CN109927717B - 泊车轨迹的确定方法、装置及智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种泊车轨迹的确定方法、装置及智能终端，其中，该方法首先获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；以目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；将原点和起始位置分别作为第一匀速段轨迹和第二匀速段轨迹的起点；根据预设的第一圆心点和第一半径确定第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；根据上述匀速段轨迹参数和前轮转角，确定第一、第二圆弧段轨迹参数；根据上述匀速段轨迹参数和圆弧段轨迹参数，确定第一、第二圆弧段轨迹的终点的方位角和第二匀速段轨迹的终点的方位角；基于各个方位角确定泊车轨迹。本发明的泊车轨迹根据车辆起始位置进行相应的调整，以使泊车轨迹更加灵活，同时更加符合实际驾驶员的泊车过程。

Description

泊车轨迹的确定方法、装置及智能终端

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，尤其是涉及一种泊车轨迹的确定方法、装置及智能终端。

背景技术

国内外学者对于自动泊车算法的研究主要针对于泊车路径规划和泊车路径跟踪两方面。在路径规划方面，早期采用两段相切圆弧或者是圆弧—直线—圆弧组成一条曲率不连续的泊车路径；为了解决泊车路径曲率不连续的问题，基于贝塞尔曲线、B样条曲线、回旋曲线等曲率连续的泊车路径生成方法相继被提出，目前连续泊车路径算法会大大增加泊车算法的复杂度，而且方法中的泊车路径过于死板，缺乏灵活性，且车辆始终处于较大的方向盘转角下，对车辆的转向系统有较大的考验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种泊车轨迹的确定方法、装置及智能终端，以提高泊车轨迹的灵活性，同时使泊车轨迹更加符合实际驾驶员的泊车过程。

第一方面，本发明实施例提供了一种泊车轨迹的确定方法，该方法包括：获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；

以目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；其中，设置待泊车车辆的泊车轨迹处于平面直角坐标系的第一象限；

将原点和起始位置分别作为预设的第一匀速段轨迹的起点和预设的第二匀速段轨迹的起点；其中，第二匀速段轨迹的终点的横坐标小于第二匀速段轨迹的起点的横坐标；

基于该平面直角坐标系、预设的第一圆心点和预设的第一半径，确定泊车轨迹中的第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；第一匀速段轨迹参数包括第一匀速段轨迹的终点的方位角、第一圆心点分别与原点和第一匀速段轨迹的终点连线之间的夹角；第二匀速段轨迹参数包括第二匀速段轨迹的终点的方位角；其中，第一圆心点为以第一匀速段轨迹的终点为起点的第一圆弧段轨迹的圆心；第一半径为第一圆弧段的半径；第一圆心点的纵坐标大于第一匀速段轨迹的终点的纵坐标；

获取待泊车车辆在第二匀速段轨迹的终点处的前轮转角；

基于第一匀速段轨迹参数、第二匀速段轨迹参数和前轮转角，确定第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数；其中，第一圆弧段轨迹参数包括第一圆心角和第一圆心点的位置；第一圆心角为第一圆弧段轨迹的圆心角；第二圆弧段轨迹参数包括第二圆心点、第二半径和第二圆心角；第二圆心点为以第二匀速段轨迹的终点为起点的第二圆弧段轨迹的圆心，且第二圆心点的位置与第二匀速段轨迹的终点处的车辆前轮转角相关；第二半径为第二圆心点与第二匀速段轨迹的终点之间的距离；第二圆心点的纵坐标小于第二匀速段轨迹的终点的纵坐标；第二圆弧段轨迹的终点的横坐标大于第一圆弧段轨迹的终点的横坐标；

根据第一匀速段轨迹参数、第二匀速段轨迹参数、第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数，确定第一圆弧段轨迹的终点的方位角、第二匀速段轨迹的终点的方位角和第二圆弧段轨迹的终点的方位角；

基于上述各个方位角确定泊车轨迹。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述确定第一圆弧段轨迹的终点的方位角、第二匀速段轨迹的终点的方位角和第二圆弧段轨迹的终点的方位角的步骤，包括：将第一圆弧段轨迹的圆心角和第一匀速段轨迹的终点的方位角之和作为第一圆弧段轨迹的终点的方位角；将第一圆弧段轨迹的圆心角和第二圆弧段轨迹的圆心角的差值的一半与第一匀速段轨迹的终点的方位角之和作为第二匀速段轨迹的终点的方位角；将第二圆弧段轨迹的圆心角和第二匀速段轨迹的终点的方位角之和作为第二圆弧段轨迹的终点的方位角。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述基于各个方位角确定泊车轨迹的步骤，包括：根据第一圆弧段轨迹的终点的方位角和第一圆心角，以第一匀速段轨迹的终点为起点绘制第一圆弧段轨迹；根据第二圆弧段轨迹的终点的方位角和第二圆心角，以第二匀速段轨迹的终点为起点绘制第二圆弧段轨迹；将第一圆弧段轨迹的终点作为预设的第三匀速段轨迹的起点，通过第一匀速段轨迹的参数和第一圆弧段轨迹的参数，确定第三匀速段轨迹；将第二圆弧段轨迹的终点作为预设的第四匀速段轨迹的起点，通过第二匀速段轨迹的参数和第二圆弧段轨迹的参数，确定第四匀速段轨迹；将第一匀速段轨迹、第一圆弧段轨迹、第三匀速段轨迹、第四匀速段轨迹、第二圆弧段轨迹和第二匀速段轨迹依次连接形成泊车轨迹。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置的步骤，包括：通过车辆的惯性导航仪和雷达测量待泊车车辆的位置信息，得到待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述将第一圆弧段轨迹的终点作为预设的第三匀速段轨迹的起点，通过第一匀速段轨迹的参数和第一圆弧段轨迹的参数，确定第三匀速段轨迹的步骤，包括：获取第一匀速段轨迹参数中的原点和第一匀速段轨迹的终点连线之间的夹角α、第一圆弧段轨迹参数中的第一半径R_C1、第一圆心角η₁、第一圆心点的位置在直角坐标系中的横坐标C_1X和纵坐标C_1Y；基于计算方程

得到第三匀速段轨迹的终点D的横坐标D_X和纵坐标D_Y；其中，γ为第一圆心点与第一匀速段轨迹的连线与沿纵轴负方向的射线之间的夹角；根据第一圆弧段轨迹的终点和第三匀速段轨迹的终点，确定第三匀速段的轨迹。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述第一圆心角η₁和第二圆心角η₂关系，表示为2Ψ_A+η₁＝2Ψ_Gω+η₂，其中，Ψ_A为第一匀速段轨迹的终点的方位角，Ψ_A为预设的已知量；Ψ_Gω为前轮转角为ω时，第二匀速段轨迹的方位角，其中，预先存储有每个ω对应的Ψ_Gω，ω得取值范围为1到30之间的整数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述第一圆心角η₁和第二圆心角η₂，通过下式获得：

其中，E_X为起始位置E点在平面直角坐标系中的横坐标，E_Y为E点在平面直角坐标系中的纵坐标，C_2X为第二圆心点的横坐标，C_2Y为第二圆心点的纵坐标，R_C2为第二半径，α_ω为泊车的车辆在前轮转角为ω时第二圆心点分别与起始位置和第二匀速段轨迹终点的连线的夹角，γ_ω为第二圆心点与第二匀速段轨迹的终点的连线与沿纵轴负方向的射线之间的夹角；η₁、η₂和ω为未知量，Ψ_A、E_X和E_Y为已知量，C_2X、C_2Y、R_C2、γ_ω、α_ω和Ψ_Gω通过ω的函数表示。

第二方面，本发明实施例还提供一种泊车路径的确定装置，包括：

位置获取模块，用于获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；

建立模块，用于以目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；其中，设置待泊车车辆的泊车轨迹处于平面直角坐标系的第一象限；

起点确定模块，用于将原点和起始位置分别作为预设的第一匀速段轨迹的起点和预设的第二匀速段轨迹的起点；其中，第二匀速段轨迹的终点的横坐标小于第二匀速段轨迹的起点的横坐标；

匀速段参数确定模块，用于基于平面直角坐标系、预设的第一圆心点和预设的第一半径，确定泊车轨迹中的第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；第一匀速段轨迹参数包括第一匀速段轨迹的终点的方位角、第一圆心点分别与原点和第一匀速段轨迹的终点连线之间的夹角；第二匀速段轨迹参数包括第二匀速段轨迹的终点的方位角；其中，第一圆心点为以第一匀速段轨迹的终点为起点的第一圆弧段轨迹的圆心；第一半径为第一圆弧段的半径；第一圆心点的纵坐标大于第一匀速段轨迹的终点的纵坐标；

前轮转角获取模块，用于获取待泊车车辆在第二匀速段轨迹的终点处的前轮转角；

圆弧段参数确定模块，用于基于第一匀速段轨迹参数、第二匀速段轨迹参数和前轮转角，确定第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数；其中，第一圆弧段轨迹参数包括第一圆心角和第一圆心点的位置；第一圆心角为第一圆弧段轨迹的圆心角；第二圆弧段轨迹参数包括第二圆心点、第二半径和第二圆心角；第二圆心点为以第二匀速段轨迹的终点为起点的第二圆弧段轨迹的圆心，且第二圆心点的位置与第二匀速段轨迹的终点处的车辆前轮转角相关；第二半径为第二圆心点与第二匀速段轨迹的终点之间的距离；第二圆心点的纵坐标小于第二匀速段轨迹的终点的纵坐标；第二圆弧段轨迹的终点的横坐标大于第一圆弧段轨迹的终点的横坐标；

方位角确定模块，用于根据第一匀速段轨迹参数、第二匀速段轨迹参数、第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数，确定第一圆弧段轨迹的终点的方位角、第二匀速段轨迹的终点的方位角和第二圆弧段轨迹的终点的方位角；

轨迹确定模块，用于基于各个方位角确定泊车轨迹。

第三方面，本发明实施例还提供一种智能终端，包括处理器和存储器；存储器上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行第一方面的方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面的方法的步骤。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供了一种泊车轨迹的确定方法、装置及智能终端，其中，该方法首先获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；以目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；将原点和起始位置分别作为第一匀速段轨迹和第二匀速段轨迹的起点；根据预设的第一圆心点和第一半径确定第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；根据上述匀速段轨迹参数和前轮转角，确定第一、第二圆弧段轨迹参数；根据上述匀速段轨迹参数和圆弧段轨迹参数，确定第一、第二圆弧段轨迹的终点的方位角和第二匀速段轨迹的终点的方位角；基于各个方位角确定泊车轨迹。本发明的泊车轨迹根据车辆起始位置进行相应的调整，以使泊车轨迹更加灵活，同时更加符合实际驾驶员的泊车过程。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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示出了本发明实施例所提供的一种泊车轨迹的确定方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的第一匀速段轨迹在平面直角坐标系中的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种泊车轨迹的示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的另一种泊车轨迹的确定方法的流程图；

图5示出了本发明实施例所提供的一种泊车轨迹的确定装置的结构示意图；

图6示出了本发明实施例所提供的一种智能终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

现有技术中泊车路径的形状固定不变且缺乏灵活性，基于此，本发明实施例提供的一种泊车轨迹的确定方法、装置及智能终端，可以应用于车辆自动驾驶中的泊车或者路径规划场景中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种泊车轨迹的确定方法进行详细介绍。

参见图1所示的一种泊车轨迹的确定方法的流程图，该方法的具体步骤包括：

步骤S102，获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；

通过车辆的惯性导航仪和雷达测量待泊车车辆的位置信息，得到待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；其中，待泊车辆的位置信息通常为该车辆在泊车场景中的地理位置坐标(相当于上述起始位置)和在泊车场景中搜索到的停车车位(相当于上述泊车目标位置)。

例如，在车辆启动自动泊车模式后，该车辆的雷达自动进入工作状态，以搜索可行停车空间；搜索到合适的停车车位后，车辆停车进入泊车准备阶段，此时，车辆的惯性导航仪可以计算得到泊车轨迹的起始位置和泊车目标位置。

步骤S104，以目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；其中，设置待泊车车辆的泊车轨迹处于平面直角坐标系的第一象限；

在平面直角坐标系中，目标位置为原点，那么泊车轨迹在横、纵向的偏移量即为车辆起始位置的横纵坐标值。

上述车辆的泊车轨迹分为匀速段轨迹和圆弧段轨迹；其中，匀速段轨迹分为四段，分别为第一匀速段轨迹、第二匀速段轨迹、第三匀速段轨迹和第四匀速段轨迹；圆弧段轨迹分为两段，分别为第一圆弧段轨迹和第二圆弧段轨迹。

上述第一匀速段轨迹和第三匀速段轨迹对称的分布在第一圆弧段轨迹的两端，因此，只要求出第一圆弧段轨迹和第一匀速段轨迹的参数，就可得到第三匀速段轨迹的参数；同理，上述第二匀速段轨迹和第四匀速段轨迹对称的分布在第二圆弧段轨迹的两端，因此，只要求出第二圆弧段轨迹和第二匀速段轨迹的参数，就可得到第四匀速段轨迹的参数。

步骤S106，将原点和起始位置分别作为预设的第一匀速段轨迹的起点和预设的第二匀速段轨迹的起点；其中，第二匀速段轨迹的终点的横坐标小于第二匀速段轨迹的起点的横坐标；

步骤S108，基于平面直角坐标系、预设的第一圆心点和预设的第一半径，确定泊车轨迹中的第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；第一匀速段轨迹参数包括第一匀速段轨迹的终点的方位角、第一圆心点分别与原点和第一匀速段轨迹的终点连线之间的夹角；第二匀速段轨迹参数包括第二匀速段轨迹的终点的方位角；其中，第一圆心点为以第一匀速段轨迹的终点为起点的第一圆弧段轨迹的圆心；第一半径为第一圆弧段的半径；第一圆心点的纵坐标大于第一匀速段轨迹的终点的纵坐标；

如图2所示，在平面直角坐标系中第一圆弧段轨迹OA的第一圆心点C₁和第一半径R_C1是预先设置的，也就是在泊车轨迹中也是固定不变的；根据第一圆心点C1和第一匀速段轨迹OA的终点A在平面直角坐标系中的位置，可以得第一匀速段轨迹OA的终点A的方位角Ψ_A，第一圆心点C1分别与原点O和第一匀速段轨迹OA的终点A连线之间的夹角α；由于每段匀速段轨迹的参数值有固定的关系或者相同，因此在平面直角坐标系中根据第一匀速段轨迹的参数可以得到第二匀速段轨迹的终点的方位角。

步骤S110，获取待泊车车辆在第二匀速段轨迹的终点处的前轮转角；

具体地，上述前轮转角可以采用间接测量方法，主要是基于检测到的转向盘转角来获取前轮转角的方法，即在车辆行驶过程中，侧向加速度小于0.4g时，前轮转角和转向盘转角保持一定的线性关系，该线性关系可以基于经验建立。

步骤S112，基于第一匀速段轨迹参数、第二匀速段轨迹参数和前轮转角，确定第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数；其中，第一圆弧段轨迹参数包括第一圆心角和第一圆心点的位置；第一圆心角为第一圆弧段轨迹的圆心角；第二圆弧段轨迹参数包括第二圆心点、第二半径和第二圆心角；第二圆心点为以第二匀速段轨迹的终点为起点的第二圆弧段轨迹的圆心，且第二圆心点的位置与第二匀速段轨迹的终点处的车辆前轮转角相关；第二半径为第二圆心点与所述第二匀速段轨迹的终点之间的距离；第二圆心点的纵坐标小于第二匀速段轨迹的终点的纵坐标；第二圆弧段轨迹的终点的横坐标大于第一圆弧段轨迹的终点的横坐标；

已知第一匀速段轨迹参数可计算得到第一圆弧段轨迹的参数，第一匀速段轨迹与第一圆弧段轨迹相连。

第二圆弧段轨迹的第二圆心点位置和第二圆心角均与车辆的前轮转角有关，因此需要获得第二匀速段轨迹的终点处的前轮转角；得到车辆的前轮转角后，则可以根据查表函数得到求解第二圆心点位置和第二圆心角所需的参数，进而得到第二圆弧段轨迹参数。

步骤S114，根据第一匀速段轨迹参数、第二匀速段轨迹参数、第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数，确定第一圆弧段轨迹的终点的方位角、第二匀速段轨迹的终点的方位角和第二圆弧段轨迹的终点的方位角；

将第一圆弧段轨迹的圆心角η₁和第一匀速段轨迹的终点的方位角Ψ_A之和作为第一圆弧段轨迹的终点的方位角；将第一圆弧段轨迹的圆心角η₂和第二圆弧段轨迹的圆心角的差值的一半与第一匀速段轨迹的终点的方位角Ψ_A之和作为第二匀速段轨迹的终点的方位角；将第二圆弧段轨迹的圆心角η₂和第二匀速段轨迹的终点的方位角之和作为第二圆弧段轨迹的终点的方位角。

步骤S116，基于各个方位角确定泊车轨迹。

具体地，根据第一圆弧段轨迹的终点的方位角和第一圆心角，以第一匀速段轨迹OA的终点A为起点绘制第一圆弧段轨迹；根据第二圆弧段轨迹的终点的方位角和第二圆心角η₂，以第二匀速段轨迹的终点为起点绘制第二圆弧段轨迹；将第一圆弧段轨迹的终点作为预设的第三匀速段轨迹的起点，通过第一匀速段轨迹的参数和第一圆弧段轨迹的参数，确定第三匀速段轨迹；将第二圆弧段轨迹的终点作为预设的第四匀速段轨迹的起点，通过第二匀速段轨迹的参数和第二圆弧段轨迹的参数，确定第四匀速段轨迹；将第一匀速段轨迹、第一圆弧段轨迹、第三匀速段轨迹、第四匀速段轨迹、第二圆弧段轨迹和第二匀速段轨迹依次连接形成泊车轨迹。

如图3所示为泊车轨迹的示意图，图3中，O点表示泊车的目标位置，E点表示泊车的起始位置，C₁表示第一圆弧段的第一圆心点，C₂表示第二圆弧段的第二圆心点，OA段表示第一匀速段轨迹，AB段表示第一圆弧段轨迹，BD段表示第三匀速段轨迹，DF段表示第四匀速段轨迹，FG段表示第二圆弧段轨迹，GE段表示第二匀速段轨迹。

进一步地，将第一圆弧段轨迹AB的终点B作为预设的第三匀速段轨迹BD的起点，通过第一匀速段轨迹OA的参数和第一圆弧段轨迹AB的参数，确定第三匀速段轨迹BD的步骤具体包括：

步骤01，获取第一匀速段轨迹OA参数中的原点O和第一匀速段轨迹OA的终点A连线之间的夹角α、第一圆弧段轨迹AB参数中的第一半径R_C1、第一圆心角η₁、第一圆心点C₁的位置在直角坐标系中的横坐标C_1X和纵坐标C_1Y；

步骤02，基于计算方程

得到第三匀速段轨迹BD的终点D的横坐标D_X和纵坐标D_Y；其中，γ为第一圆心点C₁与第一匀速段轨迹OA的连线与沿纵轴负方向的射线之间的夹角；

步骤S03，根据第一圆弧段轨迹AB的终点B和第三匀速段轨迹BD的终点D，确定第三匀速段的轨迹BD。

本发明提供了一种泊车轨迹的确定方法，该方法首先获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；以目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；将原点和起始位置分别作为第一匀速段轨迹和第二匀速段轨迹的起点；根据预设的第一圆心点和第一半径确定第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；根据上述匀速段轨迹参数和前轮转角，确定第一、第二圆弧段轨迹参数；根据上述匀速段轨迹参数和圆弧段轨迹参数，确定第一、第二圆弧段轨迹的终点的方位角和第二匀速段轨迹的终点的方位角；基于各个方位角确定泊车轨迹。

现有技术中，泊车轨迹中的匀速段轨迹是固定不变的，缺乏灵活性，而本申请中方案的泊车轨迹基于车辆起始位置计算泊车轨迹上关键点的方位角从而完成泊车路径规划，泊车轨迹更加符合车辆实际的泊车过程。

参见图4所示的另一种泊车轨迹的确定方法的流程图；该方法在图1所示方法的基础上实现，该方法的具体步骤为：

步骤S402，根据平面直角坐标系，得到第三匀速段轨迹的终点的横坐标和纵坐标的方程：

式中，α表示第一匀速段轨迹参数OA中的原点O和第一匀速段轨迹OA的终点A连线之间的夹角、R_C1表示第一半径、第一圆心点C₁的位置在直角坐标系中的横坐标C_1X和纵坐标C_1Y、η₁表示第一圆心角，其中，第一圆心角η₁为未知量，其余均为已知量。

在平面直角坐标系中，可以得到第三匀速段轨迹的终点的方位角Ψ_D与第一圆心角η₁的关系为：

Ψ_D＝2Ψ_A+η₁

其中，Ψ_A表示第一匀速段轨迹的终点的方位角。

步骤S404，在平面直角坐标系中，得到第一圆心角η₁和第二圆心角η₂关系，表示为2Ψ_A+η₁＝2Ψ_Gω+η₂，其中，Ψ_A为第一匀速段轨迹OA的终点A的方位角，Ψ_A为预设的已知量；Ψ_Gω为前轮转角为ω时，第二匀速段轨迹的GE方位角，其中，预先存储有每个ω对应的Ψ_Gω，ω得取值范围为1到30之间的整数。

在平行泊车路径规划工况且车辆起始位置与车位线平行的情况下，泊车轨迹的第一圆心角η₁和第二圆心角η₂有上述关系。

上述前轮转角ω的取值范围是固定的，通常情况下车辆的前轮转角范围的最大转角在30度左右，基于此可以提前分别计算出ω＝1，2，…，30度时匀速段轨迹中各个参数的大小，该计算过程不会运行在计算第一圆心角和第二圆心角的处理器中进行，而是作为已知信息储存在控制算法中，使用时直接调用，该操作可以提高处理器的运算速度。

步骤S406，通过上述第三匀速段轨迹的终点的横坐标和纵坐标的方程和第一圆心角第二圆心角的关系，得到，第一圆心角和第二圆心角；

得到第一圆心角η₁和第二圆心角η₂，通过下式获得：

其中，如图4所示E_X为起始位置E点在平面直角坐标系中的横坐标，E_Y为E点在平面直角坐标系中的纵坐标，C_2X为第二圆心点的横坐标，C_2Y为第二圆心点C₂的纵坐标，R_C2为第二半径，α_ω为泊车的车辆在前轮转角为ω时第二圆心点C₂分别与起始位置E和第二匀速段轨迹GE终点的连线的夹角，γ_ω为第二圆心点C₂与第二匀速段轨迹GE的终点G的连线与沿纵轴负方向的射线之间的夹角；η₁、η₂和ω为未知量，Ψ_A、E_X和E_Y为已知量，C_2X、C_2Y、R_C2、γ_ω、α_ω和Ψ_Gω通过ω的函数表示。

其中D点坐标是η₁的函数、E点是车辆起始位置(已知信息)，综上可以得到上式主要有3个未知数：η₁、η₂、ω，其余参量都可以用这3个量分别表示出来，三个方程求解三个未知数。

考虑到上述方程求解过于麻烦，可能对处理器的性能有一定要求，所以可以从预先储存在控制算法中ω＝1，2，…，30度时匀速段轨迹中各个参数的大小，进行直接调用，以节省运算时间。

当ω已知时，方程中除了E_x、E_y、η₁、η₂、D_x、D_y的量都可以通过调用之前的储存量得到，ω从1变化到30度求解出满足方程的η1、η2的近似解，从而得到3个未知量的值。

步骤S408，求解出η1、η2、ω，得到第一圆弧段轨迹OA的终点的方位角、第二匀速段轨迹GE的终点E的方位角和第二圆弧段轨迹FG的终点G的方位角，以确定泊车轨迹。

上述第一圆弧段轨迹OA的方位角相当于第一圆弧段轨迹OA的终点A处第一圆弧轨迹OA的切线与X轴的夹角；上述第二匀速段轨迹GE的终点E的方位角相当于第二匀速轨迹GE的终点E处第二匀速轨迹GE的切线与X轴的夹角；上述第二圆弧段轨迹FG的方位角相当于第二圆弧段轨迹FG的终点G处第二圆弧轨迹FG的切线与X轴的夹角。

进一步地，在开始泊车后，由车辆的惯性导航仪实时监测车辆的方位角信息，控制器由方位角信息判别车辆目前所处阶段，由车辆控制器根据目前的车速来控制方向盘转速进而实行泊车路径跟踪的目的，以确保车辆按照规划的泊车轨迹行驶。

而且，泊车轨迹由双匀速轨迹(相当于上述第一、第三匀速段轨迹和第二、第四匀速段轨迹)和圆弧轨迹(第一圆弧段轨迹和第二圆弧段轨迹)组成，当双匀速轨迹的速度同时成比例变化时，双匀速的形态不会发生变化；而车辆在作低速定半径圆周远动时，车速的大小同样不会影响圆周运动的轨迹；因此控制器可以根据车辆方位角来区分车辆所处阶段进而可以动态地调整方向盘转速来实现泊车路径跟踪。本实施例中当泊车起始位置改变时通过调整轨迹中第一圆心角和第二圆心角来改变泊车路径，以使泊车路径更加灵活，使生成的泊车路径更加符合实际情况。

对应于上述泊车轨迹的确定方法的实施例，本实施例还提供了一种泊车轨迹的确定装置，如图5所示，该装置包括：

位置获取模块50，用于获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；

建立模块51，用于以目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；其中，设置待泊车车辆的泊车轨迹处于平面直角坐标系的第一象限；

起点确定模块52，用于将原点和起始位置分别作为预设的第一匀速段轨迹的起点和预设的第二匀速段轨迹的起点；其中，第二匀速段轨迹的终点的横坐标小于第二匀速段轨迹的起点的横坐标；

匀速段参数确定模块53，用于基于平面直角坐标系、预设的第一圆心点和预设的第一半径，确定泊车轨迹中的第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；第一匀速段轨迹参数包括第一匀速段轨迹的终点的方位角、第一圆心点分别与原点和第一匀速段轨迹的终点连线之间的夹角；第二匀速段轨迹参数包括第二匀速段轨迹的终点的方位角；其中，第一圆心点为以第一匀速段轨迹的终点为起点的第一圆弧段轨迹的圆心；第一半径为第一圆弧段的半径；第一圆心点的纵坐标大于第一匀速段轨迹的终点的纵坐标；

前轮转角获取模块54，用于获取待泊车车辆在第二匀速段轨迹的终点处的前轮转角；

圆弧段参数确定模块55，用于基于第一匀速段轨迹参数、第二匀速段轨迹参数和前轮转角，确定第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数；其中，第一圆弧段轨迹参数包括第一圆心角和第一圆心点的位置；第一圆心角为第一圆弧段轨迹的圆心角；第二圆弧段轨迹参数包括第二圆心点、第二半径和第二圆心角；第二圆心点为以第二匀速段轨迹的终点为起点的第二圆弧段轨迹的圆心，且第二圆心点的位置与第二匀速段轨迹的终点处的车辆前轮转角相关；第二半径为第二圆心点与第二匀速段轨迹的终点之间的距离；第二圆心点的纵坐标小于第二匀速段轨迹的终点的纵坐标；第二圆弧段轨迹的终点的横坐标大于第一圆弧段轨迹的终点的横坐标；

方位角确定模块56，用于根据第一匀速段轨迹参数、第二匀速段轨迹参数、第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数，确定第一圆弧段轨迹的终点的方位角、第二匀速段轨迹的终点的方位角和第二圆弧段轨迹的终点的方位角；

轨迹确定模块57，用于基于各个方位角确定泊车轨迹。

本发明实施例提供的泊车轨迹的确定装置，与上述实施例提供的泊车轨迹的确定方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实施例还提供了一种与上述方法实施例相对应的一种智能终端，图6所示为一种智能终端的结构示意图，包括处理器101和存储器100；该存储器100上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器101运行时执行泊车轨迹的确定方法。

进一步，图6所示的一种服务器还包括总线102和通信接口103，处理器101、通信接口103和存储器100通过总线102连接。

其中，存储器100可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。总线102可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器100，处理器101读取存储器100中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行泊车轨迹的确定方法的步骤。

所述功能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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种泊车轨迹的确定方法，其特征在于，包括：

获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；

以所述目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；其中，设置所述待泊车车辆的泊车轨迹处于所述平面直角坐标系的第一象限；

将所述原点和所述起始位置分别作为预设的第一匀速段轨迹的起点和预设的第二匀速段轨迹的起点；其中，所述第二匀速段轨迹的终点的横坐标小于所述第二匀速段轨迹的起点的横坐标；

基于所述平面直角坐标系、预设的第一圆心点和预设的第一半径，确定所述泊车轨迹中的第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；所述第一匀速段轨迹参数包括所述第一匀速段轨迹的终点的方位角、所述第一圆心点分别与所述原点和所述第一匀速段轨迹的终点连线之间的夹角；所述第二匀速段轨迹参数包括所述第二匀速段轨迹的终点的方位角；其中，所述第一圆心点为以所述第一匀速段轨迹的终点为起点的第一圆弧段轨迹的圆心；所述第一半径为所述第一圆弧段的半径；所述第一圆心点的纵坐标大于所述第一匀速段轨迹的终点的纵坐标；

获取所述待泊车车辆在所述第二匀速段轨迹的终点处的前轮转角；

基于所述第一匀速段轨迹参数、所述第二匀速段轨迹参数和所述前轮转角，确定第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数；其中，所述第一圆弧段轨迹参数包括第一圆心角和所述第一圆心点的位置；所述第一圆心角为所述第一圆弧段轨迹的圆心角；所述第二圆弧段轨迹参数包括第二圆心点的位置、第二半径和第二圆心角；所述第二圆心点为以所述第二匀速段轨迹的终点为起点的第二圆弧段轨迹的圆心，且所述第二圆心点的位置与所述第二匀速段轨迹的终点处的车辆前轮转角相关；所述第二半径为所述第二圆心点与所述第二匀速段轨迹的终点之间的距离；所述第二圆心点的纵坐标小于所述第二匀速段轨迹的终点的纵坐标；所述第二圆弧段轨迹的终点的横坐标大于所述第一圆弧段轨迹的终点的横坐标；

根据所述第一匀速段轨迹参数、所述第二匀速段轨迹参数、所述第一圆弧段轨迹参数和所述第二圆弧段轨迹参数，确定所述第一圆弧段轨迹的终点的方位角、所述第二匀速段轨迹的终点的方位角和所述第二圆弧段轨迹的终点的方位角；

基于各个所述方位角确定所述泊车轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一圆弧段轨迹的终点的方位角、所述第二匀速段轨迹的终点的方位角和所述第二圆弧段轨迹的终点的方位角的步骤，包括：

将所述第一圆弧段轨迹的圆心角和所述第一匀速段轨迹的终点的方位角之和作为所述第一圆弧段轨迹的终点的方位角；

将所述第一圆弧段轨迹的圆心角和所述第二圆弧段轨迹的圆心角的差值的一半与所述第一匀速段轨迹的终点的方位角之和作为所述第二匀速段轨迹的终点的方位角；

将所述第二圆弧段轨迹的圆心角和所述第二匀速段轨迹的终点的方位角之和作为所述第二圆弧段轨迹的终点的方位角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各个所述方位角确定所述泊车轨迹的步骤，包括：

根据所述第一圆弧段轨迹的终点的方位角和所述第一圆心角，以所述第一匀速段轨迹的终点为起点绘制第一圆弧段轨迹；

根据所述第二圆弧段轨迹的终点的方位角和所述第二圆心角，以所述第二匀速段轨迹的终点为起点绘制第二圆弧段轨迹；

将所述第一圆弧段轨迹的终点作为预设的第三匀速段轨迹的起点，通过所述第一匀速段轨迹的参数和所述第一圆弧段轨迹的参数，确定所述第三匀速段轨迹；

将所述第二圆弧段轨迹的终点作为预设的第四匀速段轨迹的起点，通过所述第二匀速段轨迹的参数和所述第二圆弧段轨迹的参数，确定所述第四匀速段轨迹；

将所述第一匀速段轨迹、所述第一圆弧段轨迹、所述第三匀速段轨迹、所述第四匀速段轨迹、所述第二圆弧段轨迹和所述第二匀速段轨迹依次连接形成所述泊车轨迹。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置的步骤，包括：

通过车辆的惯性导航仪和雷达测量所述待泊车车辆的位置信息，得到所述待泊车车辆的起始位置和所述泊车目标位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述第一圆弧段轨迹的终点作为预设的第三匀速段轨迹的起点，通过所述第一匀速段轨迹的参数和所述第一圆弧段轨迹的参数，确定所述第三匀速段轨迹的步骤，包括：

获取所述第一匀速段轨迹参数中的第一圆心点分别与所述原点和所述第一匀速段轨迹的终点的连线之间的夹角α、所述第一圆弧段轨迹参数中的所述第一半径R_C1、所述第一圆心角η₁、所述第一圆心点的位置在直角坐标系中的横坐标C_1X和纵坐标C_1Y；

基于计算方程

得到所述第三匀速段轨迹的终点D的横坐标D_X和纵坐标D_Y；其中，γ为所述第一圆心点与第一匀速段轨迹的终点连线与沿纵轴负方向的射线之间的夹角；

根据所述第一圆弧段轨迹的终点和所述第三匀速段轨迹的终点，确定所述第三匀速段的轨迹。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一圆心角η₁和所述第二圆心角η₂关系，表示为2Ψ_A+η₁＝2Ψ_Gω+η₂，其中，Ψ_A为所述第一匀速段轨迹的终点的方位角，Ψ_A为预设的已知量；Ψ_Gω为所述前轮转角为ω时，所述第二匀速段轨迹的终点的方位角，其中，预先存储有每个ω对应的Ψ_Gω，ω得取值范围为1到30之间的整数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一圆心角η₁和所述第二圆心角η₂，通过下式获得：

其中，E_X为所述起始位置E点在所述平面直角坐标系中的横坐标，E_Y为E点在所述平面直角坐标系中的纵坐标，C_2X为所述第二圆心点的横坐标，C_2Y为所述第二圆心点的纵坐标，R_C2为所述第二半径，α_ω为泊车的车辆在前轮转角为ω时所述第二圆心点分别与所述起始位置和所述第二匀速段轨迹的终点的连线的夹角，γ_ω为所述第二圆心点与第二匀速段轨迹的终点的连线与沿纵轴负方向的射线之间的夹角；η₁、η₂和ω为未知量，Ψ_A、E_X和E_Y为已知量，C_2X、C_2Y、R_C2、γ_ω、α_ω和Ψ_Gω通过ω的函数表示。

8.一种泊车路径的确定装置，其特征在于，包括：

位置获取模块，用于获取待泊车车辆的起始位置和泊车目标位置；

建立模块，用于以所述目标位置为原点，建立泊车轨迹的平面直角坐标系；其中，设置所述待泊车车辆的泊车轨迹处于所述平面直角坐标系的第一象限；

起点确定模块，用于将所述原点和所述起始位置分别作为预设的第一匀速段轨迹的起点和预设的第二匀速段轨迹的起点；其中，所述第二匀速段轨迹的终点的横坐标小于所述第二匀速段轨迹的起点的横坐标；

匀速段参数确定模块，用于基于所述平面直角坐标系、预设的第一圆心点和预设的第一半径，确定所述泊车轨迹中的第一匀速段轨迹参数和第二匀速段轨迹参数；所述第一匀速段轨迹参数包括所述第一匀速段轨迹的终点的方位角、所述第一圆心点分别与所述原点和所述第一匀速段轨迹的终点连线之间的夹角；所述第二匀速段轨迹参数包括所述第二匀速段轨迹的终点的方位角；其中，所述第一圆心点为以所述第一匀速段轨迹的终点为起点的第一圆弧段轨迹的圆心；所述第一半径为所述第一圆弧段的半径；所述第一圆心点的纵坐标大于所述第一匀速段轨迹的终点的纵坐标；

前轮转角获取模块，用于获取所述待泊车车辆在所述第二匀速段轨迹的终点处的前轮转角；

圆弧段参数确定模块，用于基于所述第一匀速段轨迹参数、所述第二匀速段轨迹参数和所述前轮转角，确定第一圆弧段轨迹参数和第二圆弧段轨迹参数；其中，所述第一圆弧段轨迹参数包括第一圆心角和所述第一圆心点的位置；所述第一圆心角为所述第一圆弧段轨迹的圆心角；所述第二圆弧段轨迹参数包括第二圆心点的位置、第二半径和第二圆心角；所述第二圆心点为以所述第二匀速段轨迹的终点为起点的第二圆弧段轨迹的圆心，且所述第二圆心点的位置与所述第二匀速段轨迹的终点处的车辆前轮转角相关；所述第二半径为所述第二圆心点与所述第二匀速段轨迹的终点之间的距离；所述第二圆心点的纵坐标小于所述第二匀速段轨迹的终点的纵坐标；所述第二圆弧段轨迹的终点的横坐标大于所述第一圆弧段轨迹的终点的横坐标；

方位角确定模块，用于根据所述第一匀速段轨迹参数、所述第二匀速段轨迹参数、所述第一圆弧段轨迹参数和所述第二圆弧段轨迹参数，确定所述第一圆弧段轨迹的终点的方位角、所述第二匀速段轨迹的终点的方位角和所述第二圆弧段轨迹的终点的方位角；

轨迹确定模块，用于基于各个所述方位角确定所述泊车轨迹。

9.一种智能终端，其特征在于，包括处理器和存储器；

所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

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