CN113096433A - 一种基于车路协同的自主泊车方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种基于车路协同的自主泊车方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN113096433A CN202010023727.7A CN202010023727A CN113096433A CN 113096433 A CN113096433 A CN 113096433A CN 202010023727 A CN202010023727 A CN 202010023727A CN 113096433 A CN113096433 A CN 113096433A
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Abstract

本发明涉及一种基于车路协同的自主泊车方法，其中方法包括：将车辆的第一状态信息、车型信息和第一位置的位置信息发送至场端；获取场端发送的第一泊车轨迹；根据第一泊车轨迹从第一位置行驶至第二位置，并将第二状态信息发送至场端；获取场端发送的目标车位的车位信息，并根据第二位置的位置信息和目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹；根据第二泊车轨迹从第二位置行驶到第三位置；将第三状态信息发送至场端，确认完成自主泊车。本发明利用车端和场端的交互通信快速确定停车位，并完成车辆的自主泊车，提高了泊车效率和安全。

Description

一种基于车路协同的自主泊车方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆驾驶领域，尤其涉及一种基于车路协同的自主泊车方法、装置及存储介质。
背景技术
随着汽车技术的飞速发展，汽车的普及率越来越高，随之带来的是停车位紧缺、停车位越来越小、停车耗时长等一系列停车难题。自动泊车功能是指汽车在借助一些感知传感器和通讯设备的情况下，通过低速自动驾驶沿着自动规划的路径泊入车位。自动泊车从1992年开始逐渐在车辆上投入使用，从一开始只是规划出泊车轨迹，到需要人为配合档位油门刹车，目前已经可以实现全自动泊车。自动泊车功能的实现可以代替驾驶员判断停车位是否满足停车需求，然后按照规划路线精确地泊入车位，可以避免由于驾驶员问题造成的空间浪费和泊车安全等问题。
自动驾驶技术的进一步发展，自动泊车逐渐往自主泊车方向演进。自主泊车又称为代客泊车或一键泊车。自主泊车是指驾驶员可以在指定地点处让当前车辆泊入指定或随机的停车位，也可以在指定地点处召唤停车位上的车辆。
按照主要技术路线，自主泊车可以分为三种方案类型：偏车端方案、偏场端方案和车端与场端结合方案。其中偏车端方案主要借助车载传感器对周围环境以及自身状态的感知来决策并执行车辆动作，并在必要时提醒用户进行车内或远程接管操控，对车辆传感器的智能化要求较高，同时需要车载平台具有很强的计算能力，加大了车辆成本。由于没有场端设备的配合，无法提前知道停车场的哪个位置有空车位，因此驾驶员还是需要自己驾驶汽车，花大量的时间在庞大的停车场去寻找空车位。偏场端方案对停车场的改造要求较高。在停车场内布置雷达或摄像头来实现对车辆状态及周边环境的监控，通过预埋式停车场传感器探测当前车位的占用状态。所有传感器数据需要在数据中心进行汇总分析，而车辆只需要具备与停车场设施的通信能力和可控的底盘执行系统即可在场端的辅助下完成自主泊车。而现在很多停车场的改造无法达到这样的标准和要求。因而需要进一步地完善车端与场端结合的方案来实现车辆的自主泊车。
发明内容
为解决通过车端与场端的信息交互实现自主泊车的问题，本发明公开了一种基于车路协同的自主泊车方法、装置及存储介质。所述技术方案如下：
第一方面，本发明公开了一种基于车路协同的自主泊车方法，应用于车端，所述基于车路协同的自主泊车方法包括：
响应用户的泊车请求，将车辆的第一状态信息、车型信息和第一位置的位置信息发送至场端；
获取所述场端发送的第一泊车轨迹；
根据所述第一泊车轨迹从所述第一位置行驶至第二位置，并将第二状态信息发送至所述场端；
获取所述场端发送的目标车位的车位信息，并根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹；
根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置；
将第三状态信息发送至所述场端，确认完成自主泊车。
进一步地，所述车辆装载车载传感器、摄像头、定位装置、车用通信装置和/或存储计算装置，实现自动驾驶和所述第二泊车轨迹的自主规划；
所述场端装载传感器、摄像头、通信装置和/或服务器，实现车位检测和所述第一泊车轨迹的规划；
所述车辆和所述场端通过无线网络或移动网络建立通信连接。
进一步地，所述获取所述场端发送的目标车位的车位信息，并根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹包括：
获取所述目标车位的车位信息，所述目标车位的车位信息包括所述目标车位的车位位置、车位类型、车位角度和/或道路方向；
在所述目标车位的车位类型为垂直车位或侧方车位时，根据所述目标车位的车位位置、车位角度和所述第二位置的位置信息得到第二泊车轨迹；
在所述目标车位的车位类型为斜列车位时，根据所述目标车位的车位位置、所述第二位置的位置信息车位角度、车位角度和道路方向得到第二泊车轨迹。
进一步地，所述根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹包括：
根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息建立车辆局域坐标系；
在不超过所述车辆最大转向角的情况下，通过所述车辆局域坐标系规划直线泊车轨迹和/或弧线泊车轨迹，并将所述直线泊车轨迹和/或弧线泊车轨迹按顺序连接，得到所述第二泊车轨迹；
将所述第二泊车轨迹拆分为有序的轨迹离散点序列，所述轨迹离散点序列包括所述轨迹离散点的编号、经度和纬度，以使得车辆根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置。
第二方面，本发明公开了一种基于车路协同的自主泊车方法，应用于场端，所述基于车路协同的自主泊车方法包括：
响应车辆发送的第一状态信息，获取所述车辆的车型信息和第一位置的位置信息；
获取停车场空车位的车位信息；
根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息；
获取停车场的布局信息，并根据所述布局信息、所述目标车位的车位信息和所述第一位置信息得到第一泊车轨迹；
将所述第一泊车轨迹发送至所述车辆；
响应所述车辆发送的第二状态信息，将所述目标车位的车位信息发送至所述车辆；
响应所述车辆发送的第三状态信息，发送泊车成功信息至用户。
进一步地，所述获取停车场空车位的车位信息包括：
获取停车场内所有车位的车位信息，所述所有车位的车位信息包括车位位置、车位状态、车位尺寸和车位类型；
根据所述车位状态对所述所有车位进行筛选得到空车位，并获取所述空车位的车位信息。
进一步地，所述车型信息包括车辆尺寸，所述根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息包括：
根据所述空车位的车位尺寸将所述空车位进行排序；
根据所述车型信息中的车辆尺寸对所述空车位进行筛选得到备选空车位；
根据所述备选空车位的车位尺寸将所述备选空车位中的最小尺寸空车位作为目标车位；
获取所述目标车位的车位信息，所述目标车位的车位信息包括车位位置、车位类型、车位角度和/或道路方向。
第三方面，本发明公开了一种基于车辆与协同的自主泊车装置，应用于车端，所述装置包括：
车辆第一发送模块，用于响应用户的泊车请求，将车辆的第一状态信息、车型信息和第一位置的位置信息发送至场端；
车辆第一获取模块，用于获取所述场端发送的第一泊车轨迹；
车辆第一行驶控制模块，用于根据所述第一泊车轨迹从所述第一位置行驶至第二位置；
车辆第二发送模块，用于将第二状态信息发送至所述场端；
车辆第二获取模块，用于获取所述场端发送的目标车位的车位信息；
车辆轨迹规划模块，用于根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹；
车辆第二行驶控制模块，用于根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置；
车辆第三发送模块，用于将第三状态信息发送至所述场端，确认完成自主泊车。
第四方面，本发明公开了一种基于车辆与协同的自主泊车装置，应用于场端，所述装置包括：
场端第一获取模块，用于响应车辆发送的第一状态信息，获取所述车辆的车型信息和第一位置的位置信息；
场端第二获取模块，用于获取停车场的空车位信息；
场端第一计算模块，用于根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息；
场端第二计算模块，用于获取停车场的布局信息，并根据所述布局信息、所述目标车位的车位信息和所述第一位置信息得到第一泊车轨迹；
场端第一发送模块，用于将所述第一泊车轨迹发送至所述车辆；
场端第二发送模块，用于响应所述车辆发送的第二状态信息，将所述目标车位的车位信息发送至所述车辆；
场端第三发送模块，用于响应所述车辆发送的第三状态信息，发送泊车成功信息至用户。
第五方面，本发明公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述第一方面或第二方面所述的一种基于车路协同的自主泊车方法。
采用上述技术方案，本发明所述的一种基于车路协同的自主泊车方法、装置及存储介质具有如下有益效果：本发明利用车路协同系统，通过建立智能化车端与智能化场端的通信连接并定义通信数据类型和时序，能够精准快速确定停车位，同时通过自动驾驶技术完成车辆泊入操作，能够大幅降低车端感知的复杂度，提高了泊车效率和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中车辆位置及轨迹示意图；
图3是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的垂直车位的第二泊车轨迹计算示意图；
图4是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的侧方车位的第二泊车轨迹计算示意图；
图5是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的侧方车位的第二泊车轨迹简化计算示意图；
图6是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的斜列车位的第二泊车轨迹计算示意图；
图7是本发明实施例提供的另一种基于车路协同的自主泊车方法的流程示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种基于车路协同的自主泊车方法的流程图；
图9是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的数据交互流程示意图；
图10是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车装置的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的另一种基于车路协同的自主泊车装置的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的运行一种基于车路协同的自主泊车方法的计算机设备的硬件结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，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”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程示意图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图1所示，所述基于车路协同的自主泊车方法可以包括：
S110：响应用户的泊车请求，将车辆的第一状态信息、车型信息和第一位置的位置信息发送至场端。
优选地，所述车辆装载车载传感器、摄像头、定位装置、车用通信装置和/或存储计算装置，实现自动驾驶和所述第二泊车轨迹的自主规划；所述场端装载传感器、摄像头、通信装置和/或业务处理服务器，实现车位检测和所述第一泊车轨迹的规划；所述车辆和所述场端可以通过无线网络或移动网络建立通信连接。
在一些可行的实施方式中，用户可以通过智能设备的应用软件、车辆钥匙等发送泊车请求至车辆。
图2是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中车辆位置及轨迹示意图。在一些可行的实施方式中，如图2所示，图中的1表示第一位置，第一位置的位置信息用于场端规划第一泊车轨迹；2表示第二位置，第二位置的位置信息用于车端规划第二泊车轨迹；3表示第三位置，表示停车位的位置同时也是车辆的最终位置。
可以理解的是，所述第一状态信息表示车辆到达了所述第一位置，所述车型信息包括车身的长、宽和高，也可以包括车辆的最大转向角。车型信息用于场端为车辆选择大小合适的停车空位。
S120：获取所述场端发送的第一泊车轨迹。
在一些可行的实施方式中，如图2所示，所述第一泊车轨迹是指从所述第一位置1到所述第二位置2，第一泊车轨迹相当于泊车引导轨迹。场端可以根据停车场的布局信息和高精度地图计算得到所述第一泊车轨迹。
S130：根据所述第一泊车轨迹从所述第一位置行驶至第二位置，并将第二状态信息发送至所述场端。
可以理解的是，所述第二位置为靠近空车位的泊车等候位置，所述第一泊车轨迹为整个自主泊车过程中的泊车引导轨迹，所述第一泊车轨迹包含多个离散点，每个离散点包括离散点的编号、经度和纬度。
在一些可行的实施方式中，车辆可以基于自动驾驶技术根据所述第一泊车轨迹从所述第一位置行驶至所述第二位置；同时，车辆还可以在行驶过程中对所述第一泊车轨迹进行调整修正；此外，车辆还可以对路况情况实时检测，面对突发状况如其他车辆、行人的出现能够采取紧急控制。
S140：获取所述场端发送的目标车位的车位信息，并根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹。
优选地，所述获取所述场端发送的目标车位的车位信息，并根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹可以包括以下步骤：
S141：获取所述目标车位的车位信息，所述目标车位的车位信息包括所述目标车位的车位位置、车位类型、车位角度和/或道路方向。
可以理解的是，根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位位置定义了三种不同类型的车，需要根据不同的车位类型定义不同的第二泊车轨迹计算方式。
S142：在所述目标车位的车位类型为垂直车位或侧方车位时，根据所述目标车位的车位位置、车位角度和所述第二位置的位置信息得到第二泊车轨迹。
S143：在所述目标车位的车位类型为斜列车位时，根据所述目标车位的车位位置、所述第二位置的位置信息车位角度、车位角度和道路方向得到第二泊车轨迹。
优选地，所述根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹还可以包括以下步骤：
S144：根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息建立车辆局域坐标系。
S145：在不超过所述车辆最大转向角的情况下，通过所述车辆局域坐标系规划直线泊车轨迹和/或弧线泊车轨迹，并将所述直线泊车轨迹和/或弧线泊车轨迹按顺序连接，得到所述第二泊车轨迹。
S146：将所述第二泊车轨迹拆分为有序的轨迹离散点序列，所述轨迹离散点序列包括所述轨迹离散点的编号、经度和纬度，以使得车辆根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置。
图3是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的垂直车位的第二泊车轨迹计算示意图。在一具体实施方式中，在所述目标车位的车位类型为垂直车位时，如图3所示，所述第二泊车轨迹可以通过如下计算过程得到：
首先以车辆起始位置为原点，垂直于车位方向且与车头朝向为同一侧的方向为X轴正方向建立如图3所示坐标系。在此坐标系下，垂直泊车轨迹分为三个阶段，第一阶段是一条垂直于车位方向的线段，第二阶段是一段以(Xo,Yo)为圆心，车辆最小转弯半径Rmin为半径，弧度为90°的弧线段，第三阶段为一条平行于车位方向的线段。图3中，P1、P2、P3和P4为停车位的四个顶角，(Xd,Yd)为停车位的位置坐标，也是车辆的第三位置坐标。由此可以计算得到三个阶段泊车轨迹的离散序列点表达式。
首先求得圆心(Xo,Yo)的坐标值，
如图3所示，停车位位于坐标系的第三象限，则：
Figure BDA0002361708860000101
第一阶段泊车轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
Figure BDA0002361708860000102
其中Δx是每个离散点之间的间隔距离，m是第一阶段泊车轨迹中的第m个离散点，初始值为0，本实施例所涉及的公式中的“*”表示乘法，不再赘述。
第二阶段泊车轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
Figure BDA0002361708860000103
其中Δα是每个离散点之间的弧度间隔，n是第二阶段泊车轨迹中的第n个离散点，初始值为0。
第三阶段泊车轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
Figure BDA0002361708860000104
其中Δy是每个离散点之间的间隔距离，k是第三阶段泊车轨迹中的第k个离散点，初始值为0。
最后将三个阶段泊车轨迹产生的离散点按照顺序拼接起来，就成了一条完整的垂直车位的泊车轨迹。
图4是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的侧方车位的第二泊车轨迹计算示意图，如图4所示，在一具体实施方式中，在所述目标车位的车位类型为侧方车位时，所述第二泊车轨迹可以通过如下计算过程得到：
首先以车辆起始位置为原点，停车位朝向为X轴正方向建立如图4所示坐标系。侧方车位的泊车轨迹分为三段轨迹。第一阶段是以O1为圆心，R1为半径，弧度为0.2a的弧线；第三阶段是以O2为圆心，车辆最小转弯半径Rmin为半径，弧度为a的弧线段；第二阶段是连接两段弧线的一条线段，第二泊车轨迹的求解过程可以如下所示：
可以先不考虑中间的直线段，将轨迹看成两段相连且角度相同的弧线。图5是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的侧方车位的第二泊车轨迹简化计算示意图，如图5所示，所述第二泊车轨迹可以通过如下计算过程得到：
为了尽量停进车位，第二阶段使用最大转向角泊车入位，可以得出
Figure BDA0002361708860000111
其中L表示车身长度，
Figure BDA0002361708860000112
表示车辆的转向角。
通过下列转换，可得第一阶段的转弯半径和弧线角度：
a＝π-2θ
Figure BDA0002361708860000113
Figure BDA0002361708860000114
Figure BDA0002361708860000115
Figure BDA0002361708860000116
可以得出图4中两个弧线的圆心坐标：
Figure BDA0002361708860000117
Figure BDA0002361708860000118
进而可以求出三个阶段的泊车轨迹表达式，其中
第一阶段泊车轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
Figure BDA0002361708860000119
其中Δa是每个离散点之间的弧度间隔，m是第一阶段弧线泊车轨迹中的第m个离散点，初始值为0。需要注意的是，坐标系建立的方式不同，得到的坐标表达式也不一样，上述公式提供了在目标车位位于坐标系的第二象限和第三象限时纵轴坐标y的不同表达式。
第三阶段轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
Figure BDA0002361708860000121
其中Δa是每个离散点之间的角度间隔，n是第三阶段弧线泊车轨迹中的第n个离散点，初始值为0。
第二阶段是连接第一阶段最后一个点和第三阶段第一个点的一条直线，因此首先需要求出这两个点的坐标，以下公式同样给出了在目标车位位于坐标系的第二象限和第三象限时纵轴坐标y的不同表达式。
第一阶段泊车轨迹的最后一个离散点的坐标为：
X1end＝-R1*sin(0.2a)
Y1end＝Yo1-R1*cos(0.2a),Yo1>0
Y1end＝Yo1+R1*cos(0.2a),Yo1<0
第三阶段泊车轨迹的第一个离散点的坐标为：
X3start＝Xd+Rmin*sin(a)
Y3start＝Yo2+Rmin*cos(a),Yo1>0
Y3start＝Yo2-Rmin*cos(a),Yo1<0
已知两点的坐标，就能得出直线的方程
Figure BDA0002361708860000122
其中(X1end+Δx*k)<X3start
其中Δx是每个离散点之间在X轴方向上的间隔距离，k是第一阶段泊车轨迹中的第k个离散点，初始值为0。线段的横轴坐标范围在X1end和X3start之间。
最后将三个阶段的泊车轨迹产生的离散点按照顺序拼接起来，就成了一条完整的侧方车位的泊车轨迹。
图6是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的斜列车位的第二泊车轨迹计算示意图，如图6所示，在一具体实施方式中，在所述目标车位的车位类型为斜列车位时，所述第二泊车轨迹可以通过如下计算过程得到：
斜列泊车算法可以看作垂直泊车算法的衍生，是停车位与X轴正方向不垂直的情况下的停车算法。首先以车辆起始位置为原点，马路朝向为X轴正方向建立如图6所示坐标系。斜列泊车轨迹分为三个阶段，第一阶段是一条沿着X轴负方向的线段，第二阶段是一段以O3(Xo，Yo)为圆心，车辆最小转弯半径Rmin为泊车半径，弧度根据车位与X轴的夹角计算得出的弧线段，第三阶段为一条经过停车点且平行于车位方向的线段。由此可以得出三个阶段泊车轨迹的离散序列点表达式。
首先根据停车点坐标和车位夹角，第三阶段泊车轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
y＝tan(θ)*x+(Yd-tan(θ)*Xd)
可以得到此阶段泊车轨迹和第一阶段泊车轨迹延长线的交点，也就是和X轴负方向的交点I1的坐标：
Figure BDA0002361708860000131
再根据求得的交点坐标、车位夹角和最小转弯半径求得进入第二阶段泊车轨迹时的点A2的横坐标和离开第二阶段泊车轨迹时的点A3的横坐标：
∠A4I1A1＝|180-θ|
I1A3＝I1A2＝Rmin/tan(1/2*∠A4I1A1)
Figure BDA0002361708860000132
接下来以A2和A3作为分段依据，就可以写出三个阶段的泊车轨迹的表达式。
第一阶段泊车轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
Figure BDA0002361708860000141
其中Δx是每个离散点之间的间隔距离，m是第一阶段泊车轨迹中的第m个离散点，初始值为0。
第二阶段泊车轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
如果停车位在第二象限，则：
Figure BDA0002361708860000142
如果停车位在第三象限，则：
Figure BDA0002361708860000143
其中Δa是每个离散点之间的弧度间隔，n是第二阶段弧线泊车轨迹中的第n个离散点，初始值为0，最大值为m，m表示第二阶段弧线泊车轨迹中离散点的总个数。
第三阶段轨迹中离散点的坐标(x,y)可以表示为：
Figure BDA0002361708860000144
其中Δx是每个离散点之间的间隔距离，k是第三阶段泊车轨迹中的第k个离散点，初始值为0。
最后将三个阶段泊车轨迹产生的离散点按照顺序拼接起来，就成了一条完整的斜列车位的泊车轨迹。
在一些其他可行的实施方式中，第二泊车轨迹可以有不同的计算方式，得到不同的泊车轨迹，同样可以将车辆泊入指定的车位中。上述计算过程是对实际应用场景的简化，在上述计算方式和计算思路的基础上，可对第二泊车轨迹的计算做进一步地细化或扩展。
S146：将所述第二泊车轨迹拆分为有序的轨迹离散点序列，所述轨迹离散点序列包括所述轨迹离散点的编号、经度和纬度，以使得车辆根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置。
可以理解的是，可以按照预设的精度对轨迹进行拆分，精度越高，轨迹离散点的个数越多。
S150：根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置。
在一些可行的实施方式中，车辆可以利用自动驾驶技术、车辆传感技术或图像识别技术所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置。如图2所示，第三位置3表示目标车位的位置也即车辆的最终位置。在行驶过程中，车辆还可以接受场端的监控调整泊车第二泊车轨迹。
S160：将第三状态信息发送至所述场端，确认完成自主泊车。
可以理解的是，场端可以根据第三状态信息更新车位信息，同时确认完成自主泊车后可以向用户发送泊车成功信息。
图7是本发明实施例提供的另一种基于车路协同的自主泊车方法的流程示意图，应用于场端。本说明书提供了如实施例或流程示意图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图7所示，所述基于车路协同的自主泊车方法可以包括：
S710：响应车辆发送的第一状态信息，获取所述车辆的车型信息和第一位置的位置信息。
S720：获取停车场空车位的车位信息。
优选地，所述获取停车场空车位的车位信息可以包括以下步骤：
S721：获取停车场内所有车位的车位信息，所述所有车位的车位信息包括车位位置、车位状态、车位尺寸和车位类型.
S722：根据所述车位状态对所述所有车位进行筛选得到空车位，并获取所述空车位的车位信息。
S730：根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息。
优选地，所述车型信息包括车辆尺寸，所述根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息可以包括以下步骤：
S731：根据所述空车位的车位尺寸将所述空车位进行排序.
S732：根据所述车型信息中的车辆尺寸对所述空车位进行筛选得到备选空车位。
S733：根据所述备选空车位的车位尺寸将所述备选空车位中的最小尺寸空车位作为目标车位。
S734：获取所述目标车位的车位信息，所述目标车位的车位信息包括车位位置、车位类型、车位角度和/或道路方向。
S740：获取停车场的布局信息，并根据所述布局信息、所述目标车位的车位信息和所述第一位置信息得到第一泊车轨迹。
在一些可行的实施方式中，场端可以装备一定存储与计算能力的服务器进行数据的分析处理，或者场端可以将信息传输至云端服务器，并获取云端服务器的处理结果。
S750：将所述第一泊车轨迹发送至所述车辆。
可以理解的是，场端和车端可以基于无线网络或是移动网络建立通信连接。
S760：响应所述车辆发送的第二状态信息，将所述目标车位的车位信息发送至所述车辆。
S770：响应所述车辆发送的第三状态信息，发送泊车成功信息至用户。
可以理解的是，所述第三状态信息表示车辆泊入成功。场端可以通过移动网络将泊车成功信息发送至用户移动端应用软件或是车载系统的应用端。同时，场端还可以根据第三状态信息更新车位信息。
图8是本发明实施例提供的另一种基于车路协同的自主泊车方法的流程图，表格1是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的数据交互表，图9是本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法中的数据交互流程示意图。
Figure BDA0002361708860000171
表格1
其中，泊车过程中场端和车端需要交互的信息包括但不限于表格1中的数据。如表格1中所示，trajectory为场端根据车辆当前位置和停车位位置规划出来的轨迹离散序列点，其中包括轨迹中每个离散点的序号和经纬度，用于引导车辆行驶到停车位附近。parking_end为停车位中停车点的经纬度，是车辆完成自主泊车时所停的位置。parking_type为停车位的类型，分为侧方车位、垂直车位和斜列车位，车端需要根据不同的车位类型规划不同的自主泊车轨迹。parking_heading为车位在站心坐标系(ENU)下的朝向，用于建立车辆局域坐标系和规划自主泊车轨迹。road_heading为马路的朝向，用于斜列车位自主泊车时建立车辆局域坐标系和规划自主泊车轨迹。car_position为车辆当前位置经纬度，场端根据车辆当前位置、停车场布局和停车位位置(parking_end)规划轨迹(trajectory)。car_size为车辆尺寸，包括长和宽，场端搜索的车位需要大于当前车辆尺寸。car_request为车端发给场端的状态信息，告知场端目前所在的泊车阶段，场端根据收到的状态发送对应的泊车信息给车端。
基于表格1和图9的内容，具体地，如图8所示，所述基于车路协同的自主泊车可以包括：当车辆到达位置1后，用户可以在应用软件上点击开始泊车按钮，此时车端会发送car_request＝1给场端，表明车辆已经到达等候泊车位置1，可以开始泊车，同时将car_position和car_size发送给场端。停车场车位会事先根据车位尺寸编号，场端首先根据car_size搜索满足条件的空车位，按照从小到大的顺序搜索，首先搜索满足车辆尺寸的最小车位，若没有，则搜索更大尺寸的车位。若无可用车位，场端返回消息给用户手机应用软件，若搜索到满足条件的车位，场端将会得到对应的parking_end数据，然后根据car_position、停车场布局和parking_end，规划出trajectory，引导车辆到空车位对应的位置2。
车辆到达位置2后，车端发送car_request＝2给场端，表明车辆已经到达泊车起始位2。此时场端需要将之前搜索到空车位的信息发送给车端，包括car_type，parking_end，parking_heading，若车位类型为斜列车位，则还需要roading_heading，此方向为车辆在位置2时车头指向的那一侧马路的方向。车端需要利用这些信息规划出可以泊入车位的轨迹并将此路径拆分成有序的离散点序列，使得车辆可以跟随此轨迹到达位置3。
车辆沿着泊车轨迹行驶到位置3时，车端需要向场端发送car_request＝3，表明已经完成自主泊车。场端收到此消息后，向用户手机的应用软件发送泊车成功的提示，告知用户车辆已经完成泊车。到此整个车路协同自动泊车系统成功完成一次自主泊车流程。
本发明实施例还提供了一种基于车路协同的自主泊车装置，如图10所示，所述基于车路协同的自主泊车装置可以包括：
车辆第一发送模块111：用于响应用户的泊车请求，将车辆的第一状态信息、车型信息和第一位置的位置信息发送至场端。
车辆第一获取模块112：用于获取所述场端发送的第一泊车轨迹。
车辆第一行驶控制模块113，用于根据所述第一泊车轨迹从所述第一位置行驶至第二位置。
车辆第二发送模块114：用于将第二状态信息发送至所述场端。
车辆第二获取模块115：用于获取所述场端发送的目标车位的车位信息。
车辆轨迹规划模块116：用于根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹。
车辆第二行驶控制模块117：用于根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置。
车辆第三发送模块118：用于将第三状态信息发送至所述场端，确认完成自主泊车。
本发明实施例所述的一种基于车路协同的自主泊车装置与方法实施例基于相同的发明构思，详情请参考方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了另一种基于车路协同的自主泊车装置，应用于场端，如图11所示，所述基于车路协同的自主泊车装置可以包括：
场端第一获取模块121：用于响应车辆发送的第一状态信息，获取所述车辆的车型信息和第一位置的位置信息。
场端第二获取模块122：用于获取停车场的空车位信息。
场端第一计算模块123：用于根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息。
场端第二计算模块124：用于获取停车场的布局信息，并根据所述布局信息、所述目标车位的车位信息和所述第一位置信息得到第一泊车轨迹。
场端第一发送模块125：用于将所述第一泊车轨迹发送至所述车辆。
场端第二发送模块126：用于响应所述车辆发送的第二状态信息，将所述目标车位的车位信息发送至所述车辆.
场端第三发送模块127：用于响应所述车辆发送的第三状态信息，发送泊车成功信息至用户。
本发明实施例所述的一种基于车路协同的自主泊车装置与方法实施例基于相同的发明构思，详情请参考方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如本发明实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法。
存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用。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、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。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，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
本发明实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行，即上述计算机设备可以包括计算机终端、服务器或者类似的运算装置。图12是本发明实施例提供的运行一种基于车路协同的自主泊车方法的计算机设备的硬件结构框图。
如图12所示，该计算机设备的内部结构可包括但不限于：处理器、网络接口及存储器。其中，计算机设备内的处理器、网络接口及存储器可通过总线或其他方式连接，在本说明书实施例所示图12中以通过总线连接为例。
其中，处理器(或称CPU(Central Processing Unit，中央处理器))是计算机设备的计算核心以及控制核心。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI、移动通信接口等)。存储器(Memory)是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的存储器可以是高速RAM存储设备，也可以是非不稳定的存储设备(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储设备；可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。存储器提供存储空间，该存储空间存储了电子设备的操作系统，可包括但不限于：Windows系统(一种操作系统)，Linux(一种操作系统)，Android(安卓，一种移动操作系统)系统、IOS(一种移动操作系统)系统等等，本发明对此并不作限定；并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。在本说明书实施例中，处理器加载并执行存储器中存放的一条或一条以上指令，以实现上述方法实施例提供的一种基于车路协同的自主泊车方法。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行如本发明实施例所述的一种基于车路协同的自主泊车方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、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、系统和服务器实施例而言，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)

1.一种基于车路协同的自主泊车方法，其特征在于，所述方法包括：
响应用户的泊车请求，将车辆的第一状态信息、车型信息和第一位置的位置信息发送至场端；
获取所述场端发送的第一泊车轨迹；
根据所述第一泊车轨迹从所述第一位置行驶至第二位置，并将第二状态信息发送至所述场端；
获取所述场端发送的目标车位的车位信息，并根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹；
根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置；
将第三状态信息发送至所述场端，确认完成自主泊车。
2.根据权利要求1所述的基于车路协同的自主泊车方法，其特征在于，
所述车辆装载车载传感器、摄像头、定位装置、车用通信装置和/或存储计算装置，实现自动驾驶和所述第二泊车轨迹的自主规划；
所述场端装载传感器、摄像头、通信装置和/或服务器，实现车位检测和所述第一泊车轨迹的规划；
所述车辆和所述场端通过无线网络或移动网络建立通信连接。
3.根据权利要求1所述的基于车路协同的自主泊车方法，其特征在于，所述获取所述场端发送的目标车位的车位信息，并根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹包括：
获取所述目标车位的车位信息，所述目标车位的车位信息包括所述目标车位的车位位置、车位类型、车位角度和/或道路方向；
在所述目标车位的车位类型为垂直车位或侧方车位时，根据所述目标车位的车位位置、车位角度和所述第二位置的位置信息得到第二泊车轨迹；
在所述目标车位的车位类型为斜列车位时，根据所述目标车位的车位位置、所述第二位置的位置信息车位角度、车位角度和道路方向得到第二泊车轨迹。
4.根据权利要求1所述的基于车路协同的自主泊车方法，其特征在于，所述根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹包括：
根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息建立车辆局域坐标系；
在不超过所述车辆最大转向角的情况下，通过所述车辆局域坐标系规划直线泊车轨迹和/或弧线泊车轨迹，并将所述直线泊车轨迹和/或弧线泊车轨迹按顺序连接，得到所述第二泊车轨迹；
将所述第二泊车轨迹拆分为有序的轨迹离散点序列，所述轨迹离散点序列包括所述轨迹离散点的编号、经度和纬度，以使得车辆根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置。
5.一种基于车路协同的自主泊车方法，其特征在于，所述方法包括：
响应车辆发送的第一状态信息，获取所述车辆的车型信息和第一位置的位置信息；
获取停车场空车位的车位信息；
根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息；
获取停车场的布局信息，并根据所述布局信息、所述目标车位的车位信息和所述第一位置信息得到第一泊车轨迹；
将所述第一泊车轨迹发送至所述车辆；
响应所述车辆发送的第二状态信息，将所述目标车位的车位信息发送至所述车辆；
响应所述车辆发送的第三状态信息，发送泊车成功信息至用户。
6.根据权利要求5所述的基于车路协同的自主泊车方法，其特征在于，所述获取停车场空车位的车位信息包括：
获取停车场内所有车位的车位信息，所述所有车位的车位信息包括车位位置、车位状态、车位尺寸和车位类型；
根据所述车位状态对所述所有车位进行筛选得到空车位，并获取所述空车位的车位信息。
7.根据权利要求6所述的基于车路协同的自主泊车方法，其特征在于，所述车型信息包括车辆尺寸，所述根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息包括：
根据所述空车位的车位尺寸将所述空车位进行排序；
根据所述车型信息中的车辆尺寸对所述空车位进行筛选得到备选空车位；
根据所述备选空车位的车位尺寸将所述备选空车位中的最小尺寸空车位作为目标车位；
获取所述目标车位的车位信息，所述目标车位的车位信息包括车位位置、车位类型、车位角度和/或道路方向。
8.一种基于车路协同的自主泊车装置，其特征在于，所述装置包括：
车辆第一发送模块，用于响应用户的泊车请求，将车辆的第一状态信息、车型信息和第一位置的位置信息发送至场端；
车辆第一获取模块，用于获取所述场端发送的第一泊车轨迹；
车辆第一行驶控制模块，用于根据所述第一泊车轨迹从所述第一位置行驶至第二位置；
车辆第二发送模块，用于将第二状态信息发送至所述场端；
车辆第二获取模块，用于获取所述场端发送的目标车位的车位信息；
车辆轨迹规划模块，用于根据所述第二位置的位置信息和所述目标车位的车位信息得到第二泊车轨迹；
车辆第二行驶控制模块，用于根据所述第二泊车轨迹从所述第二位置行驶到第三位置；
车辆第三发送模块，用于将第三状态信息发送至所述场端，确认完成自主泊车。
9.一种基于车路协同的自主泊车装置，其特征在于，所述装置包括：
场端第一获取模块，用于响应车辆发送的第一状态信息，获取所述车辆的车型信息和第一位置的位置信息；
场端第二获取模块，用于获取停车场的空车位信息；
场端第一计算模块，用于根据所述车型信息和所述空车位的车位信息确定目标车位，并获取所述目标车位的车位信息；
场端第二计算模块，用于获取停车场的布局信息，并根据所述布局信息、所述目标车位的车位信息和所述第一位置信息得到第一泊车轨迹；
场端第一发送模块，用于将所述第一泊车轨迹发送至所述车辆；
场端第二发送模块，用于响应所述车辆发送的第二状态信息，将所述目标车位的车位信息发送至所述车辆；
场端第三发送模块，用于响应所述车辆发送的第三状态信息，发送泊车成功信息至用户。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至4或权利要求5至7中任一项所述的一种基于车路协同的自主泊车方法。
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