CN112829740A - 一种自主泊车的车辆控制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自主泊车的车辆控制方法、装置及车辆，包括S102、确定泊车轨迹；S104、根据标志位将泊车轨迹拆分；S106、从分段泊车轨迹中选取距离待泊车辆的初始位置最近的一段作为当前泊车路径；S108、根据当前泊车路径选取目标参考点；S110、计算待泊车辆的初始位置与目标参考点的距离和角度，并控制待泊车辆按照当前泊车路径行进；S112、在待泊车辆到达当前泊车路径的终点时，判断待泊车辆的当前位置与目标参考点的距离偏差是否小于预设距离阈值，若小于，则选取当前泊车路径的下一段分段泊车轨迹作为当前泊车路径，将当前位置作为初始位置，重复S108‑S112，直至车辆泊车完成。本方法通过选择合适的目标参考点，实现稳定的车辆控制。

Description

一种自主泊车的车辆控制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种自主泊车的车辆控制方法、装置及车辆。

背景技术

当前，汽车已经成为人们日常生活中便捷的交通工具。然而，对于很多驾驶员特别是新手来说，安全泊车依然具有很大挑战，特别是遇到两侧有障碍物的垂直车位或者侧方车位，泊车过程中极易发生碰撞、刮蹭等事故。目前，自动泊车技术可以大幅度提高泊车的入库率及安全性，其中包括起到辅助人工泊车的半自动泊车系统，或者无人参与的全自动泊车系统。

现有的半自动/全自动泊车系统通常分为三大模块，定位感知模块、运动规划及控制模块和人机交互模块。其中定位感知模块包括超声波模组等，运动规划和控制模块包括线控执行机构等，人机交互模块包括语音和图像提示界面等。但现有技术大多采用依据局部2D信息来定位车位，进而使用固定程式的双圆弧拼接法进行车辆运动规划。

但基于圆弧拼接的路径规划方案只适用于固定起止位置且车辆轨迹控制完全无误差的理想情况下的泊车操作，但实际使用过程中，难以确保每次泊车都是同一初始位置的条件约束，并且导致泊车偏向的因素繁多，而现有技术规划出的路径在车辆泊车过程中出现偏差时则较难调整回来。

因此亟需提供一种自主泊车的车辆控制方法技术方案，能够提高自动泊车的准确性，减小自动泊车的偏差，提高车辆的安全性。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种自主泊车的车辆控制方法、装置及车辆，能够提高自动泊车的准确性，减小自动泊车的偏差，提高车辆的安全性。

为了解决上述问题，本发明提供一种自主泊车的车辆控制方法，包括：

S102、确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹，所述泊车轨迹包括标志位，所述标志位为所述泊车轨迹中方向的切换点；

S104、根据所述标志位将所述泊车轨迹拆分，以得到N+1段分段泊车轨迹；

S106、从所述N+1段分段泊车轨迹中选取距离待泊车辆的所述初始位置最近的一段作为当前泊车路径；

S108、根据所述当前泊车路径选取目标参考点，所述目标参考点为所述当前泊车路径中距离待泊车辆的初始位置最近且与待泊车辆行进方向相同的点；

S110、计算待泊车辆的初始位置与所述目标参考点的距离和角度，并根据所述距离和所述角度控制待泊车辆按照所述当前泊车路径行进；

S112、在待泊车辆到达所述当前泊车路径的终点时，判断待泊车辆的当前位置与所述目标参考点的距离偏差是否小于预设距离阈值，若小于，则选取所述当前泊车路径的下一段分段泊车轨迹作为当前泊车路径，将所述当前位置作为所述初始位置，重复步骤S108-S112，直至车辆行进至最后一段分段泊车轨迹的终点。

进一步地、所述方法还包括：

若待泊车辆的所述当前位置与所述目标参考点的距离大于所述预设距离阈值，则重新确定泊车轨迹。

进一步地、所述方法还包括：

得到N+1段分段泊车轨迹后，所述方法还包括：

将获得的所述分段泊车轨迹以二维向量的形式一一保存。

进一步地、所述方法还包括：

所述确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹包括：

接收用户输入的泊车请求；

获取所述待泊车辆的初始位置和姿态；

响应所述泊车请求，根据待泊车辆的所述初始位置和姿态，确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹。

进一步地、所述方法还包括：

所述根据所述当前泊车路径选取目标参考点，包括：

根据待泊车辆的所述当前位置和姿态确定待泊车辆的当前坐标系；

根据待泊车辆的所述当前坐标系将各个所述分段泊车轨迹对应的二维向量中的数值转换至待泊车辆的所述当前坐标系中，得到各个分段泊车轨迹在当前坐标系中的二维向量点；

在所述待泊车辆的当前坐标系中所述当泊车路径对应的二维向量点中，分别选取与待泊车辆正向距离最近的正向最近点和与待泊车辆反向距离最近的负向最近点；

根据待泊车辆的行进方向，在所述正向最近点和所述负向最近点中选取与所述行进方向相同的最近点作为所述目标参考点。

进一步地、所述方法还包括：所述计算待泊车辆的初始位置与所述目标参考点的距离和角度，并根据所述距离和所述角度控制待泊车辆按照所述当前泊车路径行进，包括：

以待泊车辆的初始位置作为坐标原点，以待泊车辆的行进方向作为X正半轴，计算所述目标参考点与所述坐标原点的连接线与所述X正半轴之间的角度，并计算所述目标参考点距离所述X正半轴的距离；

根据所述角度和所述距离生成前轮控制量，并将所述前轮控制量发送至待泊车辆以使得待泊车辆根据所述前轮控制量按照所述当前泊车路径行进。

本发明另一方面、提供一种电子设备，所述客户端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述的自主泊车的车辆控制方法。

本发明另一方面、提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述的自主泊车的车辆控制方法。

本发明另一方面、提供一种车辆，所述车辆设置有自动泊车系统，所述系统设置有上述所述的自主泊车的车辆控制装置。

由于上述技术方案，本发明具有以下至少一条有益效果：

1、本发明采用坐标转换技术将世界空间坐标系中的轨迹点转换到车辆坐标系中，基于车辆坐标系中的轨迹，选择合适的轨迹点作为目标轨迹点，并将车辆状态和目标点作差进行误差计算，实现稳定的车辆控制。

2、本发明在自主泊车的场景中，接收确定的泊车轨迹，按照轨迹中期望的前进方向将轨迹分段保存，轨迹分段执行可以提升控制算法的计算速度。

3、本发明中目标轨迹点的选取方法上，首先将轨迹点进行坐标转换，转换到车辆坐标系下分别选出在车辆航向距离的最近点和车辆相反航向距离的最近点，并选取车辆前进方向上的最近点作为目标终点。

4、本发明中控制指令的计算上，在车辆坐标系中进行横向误差的计算，选取参考点与车辆的横向距离作为横向误差；在世界坐标系中进行航向误差的计算，通过航向误差和横向位置偏差进行反馈控制量计算，精准控制车辆行进，提高车辆自主泊车准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种自主泊车的车辆控制方法的场景示意图；

图2是本发明实施例提供的一种自主泊车的车辆控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种目标参考点选取示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种自主泊车的车辆控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种自主泊车的车辆控制装置的框图；

图6是本发明实施例提供的另一种自主泊车的车辆控制装置的框图；

图7是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图；

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的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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以下介绍本发明的一种自主泊车的车辆控制方法，请参考说明书附图1，图1是本发明实施例提供的一种自主泊车的车辆控制方法的场景示意图；本方法可以是车辆的电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)为执行主体执行的，所述方法包括：

S102、确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹，所述泊车轨迹包括标志位，所述标志位为所述泊车轨迹中方向的切换点。

具体的，泊车轨迹信息可以至少包括标志位，标志位可以是车辆在泊车过程中车辆速度方向切换点，也可以是将泊车轨迹信息等距或非等距划分的中间位置点，标志位的数量N可以根据泊车轨迹信息确定，N≥0。有效泊车位可以理解为当前空闲的车位中的一个或多个。泊车轨迹可以理解为从待泊车辆的初始位置到有效泊车位的行进轨迹，可以通过轨迹规划算法等方式确定，本说明书实施例不作具体限定。

需要说明的是，标志位可以是所述泊车轨迹中方向的切换点或预设距离的位置点，当然预设距离在本说明书实施例中不做具体限定，预设距离可以是0.1-3米；优选的0.2米。

在一些可能的实施中，所述确定待泊车辆初始位置至有效泊车位的泊车轨迹包括：

S1022、接收用户输入的泊车请求。

具体的，用户输入的泊车请求可以是电信号或其他输入信号，其输入形式按键输入或声控输入的电信号等，其中按键输入可以是用户按下设置在中控台或方向盘上的自动泊车按钮或按键。

S1024、获取所述待泊车辆的初始位置和姿态。

具体的，电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)，又称“行车电脑”、“车载电脑”，是汽车专用微机控制器，其可以实时获取待泊车辆的位置和姿态。其中，位置可以通过待泊车辆上的导航装置或定位装置获取并实时发送给ECU，姿态可以是通过待泊车辆的转向角传感器获得，转向角传感器可用来检测方向盘的转动角度和转向方向。方向盘左转或右转都会被转向角传感器检测到，从而使汽车电控单元发出正确的转向指令。此处的车辆姿态可以是待泊车辆前轮与车辆长度轴线的夹角即航向角，航向角包括：正航向角和负航向角。

在一些可能的实施例中，用户输入的泊车请求之后还包括：确定有效车位。

示例地，当车辆的长度为4950mm，宽度为1795mm，高度为1425mm时，当泊车位在室外场景时，泊车位的长和宽均大于车辆的对应的长和宽时才能确定该泊车位为有效泊车位；当泊车位在室内场景时，还可以获取泊车位的高度，只有在泊车位的长、宽和高度均大于车辆的对应的长、宽和高度时才能确定该泊车位为有效泊车位；其中，泊车位的高度可以根据导航系统确定，导航系统内部会存储泊车位的高度。

S1026、响应所述泊车请求，根据待泊车辆的所述初始位置和所述姿态确定所述待泊车辆初始位置至有效泊车位的泊车轨迹。

具体的，ECU可以响应泊车请求，并根据待泊车辆的初始位置、姿态和有效泊车的目标位置确定出待泊车辆初始位置至有效泊车位的泊车轨迹；其中，泊车轨迹可以包括：从待泊车辆的初始位置到达有效车位的行进轨迹。该泊车轨迹的坐标原点为泊车轨迹的起点，泊车轨迹可以是在世界坐标系下确定的。此外，还可以确定待泊车辆在泊车轨迹中的行进方向、行进角度、行进速度等。其中，行进角度可以为车辆前轮与车辆长度轴线的夹角。

S104、根据所述标志位将所述泊车轨迹拆分，以得到N+1段分段泊车轨迹；

具体的，ECU在存储泊车轨迹后可以按照标志位的数量N将泊车轨迹拆分成N+1段分段泊车轨迹。

示例地、如图1所示，图1中的泊车轨迹包括三个标志位，其中，标志位为待泊车辆的速度方向切换点即转折点坐标，如图1所示，对有三个标志位的泊车轨迹进行拆分时，ECU可以将确定的泊车轨迹拆分成四段分段泊车轨迹，分别为第一分段泊车轨迹、第二分段泊车轨迹、第三分段泊车轨迹和第四分段泊车轨迹。

需要说明的是，泊车轨迹可以是以向量的形式存储在ECU、导航装置或定位装置中。

S106、从所述N+1段分段泊车轨迹中选取距离待泊车辆的所述初始位置最近的一段作为当前泊车路径；

具体的，ECU可以根据待泊车辆的初始位置在N+1段分段泊车轨迹中选取距离最近的一段作为当前泊车路径。

示例地，如图1所述，ECU可以选取第一分段泊车轨迹作为当前泊车路径。

在一些可能的实施例中，得到N+1段分段泊车轨迹后，所述方法还包括：

将获得的所述分段泊车轨迹以二维向量的形式一一保存。

具体的，ECU可以按照标志位的数量将泊车轨迹拆分成N+1段分段泊车轨迹，并将每段分段泊车轨迹以二维向量的形式保存在ECU中。

需要说明的是，以二维向量的形式保存的分段泊车轨迹中可以包括多个参考点，其中，参考点可以是ECU根据分段泊车轨迹的长度确定的对每段分段泊车轨迹进行进一步分段的分段点。相邻参考点之间的间距可以是相同的也可以是不同的。示例地，当分段泊车轨迹代表100m距离时，ECU可以将该分段泊车轨迹进行标记，将分段泊车轨迹标记多个小分段泊车轨迹，其中，标记为参考点，相邻参考点的距离可以是0.2-10m。

本发明提供的技术方案在自主泊车的场景中，确定的泊车轨迹后，按照轨迹中期望的前进方向将轨迹分段保存，轨迹分段执行可以提升控制算法的计算速度，每段泊车轨迹可以进一步进行分段，进而提高待泊车辆自主泊车的准确性。

S108、根据所述当前泊车路径选取目标参考点，所述目标参考点为所述当前泊车路径中距离待泊车辆的初始位置最近且与待泊车辆行进方向相同的点。

具体的，ECU可以根据当前泊车路径选取当前泊车路径中的参考点作为目标参考点，目标参考点可以是当前泊车路径中距离待泊车辆的当前位置最近且与待泊车辆行进方向相同的点。

在一些可能的实施例中，图3是本发明实施例提供的一种目标参考点选取示意图；如图3所示，所述根据所述当前泊车路径选取目标参考点，包括：

S1082、根据待泊车辆的所述当前位置和所述姿态确定待泊车辆当前坐标系。

具体的，ECU可以根据当前位置和姿态确定待泊车辆当前坐标系，ECU可以以当前位置作为待泊车辆当前坐标系的坐标原点，以姿态对应的作为待泊车辆当前坐标系的X轴，以待泊车辆所在平面垂直于X轴的线段作为Y轴。其中，待泊车辆前轮与车辆长度轴线的夹角即航向角，航向角包括：正航向角和负航向角，即当车辆将向左侧行驶时，车辆前轮相对于车辆长度轴线的夹角为正航向角；当车辆将向右侧行驶时，车辆前轮相对于车辆长度轴线的夹角为负航向角。

示例地，如图3所示，待泊车辆前轮的行进方向为待泊车辆的X轴方向，在待泊车辆行进过程中可以根据航向角和当前位置重新确定待泊车辆当前坐标系，确定当前位置后可以以车辆的两个后轮的中点为原点，以与车辆长度轴线形成对应航向角的轴线的平行线为X轴，以车辆当前位置所在平面垂直于X轴的线段作为Y轴。随着待泊车辆的移动，可以基于车辆的航向角和当前位置，对待泊车辆当前坐标系进行实时更新，即以车辆的当前位置更新当前坐标系的坐标原点，以及以与车辆长度轴线形成航向角的轴线的平行线为当前坐标系的X轴。

S1084、根据所述待泊车辆当前坐标系将与各个分段泊车轨迹对应的二维向量中的数值转换至所述待泊车辆坐标系中，得到各个分段泊车轨迹在当前坐标系中的二维向量点。

具体的，ECU可以根据当前坐标系将与分段泊车轨迹对应的二维向量中的数值转换至待泊车辆当前坐标系中，获得各个分段泊车轨迹在当前坐标系中的二维向量点，即将泊车轨迹映射到待泊车辆的当前坐标系中。二维向量中的数值是指分段泊车轨迹经过ECU通过轨迹转换算法将其以二维向量的形式存储，其中二维向量至少包括一个数值，该数值能够确定上述分段泊车轨迹。

待泊车辆在泊车过程中ECU可以根据轨迹转换算法将指定的分段泊车轨迹，通过平移矩阵和旋转矩阵将世界坐标系下的轨迹点位置，转换为待泊车辆当前坐标系下的轨迹点，转换矩阵中的参数可以由车辆当前位置在世界坐标下的姿态设定，车辆的姿态由转向角传感器确定出。

平移矩阵中参数由待泊车辆的当前位置在世界坐标系中的位置确定，即为二维空间中的X轴与Y轴的坐标值；旋转矩阵中参数由待泊车辆在世界坐标中的航行角确定，即车头朝向，车头航向角定义为车头朝向与世界坐标x轴夹角，顺时针为负，逆时针为正。

S1086、在所述待泊车辆的当前坐标系中所述当泊车路径对应的二维向量点中，分别选取与所述待泊车辆正向距离最近的正向最近点和与所述待泊车辆反向距离最近的负向最近点。

具体的，ECU可以在待泊车辆的当前坐标系中的当泊车路径对应的二维向量点中，分别选取与所述待泊车辆正向距离最近的正向最近点和与所述待泊车辆反向距离最近的负向最近点。当车辆开始停车时ECU只会选择到正向最近点，不需要选择负向最近点。

S1088、根据所述待泊车辆的行进方向，在所述正向最近点和所述负向最近点中选取与所述行进方向相同的最近点作为所述目标参考点。

具体的，由于分段泊车轨迹包括多个参考点，待泊车辆在沿一段分段泊车轨迹行进过程中，待泊车辆需要在行进前，基于车辆的当前位置选取与行进位置距离最近的正向最近点和负向最近点，并根据待泊车辆的行进方向选取与行进方向相同的最近点作为目标参考点。其中，车辆的行进方向可以根据车辆的当前位置和分段泊车轨迹确定。目标参考点用于后续控制车辆行进。

本说明书实施例提供的自主泊车的车辆控制方法通过实时以车辆的当前位置作为坐标系的坐标原点，分别以车辆的姿态的航向角的平行线作为X轴和车辆所在平面垂直于X轴的线段作为Y轴，并分别选取正向最近点和负向最近点，正向最近点用于为待泊车辆行进提供方向和距离，负向最近点用于在待泊车辆偏出分段泊车轨迹或在行进至第二分段泊车轨迹时，车辆未切换至第二分段泊车轨迹时提供一个参考点，避免由于车辆的行进偏差造成不能准确自主泊车。

S110、计算待泊车辆的初始位置与所述目标参考点的距离和角度，并根据所述距离和所述角度控制待泊车辆按照所述当前泊车路径行进。

具体的，ECU可以基于待泊车辆的当前坐标系中待泊车辆的初始位置的坐标和目标参考点的坐标，计算出初始位置与目标参考点的距离和角度。再根据距离和角度控制待泊车辆按照当前泊车路径行进。其中，角度为待泊车辆目标参考点和坐标原点的连接线与待泊车辆的当前坐标系X轴的夹角。需要说明的是，在进行下一段分段泊车轨迹的泊车时，初始位置以及目标参考点需要重新确定。

S112、在待泊车辆到达所述当前泊车路径的终点时，判断待泊车辆的当前位置与所述目标参考点的距离偏差是否小于预设距离阈值，若小于，则选取所述当前泊车路径的下一段分段泊车轨迹作为当前泊车路径，将所述当前位置作为所述初始位置，重复步骤S108-S112，直至车辆行进至最后一段分段泊车轨迹的终点。

具体的，待泊车辆按照计算出的距离和角度在当前泊车轨迹路径中行进，在待泊车辆到达当前泊车路径的终点时，可以判断待泊车辆的当前位置与选取的目标参考点之间的距离偏差是否小于预设距离阈值。若小于，则可以认为实际泊车轨迹没有偏离当前泊车轨迹，可以继续选取当前泊车路径的下一段分段泊车轨迹作为当前泊车路径，并将当前位置作为进行下一段泊车时的初始位置，重复步骤S108-S112，按照上述实施例记载的泊车方法按照下一段分段泊车轨迹进行泊车，直至车辆行进至车辆行进至最后一段分段泊车轨迹的终点，如图1所示，直至车辆行进至第四分段泊车轨迹的终点，则认为泊车完成。

本实施例提供的自主泊车的车辆控制方法基于车辆坐标系中的轨迹，选择合适的轨迹点作为目标轨迹点，并将待泊车辆的当前位置和航向角确定的坐标系中计算目标点与原点的角度偏差和距离偏差，以得到待泊车辆的基于角度偏差对应的距离，实现稳定的车辆控制；其中，角度偏差均为当前坐标系X轴与目标点与原点连线的夹角。在自主泊车的场景中，接收确定的泊车轨迹信息，按照轨迹中期望的前进方向将轨迹分段保存，轨迹分段执行可以提升控制算法的计算速度。目标轨迹点的选取方法上，首先将分段泊车轨迹进行坐标转换，转换到待泊车辆的当前坐标系下分别选出在车辆航向距离的最近点和车辆相反航向距离的最近点，并选取车辆前进方向上的最近点作为目标终点，直至待泊车辆准确停泊在有效泊车位上。

在一些可能的实施例中，所述方法还包括：

S202、若待泊车辆的所述当前位置与所述目标参考点的距离大于所述预设距离阈值，则重新确定泊车轨迹。

具体的，当待泊车辆行进至一个目标参考点时，ECU可以判断待泊车辆的行进后的当前位置与目标参考点的距离是否大于预设距离阈值，其中预设距离阈值在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据实际需要进行设置，优选的20cm。目标参考点的具体含义以及选取方式可以参考上述实施例的记载，此处不再赘述。

当ECU判断待泊车辆的行进位置与目标参考点的距离大于预设距离阈值时，可以认为实际的泊车轨迹偏离了预先确定的当前泊车轨迹，ECU可以再次重新确定泊车轨迹。可以根据车辆的当前位置以及有效泊车位重新确定泊车轨迹，具体方法可以参考上述实施例的记载，此处不再赘述。

由于待泊车辆到目标参考点后会由于惯性会坡度等原因造成待泊车辆继续行进等情况的发生，本说明书提供的自主泊车的车辆控制方法可以在车辆行进后准确确定待泊车辆的当前位置与目标参考点的距离是否超出预设距离阈值，当超过预设距离阈值时，可以重新确定泊车轨迹，避免由于车辆在行进过程中偏差较大造成待泊车辆不能准确自主泊车的情况出现，提高了待泊车辆自主泊车的准确性和用户好感度。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述计算待泊车辆的初始位置与所述目标参考点的距离和角度，并根据所述距离和所述角度控制待泊车辆按照所述当前泊车路径行进，包括：

S1102、以待泊车辆的初始位置作为坐标原点，以待泊车辆的行进方向作为X正半轴，计算所述目标参考点与所述坐标原点的连接线与所述X正半轴之间的角度，并计算所述目标参考点距离所述X正半轴的距离；

S1104、根据所述角度和所述距离生成前轮控制量，并将所述前轮控制量发送至待泊车辆以使得待泊车辆根据所述前轮控制量按照所述当前泊车路径行进。其中，前轮控制量可以包括前轮行进的距离和行进的角度。

本实施例提供的自主泊车的车辆控制方法基于车辆坐标系中的轨迹，选择合适的轨迹点作为目标轨迹点，并以待泊车辆的初始位置为坐标原点与目标点作差进行计算，以得到待泊车辆的角度偏差和距离，并以角度偏差和距离为基准生成对应的前轮控制量，使得车辆的前轮按照前述的角度偏差和距离行进，实现了稳定的车辆控制。

如图4所示，图4为本说明书实施例提供的一种自主泊车的车辆控制方法的另一种流程图，下面结合图4具体介绍本说明书实施例中进行自主泊车的方案：

第一步：确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹；

第二步：ECU将接收或确定的所述泊车轨迹分段并保存；

第三步：选取当前泊车路径；

第四步：轨迹点坐标转换；

第五步：选取目标参考点；

第六步：计算前轮控制量；

第七步：判断是否到当前泊车路径的终点，若没有达到则返回第四步，重新进行轨迹点坐标的转换，并重新确定目标参考点继续按照当前泊车路径进行泊车，若达到当前泊车路径的终点则执行第七步；

第七步：判断是否到达泊车轨迹终点，若到达泊车轨迹的终点，则泊车完成，若未到达泊车轨迹的终点，则返回第三步，重新确定当前泊车路径，即可以选取下一段分段泊车轨迹作为当前泊车路径。

具体的，ECU中可以包括用来规划车辆泊车轨迹的规划模块，ECU可以根据待泊车辆的初始位置和有效泊车位确定泊车轨迹，如果没有泊车轨迹，ECU将发送零控制指令为等待状态，待泊车辆保持现有状态。如果确定了泊车轨迹，将根据泊车轨迹中包含的标志位对泊车轨迹进行分段并保存在一个二维向量中，并对各个二维向量进行标签，如：将距离待泊车辆最近的分段泊车轨迹的标签设置为0。ECU可以基于标记的标签从各个分段泊车轨迹中选择当前泊车路径，如：每次可以将标签为0的分段泊车轨迹作为当前泊车路径，当行进至当前泊车路径的终点后，可以将当前泊车路径的标签改为1，同时将下一段分段泊车轨迹的标签设置为0。

ECU接收定位装置和转向角传感器发送的车辆初始位置和姿态，根据车辆初始位置设置坐标变换矩阵中的系数，根据坐标变换矩阵将世界坐标下轨迹点转换到车辆坐标系下。其中，初始位置和姿态的含义可以参考上述实施例的记载，此处不再赘述。

在待泊车辆当前坐标系中的轨迹段，分别保存X正半轴和负半轴中距离车辆最近的一个参考点。根据车辆的前进方向确定目标参考点。

根据确定的目标参考点，在世界坐标下，将车辆自身航向(即车辆的行进方向)与目标参考点和坐标原点之间的连线的夹角作为航向偏差(即待泊车辆转向角度)，在车辆坐标系下，将目标参考点的与X轴之间的垂直距离作为车辆横向偏差，基于误差的控制算法根据航向偏差和横向偏差计算出车辆前轮控制量，并将车辆前轮控制量发送给车辆。

判断是否到达当前泊车路径的终点，如果到达，如果到达则进入第三步，并将当前泊车路径对应的分段泊车轨迹的标记设置为1，否则进入第四步。

本实施例提供的自主泊车的车辆控制方法采用坐标转换技术将世界坐标系中的轨迹点转换到车辆坐标系中，基于车辆坐标系中的轨迹，选择合适的轨迹点作为目标轨迹点，并在车辆坐标系中将车辆的当前位置(坐标原点)和目标参考点作差进行误差计算，实现稳定的车辆控制。在自主泊车的场景中，接收确定的泊车轨迹，按照轨迹中期望的前进方向将轨迹分段保存，轨迹分段执行可以提升控制算法的计算速度。目标轨迹点的选取方法上，首先将各段分段泊车轨迹进行坐标转换，转换到车辆坐标系下分别选出在车辆航向距离的最近点和车辆相反航向距离的最近点，并选取车辆前进方向上的最近点作为目标终点。实现了待泊车辆自主泊车的准确性。

本发明实施例还提供一种自主泊车的车辆控制装置500，如图5所示，图5为本发明实施例提供的一种自主泊车的车辆控制装置的框图，所述装置500包括：

泊车轨迹确定模块，用于确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹，所述泊车轨迹包括标志位，所述标志位为所述泊车轨迹中方向的切换点；

分段泊车轨迹确定模块，用于根据所述标志位将所述泊车轨迹拆分，以得到N+1段分段泊车轨迹；

当前泊车路径选取模块，用于从所述N+1段分段泊车轨迹中选取距离待泊车辆的所述初始位置最近的一段作为当前泊车路径；

目标参考点选取模块，用于根据所述当前泊车路径选取目标参考点，所述目标参考点为所述当前泊车路径中距离待泊车辆的初始位置最近且与待泊车辆行进方向相同的点；

计算模块，用于计算待泊车辆的初始位置与所述目标参考点的距离和角度，并根据所述距离和所述角度控制待泊车辆按照所述当前泊车路径行进；

行进模块，用于在待泊车辆到达所述当前泊车路径的终点时，判断待泊车辆的当前位置与所述目标参考点的距离偏差是否小于预设距离阈值，若小于，则选取所述当前泊车路径的下一段分段泊车轨迹作为当前泊车路径，将所述当前位置作为所述初始位置，返回目标参考点选取模块、计算模块和行进模块，直至车辆行进至最后一段分段泊车轨迹的终点。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，如图6所示，图6为本发明实施例提供的又一种自主泊车的车辆控制装置的框图，所述装置还包括：

泊车轨迹重新确定模块，用于若待泊车辆的所述当前位置与所述目标参考点的距离大于所述预设距离阈值，则重新确定泊车轨迹。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述分段泊车轨迹确定模块，还用于将获得的所述分段泊车轨迹以二维向量的形式一一保存。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述泊车轨迹确定模块包括：

泊车请求接收单元，用于接收用户输入的泊车请求；

初始位置和姿态获取单元，用于获取所述待泊车辆的初始位置和姿态；

泊车轨迹确定单元，用于响应所述泊车请求，根据待泊车辆的所述初始位置和姿态，确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述当前泊车路径选取模块包括：

当前坐标系确定单元，用于根据待泊车辆的所述当前位置和姿态确定待泊车辆的当前坐标系；

二维向量点确定单元，用于根据待泊车辆的所述当前坐标系将各个所述分段泊车轨迹对应的二维向量中的数值转换至待泊车辆的所述当前坐标系中，得到各个分段泊车轨迹在当前坐标系中的二维向量点；

最近点选取单元，用于在所述待泊车辆的当前坐标系中所述当泊车路径对应的二维向量点中，分别选取与待泊车辆正向距离最近的正向最近点和与待泊车辆反向距离最近的负向最近点；

目标参考点确定单元，用于根据待泊车辆的行进方向，在所述正向最近点和所述负向最近点中选取与所述行进方向相同的最近点作为所述目标参考点。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述计算模块包括：

距离、角度计算单元，用于以待泊车辆的初始位置作为坐标原点，以待泊车辆的行进方向作为X正半轴，计算所述目标参考点与所述坐标原点的连接线与所述X正半轴之间的角度，并计算所述目标参考点距离所述X正半轴的距离；

行进单元，用于根据所述角度和所述距离生成前轮控制量，并将所述前轮控制量发送至待泊车辆以使得待泊车辆根据所述前轮控制量按照所述当前泊车路径行进。

需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种车辆，所述车辆设置有自动泊车系统，所述自动泊车系统设置有上述所述的装置。

另一方面，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如前述所述的自主泊车的车辆控制方法。

在一个具体的实施例中，如图7所示，其示出了本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。所述电子设备700可以包括一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器710、一个或者一个以上处理核心的处理器720、输入单元730、显示单元740、射频(RadioFrequency，RF)电路750、无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块760以及电源770等部件。本领域技术人员可以理解，图7中示出的电子设备结构并不构成对电子设备700的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：

所述存储器710可用于存储软件程序以及模块，所述处理器720通过运行或执行存储在所述存储器710的软件程序以及模块，以及调用存储在存储器710内的数据，从而执行各种功能应用以及数据处理。所述存储器710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等；存储数据区可存储根据所述电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器710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。相应地，存储器710还可以包括存储器控制器，以提供处理器720对存储器710的访问。

所述处理器720是电子设备700的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器710内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器710内的数据，执行电子设备700的各种功能和处理数据，从而对电子设备700进行整体监控。所述处理器720可以是中央处理器(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。

所述输入单元730可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，输入单元730可包括图像输入设备731以及其他输入设备732。图像输入设备731可以是摄像头，也可以是光电扫描设备。除了图像输入设备731，输入单元730还可以包括其他输入设备732。具体地，其他输入设备732可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

所述显示单元740可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元740可包括显示面板741，可选的，可以采用液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板741。

所述RF电路750可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器720处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，RF电路750包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(SIM)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路750还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(Global System of Mobilecommunication，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，LTE)、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，SMS)等。

WiFi属于短距离无线传输技术，电子设备700通过WiFi模块760可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图7示出了WiFi模块760，但是可以理解的是，其并不属于电子设备700的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

所述电子设备700还包括给各个部件供电的电源770(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器720逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源770还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

需要说明的是，尽管未示出，所述电子设备700还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集可由电子设备的处理器执行以完成上述任一所述的自主泊车的车辆控制方法。

可选地，在本发明实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备和存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自主泊车的车辆控制方法，其特征在于，包括：

S102、确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹，所述泊车轨迹包括标志位，所述标志位为所述泊车轨迹中方向的切换点；

S104、根据所述标志位将所述泊车轨迹拆分，以得到N+1段分段泊车轨迹；

S106、从所述N+1段分段泊车轨迹中选取距离待泊车辆的所述初始位置最近的一段作为当前泊车路径；

S108、根据所述当前泊车路径选取目标参考点，所述目标参考点为所述当前泊车路径中距离待泊车辆的初始位置最近且与待泊车辆行进方向相同的点；

S110、计算待泊车辆的初始位置与所述目标参考点的距离和角度，并根据所述距离和所述角度控制待泊车辆按照所述当前泊车路径行进；

S112、在待泊车辆到达所述当前泊车路径的终点时，判断待泊车辆的当前位置与所述目标参考点的距离偏差是否小于预设距离阈值，若小于，则选取所述当前泊车路径的下一段分段泊车轨迹作为当前泊车路径，将所述当前位置作为所述初始位置，重复步骤S108-S112，直至车辆行进至最后一段分段泊车轨迹的终点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若待泊车辆的所述当前位置与所述目标参考点的距离大于所述预设距离阈值，则重新确定泊车轨迹。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到N+1段分段泊车轨迹后，所述方法还包括：

将获得的所述分段泊车轨迹以二维向量的形式一一保存。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹包括：

接收用户输入的泊车请求；

获取所述待泊车辆的初始位置和姿态；

响应所述泊车请求，根据待泊车辆的所述初始位置和姿态，确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前泊车路径选取目标参考点，包括：

根据待泊车辆的所述当前位置和姿态确定待泊车辆的当前坐标系；

根据待泊车辆的所述当前坐标系将各个所述分段泊车轨迹对应的二维向量中的数值转换至待泊车辆的所述当前坐标系中，得到各个分段泊车轨迹在当前坐标系中的二维向量点；

在所述待泊车辆的当前坐标系中所述当泊车路径对应的二维向量点中，分别选取与待泊车辆正向距离最近的正向最近点和与待泊车辆反向距离最近的负向最近点；

根据待泊车辆的行进方向，在所述正向最近点和所述负向最近点中选取与所述行进方向相同的最近点作为所述目标参考点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算待泊车辆的初始位置与所述目标参考点的距离和角度，并根据所述距离和所述角度控制待泊车辆按照所述当前泊车路径行进，包括：

以待泊车辆的初始位置作为坐标原点，以待泊车辆的行进方向作为X正半轴，计算所述目标参考点与所述坐标原点的连接线与所述X正半轴之间的角度，并计算所述目标参考点距离所述X正半轴的距离；

根据所述角度和所述距离生成前轮控制量，并将所述前轮控制量发送至待泊车辆以使得待泊车辆根据所述前轮控制量按照所述当前泊车路径行进。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-6任一所述的自主泊车的车辆控制方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1-6任一所述的自主泊车的车辆控制方法。

9.一种自主泊车的车辆控制装置，其特征在于，包括：

泊车轨迹确定模块，用于确定待泊车辆的初始位置至有效泊车位的泊车轨迹，所述泊车轨迹包括标志位，所述标志位为所述泊车轨迹中方向的切换点；

分段泊车轨迹确定模块，用于根据所述标志位将所述泊车轨迹拆分，以得到N+1段分段泊车轨迹；

当前泊车路径选取模块，用于从所述N+1段分段泊车轨迹中选取距离待泊车辆的所述初始位置最近的一段作为当前泊车路径；

目标参考点选取模块，用于根据所述当前泊车路径选取目标参考点，所述目标参考点为所述当前泊车路径中距离待泊车辆的初始位置最近且与待泊车辆行进方向相同的点；

计算模块，用于计算待泊车辆的初始位置与所述目标参考点的距离和角度，并根据所述距离和所述角度控制待泊车辆按照所述当前泊车路径行进；

行进模块，用于在待泊车辆到达所述当前泊车路径的终点时，判断待泊车辆的当前位置与所述目标参考点的距离偏差是否小于预设距离阈值，若小于，则选取所述当前泊车路径的下一段分段泊车轨迹作为当前泊车路径，将所述当前位置作为所述初始位置，返回目标参考点选取模块、计算模块和行进模块，直至车辆行进至最后一段分段泊车轨迹的终点。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有自动泊车系统，所述自动泊车系统设置有如权利要求9所述的装置。

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