CN109739231A - 自动驾驶充电车停车控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动驾驶充电车停车控制方法及系统，方法包括：自动驾驶充电车接收服务器发送的停车指示信息；根据自动驾驶充电车的当前位置信息、目标停车位置信息、航向生成第一停车路径；根据第一停车路径行驶过程中，获取车辆行驶区域的环境信息，根据环境信息判断第一停车路径上是否存在障碍物；如果是，则获取障碍物位置信息；确定多个第一索引点的位置信息和多个第二索引点的位置信息；设定所有第一索引点和第二索引点的优先级，根据优先级确定第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息；生成自动驾驶充电车第二停车路径；根据第二停车路径生成横向控制信息和纵向控制信息；根据横向控制信息和纵向控制信息行驶到目标停车位置。

Description

自动驾驶充电车停车控制方法及系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种自动驾驶充电车停车控制方法及系统。

背景技术

自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。

自动驾驶汽车由于不依靠人工控制，需要后台服务器监控车辆的状态，随时补充电量，避免影响执行行驶任务。由于固定充电地点数量有限，需要自动驾驶充电车作为移动充电站对固定充电站进行补充。自动驾驶充电车需要停靠在指定的停车区域，包括停车场、小区停车位等。由于停车区域空间有限，停放车辆较多，车辆之间空间较小，为了保证安全，需要对车辆进行精准控制。因此，需要一种自动驾驶充电车停车控制方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种自动驾驶充电车停车控制方法及系统。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种自动驾驶充电车停车控制方法，包括：

自动驾驶充电车接收服务器发送的停车指示信息，所述停车指示信息包含目标停车位置信息和航向；

根据所述自动驾驶充电车的当前位置信息、所述目标停车位置信息、航向生成第一停车路径；

根据所述第一停车路径行驶过程中，获取所述车辆行驶区域的环境信息，根据所述环境信息判断所述第一停车路径上是否存在障碍物；

如果是，则获取障碍物位置信息；

根据所述自动驾驶充电车的航向、所述目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息；

根据所述航向的法向、所述目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息；

根据所述自动驾驶充电车的当前位置信息与所述第一索引点、第二索引点的距离设定所有所述第一索引点和所述第二索引点的优先级，根据所述优先级确定第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息；

根据所述当前位置信息、所述障碍物位置信息、所述第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息生成所述自动驾驶充电车的第二停车路径；

根据所述第二停车路径生成横向控制信息和纵向控制信息；

根据所述横向控制信息和纵向控制信息行驶到所述目标停车位置。

进一步的，所述方法还包括：

当所述航向上不存在障碍物时，所述自动驾驶充电车根据所述第一停车路径行驶到所述目标停车位置。

进一步的，所述获取所述车辆行驶区域的环境信息，根据所述环境信息判断所述第一停车路径上是否存在障碍物具体包括：

利用所述自动驾驶充电车上安装的摄像头、激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达获取所述环境信息；

对所述环境信息进行解析，并判断车辆行驶的第一停车路径上是否存在障碍物。

进一步的，所述根据所述自动驾驶充电车的航向、所述目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息具体包括：

将所述目标停车位置作为起始位置，在车辆行驶区域内沿所述航向按照预设间距设置多个第一索引点。

进一步的，所述根据所述航向的法向、所述目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息具体包括：

将所述目标停车位置作为起始位置，在车辆行驶区域内沿所述航向的法向按照预设间距设置多个第二索引点。

进一步的，所述根据所述自动驾驶充电车的当前位置信息与所述第一索引点、第二索引点的距离设定所有所述第一索引点和所述第二索引点的优先级具体包括：

按照所述当前位置与所述第一索引点、第二索引点的距离由近及远的顺序对应设置从高到低的优先级。

进一步的，所述横向控制信息具体包括车轮转角控制信息；所述纵向控制信息具体包括档位控制信息和速度控制信息。

进一步的，在根据所述横向控制信息和纵向控制信息行驶到所述目标停车位置之后，所述方法还包括：

所述自动驾驶充电车向所述服务器发送停车完成信息；

所述服务器根据所述停车完成信息获取所述自动驾驶充电车的ID信息和剩余电量信息；

将所述ID信息、剩余电量信息以及停车位置信息生成自动驾驶充电车信息列表。

进一步的，所述方法还包括：

所述服务器接收自动驾驶车辆发送的充电请求信息，所述充电请求信息中包含请求车辆位置信息；

在所述自动驾驶充电车信息列表中查询距离所述请求车辆位置信息距离最近的自动驾驶充电车的停车位置信息，并发送至所述自动驾驶车辆。

第二方面，本发明提供了一种自动驾驶充电车停车控制系统，本发明实施例涉及的服务器、自动驾驶充电车和自动驾驶车辆。

本发明提供的自动驾驶充电车停车控制方法及系统，自动驾驶充电车接收服务器发送的停车指示信息，停车指示信息包含目标停车位置信息和航向；根据自动驾驶充电车的当前位置信息、目标停车位置信息、航向生成第一停车路径；根据第一停车路径行驶过程中，获取车辆行驶区域的环境信息，根据环境信息判断第一停车路径上是否存在障碍物；如果是，则获取障碍物位置信息；根据自动驾驶充电车的航向、目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息；根据航向的法向、目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息；根据自动驾驶充电车的当前位置信息与第一索引点、第二索引点的距离设定所有第一索引点和第二索引点的优先级，根据优先级确定第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息；根据当前位置信息、障碍物位置信息、第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息生成自动驾驶充电车的第二停车路径；根据第二停车路径生成横向控制信息和纵向控制信息；根据横向控制信息和纵向控制信息行驶到目标停车位置。本发明提供的方法及系统，通过设置第一索引点、第二索引点对车辆进行引导，辅助生成停车路径，从而实现精确泊车。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的自动驾驶充电车停车控制方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的自动驾驶充电车停车位置示意图；

图3为本发明实施例二提供的自动驾驶充电车停车控制系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明技术方案中的自动驾驶充电车和自动驾驶车辆通过车载终端实现各个模块的控制以及与服务器进行信息交互，能够通过激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达、摄像头等传感器感知周围环境并实现自动驾驶，按照预先设定的行驶路径行驶到指定地点。自动驾驶充电车能够为自动驾驶车辆进行充电。

本发明技术方案的应用场景为自动驾驶充电车在进行泊车时，判断航向上是否存在障碍物，根据不同的情况采用不同的方式规划泊车路径，保证车辆精确泊车。

图1为本发明实施例一提供的自动驾驶充电车停车控制方法流程图。如图1所示，具体包括如下步骤：

步骤101，自动驾驶充电车接收服务器发送的停车指示信息，停车指示信息包含目标停车位置信息和航向；

服务器为自动驾驶充电车运营商管理服务器，可以是单个服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群，如果是单个服务器，则该单个服务器管理所有自动驾驶充电车，所有自动驾驶充电车注册到服务器之后，服务器可以和所有自动驾驶充电车进行指令和数据交互；如果是多个服务器组成的服务器集群，则通过一个总服务器管理多个子服务器，总服务器为每个子服务器设定权限，每个子服务器根据总服务器设定的权限管理对应数量的自动驾驶充电车，和有管理权限的自动驾驶充电车进行指令和数据交互。

服务器向自动驾驶充电车发送停车指示信息指示充电车目标停车位置和航向，航向具体为车辆的行驶方向，自动驾驶充电车根据服务器的指示准备规划停车路径。

步骤102，根据自动驾驶充电车的当前位置信息、目标停车位置信息、航向生成第一停车路径。

利用路径规划算法从车辆的当前位置到目标停车位置规划一条行驶路径，并对规划出的路径进行平滑处理，以满足车辆运动学约束。

步骤103，根据第一停车路径行驶过程中，获取车辆行驶区域的环境信息，根据环境信息判断第一停车路径上是否存在障碍物；

具体的，自动驾驶充电车在根据第一停车路径行驶过程中，通过车体上安装的摄像头、激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达等传感器采集车辆行驶区域的环境信息；对环境信息进行解析，并判断车辆行驶的第一停车路径上是否存在障碍物。此处，障碍物具体可以是固定障碍物，或者车辆在停车过程中该障碍物位置不变。因为航向上的固定障碍物影响自动驾驶充电车按照预先规划的第一停车路径停车，需要生成新的停车路径。如图2所示，车辆行驶的航向上存在影响车辆泊车的障碍物。

当存在障碍物时，执行步骤104；否则，执行步骤110。

步骤104，获取障碍物位置信息；

具体的，自动驾驶充电车通过车体上安装的激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达等传感器获取障碍物和自车的相对距离，根据自车位置和相对距离确定障碍物的位置信息。障碍物的位置信息具体包括障碍物所处位置的经纬度信息。

步骤105，根据自动驾驶充电车的航向、目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息；

自动驾驶充电车通过车体上安装的摄像头、激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达等传感器确定行驶区域后，将目标停车位置作为起始位置，在车辆行驶区域内沿航向按照预设间距设置多个第一索引点，确定第一索引点的位置，如图2所示。

步骤106，根据航向的法向、目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息；

将目标停车位置作为起始位置，在车辆行驶区域内沿航向的法向按照预设间距设置多个第二索引点，确定第二索引点的位置，如图2所示。

步骤105、106的执行顺序不分先后，可以进行调整，本实施例仅提出一种实施方式，对此不进行限定。

设置第一索引点、第二索引点的目的是停车路径规划时对车辆进行引导，便于进行精确泊车。

步骤107，根据自动驾驶充电车的当前位置信息与第一索引点、第二索引点的距离设定所有第一索引点和第二索引点的优先级，根据优先级确定第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息；

按照当前位置与第一索引点、第二索引点的距离由近及远的顺序对应设置从高到低的优先级。距离当前位置较近的第一索引点、第二索引点设置较高的优先级，反之，设置较低的优先级。将第一索引点中优先级最高的作为第一目标索引点，将第二索引点中优先级最高的作为第二目标索引点。

由于车辆运动学约束以及障碍物距离目标停车位置较近，使车辆无法直接停到目标停车位置，因此需要选择优先级较高并且车辆能够直接停到该位置的第一目标索引点、第二目标索引点，目标索引点的选取还要考虑到车辆的航向，从而保证车辆正好停在目标停车位置不会出现歪斜。

步骤108，根据当前位置信息、障碍物位置信息、第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息生成自动驾驶充电车的第二停车路径；

利用路径规划算法进行路径规划，根据车辆当前位置、第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置规划新的停车路径，车辆首先行驶到第二目标索引点，再行驶到第一目标索引点，最终到达目标停车位置，同时还要考虑障碍物的位置，行车时需要绕开障碍物，避免发生碰撞。

步骤109，根据第二停车路径生成横向控制信息和纵向控制信息；根据横向控制信息和纵向控制信息行驶到目标停车位置。

其中，横向控制信息具体包括车轮转角控制信息；纵向控制信息具体包括档位控制信息和速度控制信息。通过车轮转角控制信息对车辆进行横向控制，通过档位控制信息控制车辆切换档位，通过速度控制信息控制车辆行驶的速度，最终控制车辆行驶到目标停车位置上停车。

步骤110，自动驾驶充电车根据第一停车路径行驶到所述目标停车位置。

当车辆的航向上不存在障碍物时，车辆不需要重新规划路径，只需要按照之前规划的第一停车路径行驶到目标停车位置。

在一个具体的实施例中，还包括服务器对自动驾驶充电车的状态进行统计，生成状态列表的步骤，具体包括：

自动驾驶充电车向服务器发送停车完成信息；服务器根据停车完成信息获取自动驾驶充电车的ID信息和剩余电量信息；将ID信息、剩余电量信息以及停车位置信息生成自动驾驶充电车信息列表。

在另一个具体的实施例中，自动驾驶车辆需要进行充电时，向服务器发送充电请求，服务器接收自动驾驶车辆发送的充电请求信息，充电请求信息中包含请求车辆位置信息；在自动驾驶充电车信息列表中查询距离请求车辆位置信息距离最近的自动驾驶充电车的停车位置信息，并发送至自动驾驶车辆。自动驾驶车辆根据当前位置和充电车的停车位置规划行驶路径，按照行驶路径行驶到充电车所在的位置进行充电。

本发明提供的自动驾驶充电车停车控制方法，自动驾驶充电车接收服务器发送的停车指示信息，停车指示信息包含目标停车位置信息和航向；根据自动驾驶充电车的当前位置信息、目标停车位置信息、航向生成第一停车路径；根据第一停车路径行驶过程中，获取车辆行驶区域的环境信息，根据环境信息判断第一停车路径上是否存在障碍物；如果是，则获取障碍物位置信息；根据自动驾驶充电车的航向、目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息；根据航向的法向、目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息；根据自动驾驶充电车的当前位置信息与第一索引点、第二索引点的距离设定所有第一索引点和第二索引点的优先级，根据优先级确定第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息；根据当前位置信息、障碍物位置信息、第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息生成自动驾驶充电车的第二停车路径；根据第二停车路径生成横向控制信息和纵向控制信息；根据横向控制信息和纵向控制信息行驶到目标停车位置。本发明提供的方法，通过设置第一索引点、第二索引点对车辆进行引导，辅助生成停车路径，从而实现精确泊车。

图3为本发明实施例二提供的自动驾驶充电车停车控制系统示意图。如图3所示，系统包括：服务器1、多个自动驾驶充电车2(充电车21、充电车22…充电车2m)和自动驾驶车辆3(车辆31、车辆32…车辆3n)；

自动驾驶充电车2接收服务器1发送的停车指示信息，停车指示信息包含目标停车位置信息和航向；根据自动驾驶充电车2的当前位置信息、目标停车位置信息、航向生成第一停车路径；根据第一停车路径行驶过程中，获取车辆行驶区域的环境信息，根据环境信息判断航向上是否存在障碍物；如果是，则获取障碍物位置信息；根据自动驾驶充电车2的航向、目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息；根据航向的法向、目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息；根据自动驾驶充电车2的当前位置信息与第一索引点、第二索引点的距离设定所有第一索引点和第二索引点的优先级，根据优先级确定第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息；根据当前位置信息、障碍物位置信息、第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息生成自动驾驶充电车2的第二停车路径；根据第二停车路径生成横向控制信息和纵向控制信息；根据横向控制信息和纵向控制信息行驶到目标停车位置。

自动驾驶充电车2向服务器1发送停车完成信息；服务器1根据停车完成信息获取自动驾驶充电车2的ID信息和剩余电量信息；将ID信息、剩余电量信息以及停车位置信息生成自动驾驶充电车2信息列表。服务器1接收自动驾驶车辆3发送的充电请求信息，充电请求信息中包含请求车辆位置信息；在自动驾驶充电车2信息列表中查询距离请求车辆位置信息距离最近的自动驾驶充电车2的停车位置信息，并发送至自动驾驶车辆3。

本申请实施例二提供的自动驾驶充电车停车控制系统的具体工作过程和实施例一提供的自动驾驶充电车停车控制方法对应，此处不再赘述。

本发明提供的自动驾驶充电车停车控制系统，自动驾驶充电车接收服务器发送的停车指示信息，停车指示信息包含目标停车位置信息和航向；根据自动驾驶充电车的当前位置信息、目标停车位置信息、航向生成第一停车路径；根据第一停车路径行驶过程中，获取车辆行驶区域的环境信息，根据环境信息判断第一停车路径上是否存在障碍物；如果是，则获取障碍物位置信息；根据自动驾驶充电车的航向、目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息；根据航向的法向、目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息；根据自动驾驶充电车的当前位置信息与第一索引点、第二索引点的距离设定所有第一索引点和第二索引点的优先级，根据优先级确定第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息；根据当前位置信息、障碍物位置信息、第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息生成自动驾驶充电车的第二停车路径；根据第二停车路径生成横向控制信息和纵向控制信息；根据横向控制信息和纵向控制信息行驶到目标停车位置。本发明提供的系统，通过设置第一索引点、第二索引点对车辆进行引导，辅助生成停车路径，从而实现精确泊车。

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)

1.一种自动驾驶充电车停车控制方法，其特征在于，所述方法包括：

自动驾驶充电车接收服务器发送的停车指示信息，所述停车指示信息包含目标停车位置信息和航向；

根据所述自动驾驶充电车的当前位置信息、所述目标停车位置信息、航向生成第一停车路径；

根据所述第一停车路径行驶过程中，获取所述车辆行驶区域的环境信息，根据所述环境信息判断所述第一停车路径上是否存在障碍物；

如果是，则获取障碍物位置信息；

根据所述自动驾驶充电车的航向、所述目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息；

根据所述航向的法向、所述目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息；

根据所述自动驾驶充电车的当前位置信息与所述第一索引点、第二索引点的距离设定所有所述第一索引点和所述第二索引点的优先级，根据所述优先级确定第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息；

根据所述当前位置信息、所述障碍物位置信息、所述第一目标索引点的位置信息、第二目标索引点的位置信息生成所述自动驾驶充电车的第二停车路径；

根据所述第二停车路径生成横向控制信息和纵向控制信息；

根据所述横向控制信息和纵向控制信息行驶到所述目标停车位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述航向上不存在障碍物时，所述自动驾驶充电车根据所述第一停车路径行驶到所述目标停车位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述车辆行驶区域的环境信息，根据所述环境信息判断所述第一停车路径上是否存在障碍物具体包括：

利用所述自动驾驶充电车上安装的摄像头、激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达获取所述环境信息；

对所述环境信息进行解析，并判断车辆行驶的第一停车路径上是否存在障碍物。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述自动驾驶充电车的航向、所述目标停车位置信息在车辆行驶区域内确定多个第一索引点的位置信息具体包括：

将所述目标停车位置作为起始位置，在车辆行驶区域内沿所述航向按照预设间距设置多个第一索引点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述航向的法向、所述目标停车位置信息确定多个第二索引点的位置信息具体包括：

将所述目标停车位置作为起始位置，在车辆行驶区域内沿所述航向的法向按照预设间距设置多个第二索引点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述自动驾驶充电车的当前位置信息与所述第一索引点、第二索引点的距离设定所有所述第一索引点和所述第二索引点的优先级具体包括：

按照所述当前位置与所述第一索引点、第二索引点的距离由近及远的顺序对应设置从高到低的优先级。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横向控制信息具体包括车轮转角控制信息；所述纵向控制信息具体包括档位控制信息和速度控制信息。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述横向控制信息和纵向控制信息行驶到所述目标停车位置之后，所述方法还包括：

所述自动驾驶充电车向所述服务器发送停车完成信息；

所述服务器根据所述停车完成信息获取所述自动驾驶充电车的I D信息和剩余电量信息；

将所述I D信息、剩余电量信息以及停车位置信息生成自动驾驶充电车信息列表。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述服务器接收自动驾驶车辆发送的充电请求信息，所述充电请求信息中包含请求车辆位置信息；

在所述自动驾驶充电车信息列表中查询距离所述请求车辆位置信息距离最近的自动驾驶充电车的停车位置信息，并发送至所述自动驾驶车辆。

10.一种自动驾驶充电车停车控制系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1-9任一项所述的服务器、自动驾驶充电车和权利要求9所述的自动驾驶车辆。