CN114802216A - 一种基于超声波信息的垂直车位更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，涉及自动泊车技术领域。本发明包括如下步骤：获取自车周围周边障碍物信息；对激活的障碍物坐标进行坐标系转换，将车辆坐标系的障碍物信息转换为泊车坐标系下的障碍物信息；根据初始车位信息划分车位的感兴趣区域；根据感兴趣区域内的障碍物生成新的车位信息；垂直车位更新完成，输出车位信息。本发明在泊车过程中通过车身周围的超声波传感器，更新垂直车位的组成要素、左右障碍物类型、角点坐标以及泊车方向，为后续路径规划提供一个准确的车位信息，改善泊车位姿，从而进一步改善和规避现有市场技术方案的安全风险，提高泊车的成功率。

Description

一种基于超声波信息的垂直车位更新方法

技术领域

本发明属于制动泊车技术领域，特别是涉及一种基于超声波信息的垂直车位更新方法。

背景技术

随着无人驾驶技术的发展，汽车智能化程度不断提高，其中自主泊车技术可以减小驾驶员在面对狭小空间泊车时的难度，同时也提高了驾驶员舒适性和泊车安全性。自动泊车通过传感器搜索车辆周边环境，寻找其它停放车辆之间适当停车位或地面车位标记(如车位线等)，并根据驾驶员的选择自动或手动确定目标车位，计算自动泊车轨迹，并发送横向及纵向运动控制命令，引导车辆停放在目标泊车位置。车位检测的精度是影响泊车最终位姿的重要前提，是自动泊车的关键技术之一。

然而，目前泊车车位的确定，主要是根据超声波感知系统，对空间中的车位以及车位周围的障碍物信息进行识别，然后根据判断是否可以组成一个车位，如果有车位，则提醒驾驶员停车，驾驶员选择车位开始泊车，如说明书附图中图2所示。

目前关于垂直车位更新，只是对于车位类别进行更新，这种更新方法主要是根据初始检测到的车位信息进行泊车，执行机构根据规划的轨迹进行路径跟踪，在后续过程中车位不再进行更新或者只对车位类型进行更新。然而在实际泊车过程中，由于传感器的探测范围、灵敏度、漏检率等功能限制和感知定位算法的不足，初始车位的定位误差可能偏大，并且在泊车过程中车位周围环境信息也可能会发生改变以及定位误差的影响，初始规划路径无法继续适用当前的泊车环境，导致最终的泊车位姿较差，甚至泊车失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，通过在泊车过程中，根据车身周围的超声波传感器，更新车位的组成要素、左右障碍物类型、角点坐标以及泊车方向，解决了现有的车位定位差，导致泊车位姿较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，包括如下步骤：

步骤S1：当自车开始选择泊车时，启动车位更新模块，根据超声波传感器获取自车周围周边障碍物信息；

步骤S2：判断障碍物信息是否满足车位更新的基本要求；若满足更新条件，则激活该障碍物；否则不考虑用该障碍物进行车位更新；

步骤S3：对激活的障碍物坐标进行坐标系转换，将车辆坐标系的障碍物信息转换为泊车坐标系下的障碍物信息；

步骤S4：根据初始车位信息划分车位的感兴趣区域，将车位障碍物区间分为四个区ROI2ndH、ROI2ndV、ROI1stV和ROI1stH；

步骤S5：判断障碍物是否在感兴趣区域内，若完全不在感兴趣区域内，则不考虑用该障碍物信息进行更新；若有部分或者全部在感兴趣区域内，则以在感兴趣区域内的障碍物部分进行更新；

步骤S6：根据感兴趣区域内的障碍物生成新的车位信息；

步骤S7：垂直车位更新完成，输出车位信息。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S1中，超声波传感器获取自车周围周边障碍物信息，以组成车位的角点为坐标系原点，以平行于车位宽度方向为X轴，以平行于车位长度方向为Y轴，建立泊车坐标系XOY。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S2中，车位更新的基本要求包括障碍物的ID不为0和障碍物长度大于设定的长度阈值20cm。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S3中，车辆坐标系X′OY′的坐标原点在泊车坐标系XOY中的坐标为(a,b)，则车辆坐标系X′OY′中的坐标点在泊车坐标系XOY下的点的坐标为：

泊车坐标系XOY的坐标原点在车辆坐标系X′OY′中的坐标为(a′,b′)，即(-a·cosθ-b·sinθ,a·sinθ-b·cosθ)，则泊车坐标系XOY中的坐标点在车辆坐标系X′OY′下的点的坐标为：

作为一种优选的技术方案，所述步骤S5中，判断障碍物是否在感兴趣区域内，分为全部在感兴趣区域内，部分在感兴趣区域内，完全不在感兴趣区域内。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S6中，障碍物生成新的车位信息时，

当处于泊车入库阶段，在运动阶段，根据侧边雷达获得的障碍物信息，更新车位角点2nd的X和Y坐标；当车辆接近左侧障碍物时，根据后方超声波雷达获得的障碍物信息，更新角点1st的X坐标以及1st的障碍物类型；

当自车一半车身已经进入垂直车位，根据左右超声波雷达回波信息获得的障碍物信息，更新垂直车位1st点的坐标和2nd点的X坐标，以及障碍物类型；

当自车处于库内调整阶段，更新车位方向。

作为一种优选的技术方案，所述自车在库内调整时，当两侧存在障碍物，则根据两侧障碍物方向的均值更新车位方向；当只有单侧存在障碍物时，则根据单侧障碍物方向更新车位方向。

本发明具有以下有益效果：

本发明在泊车过程中通过车身周围的超声波传感器，更新垂直车位的组成要素、左右障碍物类型、角点坐标以及泊车方向，为后续路径规划提供一个准确的车位信息，改善泊车位姿，从而进一步改善和规避现有市场技术方案的安全风险，提高泊车的成功率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种基于超声波信息的垂直车位更新方法流程图；

图2为现有技术中，垂直车位时搜索车位过程的示意图；

图3为障碍物坐标进行坐标系转换的示意图；

图4为车位感兴趣区域示意图；

图5为泊车入库阶段角点更新示意图；

图6为库内调整阶段车位信息更新示意图；

图7为自车在库内调整时，单侧障碍物车位方向更新示意图；

图8为自车在库内调整时，两侧障碍物车位方向更新示意图。

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作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。

请参阅图1所示，本发明为一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，包括如下步骤：

步骤S1：当自车开始选择泊车时，启动车位更新模块，根据超声波传感器获取自车周围周边障碍物信息；

步骤S2：判断障碍物信息是否满足车位更新的基本要求；若满足更新条件，则激活该障碍物；否则不考虑用该障碍物进行车位更新；

步骤S3：对激活的障碍物坐标进行坐标系转换，将车辆坐标系的障碍物信息转换为泊车坐标系下的障碍物信息；

步骤S4：根据初始车位信息划分车位的感兴趣区域，将车位障碍物区间分为四个区ROI2ndH、ROI2ndV、ROI1stV和ROI1stH；请参阅图4所示，ROI2ndH、ROI2ndV、ROI1stV和ROI1stH四个区域分别对应车位开口端右侧水平与车位宽度方向的区域、车位右边框区域、车位左边框区域和车位开口端左侧水平与车位宽度方向的区域；其中，ROI1stH区域在图4中未画出；

步骤S5：判断障碍物是否在感兴趣区域内，若完全不在感兴趣区域内，则不考虑用该障碍物信息进行更新；若有部分或者全部在感兴趣区域内，则以在感兴趣区域内的障碍物部分进行更新；

步骤S6：根据感兴趣区域内的障碍物生成新的车位信息；

步骤S7：垂直车位更新完成，输出车位信息。

步骤S1中，超声波传感器获取自车周围周边障碍物信息，以组成车位的角点为坐标系原点，以平行于车位宽度方向为X轴，以平行于车位长度方向为Y轴，建立泊车坐标系XOY。

步骤S2中，车位更新的基本要求包括障碍物的ID不为0和障碍物长度大于设定的长度阈值20cm。

请参阅图3所示，步骤S3中，车辆坐标系X′OY′的坐标原点在泊车坐标系XOY中的坐标为(a,b)，则车辆坐标系X′OY′中的坐标点在泊车坐标系XOY下的点的坐标为：

泊车坐标系XOY的坐标原点在车辆坐标系X′OY′中的坐标为(a′,b′)，即(-a·cosθ-b·sinθ,a·sinθ-b·cosθ)，则泊车坐标系XOY中的坐标点在车辆坐标系X′OY′下的点的坐标为：

步骤S5中，判断障碍物是否在感兴趣区域内，分为全部在感兴趣区域内，部分在感兴趣区域内，完全不在感兴趣区域内。

步骤S6中，障碍物生成新的车位信息，车位信息的更新分为多个阶段，每个阶段对应的具体实施例如下。

实施例一

如图5所示，当处于泊车入库阶段，在运动阶段，根据侧边雷达获得的障碍物信息，更新车位角点2nd的X和Y坐标；当车辆接近左侧障碍物时，根据后方超声波雷达获得的障碍物信息，更新角点1st的X坐标以及1st的障碍物类型；图5中虚线为初始车位，实现为更新车位。

实施例二

如图6所示，当自车一半车身已经进入垂直车位，根据左右超声波雷达回波信息获得的障碍物信息，更新垂直车位1st点的坐标和2nd点的X坐标，以及障碍物类型。

实施例三

如图7所示，自车在库内调整时，当两侧存在障碍物，则根据两侧障碍物方向的均值更新车位方向。

实施例四

如图8所示，自车在库内调整时，当只有单侧存在障碍物时，则根据单侧障碍物方向更新车位方向。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：当自车开始选择泊车时，启动车位更新模块，根据超声波传感器获取自车周围周边障碍物信息；

步骤S2：判断障碍物信息是否满足车位更新的基本要求；若满足更新条件，则激活该障碍物；否则不考虑用该障碍物进行车位更新；

步骤S3：对激活的障碍物坐标进行坐标系转换，将车辆坐标系的障碍物信息转换为泊车坐标系下的障碍物信息；

步骤S4：根据初始车位信息划分车位的感兴趣区域，将车位障碍物区间分为四个区ROI2ndH、ROI2ndV、ROI1stV和ROI1stH；

步骤S5：判断障碍物是否在感兴趣区域内，若完全不在感兴趣区域内，则不考虑用该障碍物信息进行更新；若有部分或者全部在感兴趣区域内，则以在感兴趣区域内的障碍物部分进行更新；

步骤S6：根据感兴趣区域内的障碍物生成新的车位信息；

步骤S7：垂直车位更新完成，输出车位信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，其特征在于，所述步骤S1中，超声波传感器获取自车周围周边障碍物信息，以组成车位的角点为坐标系原点，以平行于车位宽度方向为X轴，以平行于车位长度方向为Y轴，建立泊车坐标系XOY。

3.根据权利要求1所述的一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，其特征在于，所述步骤S2中，车位更新的基本要求包括障碍物的ID不为0和障碍物长度大于设定的长度阈值20cm。

4.根据权利要求1所述的一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，其特征在于，所述步骤S3中，车辆坐标系X′OY′的坐标原点在泊车坐标系XOY中的坐标为(a,b)，则车辆坐标系X′OY′中的坐标点在泊车坐标系XOY下的点的坐标为：

泊车坐标系XOY的坐标原点在车辆坐标系X′OY′中的坐标为(a′,b′)，即(-a·cosθ-b·sinθ,a·sinθ-b·cosθ)，则泊车坐标系XOY中的坐标点在车辆坐标系X′OY′下的点的坐标为：

5.根据权利要求1所述的一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，其特征在于，所述步骤S5中，判断障碍物是否在感兴趣区域内，分为全部在感兴趣区域内，部分在感兴趣区域内，完全不在感兴趣区域内。

6.根据权利要求1所述的一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，其特征在于，所述步骤S6中，障碍物生成新的车位信息时，

当处于泊车入库阶段，在运动阶段，根据侧边雷达获得的障碍物信息，更新车位角点2nd的X和Y坐标；当车辆接近左侧障碍物时，根据后方超声波雷达获得的障碍物信息，更新角点1st的X坐标以及1st的障碍物类型；

当自车一半车身已经进入垂直车位，根据左右超声波雷达回波信息获得的障碍物信息，更新垂直车位1st点的坐标和2nd点的X坐标，以及障碍物类型；

当自车处于库内调整阶段，更新车位方向。

7.根据权利要求6所述的一种基于超声波信息的垂直车位更新方法，其特征在于，所述自车在库内调整时，当两侧存在障碍物，则根据两侧障碍物方向的均值更新车位方向；当只有单侧存在障碍物时，则根据单侧障碍物方向更新车位方向。

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