CN114132304B - 一种自主泊车中的速度规划方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自主泊车中的速度规划方法及装置，该方法包括：根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段；判断泊车轨迹分段中是否存在相连的直线与回旋线或固定圆弧与回旋线，若存在直线或固定圆弧与回旋线相连，则根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度。从而可以限制回旋线段车辆速度，提升车辆控制精度，并保障车辆平稳驾驶。

Description

一种自主泊车中的速度规划方法及装置
技术领域
本发明属于自主泊车领域，尤其涉及一种自主泊车中的速度规划方法及装置。
背景技术
一般车辆在进行自主泊车时，会存在回旋线轨迹速度很大的情况，而回旋线速度过快会不利于车辆控制。当前，在车辆自主泊车中多是采用动态规划的方式，即根据泊车中各阶段的约束条件及当前车辆状态，动态调整车辆位姿和速度，然而，车辆在回旋线段速度过大，临时进行调整，仍会影响车辆动态控制精度。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种自主泊车中的速度规划方法及装置，用于解决现有车辆在回旋线段速度过大，会影响车辆动态控制精度的问题。
在本发明实施例的第一方面，提供了一种自主泊车中的速度规划方法，包括：
根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段；
判断泊车轨迹分段中是否存在相连的直线与回旋线或固定圆弧与回旋线，若存在直线或固定圆弧与回旋线相连，则根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度。
在本发明实施例的第二方面，提供了一种自主泊车中的速度规划装置，包括：
轨迹分段模块，用于根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段；
分段规划模块，用于判断泊车轨迹分段中是否存在相连的直线与回旋线或固定圆弧与回旋线，若存在直线或固定圆弧与回旋线相连，则根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度。
在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。
在本发明实施例的第四方面，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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
本发明实施例中，对预设的车辆轨迹分段后，基于直线段和圆弧段的速度、加速度限制，可以将回旋线段车辆速度限制在一定范围内，从而不仅实现自主泊车中的速度规划，而且能有效限制回旋线段车辆速度，保障车辆控制精度，并保证车辆速度平稳变化，提升用户驾乘体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对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取其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种自主泊车中的速度规划方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的自主泊车的速度规划示意图；
图3为本发明的实施例提供的一种自主泊车中的速度规划装置的结构示意图；
图4为本发明的实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本发明的说明书或权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他相近意思表述，意指覆盖不排他的包含，如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、设备没有限定于已列出的步骤或单元。此外，“第一”“第二”用于区分不同对象，并非用于描述特定顺序。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种自主泊车中的速度规划方法的流程示意图，包括：
S101、根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段；
自主泊车前车辆自动驾驶系统或智能控制系统会根据环境影像，规划出泊车路径，即车辆从当前位置驶入目标停车位的行驶路径。
其中，获取所述泊车路径离散化后的曲率表、弧长表和轨迹点个数。所述泊车路径可以按类型划分为回旋线和固定圆弧段，根据不同类型弧线对应的曲率和弧长，可以便于计算车辆对应的速度信息。
或者，将所述曲率表、弧长表和轨迹点个数作为驾驶系统的输入，车辆驾驶系统根据曲率表、弧长表和等距轨迹点计算规划速度。
根据泊车路径中的曲率或弧长等信息，可以确定车辆的换挡次数和轨迹分段，即确定车辆速度变化信息和不同类型轨迹分段信息。
S102、判断泊车轨迹分段中是否存在相连的直线与回旋线或固定圆弧与回旋线，若存在直线或固定圆弧与回旋线相连，则根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度。
一般的，车辆直线行驶时为加速或减速过程，固定圆弧段车辆为加速、匀速、减速的过程，若回旋线与直线段或固定圆弧段连接，必然影响车辆在回旋线段的最大速度。
具体的，通过限制回旋线前相邻的直线或圆弧轨迹的最大速度，使回旋线速度不超过预定速度上限。
示例性的，获取直线段车辆最大速度(直线段为泊车开始或结束时，根据直线行驶时间、长度，确定加速度和最大速度)，将该直线段最大速度作为固定弧线段速度下限，结合回旋线的速度上限，回旋线弧长、行驶时间，计算回旋线速度。
同样的，固定圆弧段车辆为加速、匀速、减速的过程，限定匀速过程的最大速度，进而可以基于加速时间、加速度(或减速度、减速时间)，计算回旋线段车辆的速度，使其速度不超过速度上限。
其中，当直线或固定圆弧与回旋线不相连接时，其直线段和固定圆弧段车辆预设速度阈值较大，即直线段和固定圆弧段车辆预设速度上限大于直线或固定圆弧与回旋线相连接时对应的预设速度上限。
优选的，若回旋线前存在直线或固定圆弧相接，直线段或固定圆弧段预设速度阈值设为2km/h。
具体的，结合各分段泊车路径的曲率、弧长以及行驶时间，车辆根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度。
其中，轨迹加速分段的车速计算公式为：
式中，v[i]为第i个轨迹点对应的车速，v[i-1]为第i-1个轨迹点对应的车速，acc1值为加速段的加速度，取值范围为0.05-2m/s2，denseL[i]为第i+1个轨迹点和第i个轨迹点之间的弧长。
轨迹减速分段的车速计算公式为：
式中，v[i]为第i个轨迹点对应的车速，x[i]为第i个轨迹点与轨迹终点的实际距离，acc2为减速段的加速度。
本实施例中，将泊车轨迹分段后，基于直线段和固定圆弧段对回旋线段车速的影响，限制直线段和固定圆弧段车辆最大速度，使回旋线段车速处于阈值内，从而可以提升车辆控制精度，保障车辆平稳行驶。
在一个实施例中，规划速度随距离变化的关系如图2所示，图中①部分表示直线段规划速度，②部分表示回旋线段规划速度，③部分表示固定圆弧段规划速度。
由图可知，两段轨迹中，都有直线(固定圆弧)与回旋线相接。通过限制回旋线前面相邻直线和固定圆弧轨迹的最大速度为2.0km/h，使得回旋线前最大速度为2.0km/h，使得回旋线轨迹速度较小，可有效提升控制精度，改善泊车效果。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图3为本发明实施例提供的一种用于自主泊车中的速度规划的装置的结构示意图，该装置包括：
轨迹分段模块310，用于根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段；
其中，获取所述泊车路径离散化后的曲率表、弧长表和轨迹点个数。
分段规划模块320，用于判断泊车轨迹分段中是否存在相连的直线与回旋线或固定圆弧与回旋线，若存在直线或固定圆弧与回旋线相连，则根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度。
具体的，通过限制回旋线前相邻的直线或圆弧轨迹的最大速度，使回旋线速度不超过预定速度上限。
其中，直线或固定圆弧与回旋线不相连接时，直线段和固定圆弧段车辆预设速度上限大于直线或固定圆弧与回旋线相连接时对应的预设速度上限。
优选的，直线或固定圆弧与回旋线相连接时，直线段和固定圆弧段预设速度阈值设为2km/h。
所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程可以参考前述方法实施例中对应的过程，在此不再赘述。
图4是本发明一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。所述电子设备用于自主泊车中的速度规划。如图4所示，该实施例的电子设备4包括：存储器410、处理器420以及系统总线430，所述存储器410包括存储其上的可运行的程序4101，本领域技术人员可以理解，图4中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，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。
下面结合图4对电子设备的各个构成部件进行具体的介绍：
存储器410可用于存储软件程序以及模块，处理器420通过运行存储在存储器410的软件程序以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理。存储器410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电子设备的使用所创建的数据(比如缓存数据)等。此外，存储器410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。
在存储器410上包含网络请求方法的可运行程4101，所述可运行程序4101可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或多个模块/单元被存储在所述存储器410中，并由处理器420执行，以实现数据融合标注等，所述一个或多个模块/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，该指令段用于描述所述计算机程序4101在所述电子设备4中的执行过程。例如，所述计算机程序4101可以被分割为轨迹分段模块和分段规划模块。
处理器420是电子设备的控制中心，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410内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器410内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体状态监控。可选的，处理器420可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器420可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器420中。
系统总线430是用来连接计算机内部各功能部件，可以传送数据信息、地址信息、控制信息，其种类可以是例如PCI总线、ISA总线、VESA总线等。处理器420的指令通过总线传递至存储器410，存储器410反馈数据给处理器420，系统总线430负责处理器420与存储器410之间的数据、指令交互。当然系统总线430还可以接入其他设备，例如网络接口、显示设备等。
在本发明实施例中，该电子设备所包括的处理420执行的可运行程序包括：
根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段；
判断泊车轨迹分段中是否存在相连的直线与回旋线或固定圆弧与回旋线，若存在直线或固定圆弧与回旋线相连，则根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度。
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，装置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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种自主泊车中的速度规划方法，其特征在于，包括：
根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段；
判断泊车轨迹分段中是否存在相连的直线与回旋线或固定圆弧与回旋线，若存在直线或固定圆弧与回旋线相连，则根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度；
其中，直线或固定圆弧与回旋线不相连接时，直线段或固定圆弧段的车辆预设速度上限大于直线或固定圆弧与回旋线相连接时对应的预设速度上限。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段包括：
获取所述泊车路径离散化后的曲率表、弧长表和轨迹点个数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据直线段和固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度包括：
通过限制回旋线前相邻的直线或圆弧轨迹的最大速度，使回旋线车辆速度不超过预定速度上限。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若回旋线前存在直线或固定圆弧相接，则直线段和固定圆弧段预设速度阈值设为2km/h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度包括：
轨迹加速分段的车速计算公式为：
式中，v[i]为第i个轨迹点对应的车速，v[i-1]为第i-1个轨迹点对应的车速，acc1值为加速段的加速度，取值范围为0.05-2m/s2，denseL[i]为第i+1个轨迹点和第i个轨迹点之间的弧长。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度包括：
轨迹减速分段的车速计算公式为：
式中，v[i]为第i个轨迹点对应的车速，x[i]为第i个轨迹点与轨迹终点的实际距离，acc2为减速段的加速度。
7.一种自主泊车中的速度规划装置，其特征在于，包括：
轨迹分段模块，用于根据自主泊车前预设的泊车路径，计算泊车路径中换挡次数和泊车轨迹分段；
分段规划模块，用于判断泊车轨迹分段中是否存在相连的直线与回旋线或固定圆弧与回旋线，若存在直线或固定圆弧与回旋线相连，则根据直线段或固定圆弧段车辆预设速度阈值及加速度阈值，计算泊车轨迹中各分段的车辆速度；
其中，直线或固定圆弧与回旋线不相连接时，直线段和固定圆弧段车辆预设速度上限大于直线或固定圆弧与回旋线相连接时对应的预设速度上限。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，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6任一项所述自主泊车中的速度规划方法的步骤。
9.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至6任一项所述自主泊车中的速度规划方法的步骤。
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