CN110599793A - 一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统和方法。该系统包括：AVP管理系统、用户终端和车载单元，所述车载单元置于需要泊车的AVP车辆内；所述AVP管理系统包括第一通讯模块、高精度地图模块、管理模块和第一规划模块；所述用户终端包括第二通讯模块和地图模块；所述车载单元包括第三通讯模块、传感器模块、感知模块、导航定位模块、第二规划模块和控制模块。本发明通过设置专门上下车区域作为起点位置，用户只需将车辆驾驶到起点位置后下车，AVP管理系统自动完成从起点位置到停车位置的泊车过程，解决了现有AVP方案无法提供全自动的代客泊车流程的问题，从而提供了一种自动化程度高的泊车系统和方法，提高用户泊车体验。

Description

一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统和方法

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统和方法。

背景技术

GNSS：Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统。

IMU：Inertial Measurement Unit，惯性测量单元。

UWB：Ultra Wideband，一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。

RFID：Radio Frequency Identification，射频识别。

代客自主泊车(AVP)是自动驾驶行业中的热门应用场景之一。传统的代客泊车流程如下：驾驶员将车辆停泊在特定的区域后下车，经过确认驾驶员联系方式和检查车辆外观和破损情况后，由专门的代驾人员驾驶车辆驶入特定的停车场和停车位，完成一次代客泊车；需要取车时，由代驾人员驾驶车辆由停车位到驾驶员上车区域，确认无误后完成车辆和车钥匙的交接。由此流程可以看出传统的代客泊车需要专门的代客泊车人员，需要付出一定程度的人力成本。此外，传统的代客泊车也无法避免代驾人员犯错的情况，因此多雇用有丰富驾驶经验的司机作为代驾人员，进一步提高了代客泊车的人工成本。即便如此，因为代驾的原因导致车辆发生剐蹭等事故也时有发生。种种因素的限制下，代客泊车难以获得大规模的推广。虽然随着技术的进步，如今传统的代客泊车模式也有APP等新的服务载体，简化了代客泊车的流程，然而其对于人工的依赖从本质上无法改变。

近年来，众多厂商先后推出了各自的自主泊车方案，作为对传统代客泊车的补充。现今的自主泊车方案多通过在车辆上安装自主泊车系统的软硬件来实现自主泊车。自主泊车虽然在泊车时解放了驾驶员的双手，然而驾驶员需要将车辆驾驶到停车位旁边，才能触发自主泊车完成最后一步的泊车入位。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统和方法，从而构建一套从驾驶员下车到车辆进入停车位再到从停车位到驾驶员上车的全套方案，实现完全自动化的代客泊车，提高用户泊车体验。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，包括：AVP管理系统、用户终端和车载单元，所述车载单元置于需要泊车的AVP车辆内；

所述AVP管理系统包括第一通讯模块、高精度地图模块、管理模块和第一规划模块，所述通讯模块用于和用户终端及车载单元进行双向通讯，所述高精度地图模块用于存储所述AVP车辆自动驾驶所需要的高精度地图数据，所述管理模块用于管理停车场信息和AVP车辆信息，所述第一规划模块用于规划所述AVP车辆从起点位置到停车场入口的第一路径和从停车场入口到泊车触发点的第二路径，所述泊车触发点位于停车位置的前方；

所述用户终端包括第二通讯模块和地图模块，所述第二通讯模块用于和所述第一通讯模块进行双向通讯，所述地图模块用于获取地图查看指令、地图缩放指令、地图平移指令、地图搜索指令和指定停车场指令；

所述车载单元包括第三通讯模块、传感器模块、感知模块、导航定位模块、第二规划模块和控制模块，所述第三通讯模块用于和所述第一通讯模块进行双向通讯，所述传感器模块用于获取所述AVP车辆周围的传感信息，所述感知模块用于获取所述AVP车辆泊车路径上的障碍物信息和指引信息，所述导航定位模块用于为所述车载单元提供实时定位信息，所述第二规划模块用于根据所述第一路径、所述第二路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息和所述实时定位信息实时规划局部路径，所述第二规划模块还用于规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述停车位置的第三路径，所述控制模块用于根据所述局部路径实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹。

进一步地，所述系统还包括停车场触发单元；

所述停车场触发单元包括第四通讯模块和识别模块，所述第四通讯模块用于和所述第一通讯模块进行双向通讯，所述识别模块用于识别所述AVP车辆。

进一步地，所述高精度地图数据包括高精度道路地图数据和高精度停车场地图数据，所述局部路径包括道路局部路径和停车场局部路径。

进一步地，所述停车场信息包括停车位占用或空闲信息，所述AVP车辆信息包括车辆位置、车辆轨迹、车辆状态信息、车辆异常信息。

进一步地，所述传感器模块包括摄像头、GNSS、IMU、UWB模块、RFID模块、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、车轮编码器、WiFi指纹模块。

进一步地，所述感知模块还用于根据所述障碍物信息和所述指引信息生成行为预测信息；

所述第二规划模块还用于根据所述行为预测信息生成决策信息；

所述控制模块还用于根据所述决策信息实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹。

第二方面，本发明提供一种面向智能网联汽车的代客自主泊车方法，应用于上述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，所述方法包括：

所述用户终端向所述AVP管理系统发送AVP请求和指定停车场指令；

所述AVP管理系统接收所述AVP请求和指定停车场指令，根据所述高精度地图数据规划所述AVP车辆从起点位置到停车场入口的第一路径以及根据所述高精度地图数据和所述指定停车场信息规划从停车场入口到泊车触发点的第二路径；

所述AVP管理系统向所述车载单元发送所述第一路径、第二路径和所述高精度地图数据；

所述车载单元根据所述第一路径、所述第二路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时规划局部路径，并规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述停车位置的第三路径，实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹。

进一步地，所述车载单元根据所述第一路径、所述第二路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时规划局部路径，并规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述停车位置的第三路径，实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹具体包括：

所述车载单元根据所述第一路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时控制所述AVP车辆从所述起点位置行驶至停车场入口；

停车场触发单元识别所述AVP车辆并判断所述AVP车辆前方是否还有其他车辆等待进入停车场，若无，则向所述AVP管理系统发送确认信息；

所述AVP管理系统接收确认信息，根据所述指定停车场信息分配停车位，将该停车位信息变更为占用，规划所述AVP车辆从所述停车场入口到该停车位前方的泊车触发点的第二路径，并将第二路径发送至所述车载单元；

所述车载单元根据所述第二路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时控制所述AVP车辆从所述停车场入口行驶到所述泊车触发点；

所述车载单元向所述AVP管理系统发送停车位占用消息；

所述车载单元规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述停车位置的第三路径，根据第三路径实时控制所述AVP车辆从所述泊车触发点行驶到所述停车位置。

进一步地，所述车载单元还根据所述障碍物信息和所述指引信息生成行为预测信息，根据所述行为预测信息生成决策信息，根据所述决策信息实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹。

进一步地，所述方法还包括：

所述用户终端向所述AVP管理系统发送取车请求；

所述AVP管理系统向所述车载单元发送取车指令，所述车载单元规划所述AVP车辆从所述停车位置到所述泊车触发点的第四路径，根据第四路径实时控制所述AVP车辆从所述停车位置行驶到所述泊车触发点；

所述车载单元向所述AVP管理系统发送车位空出消息，所述AVP管理系统接收所述车位空出消息，将该停车位信息变更为空闲；

所述AVP管理系统规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述起点位置的第五路径，向所述车载单元发送所述第五路径；

所述车载单元根据所述第五路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时控制所述AVP车辆从所述泊车触发点行驶到停车场出口；

所述停车场触发单元识别所述AVP车辆并通知所述AVP管理系统；

所述车载单元控制所述AVP车辆从所述停车场出口行驶到所述起点位置并通知所述AVP管理系统；

所述AVP管理系统向所述用户终端发送取车提醒消息。

本发明的有益效果是：

本发明通过设置专门上下车区域作为起点位置，用户只需将车辆驾驶到起点位置后下车，AVP管理系统自动完成从起点位置到停车位置的泊车过程，解决了现有AVP方案无法提供全自动的代客泊车流程的问题，从而提供了一种自动化程度高的泊车系统和方法，提高用户泊车体验。

附图说明

图1是本发明中一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统的一实施例的结构示意图；

图2a是本发明中垂直泊车路径示意图；

图2b是本发明中平行泊车路径示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供了一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，如图1所示，该系统包括AVP管理系统、用户终端和车载单元。其中，车载单元为置于需要泊车的AVP车辆内的智能通信设备。

具体地，参照图1，AVP管理系统包括第一通讯模块、高精度地图模块、管理模块和第一规划模块。其中，第一通讯模块用于和用户终端及车载单元进行双向通讯，高精度地图模块用于存储AVP车辆自动驾驶所需要的高精度地图数据，管理模块用于管理停车场信息和AVP车辆信息，第一规划模块用于规划AVP车辆从起点位置到停车场入口的第一路径和从停车场入口到泊车触发点的第二路径，泊车触发点位于停车位置的前方；

本实施例中，起点位置即为驾驶员上下车的位置，停车位置即为AVP车辆最终的停车位位置。

本实施例中，高精度地图数据包括高精度道路地图数据和高精度停车场地图数据。其中，高精度道路地图数据涵盖驾驶员下车位置到停车场入口的地图数据，包括：(1)车道几何数据，包括车道中心线，车道边线，以及其它用于AVP路径规划的几何数据；(2)道路要素数据，包括路面印刷的方向指示箭头、人行横道线、停车线、文字及其它标识，路边架设的交通标牌、交通信号灯，以及其它用于AVP路径规划的要素数据；(3)交通规制数据，包括道路和车道的连通关系、转向信息、停车信息、交通标识信息，以及其它用于AVP路径规划的交通规制数据；(4)道路定位特征数据，包括采集的激光雷达、摄像机、相机、毫米波雷达、WiFi指纹等用于辅助车辆在道路上进行定位和定姿的数据。高精度停车场地图数据涵盖停车场入口到停车位的地图数据，包括：(1)停车位数据，包括停车场内每一个停车位的标线、停车桩、安全杠、编号地标等几何数据，以及其它用于停车场内AVP泊车路径规划的几何数据；(2)停车场道路要素数据，包括停车场内路面印刷的方向指示箭头、停车线、文字及其它标识，路边架设和墙面张贴的交通标牌，以及其它用于停车场内AVP路径规划的要素数据；(3)停车场规制数据，包括停车场内道路的连通关系、转向信息、停车信息、交通标识信息，以及其它用于停车场内AVP路径规划的交通规制数据；(4)泊车引导数据，包括每一个停车位的泊车触发点，触发点之间的泊车路径几何数据，以及其它用于停车场泊车的引导数据；(5)停车场定位特征数据，包括停车场内采集的激光雷达、摄像机、相机、毫米波雷达、WiFi指纹模块、RFID模块、定位二维码等用于辅助车辆在停车场内进行定位和定姿的数据。

本实施例中，管理模块用于管理停车场信息和AVP车辆信息。停车场信息主要包括停车位占用或空闲信息，管理模块还用于根据车位分配和回收状态更新停车位的占用或空闲信息。AVP车辆信息主要包括车辆位置、车辆轨迹、车辆状态信息、车辆异常信息。

具体地，参照图1，用户终端包括第二通讯模块和地图模块。其中，第二通讯模块用于和第一通讯模块进行双向通讯，地图模块用于获取地图查看指令、地图缩放指令、地图平移指令、地图搜索指令和指定停车场指令。

用户可通过地图模块实时查看地图从而获取附近停车场位置、车辆的位置和停车位的分布等信息，从空闲的停车场里指定目标泊车停车场。地图模块还为用户提供地图缩放、地图平移、地图搜索等功能，便于用户操作。

具体地，参照图1，车载单元包括第三通讯模块、传感器模块、感知模块、导航定位模块、第二规划模块和控制模块。其中，第三通讯模块用于和第一通讯模块进行双向通讯，传感器模块用于获取AVP车辆周围的信息，感知模块用于获取AVP车辆泊车路径上的障碍物信息和指引信息，导航定位模块用于为车载单元提供实时定位信息，第二规划模块用于根据第一路径、第二路径、高精度地图数据、障碍物信息、指引信息和实时定位信息实时规划局部路径，第二规划模块还用于规划AVP车辆从泊车触发点到停车位置的第三路径，控制模块用于根据局部路径实时控制AVP车辆的行驶轨迹。

本实施例中，传感器模块包括摄像头、GNSS、IMU、UWB模块、RFID模块、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、车轮编码器(用于获取车轮的转速、转向、转数等)、WiFi指纹模块等多个传感器。

优选地，感知模块包括目标探测模块和行为预测模块两部分。上述多传感器感知信息的特点不尽相同，例如：基于摄像头的视觉探测主要用于目标物体的识别和分类，基于激光雷达的点云探测主要用于目标物体的定位跟踪和轨迹、速度测定。目标探测模块探测的目标物体的信息主要包括行人、车辆、自行车等需要AVP车辆避让的障碍物信息，以及车道标线、转向标识、交通标识、信号灯、停车位等影响AVP车辆规划的指引信息。根据探测的结果，行为预测模块可预测目标物体的运动行为，并将行为预测信息发送给第二规划模块。例如：目标探测模块探测到AVP车辆前方出现行人横穿，根据该行人的速度、方向等运动姿态信息，行为预测模块实时预测该行人下一步的行为并发送给第二规划模块，第二规划模块根据行为预测信息生成决策信息(减速、刹车、等待等)发送给控制模块，控制模块根据该决策信息实时控制AVP车辆的行驶轨迹(减速、刹车、等待等)；再例如：感知模块探测到AVP车辆前方是静止的障碍物，预测其行为是静止不动，则第二规划模块生成车辆绕行或者更换道路的决策信息发送给控制模块，控制模块根据该决策信息实时控制AVP车辆绕行或者更换道路。

导航定位模块为车载单元提供高精度实时定位的功能。该模块结合上述传感器模块中多传感器的融合数据以及高精度地图数据。其中，传感器模块中多传感器的融合数据，其时间同步通过建立高精度时间基准、集成电路同步触发实现多传感器的时间同步控制；其空间配准通过统一参考基准的静态标定和各个传感器三维特征的动态标定实现多传感器的空间配准。导航定位模块包括两种定位模式，如果AVP车辆行驶范围内没有有效的高精度地图数据，例如道路环境变化、道路周边遮挡等情况造成地图数据无法获取，则根据多传感器获取的AVP车辆周围的激光点云数据、单目摄像头/双目摄像头的三维数据，以及GNSS数据、IMU数据等进行实时定位和建图；如果AVP车辆行驶范围内有有效的高精度地图数据，则使用已有的高精度地图数据，通过将多传感器的融合数据与高精度地图进行特征匹配的方式进行辅助定位。导航定位模块将实时定位信息发送给第二规划模块，第二规划模块根据上述的障碍物信息、指引信息以及实时定位信息，实时规划AVP车辆的局部路径。

结合上述，第二规划模块包括局部规划模块和决策模块两部分。其中，局部规划模块根据导航定位模块提供的实时定位信息和感知模块提供的障碍物信息，在规划的第一路径至第五路径的基础上，规划出局部路径；决策模块根据感知模块提供的行为预测信息做出相应的决策信息。本实施例中，根据实际环节的不同将局部规划模块分为道路行驶局部规划模块和停车位泊车局部规划模块。这两个局部规划模块由于适用的行驶环境不同，其对应的决策算法也有所不同。其中，道路行驶局部规划模块适用于从上下车区域到停车场再到停车位前方的泊车触发点的环节，主要根据道路和车道的连通关系即交通规制数据(例如，转向车道、虚实车道线等)规划局部路径，使车辆的行驶满足道路交通法规的约束，可做出的决策信息包括加速、减速、停车、绕行和超车等；停车位泊车局部规划模块适用于从泊车触发点到进入停车位的环节，主要根据停车场内部的道路连通关系和车辆相对于停车位的位置、姿态关系、相邻停车位车辆等信息规划局部路径，可做出的决策信息包括加速、减速、停车和倒车等。

控制模块主要用于根据第二规划模块规划的局部路径，实时控制AVP车辆的行驶轨迹。具体地，控制模块向AVP车辆底盘的线控设备输出控制指令，线控设备接收到控制模块下发的行驶轨迹，线控设备对车辆底层的油门加速度、刹车加速度、方向盘转角和档位进行控制，进而对车辆的转向、速度、档位进行实时控制，最终实时控制AVP车辆的行驶轨迹。

更进一步地，参照图1，该系统还包括停车场触发单元。停车场触发单元包括第四通讯模块和识别模块，第四通讯模块用于和第一通讯模块进行双向通讯，识别模块用于识别AVP车辆。识别的方式主要包括车牌号识别、无线网络通讯、RFID识别、二维码识别等。

实施例二

本实施例提供了一种面向智能网联汽车的代客自主泊车方法，应用于实施例一中的代客自主泊车系统。当用户泊车时，该方法包括：

步骤S11：用户终端向AVP管理系统发送AVP请求和指定停车场指令；

步骤S12：AVP管理系统接收AVP请求和指定停车场指令，根据高精度地图数据和指定停车场指令规划AVP车辆从起点位置到指定停车场入口的第一路径；

步骤S13：AVP管理系统向车载单元发送第一路径和高精度地图数据；

步骤S14：车载单元根据第一路径、高精度地图数据、障碍物信息、指引信息、实时定位信息，在第一路径的基础上实时规划局部路径，实时控制AVP车辆从起点位置行驶至停车场入口；

步骤S15：停车场触发单元识别AVP车辆并判断AVP车辆前方是否还有其他车辆等待进入停车场，若无，则向AVP管理系统发送确认信息；

步骤S16：AVP管理系统接收确认信息，根据指定停车场信息分配停车位，将该停车位信息变更为占用，规划AVP车辆从停车场入口到该停车位前方的泊车触发点的第二路径并发送至车载单元；

步骤S17：车载单元根据第二路径、高精度地图数据、障碍物信息、指引信息、实时定位信息，在第二路径的基础上实时规划局部路径，实时控制AVP车辆从停车场入口行驶到分配的停车位前方的泊车触发点；

步骤S18：车载单元向AVP管理系统发送停车位占用消息；

步骤S19：车载单元规划AVP车辆从泊车触发点到分配的停车位的第三路径，根据第三路径实时控制AVP车辆从泊车触发点行驶到停车位置。

优选地，在上述步骤中，车载单元还根据障碍物信息和指引信息生成行为预测信息，根据行为预测信息生成决策信息，根据决策信息实时控制AVP车辆的行驶轨迹，

进一步地，当用户取车时，该方法还包括：

步骤S21：用户终端向AVP管理系统发送取车请求；

步骤S22：AVP管理系统向车载单元发送取车指令，车载单元规划AVP车辆从停车位置到泊车触发点的第四路径，根据第四路径实时控制AVP车辆从停车位置行驶到泊车触发点；

步骤S23：车载单元向AVP管理系统发送车位空出消息，AVP管理系统接收车位空出消息，将该停车位信息变更为空闲；

步骤S24：AVP管理系统规划AVP车辆从泊车触发点到起点位置的第五路径，向车载单元发送第五路径；

步骤S25：车载单元根据第五路径、高精度地图数据、障碍物信息、指引信息、实时定位信息实时控制AVP车辆从泊车触发点行驶到停车场出口；

步骤S26：停车场触发单元识别AVP车辆并通知AVP管理系统；

步骤S27：车载单元控制AVP车辆从停车场出口行驶到起点位置并通知AVP管理系统；

步骤S28：AVP管理系统向用户终端发送取车提醒消息。

下面对上述用户泊车和取车的步骤进行举例说明：

[1]用户驾驶需要泊车的AVP车辆进入指定的上下车区域(起点位置)，驾驶员下车；

[2]用户打开用户终端，在终端内确认需要AVP，同时用户通过用户终端的地图模块查看地图并指定目标泊车停车场，假设指定的为M停车场；

[3]用户终端的第二通讯模块发送AVP请求至AVP管理系统的第一通讯模块；

[4]AVP管理系统接收来自用户终端的AVP请求，决定是否接受请求；

[5]若AVP管理系统判断无法启动AVP功能(例如，车辆可能不在指定的上下车区域中、车辆定位失败、道路施工暂时停止AVP功能等)，则返回请求响应，请求响应中包括拒绝请求的信息；

[6]若AVP管理系统判断可以启动AVP功能，则返回请求响应，请求响应中包括通过请求的信息；

[7]AVP管理系统的第一规划模块规划从上下车区域到M停车场入口的第一路径；

[8]AVP管理系统向AVP车辆的车载单元发送第一路径和高精度道路地图数据；

[9]车载单元的第三通讯模块接收来自AVP管理系统的第一路径和高精度道路地图数据；

[10]车载单元开始进入AVP道路驾驶模式；在该模式中，AVP管理系统还实时监测AVP车辆信息，例如车辆位置、车辆轨迹、车辆状态信息、车辆异常信息等，发送给用户终端以便用户可以随时掌握自己的车辆的位置和情况。

[11]车载单元的导航定位模块根据第一路径，结合高精度道路地图数据向第二规划模块提供实时定位信息；

[12]车载单元的感知模块感知行人和车辆等障碍物信息以及车道标线和转向标识等指引信息，并根据障碍物信息和指引信息生成行为预测信息，向第二规划模块提供障碍物信息、指引信息和行为预测信息；

[13]车载单元的第二规划模块根据行为预测信息做出决策信息，结合导航定位模块提供的实时定位信息，以及感知模块提供的障碍物信息、指引信息，在第一路径的基础上实时规划局部路径；

[14]车载单元的第二规划模块将实时局部路径发送至控制模块；

[15]车载单元的控制模块根据收到的实时局部路径控制AVP车辆行驶至M停车场入口处，车载单元结束道路驾驶模式；

[16]AVP车辆行驶至M停车场入口附近，排队等待进入M停车场；

[17]M停车场入口处的停车场触发单元根据识别信息确认AVP车辆，识别方式包括车牌号识别、无线网络通讯、RFID识别、二维码识别等；

[18]若停车场触发单元无法根据识别到的信息确认AVP车辆，则车载单元无法收到AVP管理系统发送的第二路径，此时车载单元向AVP管理系统发送无法关联M停车场的异常信息；

[19]当AVP管理系统收到无法关联M停车场的异常信息，则通知后台人工干预协助停车；

[20]若停车场触发单元判断前方还有车辆排队进入M停车场，则向AVP管理系统发出排队指令，AVP管理系统下发排队跟车路径信息到车载单元；

[21]当车载单元收到排队跟车路径信息时，控制AVP车辆开始排队跟车；

[22]若停车场触发单元根据识别到的信息确认AVP车辆前方无其他车辆，可以直接进入M停车场停车，则向AVP管理系统发送确认信息；

[23]当AVP管理系统收到确认信息时，根据M停车场信息(即停车位占用或空闲信息)分配停车位，假设分配的停车位为N，则将N停车位信息变更为占用，AVP管理系统规划从M停车场入口到N停车位前方的泊车触发点的第二路径，并向车载单元发送第二路径和高精度停车场地图数据；

[24]车载单元接收来自AVP管理系统的第二路径和高精度停车场地图数据，检测到AVP车辆行驶至M停车场入口处，停车场触发单元打开栏杆，AVP车辆进入M停车场；

[25]AVP车辆的车载单元开始进入停车场停车模式：

[26]车载单元的导航定位模块根据路径信息，结合高精度停车场地图数据向第二规划模块提供实时定位信息；

[27]车载单元的感知模块感知行人和车辆等障碍物信息以及车道标线和转向标识等指引信息，并根据障碍物信息和指引信息生成行为预测信息，向第二规划模块提供障碍物信息、指引信息和行为预测信息；

[28]车载单元的第二规划模块根据行为预测信息做出决策信息，结合导航定位模块提供的实时定位信息，以及感知模块提供的障碍物信息、指引信息，在第二路径的基础上实时规划局部路径；

[29]车载单元的第二规划模块将实时局部路径发送至控制模块；

[30]车载单元的控制模块根据收到的实时局部路径控制AVP车辆行驶至N停车位附近；

[31]车载单元的感知模块感知停车位相对于AVP车辆的精确位置和姿态，并由车载单元的第二规划模块根据感知模块提供的感知信息判断N停车位是否可以使用；

[32]若车载单元的感知模块无法识别出指定的N停车位，或者第二规划模块做出N停车位无法使用的决策(例如，停车位被占用或者停车位有障碍物)，则车载单元将N停车位无法使用的消息发送至AVP管理系统；

[33]当AVP管理系统收到N停车位无法使用的消息时，AVP管理系统通知后台人工干预协助停车；

[34]若车载单元的第二规划模块判断N停车位可以使用，则规划局部路径，做出继续前往N停车位前方的泊车触发点的决策；

[35]车载单元的导航定位模块计算AVP车辆相对于N停车位的精确位置和姿态；

[36]车载单元的控制模块根据第二规划模块提供的局部路径控制车辆行驶至泊车触发点，返回迭代计算AVP车辆相对于N停车位的精确位置和姿态，并实时调整局部路径；

[37]车载单元的导航定位模块确认AVP车辆到达泊车触发点的位置，车载单元结束停车场驾驶模式；

[38]如图2a和图2b所示，分别为垂直泊车示意图和平行泊车示意图。A点为泊车触发点，该点的点位信息被预先记录在高精度停车场地图数据中。AVP车辆运行到A点后，车载单元向AVP管理系统发送停车位占用消息。由于到达泊车触发点到停好车辆的时间相对较长，所以该步骤的目的在于AVP管理系统将该停车位标记为占用，避免分配给其他车辆而产生冲突。

[39]AVP车辆在A点准备泊车时，车载单元的第二规划模块根据车道标线、停车位信息、障碍物信息等规划泊车路径。泊车路径分两段，分别为如图2a所示的A-B段(D档)和B-C段(R档)。平行泊车与之相同。具体流程如下：

[40]A点：第二规划模块规划A-B段路径和B-C段路径后，先发送A-B段路径到控制模块(会做延长)，控制AVP车辆前进至B点停车。

[41]B点：导航定位模块判断AVP车辆到达B点后，第二规划模块向控制模块发送B-C段路径。倒车过程中第二规划模块会接收感知模块发送的障碍物信息，如果检测到AVP车辆与障碍物有碰撞风险，则直接向控制模块发送0速度指令(由于泊车过程中车速较低，约1m/s，可以直接发0速度指令)，控制AVP车辆紧急刹车。

[42]C点：AVP车辆倒车入库后(到达C点)，导航定位模块判断AVP车辆已到达C点，第二规划模块向AVP管理系统发送泊车完成消息，AVP管理系统变更N停车位信息为已被占用；

后续用户需要取车时，通过用户终端向AVP管理系统发送取车请求，AVP管理系统向车载单元发送取车指令，车载单元规划AVP车辆从N停车位到泊车触发点的第四路径和从泊车触发点到起点位置的第五路径，进入取车模式，分为三段流程：

第一段：

[43]车载单元的导航定位模块根据规划路径信息，结合高精度停车场地图数据向第二规划模块提供实时定位信息；

[44]车载单元的感知模块感知行人和车辆等障碍物信息以及车道标线和转向标识等指引信息，并根据障碍物信息和指引信息生成行为预测信息，向第二规划模块提供障碍物信息、指引信息和行为预测信息；

[45]车载单元的第二规划模块根据行为预测信息做出决策信息，结合导航定位模块提供的实时定位信息，以及感知模块提供的障碍物信息、指引信息，在第四路径的基础上实时规划局部路径；

[46]车载单元的第二规划模块将实时局部路径发送至控制模块；

[47]车载单元的控制模块根据收到的实时局部路径控制AVP车辆从N停车位行驶至N停车位前方的泊车触发点；

[48]车载单元的导航定位模块根据实时定位信息确认车辆到达泊车触发点；

[49]车载单元的第二规划模块向AVP管理系统发出已离开N停车位消息，AVP管理系统变更N停车位信息为空闲；

第二段：

[50]车载单元的导航定位模块根据规划路径信息，结合高精度停车场地图数据向第二规划模块提供实时定位信息；

[51]车载单元的感知模块感知行人和车辆等障碍物信息以及车道标线和转向标识等指引信息，并根据障碍物信息和指引信息生成行为预测信息，向第二规划模块提供障碍物信息、指引信息和行为预测信息；

[52]车载单元的第二规划模块根据行为预测信息做出决策信息，结合导航定位模块提供的实时定位信息，以及感知模块提供的障碍物信息、指引信息，在第五路径的基础上实时规划局部路径；

[53]车载单元的第二规划模块将实时局部路径发送至控制模块；

[54]车载单元的控制模块根据收到的实时局部路径控制AVP车辆行驶至M停车场出口处；

[55]M停车场出口处的停车场触发单元根据识别信息确认AVP车辆；

[56]停车场触发单元将识别信息发送至AVP管理系统；

[57]AVP管理系统接收识别消息，确认AVP车辆离开M停车场；

[58]停车场触发单元打开停车场栏杆，AVP车辆离开M停车场；

第三段：

[59]车载单元的导航定位模块根据规划路径信息，结合高精度停车场地图数据向第二规划模块提供实时定位信息；

[60]车载单元的感知模块感知行人和车辆等障碍物信息以及车道标线和转向标识等指引信息，并根据障碍物信息和指引信息生成行为预测信息，向第二规划模块提供障碍物信息、指引信息和行为预测信息；

[61]车载单元的第二规划模块根据行为预测信息做出决策信息，结合导航定位模块提供的实时定位信息，以及感知模块提供的障碍物信息、指引信息，在第五路径的基础上实时规划局部路径；

[62]车载单元的第二规划模块将实时局部路径发送至控制模块；

[63]车载单元的控制模块根据收到的实时局部路径控制AVP车辆行驶至上下车区域；

[64]车载单元的导航定位模块根据实时定位信息确认AVP车辆已到达上下车区域；

[65]车载单元的第二规划模块向AVP管理系统发出已到达上下车区域的消息；

[66]AVP车辆的车载单元结束取车模式；

[67]AVP管理系统向用户终端发送取车提醒消息，用户完成取车。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，其特征在于，包括：AVP管理系统、用户终端和车载单元，所述车载单元置于需要泊车的AVP车辆内；

所述AVP管理系统包括第一通讯模块、高精度地图模块、管理模块和第一规划模块，所述通讯模块用于和用户终端及车载单元进行双向通讯，所述高精度地图模块用于存储所述AVP车辆自动驾驶所需要的高精度地图数据，所述管理模块用于管理停车场信息和AVP车辆信息，所述第一规划模块用于规划所述AVP车辆从起点位置到停车场入口的第一路径和从停车场入口到泊车触发点的第二路径，所述泊车触发点位于停车位置的前方；

所述用户终端包括第二通讯模块和地图模块，所述第二通讯模块用于和所述第一通讯模块进行双向通讯，所述地图模块用于获取地图查看指令、地图缩放指令、地图平移指令、地图搜索指令和指定停车场指令；

所述车载单元包括第三通讯模块、传感器模块、感知模块、导航定位模块、第二规划模块和控制模块，所述第三通讯模块用于和所述第一通讯模块进行双向通讯，所述传感器模块用于获取所述AVP车辆周围的传感信息，所述感知模块用于获取所述AVP车辆泊车路径上的障碍物信息和指引信息，所述导航定位模块用于为所述车载单元提供实时定位信息，所述第二规划模块用于根据所述第一路径、所述第二路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息和所述实时定位信息实时规划局部路径，所述第二规划模块还用于规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述停车位置的第三路径，所述控制模块用于根据所述局部路径实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，其特征在于，所述系统还包括停车场触发单元；

所述停车场触发单元包括第四通讯模块和识别模块，所述第四通讯模块用于和所述第一通讯模块进行双向通讯，所述识别模块用于识别所述AVP车辆。

3.根据权利要求1所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，其特征在于，所述高精度地图数据包括高精度道路地图数据和高精度停车场地图数据，所述局部路径包括道路局部路径和停车场局部路径。

4.根据权利要求3所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，其特征在于，所述停车场信息包括停车位占用或空闲信息，所述AVP车辆信息包括车辆位置、车辆轨迹、车辆状态信息、车辆异常信息。

5.根据权利要求4所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，其特征在于，所述传感器模块包括摄像头、GNSS、IMU、UWB模块、RFID模块、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、车轮编码器、WiFi指纹模块。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，其特征在于，所述感知模块还用于根据所述障碍物信息和所述指引信息生成行为预测信息；

所述第二规划模块还用于根据所述行为预测信息生成决策信息；

所述控制模块还用于根据所述决策信息实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹。

7.一种面向智能网联汽车的代客自主泊车方法，应用于权利要求1至6任一项所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车系统，其特征在于，所述方法包括：

所述用户终端向所述AVP管理系统发送AVP请求和指定停车场指令；

所述AVP管理系统接收所述AVP请求和指定停车场指令，根据所述高精度地图数据规划所述AVP车辆从起点位置到停车场入口的第一路径以及根据所述高精度地图数据和所述指定停车场信息规划从停车场入口到泊车触发点的第二路径；

所述AVP管理系统向所述车载单元发送所述第一路径、第二路径和所述高精度地图数据；

所述车载单元根据所述第一路径、所述第二路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时规划局部路径，并规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述停车位置的第三路径，实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹。

8.根据权利要求7所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车方法，其特征在于，所述车载单元根据所述第一路径、所述第二路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时规划局部路径，并规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述停车位置的第三路径，实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹具体包括：

所述车载单元根据所述第一路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时控制所述AVP车辆从所述起点位置行驶至停车场入口；

停车场触发单元识别所述AVP车辆并判断所述AVP车辆前方是否还有其他车辆等待进入停车场，若无，则向所述AVP管理系统发送确认信息；

所述AVP管理系统接收确认信息，根据所述指定停车场信息分配停车位，将该停车位信息变更为占用，规划所述AVP车辆从所述停车场入口到该停车位前方的泊车触发点的第二路径，并将第二路径发送至所述车载单元；

所述车载单元根据所述第二路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时控制所述AVP车辆从所述停车场入口行驶到所述泊车触发点；

所述车载单元向所述AVP管理系统发送停车位占用消息；

所述车载单元规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述停车位置的第三路径，根据第三路径实时控制所述AVP车辆从所述泊车触发点行驶到所述停车位置。

9.根据权利要求8所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车方法，其特征在于，所述车载单元还根据所述障碍物信息和所述指引信息生成行为预测信息，根据所述行为预测信息生成决策信息，根据所述决策信息实时控制所述AVP车辆的行驶轨迹。

10.根据权利要求8所述的一种面向智能网联汽车的代客自主泊车方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述用户终端向所述AVP管理系统发送取车请求；

所述AVP管理系统向所述车载单元发送取车指令，所述车载单元规划所述AVP车辆从所述停车位置到所述泊车触发点的第四路径，根据第四路径实时控制所述AVP车辆从所述停车位置行驶到所述泊车触发点；

所述车载单元向所述AVP管理系统发送车位空出消息，所述AVP管理系统接收所述车位空出消息，将该停车位信息变更为空闲；

所述AVP管理系统规划所述AVP车辆从所述泊车触发点到所述起点位置的第五路径，向所述车载单元发送所述第五路径；

所述车载单元根据所述第五路径、所述高精度地图数据、所述障碍物信息、所述指引信息、所述实时定位信息实时控制所述AVP车辆从所述泊车触发点行驶到停车场出口；

所述停车场触发单元识别所述AVP车辆并通知所述AVP管理系统；

所述车载单元控制所述AVP车辆从所述停车场出口行驶到所述起点位置并通知所述AVP管理系统；

所述AVP管理系统向所述用户终端发送取车提醒消息。