CN114274949B - 远程遥控泊入泊出路径规划方法、系统、车辆及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种远程遥控泊入泊出路径规划方法、系统、汽车及存储介质，包括以下步骤：步骤1，假设期望的泊出位姿分别为：x₀cm，y₀cm，θ₀rad；泊出的角度为θ_Outrad；步骤2，当车辆行驶方向切换为D挡，根据当前车辆定位位置E(Ex，Ey，E_θ)，解算是否可以出库，步骤3，规划泊入或泊出的路径，路径包括依次连接的左圆弧段、中间直线端和右圆弧段。本发明解决了双圆弧方法导致的车身姿态过大，以及反圆弧连接处曲率变化过大的问题，同时易于规划实现，相比B样条以及贝塞尔曲线，这种基于几何方法推导的方法，对参数的需求不大，适应性较强。

Description

远程遥控泊入泊出路径规划方法、系统、车辆及存储介质

技术领域

本发明涉及远程泊车技术领域，具体涉及一种远程遥控泊入泊出路径规划方法、系统、车辆及存储介质。

背景技术

近年来，随着汽车的保有量成指数增加，泊车难的问题越发凸显。该问题吸引了外界不少关注，尤其是各大主机厂。当前阶段，已有主机厂基于影像和超声融合实现了全自动泊车技术的量产，市场反响良好，全自动泊车的市场前景令人看好。目前主流的规划方法如下：

如专利文献CN 110949374A公开的基于两段二阶贝塞尔曲线的自动平行泊车路径规划方法，该方法主要是使用贝塞尔曲线来进行平行泊车的路径规划，其中二阶贝塞尔曲线相对高阶的只有一个控制点约束，相对较容易实现。但二阶贝塞尔曲线表征的是一段抛物线，需要保证整个过程的曲率不能大于最大曲率，以及两段贝塞尔曲线的连接处的曲率平滑过渡等问题。同时还需要对起始点和终止点的选取做相应约束，保证整个过程的曲线斜率不宜过大(车身姿态)。

又如专利文献CN 111016886A公开的一种基于B样条理论的自动泊车路径规划方法，该方法也存在一些局限性：比如路径规划的约束方程太多，需要保证避撞，同时保证生成曲线曲率满足车辆跟踪最小转弯半径要求，控制点较多(8个)，生成的路径方程阶次较高(4阶)等。

因此，有必要开发一种远程遥控泊入泊出路径规划方法、系统、车辆及存储介质。

发明内容

本发明的目的是提供一种远程遥控泊入泊出路径规划方法、系统、车辆及存储介质。，

本发明所述的一种远程遥控泊入泊出路径规划方法，包括以下步骤：

步骤1，假设期望的泊出位姿分别为：x₀ cm，y₀ cm，θ₀rad；泊出的角度为θ_Out rad；

步骤2，当车辆行驶方向切换为D挡，根据当前车辆定位位置E(Ex，Ey，E_θ)，解算是否可以出库，

其中，Rmin为最小转弯半径，w为车宽，b＝w/2,a为轴距，dfront为前悬长度，前悬为前轮中心与车前端的水平距离；

当dClF≥R_Bl，则认为可出库；

规划的出库或入库路径包括依次连接的左圆弧段、中间直线端和右圆弧段，其中，左圆弧段的圆心为Cl，右圆弧段的圆心为Cr，中间直线端与左圆弧段相交的点为t1点，中间直线端与右圆弧段相交的点为t2点，dClF为图2中点Cl和点F之间的距离；

圆心Cl的坐标(Clx，Cly)；

R_Bl为圆心是Cl，车辆B点的转弯半径；

F是前边界点，F的坐标为(Fx，Fy)；

步骤3，规划泊入或泊出的路径；

所述t1点的坐标(x_t1，y_t1)如下：

所述中间直线段的参数如下：

其中，k₁为中间直线段的斜率，b1为中间直线段在y轴上的截距；

所述右圆弧的半径为可变半径Rr，Cr与t2点满足如下约束：

所述点t2满足直线约束：

y_t2＝k₁·x_t2+b₁ (7)

由公式(6)得：

将公式(8)代入公式(7)，得到：

其中，t2的坐标(x_t2，y_t2)。

可选地，当车位为右侧车位时，出库的揉库半径的约束如下：

其中，

R_Ar为圆心是Cr，车辆A点的转弯半径；

R_Jr为圆心是Cr，车辆J点的转弯半径；

b为车宽/2；

a为轴距；

drear为后悬，后悬后轮中心与车后端的水平距离。

可选地，当车位为右侧车位时，入库的揉库半径的约束如下：

R_Br为圆心是Cr，车辆B点的转弯半径；

R_Al为圆心是Cl，车辆A点的转弯半径；

R_Jl为圆心是Cl，车辆J点的转弯半径。

第二方面，本发明所述的一种远程遥控泊入泊出路径规划系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时能执行如本发明所述的远程遥控泊入泊出路径规划方法的步骤。

第三方面，本发明所述的一种汽车，采用如本发明所述的远程遥控泊入泊出路径规划系统。

第四方面，本发明所述的一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本发明所述的远程遥控泊入泊出路径规划方法的步骤。

本发明具有以下优点：本发明主要是基于双圆弧的方法，在此基础上，衍生一段直线，组成圆弧，直线，圆弧的三段式路径。本发明解决了双圆弧方法导致的车身姿态过大，以及反圆弧连接处曲率变化过大的问题，同时易于规划实现，相比B样条以及贝塞尔曲线，这种基于几何方法推导的方法，对参数的需求不大，适应性较强。

附图说明

图1为本实施例中远程泊出及归位效果示意图；

图2为本实施例中平行泊车路径规划算法推导示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例中，一种远程遥控泊入泊出路径规划方法，包括以下步骤：

步骤1，假设期望的泊出位姿分别为：x₀ cm，y₀ cm，θ₀rad；泊出的角度为θ_Out rad；泊出坐标系xoy如图1所示，原点为系统激活时刻后轴中心点所在位置。

根据工程经验，预设0.6108rad为θ_Out的下限Minθ_Out。实际算法中，会根据车位尺寸，实际的姿态E_θ选择合适的θ_Out，即θ_Out≥Minθ_Out。

步骤2，当车辆行驶方向切换为D挡，根据当前车辆定位位置E(Ex，Ey，E_θ)，其中，E_θ为航向角，解算是否可以出库；

其中，R_min为最小转弯半径，w为车宽，b＝w/2,a为轴距，dfront为前悬长度，前悬为前轮中心与车前端的水平距离；

当dClF≥R_Bl，则认为可出库

规划的出库或入库路径包括依次连接的左圆弧段、中间直线端和右圆弧段，其中，左圆弧段的圆心为Cl，右圆弧段的圆心为Cr，中间直线端与左圆弧段相交的点为t1点，中间直线端与右圆弧段相交的点为t2点，dClF为图2中点Cl和点F之间的距离。

圆心Cl的坐标(Clx，Cly)；R_Bl为圆心是Cl，车辆B点的转弯半径。F是前边界点，F的坐标为(Fx，Fy)；

本实施例中，Ex，Ey如图2所示，对应为当前车辆可直接出库时，后轴中心点坐标。

步骤3，规划泊入或泊出的路径；

所述t1点的坐标(x_t1，y_t1)如下，其中R_min为最小转弯半径；

所述中间直线段的参数如下：

其中，k₁为中间直线段的斜率，b1为中间直线段在y轴上的截距；

所述右圆弧的半径为可变半径Rr，Cr与t2点满足如下约束：

所述点t2满足直线约束：

y_t2＝k₁·x_t2+b₁ (7)

由公式(6)得：

将公式(8)代入公式(7)，得到：

其中，t2的坐标(x_t2，y_t2)。

基于以上步骤可得车辆出库或者入库的三段式圆弧曲线。

本实施例中，当小车位需要揉库时，需要用到以下半径，如图2所示：以右侧车位为例。

当车位为右侧车位时，出库的揉库半径的约束如下：

其中：

R_Ar为圆心是Cr，车辆A点的转弯半径；

R_Jr为圆心是Cr，车辆J点的转弯半径；

b为车宽/2；

a为轴距；

drear为后悬，后悬后轮中心与车后端的水平距离。

本实施例中，当车位为右侧车位时，入库的揉库半径的约束如下：

R_Br为圆心是Cr，车辆B点的转弯半径；

R_Al为圆心是Cl，车辆A点的转弯半径；

R_Jl为圆心是Cl，车辆J点的转弯半径。

如图2所示，本实施例中，点R是后边界点，S为侧边界线。

本实施例中，一种远程遥控泊入泊出路径规划系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时能执行如本实施例中所述的远程遥控泊入泊出路径规划方法的步骤。

本实施例中，一种汽车，采用如本实施例中所述的远程遥控泊入泊出路径规划系统。

采用本方法的汽车，当车辆阻挡到可能的通行区域或别的车辆时，车主可以远程通过手机APP以4G的形式与车载T-Box建立连接，唤醒车辆，然后启动远程挪车功能，车辆将会自动泊出至与前障碍物车平齐的位置，整个过程可以在手机上以全景视频的形式监控。而当完成挪车功能后，如果，车主希望车辆可以回到原停车位，则可以点击APP上的一键归位按钮，车辆则会沿着出库的路径，倒退回车位。

本实施例中，一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本实施例中所述的远程遥控泊入泊出路径规划方法的步骤。

Claims (6)

1.一种远程遥控泊入泊出路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，假设期望的泊出位姿分别为：x₀cm，y₀cm，θ₀rad；泊出的角度为θ_Outrad；

步骤2，当车辆行驶方向切换为D挡，根据当前车辆定位位置E(Ex，Ey，E_θ)，解算是否可以出库，

其中，R_min为最小转弯半径，w为车宽，b＝w/2,a为轴距，dfront为前悬长度，前悬为前轮中心与车前端的水平距离；

当dClF≥R_Bl，则认为可出库；

规划的出库或入库路径包括依次连接的左圆弧段、中间直线端和右圆弧段，其中，左圆弧段的圆心为Cl，右圆弧段的圆心为Cr，中间直线端与左圆弧段相交的点为t1点，中间直线端与右圆弧段相交的点为t2点，dClF为点Cl和点F之间的距离；

圆心Cl的坐标(Clx，Cly)；

R_Bl为圆心是Cl，车辆B点的转弯半径；

F是前边界点，F的坐标为(Fx，Fy)；

步骤3，规划泊入或泊出的路径；

所述t1点的坐标(x_t1，y_t1)如下：

所述中间直线段的参数如下：

其中，k₁为中间直线段的斜率，b1为中间直线段在y轴上的截距；

所述右圆弧的半径为可变半径Rr，Cr与t2点满足如下约束：

所述点t2满足直线约束：

y_t2＝k₁·x_t2+b₁ (7)

由公式(6)得：

将公式(8)代入公式(7)，得到：

其中，t2的坐标(x_t2，y_t2)。

2.根据权利要求1所述的远程遥控泊入泊出路径规划方法，其特征在于：当车位为右侧车位时，出库的揉库半径的约束如下：

其中，

R_Ar为圆心是Cr，车辆A点的转弯半径；

R_Jr为圆心是Cr，车辆J点的转弯半径；

b为车宽/2；

a为轴距；

drear为后悬，后悬后轮中心与车后端的水平距离。

3.根据权利要求2所述的远程遥控泊入泊出路径规划方法，其特征在于：当车位为右侧车位时，入库的揉库半径的约束如下：

R_Br为圆心是Cr，车辆B点的转弯半径；

R_Al为圆心是Cl，车辆A点的转弯半径；

R_Jl为圆心是Cl，车辆J点的转弯半径。

4.一种远程遥控泊入泊出路径规划系统，其特征在于：包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时能执行如权利要求1至3任一所述的远程遥控泊入泊出路径规划方法的步骤。

5.一种汽车，其特征在于：采用如权利要求4所述的远程遥控泊入泊出路径规划系统。

6.一种存储介质，其特征在于：其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如权利要求1至3任一所述的远程遥控泊入泊出路径规划方法的步骤。