CN111409625A - 一种泊车轨迹确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种泊车轨迹确定方法，依据起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，生成起点坐标与终点坐标之间且不在障碍物的空间坐标范围内的点阵，从点阵中选取候选点，通过判断候选点与终点之间的泊车轨迹曲线与障碍物是否存在碰撞，确定是否需要在候选点与终点之间再选取候选点来修改泊车轨迹，当不需要再选取候选点时得到由候选集中所有点组成的目标轨迹，其中，每个候选点的选取都是以前一个候选点为基准点，依据预设的至少包含转向角度和转向角度变化量的影响因素和影响因素的权重，计算得到的点阵中成本值最小的点，依据目标轨迹车辆在自动泊车过程中需要转向角度较小且每次转向角度变化量也较小，提升了车上人员的乘车体验。

Description

一种泊车轨迹确定方法及装置

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，更具体的，涉及一种泊车轨迹确定方法及装置。

背景技术

随着城市车辆保有量日益增多，停车资源日益紧张，狭小的停车空间给驾驶员停车带来了极大的困扰。自动泊车技术可以自动或半自动的控制车辆来模拟熟练驾驶员的停车入位轨迹，由于采用传感器与自动/半自动控制技术的结合，汽车可以通过自动泊车停放至比常规停车位还要小的停车空间内，这不仅方便了驾驶员的停车，同时也间接增大了停车场的汽车存放量。

目前，自动泊车技术中常用的轨迹规划方法为基于RRT(快速探索随机树)的轨迹规划方法，通过随机的不断扩展和试探，直到找到起点与终点之间的一条可行轨迹。但是，这条轨迹仅为一条可行的轨迹，并不能满足更高的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种泊车轨迹确定方法及装置，提高了泊车轨迹的准确性。

为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：

一种泊车轨迹确定方法，包括：

获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，并将所述起点和所述终点加入候选集；

依据所述起点的坐标、所述终点的坐标和所述障碍物的空间坐标，生成所述起点坐标与所述终点坐标之间且不在所述障碍物的空间坐标范围内的点阵；

以所述起点作为基准点，依据预设的影响因素和所述影响因素的权重，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为候选点，其中，所述影响因素至少包括转向角度和转向角度变化量；

将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

判断候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物是否存在碰撞；

若存在碰撞，以候选点作为基准点，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为下一候选点，并返回执行所述将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

若不存在碰撞，则将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹。

可选的，所述以所述起点作为基准点，依据预设的影响因素和所述影响因素的权重，计算所述点阵中每个点的成本值，包括：

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离；

根据预设的当前转向角度的权重、转向角度变化量的权重、换挡次数的权重、已行驶距离的权重和剩余行驶距离的权重，分别对所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量、所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数、起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离进行加权求和，得到所述点阵中每个点的成本值。

可选的，所述判断候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物是否存在碰撞，包括：

根据车辆的外形参数，将车辆抽象成一个多边形；

以候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线中的每个点为所述多边形的中心点，判断所述障碍物的空间坐标是否在任何一个所述多边形内；

若是，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物存在碰撞；

若否，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物不存在碰撞。

可选的，在所述将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹之后，所述方法还包括：

将所述目标轨迹分割成包括所述起点和所述终点在内的多个特征点；

从所述起点开始，依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化；

若需要优化，将待优化特征点之前的特征点与待优化特征点之间的轨迹作为子目标轨迹，并判断子目标轨迹是否需要优化；

若需要继续优化，则返回执行所述将待优化特征点之前的特征点与待优化特征点之间的轨迹作为子目标轨迹，并判断子目标轨迹是否需要优化，直到所述目标轨迹不存在待优化特征点。

可选的，所述依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化，包括：

确定相邻两个特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离；

依据预先设定的车辆的速度的权重、加速度的权重、加加速度的权重、前轮转角变化量的权重，以及车辆与所述终点之间的距离的权重，对相邻两个所述特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离进行加权求和，得到相邻两个特征点之间的成本值；

若相邻两个特征点之间的成本值大于预设约束值，则相邻两个特征点之间的轨迹需要优化。

一种泊车轨迹确定装置，包括：

坐标获取单元，用于获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，并将所述起点和所述终点加入候选集；

点阵生成单元，用于依据所述起点的坐标、所述终点的坐标和所述障碍物的空间坐标，生成所述起点坐标与所述终点坐标之间且不在所述障碍物的空间坐标范围内的点阵；

成本值计算单元，用于以所述起点作为基准点，依据预设的影响因素和所述影响因素的权重，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为候选点，其中，所述影响因素至少包括转向角度和转向角度变化量；

曲线生成单元，用于将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

碰撞判断单元，用于判断候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物是否存在碰撞；

候选点确定单元，用于当候选点与所述终点之间的泊车曲线与所述障碍物存在碰撞时，以候选点作为基准点，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为下一候选点，并返回执行所述将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

目标轨迹确定单元，用于当候选点与所述终点之间的泊车曲线与所述障碍物不存在碰撞时，则将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹。

可选的，所述成本值计算单元，具体用于：

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离；

根据预设的当前转向角度的权重、转向角度变化量的权重、换挡次数的权重、已行驶距离的权重和剩余行驶距离的权重，分别对所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量、所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数、起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离进行加权求和，得到所述点阵中每个点的成本值。

可选的，所述碰撞判断单元，具体用于：

根据车辆的外形参数，将车辆抽象成一个多边形；

以候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线中的每个点为所述多边形的中心点，判断所述障碍物的空间坐标是否在任何一个所述多边形内；

若是，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物存在碰撞；

若否，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物不存在碰撞。

可选的，所述装置还包括轨迹优化单元，所述轨迹优化单元包括：

轨迹分割子单元，用于在所述将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹之后，将所述目标轨迹分割成包括所述起点和所述终点在内的多个特征点；

第一优化判断子单元，用于从所述起点开始，依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化；

第二优化判断子单元，用于当相邻两个特征点之间的轨迹需要优化时，将待优化特征点之前的特征点与待优化特征点之间的轨迹作为子目标轨迹，并判断子目标轨迹是否需要优化；

若需要继续优化，则触发所述第二优化判断子单元，直到所述目标轨迹不存在待优化特征点。

可选的，所述第一优化判断子单元，具体用于：

确定相邻两个特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离；

依据预先设定的车辆的速度的权重、加速度的权重、加加速度的权重、前轮转角变化量的权重，以及车辆与所述终点之间的距离的权重，对相邻两个所述特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离进行加权求和，得到相邻两个特征点之间的成本值；

若相邻两个特征点之间的成本值大于预设约束值，则相邻两个特征点之间的轨迹需要优化。

相对于现有技术，本发明提供的具体技术方案如下：

本发明公开的一种泊车轨迹确定方法，首先依据起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，生成起点坐标与终点坐标之间且不在障碍物的空间坐标范围内的点阵，然后从点阵中选取候选点，通过判断候选点与终点之间的泊车轨迹曲线与障碍物是否存在碰撞，确定是否需要在候选点与终点之间再选取候选点来修改泊车轨迹，当不需要再选取候选点时得到由候选集中所有点组成的目标轨迹，可见，最终得到的目标轨迹与障碍物之间不存在碰撞。并且每个候选点的选取都是以前一个候选点为基准点，依据预设的至少包含转向角度和转向角度变化量的影响因素和影响因素的权重，计算得到的点阵中成本值最小的点，即每次选取的候选点都是点阵中相对于前一个候选点转向角度最小且转向角度变化量最小的最优点，进而可知由候选集中所有点组成的目标轨迹，车辆在自动泊车过程中需要转向的角度较小且每次转向角度变化量也较小，提升了车上人员的乘车体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种泊车轨迹确定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例公开的一种计算点阵中每个点的成本值的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例公开的目标轨迹示意图；

图4为本发明实施例公开的另一种泊车轨迹确定方法的流程示意图；

图5为本发明实施例公开的一种泊车轨迹确定装置的结构示意图。

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。

本发明公开了一种泊车轨迹确定方法，依据该方法得到的目标轨迹，车辆在自动泊车过程中需要转向角度较小且每次转向角度变化量也较小，提升了车上人员的乘车体验。

本发明公开的泊车轨迹确定方法可以应用于车载控制器，具体的，请参阅图1，本实施例公开的泊车轨迹确定方法包括以下步骤：

S101：获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，并将起点和终点加入候选集；

具体的，可以通过用户输入坐标数据获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，也可以在行车过程中当用户输入起点获取指令、终点获取指令、障碍物获取指令，通过定位设备、雷达设备等获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标。

S102：依据起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，生成起点坐标与终点坐标之间且不在障碍物的空间坐标范围内的点阵；

其中一种可选的生成点阵的方法为：依据起点的坐标和终点的坐标以及预设设定的宽度，生成一个矩形，在矩形中相隔预设距离设置点，再依据障碍物的空间坐标得到矩形中不在障碍物的空间坐标范围内的点的集合，即点阵。

S103：以起点作为基准点，依据预设的影响因素和影响因素的权重，计算点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为候选点，其中，影响因素至少包括转向角度和转向角度变化量；

可以理解的是，转向角度越大，车上人员的乘车体验越差，转向角度变化量越大，车上人员的乘车体验也越差，反之，若想提升车上人员的乘车体验，则需要减小车辆的转向角度和转向角度变化量。

因此，影响因素至少包括转向角度和转向角度变化量，点的成本值为影响因素值的加权求和值。

以起点作为基准点，根据起点的坐标和点阵中每个点的坐标，可以计算起点到点阵中每个点所需的的转向角度和转向角度变化量，以及其他影响因素值，进而计算每个点的成本值。

优选的，影响因素还可以包括换挡次数、已行驶距离、剩余行驶距离，影响因素及其权重的设置可以如下表所示：

影响因素	权重
		已行驶距离	5.0
剩余行驶距离	5.0
		换档次数	100.0
转向角度	1.0
		转向角度变化量	5.0

当影响因素包括换挡次数、已行驶距离、剩余行驶距离、转向角度、转向角度变化量时，请参阅图2，计算点阵中每个点的成本值的方法包括以下步骤：

S201：分别确定起点到点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量；

S202：分别确定起点到点阵中每个点所需换挡次数；

S203：分别确定起点到点阵中每个点之间的已行驶距离，以及点阵中每个点到终点之间的剩余行驶距离；

S204：根据预设的当前转向角度的权重、转向角度变化量的权重、换挡次数的权重、已行驶距离的权重和剩余行驶距离的权重，分别对起点到点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量、起点到点阵中每个点所需换挡次数、起点到点阵中每个点之间的已行驶距离，以及点阵中每个点到终点之间的剩余行驶距离进行加权求和，得到点阵中每个点的成本值。

S104：将候选点加入候选集，并生成候选点与终点之间的泊车轨迹曲线；

泊车轨迹曲线可以为Reeds-Shepp曲线，Reeds-Shepp曲线由Reeds和Shepp二人在1990年的论文《Optimal paths for a car that goes both forwards and backwards》中提出，能够计算出车辆以固定转弯半径，由一个姿态向另一个姿态运动的最短路径。

S105：判断候选点与终点之间的泊车轨迹曲线与障碍物是否存在碰撞；

其中，判断候选点与终点之间的泊车轨迹曲线与障碍物是否存在碰撞的方法为：

根据车辆的外形参数，将车辆抽象成一个多边形；

以候选点与终点之间的泊车轨迹曲线中的每个点为多边形的中心点，判断障碍物的空间坐标是否在任何一个多边形内；

若是，判定候选点与终点之间的泊车轨迹曲线与障碍物存在碰撞；

若否，判定候选点与终点之间的泊车轨迹曲线与障碍物不存在碰撞。

若存在碰撞，执行S106：以候选点作为基准点，计算点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为下一候选点，并返回执行S104；

若不存在碰撞，则执行S107：将候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹。

可见，得到的目标轨迹与障碍物之间不存在碰撞，并且每个候选点的选取都是以前一个候选点为基准点，依据预设的至少包含转向角度和转向角度变化量的影响因素和影响因素的权重，计算得到的点阵中成本值最小的点，即每次选取的候选点都是点阵中相对于前一个候选点转向角度最小且转向角度变化量最小的最优点，进而可知由候选集中所有点组成的目标轨迹，车辆在自动泊车过程中需要转向的角度较小且每次转向角度变化量也较小，提升了车上人员的乘车体验。

请参阅图3，图3为垂直泊车规划出的目标轨迹，其中，点状线表示障碍物，曲线为目标轨迹，为了进一步提升车上人员的乘车体验，还可以对目标轨迹进行优化，请参阅图4，图4为另一种泊车轨迹确定方法的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

S301：获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，并将起点和终点加入候选集；

S302：依据起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，生成起点坐标与终点坐标之间且不在障碍物的空间坐标范围内的点阵；

S303：以起点作为基准点，依据预设的影响因素和影响因素的权重，计算点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为候选点，其中，影响因素至少包括转向角度和转向角度变化量；

S304：将候选点加入候选集，并生成候选点与终点之间的泊车轨迹曲线；

S305：判断候选点与终点之间的泊车轨迹曲线与障碍物是否存在碰撞；

若存在碰撞，执行S306：以候选点作为基准点，计算点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为下一候选点，并返回执行S104；

若不存在碰撞，则执行S307：将候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹。

S308：将目标轨迹分割成包括起点和终点在内的多个特征点；

S309：依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化；

具体的，从起点开始，依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化。

首先，确定相邻两个特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与终点之间的距离；

依据预先设定的车辆的速度的权重、加速度的权重、加加速度的权重、前轮转角变化量的权重，以及车辆与终点之间的距离的权重，对相邻两个特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与终点之间的距离进行加权求和，得到相邻两个特征点之间的成本值；

若相邻两个特征点之间的成本值大于预设约束值，则相邻两个特征点之间的轨迹需要优化。

若需要优化，执行S310：将待优化特征点之前的特征点与待优化特征点之间的轨迹作为子目标轨迹；

S311：判断子目标轨迹是否需要优化；

若需要继续优化，则返回执行S312；

直到目标轨迹不存在待优化特征点，执行S312：得到最终目标轨迹。

如目标轨迹被分割为5个特征点(1,2,3,4,5)，则按照1-2,2-3,3-4,4-5的顺序依次判断轨迹是否需要优化。若4-5之间的轨迹需要优化，则将3-4-5之间的轨迹作为子目标轨迹，若3-4-5之间的轨迹还需要优化，则将2-3-4-5之间的轨迹作为子目标轨迹，直到目标轨迹不存在待优化特征点。

当目标轨迹不存在待优化特征点时，相邻两个不需要优化的特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离进行加权求和，得到的成本值均不大于预设约束值。

可见，在优化过程中，通过根据车辆和终点之间的距离规划车辆速度，使车辆距离终点较远时，车速较快；车辆距离终点较近或转弯较大时，车速较慢，进一步提升车上人员的乘车体验。

基于上述实施例公开的一种泊车轨迹确定方法，本实施例对应公开了一种泊车轨迹确定装置，请参阅图5，该装置包括：

坐标获取单元401，用于获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，并将所述起点和所述终点加入候选集；

点阵生成单元402，用于依据所述起点的坐标、所述终点的坐标和所述障碍物的空间坐标，生成所述起点坐标与所述终点坐标之间且不在所述障碍物的空间坐标范围内的点阵；

成本值计算单元403，用于以所述起点作为基准点，依据预设的影响因素和所述影响因素的权重，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为候选点，其中，所述影响因素至少包括转向角度和转向角度变化量；

曲线生成单元404，用于将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

碰撞判断单元405，用于判断候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物是否存在碰撞；

候选点确定单元406，用于当候选点与所述终点之间的泊车曲线与所述障碍物存在碰撞时，以候选点作为基准点，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为下一候选点，并返回执行所述将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

目标轨迹确定单元407，用于当候选点与所述终点之间的泊车曲线与所述障碍物不存在碰撞时，则将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹。

可选的，所述成本值计算单元，具体用于：

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离；

根据预设的当前转向角度的权重、转向角度变化量的权重、换挡次数的权重、已行驶距离的权重和剩余行驶距离的权重，分别对所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量、所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数、起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离进行加权求和，得到所述点阵中每个点的成本值。

可选的，所述碰撞判断单元，具体用于：

根据车辆的外形参数，将车辆抽象成一个多边形；

以候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线中的每个点为所述多边形的中心点，判断所述障碍物的空间坐标是否在任何一个所述多边形内；

若是，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物存在碰撞；

若否，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物不存在碰撞。

可选的，所述装置还包括轨迹优化单元，所述轨迹优化单元包括：

轨迹分割子单元，用于在所述将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹之后，将所述目标轨迹分割成包括所述起点和所述终点在内的多个特征点；

第一优化判断子单元，用于从所述起点开始，依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化；

第二优化判断子单元，用于当相邻两个特征点之间的轨迹需要优化时，将待优化特征点之前的特征点与待优化特征点之间的轨迹作为子目标轨迹，并判断子目标轨迹是否需要优化；

若需要继续优化，则触发所述第二优化判断子单元，直到所述目标轨迹不存在待优化特征点。

可选的，所述第一优化判断子单元，具体用于：

确定相邻两个特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离；

依据预先设定的车辆的速度的权重、加速度的权重、加加速度的权重、前轮转角变化量的权重，以及车辆与所述终点之间的距离的权重，对相邻两个所述特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离进行加权求和，得到相邻两个特征点之间的成本值；

若相邻两个特征点之间的成本值大于预设约束值，则相邻两个特征点之间的轨迹需要优化。

本实施例公开的一种泊车轨迹确定装置，首先依据起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，生成起点坐标与终点坐标之间且不在障碍物的空间坐标范围内的点阵，然后从点阵中选取候选点，通过判断候选点与终点之间的泊车轨迹曲线与障碍物是否存在碰撞，确定是否需要在候选点与终点之间再选取候选点来修改泊车轨迹，当不需要再选取候选点时得到由候选集中所有点组成的目标轨迹，可见，最终得到的目标轨迹与障碍物之间不存在碰撞。并且每个候选点的选取都是以前一个候选点为基准点，依据预设的至少包含转向角度和转向角度变化量的影响因素和影响因素的权重，计算得到的点阵中成本值最小的点，即每次选取的候选点都是点阵中相对于前一个候选点转向角度最小且转向角度变化量最小的最优点，进而可知由候选集中所有点组成的目标轨迹，车辆在自动泊车过程中需要转向的角度较小且每次转向角度变化量也较小，提升了车上人员的乘车体验。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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直接用硬件、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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种泊车轨迹确定方法，其特征在于，包括：

获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，并将所述起点和所述终点加入候选集；

依据所述起点的坐标、所述终点的坐标和所述障碍物的空间坐标，生成所述起点坐标与所述终点坐标之间且不在所述障碍物的空间坐标范围内的点阵；

以所述起点作为基准点，依据预设的影响因素和所述影响因素的权重，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为候选点，其中，所述影响因素至少包括转向角度和转向角度变化量；

将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

判断候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物是否存在碰撞；

若存在碰撞，以候选点作为基准点，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为下一候选点，并返回执行所述将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

若不存在碰撞，则将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述起点作为基准点，依据预设的影响因素和所述影响因素的权重，计算所述点阵中每个点的成本值，包括：

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离；

根据预设的当前转向角度的权重、转向角度变化量的权重、换挡次数的权重、已行驶距离的权重和剩余行驶距离的权重，分别对所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量、所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数、起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离进行加权求和，得到所述点阵中每个点的成本值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物是否存在碰撞，包括：

根据车辆的外形参数，将车辆抽象成一个多边形；

以候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线中的每个点为所述多边形的中心点，判断所述障碍物的空间坐标是否在任何一个所述多边形内；

若是，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物存在碰撞；

若否，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物不存在碰撞。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹之后，所述方法还包括：

将所述目标轨迹分割成包括所述起点和所述终点在内的多个特征点；

从所述起点开始，依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化；

若需要优化，将待优化特征点之前的特征点与待优化特征点之间的轨迹作为子目标轨迹，并判断子目标轨迹是否需要优化；

若需要继续优化，则返回执行所述将待优化特征点之前的特征点与待优化特征点之间的轨迹作为子目标轨迹，并判断子目标轨迹是否需要优化，直到所述目标轨迹不存在待优化特征点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化，包括：

确定相邻两个特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离；

依据预先设定的车辆的速度的权重、加速度的权重、加加速度的权重、前轮转角变化量的权重，以及车辆与所述终点之间的距离的权重，对相邻两个所述特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离进行加权求和，得到相邻两个特征点之间的成本值；

若相邻两个特征点之间的成本值大于预设约束值，则相邻两个特征点之间的轨迹需要优化。

6.一种泊车轨迹确定装置，其特征在于，包括：

坐标获取单元，用于获取泊车轨迹的起点的坐标、终点的坐标和障碍物的空间坐标，并将所述起点和所述终点加入候选集；

点阵生成单元，用于依据所述起点的坐标、所述终点的坐标和所述障碍物的空间坐标，生成所述起点坐标与所述终点坐标之间且不在所述障碍物的空间坐标范围内的点阵；

成本值计算单元，用于以所述起点作为基准点，依据预设的影响因素和所述影响因素的权重，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为候选点，其中，所述影响因素至少包括转向角度和转向角度变化量；

曲线生成单元，用于将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

碰撞判断单元，用于判断候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物是否存在碰撞；

候选点确定单元，用于当候选点与所述终点之间的泊车曲线与所述障碍物存在碰撞时，以候选点作为基准点，计算所述点阵中每个点的成本值，并将成本值最小的点确定为下一候选点，并返回执行所述将候选点加入所述候选集，并生成候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线；

目标轨迹确定单元，用于当候选点与所述终点之间的泊车曲线与所述障碍物不存在碰撞时，则将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述成本值计算单元，具体用于：

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数；

分别确定所述起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离；

根据预设的当前转向角度的权重、转向角度变化量的权重、换挡次数的权重、已行驶距离的权重和剩余行驶距离的权重，分别对所述起点到所述点阵中每个点所需的当前转向角度和转向角度变化量、所述起点到所述点阵中每个点所需换挡次数、起点到所述点阵中每个点之间的已行驶距离，以及所述点阵中每个点到所述终点之间的剩余行驶距离进行加权求和，得到所述点阵中每个点的成本值。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述碰撞判断单元，具体用于：

根据车辆的外形参数，将车辆抽象成一个多边形；

以候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线中的每个点为所述多边形的中心点，判断所述障碍物的空间坐标是否在任何一个所述多边形内；

若是，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物存在碰撞；

若否，判定候选点与所述终点之间的泊车轨迹曲线与所述障碍物不存在碰撞。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括轨迹优化单元，所述轨迹优化单元包括：

轨迹分割子单元，用于在所述将所述候选集中的所有点组成的轨迹确定为目标轨迹之后，将所述目标轨迹分割成包括所述起点和所述终点在内的多个特征点；

第一优化判断子单元，用于从所述起点开始，依次判断相邻两个特征点之间的轨迹是否需要优化；

第二优化判断子单元，用于当相邻两个特征点之间的轨迹需要优化时，将待优化特征点之前的特征点与待优化特征点之间的轨迹作为子目标轨迹，并判断子目标轨迹是否需要优化；

若需要继续优化，则触发所述第二优化判断子单元，直到所述目标轨迹不存在待优化特征点。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一优化判断子单元，具体用于：

确定相邻两个特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离；

依据预先设定的车辆的速度的权重、加速度的权重、加加速度的权重、前轮转角变化量的权重，以及车辆与所述终点之间的距离的权重，对相邻两个所述特征点之间车辆的速度、加速度、加加速度和前轮转角变化量，以及车辆与所述终点之间的距离进行加权求和，得到相邻两个特征点之间的成本值；

若相邻两个特征点之间的成本值大于预设约束值，则相邻两个特征点之间的轨迹需要优化。

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