CN111547049A - 车辆泊车入位的控制方法、装置及车辆 - Google Patents

车辆泊车入位的控制方法、装置及车辆 Download PDF

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CN111547049A CN202010440145.9A CN202010440145A CN111547049A CN 111547049 A CN111547049 A CN 111547049A CN 202010440145 A CN202010440145 A CN 202010440145A CN 111547049 A CN111547049 A CN 111547049A
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关书伟
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Abstract

本发明公开了一种车辆泊车入位的控制方法，包括：在接收到泊车指令的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点；根据目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定泊车路径的起点；根据泊车路径的起点和泊车路径的终点，确定泊车路径；对泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到泊车路径对应的路径点集、路径点集的各点处一阶微分值和二阶微分值；根据路径点集、各点处的一阶微分值和二阶微分值控制车辆泊车入位。本发明还公开了一种车辆泊车入位的控制装置和车辆。

Description

车辆泊车入位的控制方法、装置及车辆
技术领域
本发明涉及辅助驾驶技术领域，具体涉及一种泊车入位的控制方法、装置及车辆。
背景技术
辅助驾驶系统有车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、倒车辅助系统和行车辅助系统等。其中，自动泊车辅助系统由于能够减小车后盲区所造成的交通事故，提高车辆的安全性，被越来越多的应用到汽车辅助驾驶系统中。
相关技术中的辅助驾驶泊车方案，通常分为三个步骤：环境感知、路径规划和控制执行。环境感知即为通过超声波雷达和摄像头等传感器感知车辆、车位和地图信息；在路径规划时，利用感知结果规划出一条从当前位置到车位的路径点点集；在控制执行时，根据车身的动力学和运动学模型，通过对转向和车速的控制，使车辆不断行驶到规划好的路径点轨迹上，从而完成运动控制。
但是，在实际应用中，直接将路径规划层规划出的路径点集作为控制执行层的输入，在控制执行层中对路径点集中的各点进行处理，从而获得相应的控制参数，导致控制参数与规划的路径紧密结合相互制约；造成控制参数与车辆本身的参数间不匹配，难以发挥泊车过程中车辆的运动能力，导致泊车等待时间长，需要多次揉车的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种车辆泊车入位的控制方法、装置及车辆，以解决相关技术中根据路径规划获取的控制参数与车辆本身的参数间存在不匹配的情况，难以发挥泊车过程中车辆的运动能力，导致泊车等待时间长，需要多次揉车的问题。
为实现上述发明目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种车辆泊车入位的控制方法，包括：
在接收到泊车指令的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点；
根据所述目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定所述泊车路径的起点；
根据所述泊车路径的起点和所述泊车路径的终点，确定所述泊车路径；
对所述泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到所述泊车路径对应的路径点集、所述路径点集的各点处一阶微分值和二阶微分值；
根据所述路径点集、各点处的所述一阶微分值和所述二阶微分值控制所述车辆泊车入位。
根据本发明第二个方面，提供了一种车辆泊车入位的控制装置，包括：
第一确定模块，用于在接收到泊车指令的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点，所述目标泊车点为泊车路径的终点；
第二确定模块，用于根据所述目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定所述泊车路径的起点；
第三确定模块，用于根据所述泊车路径的起点和所述泊车路径的终点，确定所述泊车路径；
处理模块，用于对所述泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到所述泊车路径对应的路径点集、所述路径点集的各点处一阶微分值和二阶微分值，所述平滑处理为删除所述泊车路径上的所述一阶微分值和所述二阶微分值不连续的点；
控制模块，用于根据所述路径点集、各点处的所述一阶微分值和所述二阶微分值控制所述车辆泊车入位。
根据本发明的第三个方面，提供了一种车辆，包括：
存储器、处理器和通讯总线，所述存储器通过所述通讯总线与所述处理器通信连接；
所述存储器中存储有计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，以实现本发明的第一个方面提供的车辆泊车入位的控制方法。
根据本发明的第四个方面，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存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时，用于实现本发明的第一个方面提供的车辆泊车入位的控制方法。
本发明提供的车辆泊车入位的控制方法、装置及车辆，其中，车辆泊车入位的控制方法，包括：在接收到泊车指令的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点；根据目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定泊车路径的起点；根据泊车路径的起点和泊车路径的终点，确定泊车路径；对泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到泊车路径对应的路径点集、路径点集的各点处一阶微分值和二阶微分值；根据路径点集、各点处的一阶微分值和二阶微分值控制车辆泊车入位。相对于相关技术中直接将路径规划出的路径点点集作为控制执行层的输入，本发明在确定出泊车路径后，首先对泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到泊车路径对应的路径点集，并将路径点集、一阶微分值和二阶微分值作为控制执行层的输入，在控制车辆泊车入位的过程中，平滑后的路径点集保证了车辆转向的连续性，避免了转向角度的突然变化，提高了车辆乘坐的舒适性；并且，将路径平滑过程得到的一阶微分值和二阶微分值作为控制执行层的输入，实现了路径规划和控制的紧密耦合，降低了规划和控制的相互制约，提高了泊车效率，减少了泊车等待时间和揉车次数。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
图1是本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制方法的一种具体应用场景示意图；
图2是本申请一实施例提供的车辆泊车入位的控制方法的实现流程图；
图3是相关技术中抗干扰规划控制器的结构示意图；
图4是本申请另一实施例提供的车辆泊车入位的控制方法的实现流程图；
图5是本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制装置的结构框图；
图6是本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制装置中的确定模块的结构框图；
图7是本申请实施例提供的车辆的结构框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在本申请实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
图1是本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制方法的一种具体应用场景示意图。
参照图1所示，本申请实施例中，以平行泊车作为示例进行说明，图中10为泊车初始位置，即泊车起点。在泊车初始位置，车辆接收到泊车入位的泊车指令后，车辆的摄像头、超声波雷达等传感器对车辆周围环境进行感知，获得车位状况，并根据车位状况确定目标泊车位置12；根据目标泊车位置12确定目标泊车点O，并以目标泊车点为坐标原点O，建立坐标系，并确定泊车起点P1，根据目标泊车点P1和目标泊车点O规划泊车路径(例如图1中示出的圆弧13-圆弧14)；需要说明的是，图1中的泊车路径以圆弧-圆弧作为示例进行说明，即两段相切的圆弧构成泊车路径；在一些具体示例中，也可以是圆弧-直线-圆弧，即两段圆弧和分别于两段圆弧相交或相切的直线；最后根据泊车路径控制车辆泊车入位。
图2是本申请一实施例提供的车辆泊车入位的控制方法的实现流程图。图3是相关技术中抗干扰规划控制器的结构示意图。
参照图2所示，本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制方法，应用于辅助驾驶系统中辅助泊车入位，包括以下步骤：
步骤201，在接收到泊车指令的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点。
其中，目标泊车点为泊车路径的终点。
具体的，参照图1所示，本申请实施例中，在车辆行驶到泊车初始位置10处时，获取到车辆驾驶员的泊车需求，即接收到驾驶员输入的泊车指令后，车辆通过摄像头或超声波雷达传感器对图1中示出的泊车位的信息进行探测，并根据图1中车位的深度信息(图1中WD示出的信息)和车辆的轮轴的宽度信息确定目标泊车点；具体的，在车辆轮轴的宽度信息小于车位的深度信息时，可以以车位深度的一半位置处作为目标泊车点。在车辆轮轴的宽度信息大于或等于车位的深度信息时，可以以车辆轮轴的一半加上预设补偿距离作为目标泊车点(例如图1中O点示出的位置)。
步骤202，根据目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定泊车路径的起点。
具体的，在目标泊车点确定后，还需要确定泊车起点，即泊车路径的起点(例如图1中P1点示出的位置)。具体的，可以以目标泊车点为坐标原点，建立坐标系；根据车辆在坐标系中的位置和姿态信息以及预定标准点与障碍物之间的距离d来确定泊车路径的起点。在一些可选示例中，预定标准点可以是车身上的某一个标准参照点(例如车辆的后轮轴中心点)；在另一些可选的方式中，预定标准点也可以是车辆外距离车身一定距离的某一参照点(例如图1中示出的距离车辆后轮轴中心点一定距离的P1点)；本申请实施例中对预定标准点不做具体限定，在确定泊车路径起点后，控制车辆行驶到泊车起始位置11处，并做好倒车准备。
本申请实施例中，通过确定预定标准点与障碍物的间距信息确定泊车路径的起点，在预设标准点与障碍物的间距较小的情况下，可以将泊车路径的起点P1确定到更靠近泊车位的位置，而在预设标准点与障碍物的间距较大的情况下，可以将泊车路径的起点P1确定到距离泊车位较远的位置；这样避免了车辆与障碍物发生剐蹭的情况。
步骤203，根据泊车路径的起点和泊车路径的终点，确定泊车路径。
具体的，本申请实施例中，在确定泊车路径的起点和泊车路径的终点后，可以采用圆弧-直线-圆弧法确定泊车路径。
步骤204，对泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到泊车路径对应的路径点集、路径点集的各点处一阶微分值和二阶微分值。
其中，平滑处理为删除泊车路径上的一阶微分值和二阶微分值不连续的点。
具体的，本申请实施例中，求解泊车路径上各个点的一阶微分值和二阶微分值，并将一阶微分值和二阶微分值不连续的点进行平滑处理；在一些具体示例中，可以删除其中一阶微分值和二阶微分值不连续的点，从而保持泊车路径整体的平滑过渡。
本申请实施例中，通过对泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，使得泊车过程中，车辆转向能够根据平滑处理的泊车路径进行控制，转向平稳，避免的转向突变影响乘坐舒适性的问题，提高了车辆的乘坐舒适性。
在另一些具体示例中，可以采用三次样条函数插值法，向泊车路径中插入辅助点，从而保持泊车路径整体的平滑过渡。
步骤205，根据路径点集、各点处的一阶微分值和二阶微分值控制车辆泊车入位。
具体的，参照图3所示，本申请实施例中，利用三次样条函数对泊车路径进行插值平滑处理，得到路径点集和各点处的一阶微分值和二阶微分值，并将路径点集、各点处的一阶微分值和二阶微分值作为自抗扰规划控制器的输入，自抗扰规划控制器无需再通过跟踪微分器(Tracking Differentiator，TD)求解各点处的一阶微分值v1和二阶微分值v2，实现了路径规划和控制的紧密耦合，降低了规划和控制的相互制约，提高了泊车效率，减少了泊车等待时间和揉车次数。
图4是本申请另一实施例提供的车辆泊车入位的控制方法的实现流程图。
基于前述实施例，参照图4所示，本申请另一实施例提供的车辆泊车入位的控制方法，包括以下步骤：
步骤401，在接收到泊车指令的情况下，获取车辆参数信息和车辆预设范围内环境的环境参数信息。
其中，车辆参数信息包括车辆的尺寸信息，环境参数信息包括泊车位的尺寸信息。
具体的，参照图1所示，本申请实施例中，在接收到驾驶员发出的泊车指令后，车辆通过摄像头、超声波雷达等传感器感知周围的环境参数信息，例如图1中示出的泊车位的四个角点的对超声波的反馈，从而计算出四个角点之间的距离，能够准确地获得车位的深度信息和宽度信息。车辆在获取到环境参数信息后，从车辆的内置参数信息中获取车辆的长度信息和宽度信息。需要说明的是，本申请实施例中以车辆的长度信息和宽度信息仅作为一种具体示例进行说明，在另一些可选示例中，也可以是获取车辆轮轴的宽度信息和车辆前轮轴和后轮轴之间的距离。
可选的，本申请实施例中，可以通过确定泊车位的四个角点在坐标系中的坐标的方式来计算泊车位的尺寸信息。
步骤402，根据车辆的尺寸信息和泊车位的尺寸信息，判断泊车位是否满足当前车辆的最小泊车位宽度需求。
具体的，本申请实施例中，可以通过比较泊车位的宽度与车身的长度，判断泊车位是否满足当前车辆的最小泊车位的宽度需求。具体的，泊车位的最小宽度需求需要大于车身的长度一预设长度，例如大于车身长度1.5米、2米等，本申请实施例中对预设长度不做具体限定。本申请实施例中，通过车辆的尺寸信息与车位的尺寸信息进行比较，判断泊车位是否满足泊车需求，能够满足对不同车型的判断需求，提高了判断的准确性。
步骤403a，在泊车位不满足当前车辆的最小的泊车位宽度需求的情况下，停止泊车，并发出提醒。
具体的，本申请实施例中，在泊车位不能满足当前车辆的最小泊车位宽度需求的情况下，停止执行驾驶员发出的泊车指令，并通过语音、视频等形式提醒驾驶员当前泊车位无法泊车，以便驾驶员寻找其他合适的泊车位。
步骤403b，在泊车位满足当前车辆的最小的泊车位宽度需求的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点。
步骤404，根据目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定泊车路径的起点。
步骤405，根据泊车路径的起点和泊车路径的终点，确定泊车路径。
具体的，泊车路径包括至少两段圆弧。
本申请实施例中，参照图1所示，根据目标泊车点和泊车位的边线，确定坐标系。
具体的，本申请实施例中，在确定目标泊车点后，可以以目标泊车点为坐标原点，以平行于泊车位的边线为坐标轴，具体的，沿泊车位宽度方向可以为x轴，沿泊车位深度方向可以为y轴。
根据车辆的预定标准点P1在坐标系中的坐标和车辆的最小转弯半径，确定第一圆弧13的半径R1和第一圆弧13的圆心O1。
其中，第一圆弧13的半径R1大于或等于车辆的最小转弯半径。
具体的，根据车辆的预定标准点P1在坐标系中的坐标和车辆在坐标系中的姿态信息，确定第一圆弧13的半径R1和第一圆弧13的圆心O1，其中，姿态信息包括：车辆导向轮角度和车辆位置坐标。
具体的，继续参照图1所示，本申请实施例中，在确定坐标系后，并确定出第一圆弧13的半径R1后，根据车辆的预定标准点P1做x轴的垂线，确定出第一圆弧13的圆心O1。可选的，预定标准点P1可以是车身上的预设点，也可以是车上外距离车身预设距离的点，其中，预设距离可以是例如1米，1.5米等。
根据第一圆弧13的半径R1和目标泊车点O，确定第二圆弧14的半径R2和第二圆弧14的圆心O2。
具体的，在确定出第一圆弧13的半径后，可以根据第一圆弧13的半径和目标泊车点确定第二圆弧14的半径和圆心O2；在具体平行泊车中，在车身进入泊车位后，需要将车身回正；因此，第二圆弧14的半径R2通常与第一圆弧13的半径R1相等。通过目标泊车点O沿y轴正方向取R2确定第二圆弧14的圆心O2。
根据第一圆弧13的圆心O1、第一圆弧13的半径R1、第二圆弧14的圆心O2和第二圆弧14的半径R2，确定泊车路径。
继续参照图1，在确定出第一圆弧13的半径R1、第一圆弧13的圆心O1后，通过O1以半径R1做第一圆弧13；同样的，通过O2以半径R2做第二圆弧14；由相交或相切的第一圆弧13和第二圆弧14确定泊车路径。在一些可能的具体示例中，还可以通过做分别与第一圆弧13和第二圆弧14相切的直线，将第一圆弧13和第二圆弧14连接，从而确定出泊车路径。
具体的，根据第一圆弧的圆心、第一圆弧的半径、第二圆弧的圆心和第二圆弧的半径，按照公式(1)确定泊车路径的弧度；
Figure BDA0002503842580000091
其中，α为泊车路径的弧度，d为车辆在泊车起始点时，预定标准点与障碍物距离，WD为车位深度，R1为第一圆弧的半径，R2为第二圆弧的半径。
根据弧度，确定泊车路径。
具体的，根据上述公式(1)确定出车辆需要转过的转弯弧度后，控制车辆从泊车其实位置11处开始泊车入位。
步骤406，根据泊车路径点集、各点处的一阶微分值和二阶微分值控制车辆泊车入位。
具体的，本申请实施例中，将泊车路径点集、各点处的一阶微分值和二阶微分值作为自抗扰规划控制器的输入控制车辆泊车入位；其中，自抗扰规划控制器根据第一模型获取对车辆的反馈控制率，第一模型为：
μ＝-kv，k>0
其中，μ为反馈控制率，k为车辆轮轴偏离泊车路径的偏移量，v为一阶微分值和二阶微分值。
本申请实施例中，利用三次样条函数对泊车路径进行插值平滑处理，得到路径点集和各点处的一阶微分值和二阶微分值，并将路径点集、各点处的一阶微分值和二阶微分值作为自抗扰规划控制器的输入，自抗扰规划控制器无需再通过跟踪微分器TD求解各点处的一阶微分值v1和二阶微分值v2，减少了重复计算量，实现了路径规划和控制的紧密耦合，降低了规划和控制的相互制约，提高了泊车效率，减少了泊车等待时间和揉车次数。
具体的，自抗扰规划控制器根据第二模型和反馈控制率对控制车辆泊车入位；其中，第二模型为：
Figure BDA0002503842580000101
其中，e0、z1、z2和z3为状态变量；β1、β2和β3为控制参数，y为系统输出，h为离散时间下的步长，fe为非线性函数，b为控制输出量增益，t-1为上一时刻的输出量，t为当前时刻的输出量。
本申请实施例中，利用第一模型和第二模型，对车辆泊车入位过程进行反馈控制，使车身跟踪到路径点集上行驶。提高了车辆的运动控制能力，提高了泊车效率。
图5是本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制装置的结构框图。图6是本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制装置中的确定模块的结构框图。
基于前述实施例，参照图5所示，本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制装置50，包括：
第一确定模块51，用于在接收到泊车指令的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点，目标泊车点为泊车路径的终点；
第二确定模块52，用于根据第一确定模块51确定出的目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定泊车路径的起点；
第三确定模块53，用于根据第二确定模块52确定出的泊车路径的起点和第一确定模块51确定出的泊车路径的终点，确定泊车路径；
处理模块54，用于对第三确定模块53确定出的泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到泊车路径对应的路径点集、路径点集的各点处一阶微分值和二阶微分值。
其中，平滑处理为删除泊车路径上的一阶微分值和二阶微分值不连续的点。
控制模块55，用于根据处理模块54处理得到的路径点集、各点处的一阶微分值和二阶微分值控制车辆泊车入位。
在一种可选方式中，第三确定模块53确定出的泊车路径包括至少两段圆弧；第三确定模块53，包括：
第一子确定单元531，用于根据确定出的目标泊车点和泊车位的边线，确定坐标系；
第二子确定单元532，用于根据车辆的预定标准点在第一子确定单元531确定出的坐标系中的坐标，确定第一圆弧的半径和第一圆弧的圆心；
第三子确定单元533，用于根据第二子确定单元532确定出的第一圆弧的半径和目标泊车点，确定第二圆弧的半径和第二圆弧的圆心；
第四子确定单元534，用于根据第三子确定单元533确定出的第一圆弧的圆心、第一圆弧的半径、第二圆弧的圆心和第二圆弧的半径，确定泊车路径。
在一种可选方式中，第三确定模块53，还包括：
第五子确定单元535，用于根据第四子确定单元534确定出的第一圆弧的圆心、第一圆弧的半径、第二圆弧的圆心和第二圆弧的半径，按照公式(1)确定泊车路径的弧度；
Figure BDA0002503842580000111
其中，α为泊车路径的弧度，d为车辆在泊车起始点时，预定标准点与障碍物距离，WD为车位深度，R1为第一圆弧的半径，R2为第二圆弧的半径；
第六子确定单元536，用于根据第五子确定单元535确定出的弧度，确定泊车路径。
在一种可选方式中，第三确定模块53，还包括：
第七子确定单元537，用于根据车辆的预定标准点在第一子确定单元531确定出的坐标系中的坐标和车辆在坐标系中的姿态信息，确定第一圆弧的半径和第一圆弧的圆心，姿态信息包括：车辆导向轮角度和车辆位置坐标。
在一种可选方式中，本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制装置50，还包括：
获取模块56，用于在接收到泊车指令的情况下，获取车辆参数信息和车辆预设范围内环境的环境参数信息；其中，车辆参数信息包括车辆的尺寸信息，环境参数信息包括泊车位的尺寸信息；
判断模块57，用于根据获取模块56获取到的车辆的尺寸信息和泊车位的尺寸信息，判断泊车位是否满足当前车辆的最小泊车位宽度需求。
在一种可选方式中，本申请实施例提供的车辆泊车入位的控制装置50，还包括：
提醒模块58，用于在判断模块57判断泊车位不满足当前车辆的最小泊车位宽度需求的情况下，停止泊车，并发出提醒。
需要说明的是，本申请装置实施例与方法实施例具有相同或类似的技术效果，在此不再赘述。
图7是本申请实施例提供的车辆的结构框图。
基于前述实施例，参照图7所示，本申请实施例提供的车辆70，包括：
存储器71、处理器72和通讯总线73，存储器71通过通讯总线73与处理器72通信连接；
存储器71中存储有计算机可执行指令，处理器72用于执行计算机可执行指令，以实现本申请任一可选实施例提供的车辆泊车入位的控制方法。
需要说明的是，本申请汽车实施例与方法实施例具有相同或类似的技术效果，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，设备和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一种车辆泊车入位的控制方法、装置及车辆中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者设备程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干设备的单元权利要求中，这些设备中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (16)

1.一种车辆泊车入位的控制方法，其特征在于，包括：
在接收到泊车指令的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点；
根据所述目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定所述泊车路径的起点；
根据所述泊车路径的起点和所述泊车路径的终点，确定所述泊车路径；
对所述泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到所述泊车路径对应的路径点集、所述路径点集的各点处一阶微分值和二阶微分值；
根据所述路径点集、各点处的所述一阶微分值和所述二阶微分值控制所述车辆泊车入位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泊车路径包括至少两段圆弧；所述根据所述泊车路径的起点和所述泊车路径的终点，确定所述泊车路径，包括：
根据所述目标泊车点和泊车位的边线，确定坐标系；
根据所述车辆的预定标准点在所述坐标系中的坐标和所述车辆的最小转弯半径，确定第一圆弧的半径和第一圆弧的圆心；
根据所述第一圆弧的半径和所述目标泊车点，确定第二圆弧的半径和第二圆弧的圆心；
根据所述第一圆弧的圆心、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的圆心和所述第二圆弧的半径，确定所述泊车路径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一圆弧的圆心、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的圆心和所述第二圆弧的半径，确定所述泊车路径，包括：
根据所述第一圆弧的圆心、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的圆心和所述第二圆弧的半径，按照公式(1)确定所述泊车路径的弧度；
Figure FDA0002503842570000011
其中，α为所述泊车路径的弧度，d为车辆在泊车起始点时，所述预定标准点与障碍物距离，WD为车位深度，R1为第一圆弧的半径，R2为第二圆弧的半径；
根据所述弧度，确定所述泊车路径。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的预定标准点在所述坐标系中的坐标和所述车辆的最小转弯半径，确定第一圆弧的半径和第一圆弧的圆心，包括：
根据所述车辆的预定标准点在所述坐标系中的坐标和所述车辆的最小转弯半径和所述车辆在所述坐标系中的姿态信息，确定第一圆弧的半径和第一圆弧的圆心，所述姿态信息包括：所述车辆导向轮角度和所述车辆位置坐标。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述泊车位的深度信息和所述车辆的轮轴宽度信息，确定目标泊车点之前，所述方法还包括：
在接收到泊车指令的情况下，获取车辆参数信息和所述车辆预设范围内环境的环境参数信息；其中，所述车辆参数信息包括所述车辆的尺寸信息，所述环境参数信息包括所述泊车位的尺寸信息；
根据所述车辆的尺寸信息和所述泊车位的尺寸信息，判断所述泊车位是否满足当前车辆的最小泊车位的宽度需求。
6.根据权利要求5所述的方法、其特征在于，
在所述泊车位不满足所述当前车辆的最小泊车位宽度需求的情况下，停止泊车，并发出提醒。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述泊车路径点集、各点处的所述一阶微分值和所述二阶微分值控制所述车辆泊车入位，包括：
将所述泊车路径点集、各点处的所述一阶微分值和所述二阶微分值作为自抗扰规划控制器的输入控制所述车辆泊车入位；其中，所述自抗扰规划控制器根据第一模型获取对车辆的反馈控制率，所述第一模型为：
μ＝-kv，k>0
其中，μ为反馈控制率，k为所述车辆轮轴偏离所述泊车路径的偏移量，v为一阶微分值和二阶微分值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述自抗扰规划控制器根据第二模型和所述反馈控制率对控制所述车辆泊车入位；其中，所述第二模型为：
Figure FDA0002503842570000031
其中，e0、z1、z2和z3为状态变量；β1、β2和β3为控制参数，y为系统输出，h为离散时间下的步长，fe为非线性函数，b为控制输出量增益，t-1为上一时刻的输出量，t为当前时刻的输出量。
9.一种车辆泊车入位的控制装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于在接收到泊车指令的情况下，根据泊车位的深度信息和车辆轮轴的宽度信息，确定目标泊车点，所述目标泊车点为泊车路径的终点；
第二确定模块，用于根据所述目标泊车点和车辆的预定标准点与障碍物的间距信息，确定所述泊车路径的起点；
第三确定模块，用于根据所述泊车路径的起点和所述泊车路径的终点，确定所述泊车路径；
处理模块，用于对所述泊车路径进行一阶微分和二阶微分平滑处理，得到所述泊车路径对应的路径点集、所述路径点集的各点处一阶微分值和二阶微分值，所述平滑处理为删除所述泊车路径上的所述一阶微分值和所述二阶微分值不连续的点；
控制模块，用于根据所述路径点集、各点处的所述一阶微分值和所述二阶微分值控制所述车辆泊车入位。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述泊车路径包括至少两段圆弧；所述第三确定模块，包括：
第一子确定单元，用于根据所述目标泊车点和泊车位的边线，确定坐标系；
第二子确定单元，用于根据所述车辆的预定标准点在所述坐标系中的坐标和所述车辆的最小转弯半径，确定第一圆弧的半径和第一圆弧的圆心；
第三子确定单元，用于根据所述第一圆弧的半径和所述目标泊车点，确定第二圆弧的半径和第二圆弧的圆心；
第四子确定单元，还用于根据所述第一圆弧的圆心、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的圆心和所述第二圆弧的半径，确定所述泊车路径。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，还包括：
第五子确定单元，用于根据所述第一圆弧的圆心、所述第一圆弧的半径、所述第二圆弧的圆心和所述第二圆弧的半径，按照公式(1)确定所述泊车路径的弧度；
Figure FDA0002503842570000041
其中，α为所述泊车路径的弧度，d为车辆在泊车起始点时，所述预定标准点与障碍物距离，WD为车位深度，R1为第一圆弧的半径，R2为第二圆弧的半径；
第六子确定单元，用于根据所述弧度，确定所述泊车路径。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块，还包括：
第七子确定单元，用于根据所述车辆的预定标准点在所述坐标系中的坐标和所述车辆的最小转弯半径和所述车辆在所述坐标系中的姿态信息，确定第一圆弧的半径和第一圆弧的圆心，所述姿态信息包括：所述车辆导向轮角度和所述车辆位置坐标。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
获取模块，用于在接收到泊车指令的情况下，获取车辆参数信息和所述车辆预设范围内环境的环境参数信息；其中，所述车辆参数信息包括所述车辆的尺寸信息，所述环境参数信息包括所述泊车位的尺寸信息；
判断模块，用于根据所述车辆的尺寸信息和所述泊车位的尺寸信息，判断所述泊车位是否满足当前车辆的最小泊车位的宽度需求。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
提醒模块，用于在所述泊车位不满足所述当前车辆的最小泊车位宽度需求的情况下，停止泊车，并发出提醒。
15.一种车辆，其特征在于，包括：
存储器、处理器和通讯总线，所述存储器通过所述通讯总线与所述处理器通信连接；
所述存储器中存储有计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，以实现权利要求1-8任一项所述的方法。
16.一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存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时，用于实现权利要求1-8任一项所述的方法。
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