道中心线和/或所述前引导车行驶轨迹生成tja引导线。
[0045]
相比于现有技术，本发明的实施例，具有如下有益效果：
[0046]
通过当tja功能被激活时，启动对自车的横向控制；获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行驶轨迹；根据车道线结构参数确定车道中心线，并计算车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；基于混合系数，根据车道中心线和/或前引导车行驶轨迹生成tja引导线，能够综合考虑实际应用中自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨
迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度等多个影响因素生成tja引导线，有利于适应多种复杂工况使tja引导线平滑变化，进一步提高驾驶舒适性。
附图说明
[0047]
图1为本发明第一实施例中的一种基于多因素混合的tja引导线生成方法的流程示意图；
[0048]
图2为本发明第一实施例中示例的一种基于多因素混合的tja引导线生成方法的数据流图；
[0049]
图3为本发明第二实施例中的一种基于多因素混合的tja引导线生成装置的结构示意图。
具体实施方式
[0050]
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0051]
需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的终端设备执行，且下文均以处理器作为执行主体为例进行说明。
[0052]
如图1所示，第一实施例提供一种基于多因素混合的tja引导线生成方法，包括步骤s1～s5：
[0053]
s1、当tja功能被激活时，启动对自车的横向控制；
[0054]
s2、获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行驶轨迹；
[0055]
s3、根据车道线结构参数确定车道中心线，并计算车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；
[0056]
s4、结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；
[0057]
s5、基于混合系数，根据车道中心线和/或前引导车行驶轨迹生成tja引导线。
[0058]
在优选的实施例当中，车道线性能参数包括车道线置信度和车道线有效长度；车道线结构参数包括左车道线结构参数和右车道线结构参数，左车道线结构参数包括左车道线与自车中心的横向距离、自车相对于左车道线的航向角、左车道线的曲率、左车道线的曲率变化率，右车道线结构参数包括右车道线与自车中心的横向距离、自车相对于右车道线的航向角、右车道线的曲率、右车道线的曲率变化率。
[0059]
作为示例性地，如图2所示，在步骤s1中，当监测到交通拥堵辅助系统，即tja(traffic jam assist)功能被激活时，启动对自车的横向控制，对自车进行横向控制。
[0060]
在步骤s2中，获取自车车速v，获取自车图像采集装置检测到的车道线性能参数，车道线性能参数包括车道线置信度confidence和车道线有效长度range，获取自车坐标系下自车图像采集装置检测到的车道线结构参数，车道线结构参数包括左车道线结构参数和右车道线结构参数，左车道线结构参数包括左车道线与自车中心的横向距离c0
l
、自车相对
于左车道线的航向角c1
l
、左车道线的曲率c2
l
、左车道线的曲率变化率c3
l
，右车道线结构参数包括右车道线与自车中心的横向距离c0r、自车相对于右车道线的航向角c1r、右车道线的曲率c2r、右车道线的曲率变化率c3r，以及记录自车坐标系下自车图像采集装置周期性检测得到的若干个前引导车行驶轨迹点，结合所有前引导车生成前引导车行驶轨迹。
[0061]
在步骤s3中，根据车道线结构参数确定车道中心线，并计算车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度s，计算前引导车相对于自车的横向速度v
vrel
。
[0062]
在步骤s4中，结合自车车速v、车道线性能参数confidence和range、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度s、前引导车相对于自车的横向速度v
vrel
，构造混合系数factor，factor＝f(v,confidence,range,s,v
vrel
)，确定混合系数的取值。
[0063]
在步骤s5中，基于混合系数的取值，选择根据车道中心线生成tja引导线，或者选择根据前引导车行驶轨迹生成tja引导线，或者选择车道中心线和前引导车行驶轨迹生成tja引导线，以便控制方向盘转角使自车跟随tja引导线在车道内行驶。
[0064]
本实施例通过在对自车进行横向控制的过程中实时执行步骤s2～s5，不断调整tja引导线，能够综合考虑实际应用中自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度等多个影响因素生成tja引导线，有利于适应多种复杂工况使tja引导线平滑变化，进一步提高驾驶舒适性。
[0065]
在优选的实施例当中，所述根据车道线结构参数确定车道中心线，具体为：根据左车道线结构参数建立左车道线的曲线方程，以及根据右车道线结构参数建立右车道线的曲线方程；结合左车道线的曲线方程和右车道线的曲线方程，建立车道中心线的曲线方程，以根据车道中心线的曲线方程确定车道中心线。
[0066]
在优选的实施例当中，车道中心线的曲线方程为：
[0067]
y＝(c0
l
+c0r)/2+(c1
l
+c1r)*x/2+(c2
l
+c2r)*x2/2+(c3
l
+c3r)*x3/2
ꢀꢀ
(1)；
[0068]
其中，y为车道中心线与自车中心的横向距离，x为左/右车道线的纵向距离；c0
l
为左车道线与自车中心的横向距离，c1
l
为自车相对于左车道线的航向角，c2
l
为左车道线的曲率，c3
l
为左车道线的曲率变化率；c0r为右车道线与自车中心的横向距离，c1r为自车相对于右车道线的航向角，c2r为右车道线的曲率，c3r为右车道线的曲率变化率。
[0069]
作为示例性地，根据左车道线结构参数建立左车道线的曲线方程，左车道线的曲线方程为：
[0070]yl
＝c0
l
+c1
l
*x+c2
l
*x2+c3
l
*x3ꢀꢀ
(2)；
[0071]
式(2)中，y
l
为左车道中心线与自车中心的横向距离，x为左/右车道线的纵向距离；c0
l
为左车道线与自车中心的横向距离，c1
l
为自车相对于左车道线的航向角，c2
l
为左车道线的曲率，c3
l
为左车道线的曲率变化率。
[0072]
根据右车道线结构参数建立右车道线的曲线方程，右车道线的曲线方程为：
[0073]
yr＝c0r+c1r*x+c2r*x2+c3r*x3ꢀꢀ
(3)；
[0074]
式(3)中；yr为右车道中心线与自车中心的横向距离，x为左/右车道线的纵向距离；c0r为右车道线与自车中心的横向距离，c1r为自车相对于右车道线的航向角，c2r为右车道线的曲率，c3r为右车道线的曲率变化率。
[0075]
结合左车道线的曲线方程和右车道线的曲线方程，建立车道中心线的曲线方程，车道中心线的曲线方程为：
[0076]
y＝(c0
l
+c0r)/2+(c1
l
+c1r)*x/2+(c2
l
+c2r)*x2/2+(c3
l
+c3r)*x3/2
ꢀꢀ
(1)；
[0077]
式(1)中，y为车道中心线与自车中心的横向距离。
[0078]
在得到车道中心线的曲线方程后，即可根据车道中心线的曲线方程确定车道中心线。
[0079]
本实施例通过结合左车道线的曲线方程和右车道线的曲线方程建立车道中心线的曲线方程，根据车道中心线的曲线方程确定车道中心线，能够保证精准确定车道中心线。
[0080]
在优选的实施例当中，车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度为：
[0081][0082]
其中，s为车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度；n为根据第一预设纵向长度在车道中心线/前引导车行驶轨迹上选择的位置点的总数，n∈(1,2,3,...,n)，y
in
为车道中心线上第n个位置点与自车中心的横向距离，y
jn
为前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的横向距离。
[0083]
作为示例性地，计算车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度可以采用车道中心线和前引导车行驶轨迹相对于自车中心的横向距离的平均误差来表示。
[0084]
具体地，首先根据第一预设纵向长度，分别对车道中心线和前引导车行驶轨迹上进行离散化处理，得到车道中心线上的若干个位置点和前引导车行驶轨迹上的若干个位置点，车道中心线上的位置点的总数与前引导车行驶轨迹上的位置点的总数相等，且车道中心线上的各个位置点与前引导车行驶轨迹上的各个位置点一一对应，然后，分别确定车道中心线和前引导车行驶轨迹上的每一位置点与自车中心的横向距离，得到车道中心线上各个位置点与自车中心的横向距离，以及前引导车行驶轨迹上各个位置点与自车中心的横向距离，最终，根据车道中心线上各个位置点与自车中心的横向距离，以及前引导车行驶轨迹上各个位置点与自车中心的横向距离，计算车道中心线和前引导车行驶轨迹相对于自车中心的横向距离的平均误差，即车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度为：
[0085][0086]
式(4)中，s为车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度；n为根据第一预设纵向长度在车道中心线/前引导车行驶轨迹上选择的位置点的总数，n∈(1,2,3,...,n)，y
in
为车道中心线上第n个位置点与自车中心的横向距离，y
jn
为前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的横向距离。
[0087]
在优选的实施例当中，车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度为：
[0088][0089]
其中，s为车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度；n为根据第一预设纵向长度在车道中心线/前引导车行驶轨迹上选择的位置点的总数，n∈(1,2,3,...,n)，θ
in
为车道中心线上第n个位置点与自车中心的航向角，θ
jk
为前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的航向角。
[0090]
作为示例性地，计算车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度也可以采用车道中心线和前引导车行驶轨迹相对于自车中心的航向角的平均误差来表示。
[0091]
具体地，首先根据第一预设纵向长度，分别对车道中心线和前引导车行驶轨迹上进行离散化处理，得到车道中心线上的若干个位置点和前引导车行驶轨迹上的若干个位置点，车道中心线上的位置点的总数与前引导车行驶轨迹上的位置点的总数相等，且车道中心线上的各个位置点与前引导车行驶轨迹上的各个位置点一一对应，然后，分别确定车道中心线和前引导车行驶轨迹上的每一位置点与自车中心的航向角，得到车道中心线上各个位置点与自车中心的航向角，以及前引导车行驶轨迹上各个位置点与自车中心的航向角，最终，根据车道中心线上各个位置点与自车中心的航向角，以及前引导车行驶轨迹上各个位置点与自车中心的航向角，计算车道中心线和前引导车行驶轨迹相对于自车中心的航向角的平均误差，即车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度为：
[0092][0093]
式(5)中，s为车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度；n为根据第一预设纵向长度在车道中心线/前引导车行驶轨迹上选择的位置点的总数，n∈(1,2,3,...,n)，θ
in
为车道中心线上第n个位置点与自车中心的航向角，θ
jk
为前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的航向角。
[0094]
在优选的实施例当中，前引导车相对于自车的横向速度为：
[0095]vvrel
＝(yv(t)-yv(t-1))/tsꢀꢀ
(6)；
[0096]
其中，v
vrel
为前引导车相对于自车的横向速度；yv(t)为第t个时刻前引导车与自车中心的横向距离，yv(t-1)为第t-1个时刻前引导车与自车中心的横向距离，ts为预设周期，t∈(1,2,3,...,ts)。
[0097]
在优选的实施例当中，所述结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数，具体为：若车道线置信度达到预设车道线置信度阈值，且车道线有效长度达到预设车道线有效长度阈值，则令混合系数取值为0；若车道线置信度和车道线有效长度均为0，则令混合系数取值为1；若车道线置信度未达到预设车道线置信度阈值、车道线有效长度未达到预设车道线有效长度阈值，且车道线置信度和车道线有效长度不均为0，则基于预先定义的混合系数构造策略，结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，令混合系数取值为(0，1)中的任一值。
[0098]
在优选的实施例当中，所述基于混合系数，根据车道中心线和/或前引导车行驶轨迹生成tja引导线，具体为：当混合系数取值为0时，选择车道中心线作为tja引导线；当混合系数取值为1时，选择前引导车行驶轨迹作为tja引导线；当混合系数取值为(0，1)中的任一值时，根据第二预设纵向长度，分别对车道中心线和前引导车行驶轨迹上进行离散化处理，得到车道中心线上的若干个离散点和前引导车行驶轨迹上的若干个离散点，并基于混合系数，根据相互对应的车道中心线上的一个离散点和前引导车行驶轨迹上的一个离散点，生成一个tja引导点，以结合所有tja引导点，得到tja引导线；其中，车道中心线上的离散点的总数与前引导车行驶轨迹上的离散点的总数相等，且车道中心线上的各个离散点与前引导车行驶轨迹上的各个离散点一一对应。
[0099]
在优选的实施例当中，tja引导点为：
[0100]
(x
im
,(1-factor)*y
im
+factor*y
jm
)
ꢀꢀ
(7)；
[0101]
其中，factor为混合系数，x
im
为车道中心线上第m个离散点的横坐标，y
im
为车道中心线上第m个离散点的纵坐标，y
jm
为前引导车行驶轨迹上第m个位置点的纵坐标。
[0102]
作为示例性地，获取预设车道线置信度阈值和预设车道线有效长度阈值，判断车道线置信度是否达到预设车道线置信度阈值，车道线有效长度是否达到预设车道线有效长度阈值，以及判断车道线置信度和车道线有效长度是否均为0。
[0103]
若车道线置信度达到预设车道线置信度阈值，且车道线有效长度达到预设车道线有效长度阈值，则令混合系数取值为0，直接选择车道中心线作为tja引导线。
[0104]
若车道线置信度和车道线有效长度均为0，则令混合系数取值为1，直接选择前引导车行驶轨迹作为tja引导线。
[0105]
若车道线置信度未达到预设车道线置信度阈值、车道线有效长度未达到预设车道线有效长度阈值，且车道线置信度和车道线有效长度不均为0，则基于预先定义的混合系数构造策略，结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，令混合系数取值为(0，1)中的任一值，根据车道中心线和前引导车行驶轨迹生成tja引导线。
[0106]
具体地，混合系数构造策略可参考混合系数构造原则而预先定义，混合系数构造原则为：自车车速越高，tja引导线的轨迹变化就需要越平缓，所以混合系数取值越小；车道线置信度越高，代表车道线的质量越好，所以混合系数取值越小；车道线有效长度越长，代表车道线的质量越好，所以混合系数取值越小；车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度越高，代表车道中心线与前引导车行驶轨迹之间的误差越小，所以混合系数取值越大；前引导车相对于自车的横向速度越高，代表前引导车变道的可能性越大，此时前引导车行驶轨迹的曲率变大，为避免自车被前引导车带偏，所以混合系数取值越小。
[0107]
在混合系数取值为(0，1)中的任一值时，首先，根据第二预设纵向长度，分别对车道中心线和前引导车行驶轨迹上进行离散化处理，得到车道中心线上的若干个离散点和前引导车行驶轨迹上的若干个离散点，车道中心线上的离散点的总数与前引导车行驶轨迹上的离散点的总数相等，且车道中心线上的各个离散点与前引导车行驶轨迹上的各个离散点一一对应，然后，基于混合系数，根据相互对应的车道中心线上的一个离散点和前引导车行驶轨迹上的一个离散点，生成一个tja引导点，最终结合所有tja引导点，得到tja引导线。其中，第二预设纵向长度等于第一预设纵向长度。
[0108]
假设车道中心线和前引导车行驶轨迹上均有m个离散点，车道中心线上第m个离散点的坐标为(x
im
，y
im
)，前引导车行驶轨迹上第m个离散点的坐标为(x
im
，y
jm
)，m∈(1,2,3,...,m)，则tja引导点的坐标为：
[0109]
(x
im
,(1-factor)*y
im
+factor*y
jm
)
ꢀꢀ
(7)；
[0110]
式(7)中，factor为混合系数，x
im
为车道中心线上第m个离散点的横坐标，y
im
为车道中心线上第m个离散点的纵坐标，y
jm
为前引导车行驶轨迹上第m个位置点的纵坐标。
[0111]
本实施例通过对tja引导线前后时刻的横坐标变化做斜率限制，防止tja引导线的变化过快，有利于适应多种复杂工况使tja引导线平滑变化，进一步提高驾驶舒适性。
[0112]
基于与第一实施例相同的发明构思，第二实施例提供如图3所示的一种基于多因素混合的tja引导线生成装置，包括：启动模块21，用于当tja功能被激活时，启动对自车的横向控制；获取模块22，用于获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行
驶轨迹；计算模块23，用于根据所述车道线结构参数确定车道中心线，并计算所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；构造模块24，用于结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；生成模块25，用于基于所述混合系数，根据所述车道中心线和/或所述前引导车行驶轨迹生成tja引导线。
[0113]
在优选的实施例当中，车道线性能参数包括车道线置信度和车道线有效长度；车道线结构参数包括左车道线结构参数和右车道线结构参数，左车道线结构参数包括左车道线与自车中心的横向距离、自车相对于左车道线的航向角、左车道线的曲率、左车道线的曲率变化率，右车道线结构参数包括右车道线与自车中心的横向距离、自车相对于右车道线的航向角、右车道线的曲率、右车道线的曲率变化率。
[0114]
在优选的实施例当中，所述根据车道线结构参数确定车道中心线，具体为：根据左车道线结构参数建立左车道线的曲线方程，以及根据右车道线结构参数建立右车道线的曲线方程；结合左车道线的曲线方程和右车道线的曲线方程，建立车道中心线的曲线方程，以根据车道中心线的曲线方程确定车道中心线。
[0115]
在优选的实施例当中，车道中心线的曲线方程为：
[0116]
y＝(c0
l
+c0r)/2+(c1
l
+c1r)*x/2+(c2
l
+c2r)*x2/2+(c3
l
+c3r)*x3/2
ꢀꢀ
(8)；
[0117]
其中，y为车道中心线与自车中心的横向距离，x为左/右车道线的纵向距离；c0
l
为左车道线与自车中心的横向距离，c1
l
为自车相对于左车道线的航向角，c2
l
为左车道线的曲率，c3
l
为左车道线的曲率变化率；c0r为右车道线与自车中心的横向距离，c1r为自车相对于右车道线的航向角，c2r为右车道线的曲率，c3r为右车道线的曲率变化率。
[0118]
在优选的实施例当中，车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度为：
[0119][0120]
其中，s为车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度；n为根据第一预设纵向长度在车道中心线/前引导车行驶轨迹上选择的位置点的总数，n∈(1,2,3,...,n)，y
in
为车道中心线上第n个位置点与自车中心的横向距离，y
jn
为前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的横向距离；
[0121]
在优选的实施例当中，车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度为：
[0122][0123]
其中，s为车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度；n为根据第一预设纵向长度在车道中心线/前引导车行驶轨迹上选择的位置点的总数，n∈(1,2,3,...,n)，θ
in
为车道中心线上第n个位置点与自车中心的航向角，θ
jk
为前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的航向角。
[0124]
在优选的实施例当中，前引导车相对于自车的横向速度为：
[0125]vvrel
＝(yv(t)-yv(t-1))/tsꢀꢀ
(11)；
[0126]
其中，v
vrel
为前引导车相对于自车的横向速度；yv(t)为第t个时刻前引导车与自车中心的横向距离，yv(t-1)为第t-1个时刻前引导车与自车中心的横向距离，ts为预设周期，t∈(1,2,3,...,ts)。
[0127]
在优选的实施例当中，所述结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数，具体为：若车道线置信度达到预设车道线置信度阈值，且车道线有效长度达到预设车道线有效长度阈值，则令混合系数取值为0；若车道线置信度和车道线有效长度均为0，则令混合系数取值为1；若车道线置信度未达到预设车道线置信度阈值、车道线有效长度未达到预设车道线有效长度阈值，且车道线置信度和车道线有效长度不均为0，则基于预先定义的混合系数构造策略，结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，令混合系数取值为(0，1)中的任一值。
[0128]
在优选的实施例当中，所述基于混合系数，根据车道中心线和/或前引导车行驶轨迹生成tja引导线，具体为：当混合系数取值为0时，选择车道中心线作为tja引导线；当混合系数取值为1时，选择前引导车行驶轨迹作为tja引导线；当混合系数取值为(0，1)中的任一值时，根据第二预设纵向长度，分别对车道中心线和前引导车行驶轨迹上进行离散化处理，得到车道中心线上的若干个离散点和前引导车行驶轨迹上的若干个离散点，并基于混合系数，根据相互对应的车道中心线上的一个离散点和前引导车行驶轨迹上的一个离散点，生成一个tja引导点，以结合所有tja引导点，得到tja引导线；其中，车道中心线上的离散点的总数与前引导车行驶轨迹上的离散点的总数相等，且车道中心线上的各个离散点与前引导车行驶轨迹上的各个离散点一一对应。
[0129]
在优选的实施例当中，tja引导点为：
[0130]
(x
im
,(1-factor)*y
im
+factor*y
jm
)
ꢀꢀ
(12)；
[0131]
其中，factor为混合系数，x
im
为车道中心线上第m个离散点的横坐标，y
im
为车道中心线上第m个离散点的纵坐标，y
jm
为前引导车行驶轨迹上第m个位置点的纵坐标。
[0132]
综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：
[0133]
通过当tja功能被激活时，启动对自车的横向控制；获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行驶轨迹；根据车道线结构参数确定车道中心线，并计算车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；基于混合系数，根据车道中心线和/或前引导车行驶轨迹生成tja引导线，能够综合考虑实际应用中自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度等多个影响因素生成tja引导线，有利于适应多种复杂工况使tja引导线平滑变化，进一步提高驾驶舒适性。
[0134]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
[0135]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例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，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)或随机存储记忆体(random access memory，ram)等。

技术特征：
1.一种基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，包括：当tja功能被激活时，启动对自车的横向控制；获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行驶轨迹；根据所述车道线结构参数确定车道中心线，并计算所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；基于所述混合系数，根据所述车道中心线和/或所述前引导车行驶轨迹生成tja引导线。2.如权利要求1所述的基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，所述车道线性能参数包括车道线置信度和车道线有效长度；所述车道线结构参数包括左车道线结构参数和右车道线结构参数，所述左车道线结构参数包括左车道线与自车中心的横向距离、自车相对于左车道线的航向角、左车道线的曲率、左车道线的曲率变化率，所述右车道线结构参数包括右车道线与自车中心的横向距离、自车相对于右车道线的航向角、右车道线的曲率、右车道线的曲率变化率。3.如权利要求2所述的基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，所述根据所述车道线结构参数确定车道中心线，具体为：根据所述左车道线结构参数建立左车道线的曲线方程，以及根据所述右车道线结构参数建立右车道线的曲线方程；结合所述左车道线的曲线方程和所述右车道线的曲线方程，建立所述车道中心线的曲线方程，以根据所述车道中心线的曲线方程确定所述车道中心线。4.如权利要求3所述的基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，所述车道中心线的曲线方程为：y＝(c0
l
+c0
r
)/2+(c1
l
+c1
r
)*x/2+(c2
l
+c2
r
)*x2/2+(c3
l
+c3
r
)*x3/2；其中，y为所述车道中心线与自车中心的横向距离，x为左/右车道线的纵向距离；c0
l
为所述左车道线与自车中心的横向距离，c1
l
为所述自车相对于左车道线的航向角，c2
l
为所述左车道线的曲率，c3
l
为所述左车道线的曲率变化率；c0
r
为所述右车道线与自车中心的横向距离，c1
r
为所述自车相对于右车道线的航向角，c2
r
为所述右车道线的曲率，c3
r
为所述右车道线的曲率变化率。5.如权利要求1所述的基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度为：其中，s为所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度；n为根据第一预设纵向长度在所述车道中心线/所述前引导车行驶轨迹上选择的位置点的总数，n∈(1,2,3,...,n)，y
in
为所述车道中心线上第n个位置点与自车中心的横向距离，y
jn
为所述前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的横向距离；或者，所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度为：
其中，θ
in
为所述车道中心线上第n个位置点与自车中心的航向角，θ
jk
为所述前引导车行驶轨迹上第n个位置点与自车中心的航向角。6.如权利要求1所述的基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，所述前引导车相对于自车的横向速度为：v
vrel
＝(y
v
(t)-y
v
(t-1))/t
s
；其中，v
vrel
为所述前引导车相对于自车的横向速度；y
v
(t)为第t个时刻前引导车与自车中心的横向距离，y
v
(t-1)为第t-1个时刻前引导车与自车中心的横向距离，t
s
为预设周期，t∈(1,2,3,...,t
s
)。7.如权利要求2所述的基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，所述结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数，具体为：若所述车道线置信度达到预设车道线置信度阈值，且所述车道线有效长度达到预设车道线有效长度阈值，则令所述混合系数取值为0；若所述车道线置信度和所述车道线有效长度均为0，则令所述混合系数取值为1；若所述车道线置信度未达到所述预设车道线置信度阈值、所述车道线有效长度未达到所述预设车道线有效长度阈值，且所述车道线置信度和所述车道线有效长度不均为0，则基于预先定义的混合系数构造策略，结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，令所述混合系数取值为(0，1)中的任一值。8.如权利要求7所述的基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，所述基于所述混合系数，根据所述车道中心线和/或所述前引导车行驶轨迹生成tja引导线，具体为：当所述混合系数取值为0时，选择所述车道中心线作为所述tja引导线；当所述混合系数取值为1时，选择所述前引导车行驶轨迹作为所述tja引导线；当所述混合系数取值为(0，1)中的任一值时，根据第二预设纵向长度，分别对所述车道中心线和所述前引导车行驶轨迹上进行离散化处理，得到所述车道中心线上的若干个离散点和所述前引导车行驶轨迹上的若干个离散点，并基于所述混合系数，根据相互对应的所述车道中心线上的一个离散点和所述前引导车行驶轨迹上的一个离散点，生成一个tja引导点，以结合所有所述tja引导点，得到所述tja引导线；其中，所述车道中心线上的离散点的总数与所述前引导车行驶轨迹上的离散点的总数相等，且所述车道中心线上的各个离散点与所述前引导车行驶轨迹上的各个离散点一一对应。9.如权利要求8所述的基于多因素混合的tja引导线生成方法，其特征在于，所述tja引导点为：(x
im
,(1-factor)*y
im
+factor*y
jm
)；其中，factor为所述混合系数，x
im
为所述车道中心线上第m个离散点的横坐标，y
im
为所述车道中心线上第m个离散点的纵坐标，y
jm
为所述前引导车行驶轨迹上第m个位置点的纵坐标。10.一种基于多因素混合的tja引导线生成装置，其特征在于，包括：
启动模块，用于当tja功能被激活时，启动对自车的横向控制；获取模块，用于获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行驶轨迹；计算模块，用于根据所述车道线结构参数确定车道中心线，并计算所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；构造模块，用于结合所述自车车速、所述车道线性能参数、所述车道中心线与所述前引导车行驶轨迹的重合度、所述前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；生成模块，用于基于所述混合系数，根据所述车道中心线和/或所述前引导车行驶轨迹生成tja引导线。

技术总结
本发明公开了一种基于多因素混合的TJA引导线生成方法及装置。本发明通过当TJA功能被激活时，启动对自车的横向控制；获取自车车速、车道线性能参数、车道线结构参数、前引导车行驶轨迹；根据车道线结构参数确定车道中心线，并计算车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度和前引导车相对于自车的横向速度；结合自车车速、车道线性能参数、车道中心线与前引导车行驶轨迹的重合度、前引导车相对于自车的横向速度，构造混合系数；基于混合系数，根据车道中心线和/或前引导车行驶轨迹生成TJA引导线，能够综合考虑实际应用中的多个影响因素生成TJA引导线，有利于适应多种复杂工况使TJA引导线平滑变化，进一步提高驾驶舒适性。进一步提高驾驶舒适性。进一步提高驾驶舒适性。


技术研发人员：王辉 刘国清 杨广 王启程 张顺杰
受保护的技术使用者：上海佑觑信息科技有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/6/26