CN111319614B - 一种自动泊车路径规划方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动泊车系统的泊车路径规划方法，包括以下步骤：S1：确定可用车位；S2：建立平面直角坐标系；S3：建立三角模型，确定泊车路径的起点和终点的坐标；S4：计算转向半径、第一转向点和第二转向点的坐标；S5：确定路径并且校验路径的可行性。还公开了一种装置，该装置实现上述方法；还公开了一种存储介质，该存储介质内存储实现上述方法的程序。本发明所提供的方法、装置和存储介质，其所规划的路径极大地减少了汽车在低速状态下的方向变化，即减少了转向系统和轮胎的损伤；进而减少实际泊车路径得误差，提高了用户体验。

Description

一种自动泊车路径规划方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及汽车辅助驾驶方法、装置领域，尤其涉及一种自动泊车路径规划方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，汽车辅助驾驶的功能日趋完善；自动泊车功能也是汽车辅助驾驶功能之一。目前的自动泊车系统的组成主要包括以下三个模块：车位识别模块、路径规划模块和泊车控制模块。车位识别模块用于识别汽车周围的车位和障碍物等环境信息，然后将所识别的信息传递给路径规划模块；路径规划模块根据接收到的环境信息进行建立约束条件，随后进行复核约束条件的路径规划，生成泊车路径；泊车控制模块根据生成的路径进行泊车控制，达到自动泊车的效果。

目前在关于自动泊车系统的泊车路径规划中，普遍采用多段圆弧的组合方式进行路径规划；在方向切换的过程中，转向圆心发生变化，在汽车低速状态下转向发生变化会额外增加转向系统和轮胎的压力。而目前的多段圆弧的路径无疑是会增加转向系统和轮胎的损伤；路径步数过多还会增加实际泊车路径得误差，进而增加了路径规划时长或发生事故的风险；降低用户体验。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种自动泊车路径规划方法、装置和计算机可读存储介质；以达到减少圆弧数量进而减少转向系统和轮胎的压力；减少泊车误差；提高使用体验的效果。

为了达到上述技术效果，本发明提供了一种自动泊车系统的泊车路径规划方法，包括以下步骤：

S1：确定可用车位；

S2：建立平面直角坐标系；

S3：建立三角模型，确定泊车路径的起点和终点的坐标；

S4：计算转向半径、第一转向点和第二转向点的坐标；

S5：确定路径并且校验路径的可行性。

作为本发明上述一种自动泊车路径规划方法的改进，该方法还包括，在步骤S2中：所述平面直角坐标系的X轴与车位停车线的短边平行或者重合，Y轴与车位的长边平行或者重合。

作为本发明上述一种自动泊车路径规划方法的进一步改进，该方法还包括，在步骤S3中：所述三角模型为等腰直角三角型，所述三角模型的第一斜边与车位入口的直线重合；所述三角模型的第二斜边与所述平面直角坐标系的X轴垂直；所述泊车路径的起点为当前汽车质心所在坐标；所述泊车路径的终点为车位入口的中点。

作为本发明上述一种自动泊车路径规划方法的更进一步改进，该方法还包括，在步骤S4中：所述泊车路径的终点与所述三角模型的顶点的距离等于所述泊车路径的起点与所述第一斜边所在直线的距离，这段距离记作d；所述第一/二斜边的长度为距离d与转向半径的和；底边为两倍转向半径的长度，转向半径记作r；则可得：

r+d＝2r*cos45°；

即：

r＝d/(√2-1)；

所述第一转向点位于所述三角模型的与所述平面直角坐标系的X轴垂直的斜边上；所述第一转向点与所述泊车路径的起点所在的直线与所述平面直角坐标系的X轴平行，或者所述第一转向点与所述泊车路径的起点重合；

所述第二转向点为所述三角模型的底边的中点。

作为本发明上述一种自动泊车路径规划方法的更进一步改进，该方法还包括，在步骤S5中：所述路径为起点、第一转向点、第二转向点、终点。

作为本发明上述一种自动泊车路径规划方法的更进一步改进，该方法还包括，校验路径的可行性包括判断汽车的轮廓是否超出停车活动区域；若超出，则调整汽车的位置，减少距离d的长度，执行步骤S1；若没超出，则确定停车路线。

作为本发明上述一种自动泊车路径规划方法的更进一步改进，该方法还包括，所述停车活动区域为可用车位前的过道。

为了达到上述技术效果，本发明还提供了一种自动泊车路径规划装置，包括处理器、存储器以及存储于所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的自动泊车路径规划方法。

为了达到上述技术效果，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述的自动泊车路径规划方法。

本发明所提供的一种自动泊车路径规划方法、装置和计算机可读存储介质，其规划的路径仅仅包含两段圆弧路径，即第一转向点到第二转向点路段；第二转向点到终点的路段。极大地减少了汽车在低速状态下的方向变化，即减少了转向系统和轮胎的损伤；进而减少实际泊车路径得误差，提高了用户体验。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动泊车系统的泊车路径规划方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的路线规划建模的模型图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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作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。

本发明实施例提供一种自动泊车路径规划方法以及使用该方法的装置；如图1是本发明实施例的一种自动泊车路径规划方法的流程图，具体包括步骤S1～S6：

S1：确定可用车位；具体的如图2所示，确定车位P为可用车位。

S2：建立平面直角坐标系；具体的如图2所示，建立平面直角坐标系XOY；在本实施例中，车位P的入口划线位于平面直角坐标系XOY的X轴上；车位P的长边与平面直角坐标系XOY的Y轴平行。

S3：建立三角模型，确定泊车路径的起点和终点；具体的，泊车的起点是汽车质心S，终点E为车位P的入口的中点。终点E的计算方式为横坐标是车位P的两个顶点的横坐标的平均值；纵坐标为0。

具体的如图2所示，建立三角模型ABC；在本实施例中，△ABC为等腰直角三角形，边AB＝AC；车位P的入口划线与边AB重合；需要注意的是，三角模型的初步建立暂未确定△ABC的三条边的长度。

S4：计算转向半径、第一转向点和第二转向点；在本实施例中，第一转向点F与汽车质心S所在直线与X轴平行；第二转向点T为线段BC的中点；汽车质心S到x轴的距离d等于终点E到△ABC的顶点A的距离；终点E到△ABC的顶点B的距离为转向半径r；△ABC的斜边取2r；具体的可得：

r+d＝2r*cos45°；

即转向半径r的取值：

r＝d/(√2-1)；

第一转向点F与汽车质心S所在直线与X轴平行，即可得第一转向点F的坐标。第二转向点T为线段BC的中点，即可得第二转向点T的坐标。

S5：初步确定路径；具体的路径为汽车质心经过依次经过第一转向点F、第二转向点T、终点E。

S6：判断初步确定的路径是否可行，具体的，即确定汽车质心S在第二转向点T时，汽车D的轮廓是否越过对向停车位的入口划线，如果越过，则执行步骤S7，调整汽车D的位置，减少距离d的长度，以增大转向半径；再执行步骤S3，重新规划路径；如果没越过则确定停车路线。

本发明实施例的一种自动泊车路径规划装置，包括处理器、存储器以及存储于存储器中且被配置为由处理器执行的计算机程序；处理器执行计算机程序时实现上述的自动泊车路径规划方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在的设备执行上述的自动泊车路径规划方法。

示例性的，上述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，上述一个或者多个模块/单元被存储在上述存储器中，并由上述处理器执行，以完成本发明。上述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述上述计算机程序在上述自动泊车路径规划装置中的执行过程。

上述自动泊车路径规划装置可以是计算机、笔记本电脑、掌上电脑、行车电脑以及云端服务器等计算设备。上述自动泊车路径规划装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述表达仅仅是自动泊车路径规划装置的示例，并不构成对自动泊车路径规划装置的限定，可以包括比上述表达更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如自动泊车路径规划装置还可以包括输入输出设备，网络接入设备、总线等。

上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate ArraY，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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，上述处理器是上述自动泊车路径规划装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个自动泊车路径规划装置的各个部分。

上述存储器可用于存储上述计算机程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在上述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述自动泊车路径规划装置的各种功能。上述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本发明实施例的计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在的设备执行本发明上述提供的自动泊车路径规划方法。

其中，上述自动泊车路径规划装置集成的模块/单元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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlYMemorY)、随机存取存储器(RAM，Random Access MemorY)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例描述中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本邻域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明实施例提供的一种自动泊车路径规划方法、装置和计算机存储介质，其规划的路径仅仅包含两段圆弧路径，即第一转向点F到第二转向点T路段；第二转向点T到终点E的路段。极大地减少了汽车在低速状态下的方向变化，即减少了转向系统和轮胎的损伤；进而减少实际泊车路径得误差，提高了用户体验。

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。

Claims (5)

1.一种自动泊车路径规划方法，其特征在于，包括以下

步骤：

S1：确定可用车位；

S2：建立平面直角坐标系；

所述平面直角坐标系的X轴与车位停车线的短边平行或者重合，Y轴与车位的长边平行或者重合；

S3：建立三角模型，确定泊车路径的起点和终点的坐标；

所述三角模型为等腰直角三角型，所述三角模型的第一斜边与车位入口的直线重合；所述三角模型的第二斜边与所述平面直角坐标系的X轴垂直；所述泊车路径的起点为当前汽车质心所在坐标；所述泊车路径的终点为车位入口的中点；

S4：计算转向半径、第一转向点和第二转向点的坐标；

所述泊车路径的终点与所述三角模型的顶点的距离等于所述泊车路径的起点与车位入口所在直线的距离，这段距离记作d；所述第一/二斜边的长度为距离d与转向半径的和；底边为两倍转向半径的长度，转向半径记作r；则可得：

r+d＝2r*cos45°；

即：

r＝d/(√2-1)

所述第一转向点位于所述三角模型的与所述平面直角坐标系的X轴垂直的斜边上；所述第一转向点与所述泊车路径的起点所在的直线与所述平面直角坐标系的X轴平行，或者所述第一转向点与所述泊车路径的起点重合；

所述第二转向点为所述三角模型的底边的中点；

S5：确定路径并且校验路径的可行性；

所述路径为起点、第一转向点、第二转向点、终点。

2.根据权利要求1所述的一种自动泊车路径规划方法，其特征在于，

校验路径的可行性包括判断汽车轮廓是否超出停车活动区域；若超出，则调整汽车的位置，减少距离d的长度，执行步骤S1；若没超出，则确定停车路线。

3.根据权利要求2所述的一种自动泊车路径规划方法，其特征在于，

所述停车活动区域为可用车位前的过道。

4.一种自动泊车路径规划装置，包括处理器、存储器以及存储于所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序；其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任意一项所述的自动泊车路径规划方法。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1至3中任意一项所述的自动泊车路径规划方法。

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