CN115465264A - 可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法，包括如下的步骤：确定待泊车车位的至少一个车位角点坐标；获取待泊车车位附近的障碍物信息；确定待泊车车位的车位角点与最近障碍物之间的距离信息；根据距离信息与距离阈值的大小关系，调整规划泊车轨迹时的感兴趣区域。本发明的可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法和系统，可以在保证不增加计算量的情况下，提高泊车路径规划的成功率，从而提高用户的泊车成功率。

Description

可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法和系统

技术领域

本发明主要涉及泊车规划领域，尤其涉及一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法。

背景技术

近年来，机动车的数量越来越多，然而城市的空间容量、道路的条数和停车位的数量远不能满足城市机动车的增速。这不仅造成了道路车辆的拥堵，还增加了司机寻找车位的难度。即使找到车位，为了避免发生剐蹭，想要把车安全的停进去也需要较高的驾驶技术。车辆之间的剐蹭大部分都是发生在泊车时，泊车的难度在于，若存在视野盲区，驾驶员需要在短时间内通过手脚眼的相互配合完成连续的操作使车辆移动。基于此，自动泊车辅助系统APA逐渐流行。

目前，APA系统路径规划算法主要分为两种：几何方法、优化方法。其中，几何方法一般只能解决特定的泊车场景，适应性较差，不能满足现实多样性场景的要求，因此优化算法逐渐成为主流。其中混合A*+RS曲线的优化算法受到了越来越多的关注，其成功率跟其规划区域(感兴趣区域：ROI)、代价函数等密切相关，但是由于代价函数的调整和优化相对较为困难，因此，如何提高泊车规划的成功率是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法和系统，可以在保证不增加计算量的情况下，提高泊车路径规划的成功率，从而提高用户的泊车成功率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法，包括如下的步骤：确定待泊车车位的至少一个车位角点坐标；获取所述待泊车车位附近的障碍物信息；确定所述待泊车车位的车位角点与最近障碍物之间的距离信息；根据所述距离信息与距离阈值的大小关系，调整规划泊车轨迹时的感兴趣区域。

在本发明的一实施例中，确定待泊车车位的至少一个车位角点坐标的步骤具体包括：建立泊车坐标系，并在所述泊车坐标系中确定汽车定位坐标；根据汽车的环境感知模块获取所述待泊车车位的角点与所述汽车的相对位置关系；根据所述汽车定位坐标和所述相对位置关系确定在所述泊车坐标系中的所述待泊车车位的所述至少一个车位角点坐标。

在本发明的一实施例中，所述车位角点包括车位左顶点和车位右顶点。

在本发明的一实施例中，调整所述感兴趣区域的步骤具体包括，当所述车位左顶点与所述车位左顶点的最近障碍物之间的距离dis_left大于或等于所述距离阈值、且所述车位右顶点与所述车位右顶点的最近障碍物之间的距离dis_right大于或等于所述距离阈值时，同时向左和向右扩大所述感兴趣区域。

在本发明的一实施例中，调整所述感兴趣区域的步骤具体包括：当所述dis_left小于所述距离阈值、且所述dis_right大于或等于所述距离阈值时，仅向右扩大所述感兴趣区域；当所述dis_left大于或等于所述距离阈值、且所述dis_right小于所述距离阈值时，仅向左扩大所述感兴趣区域；以及当所述dis_left小于所述距离阈值、且所述dis_right小于所述距离阈值时，维持当前的所述感兴趣区域。

在本发明的一实施例中，扩大所述感兴趣区域方法为在所述待泊车车位的所述车位左顶点和/或所述车位右顶点通过切角或切圆弧的方式扩大所述感兴趣区域。

在本发明的一实施例中，所述距离阈值的范围为0.5m～1m。

在本发明的一实施例中，还包括在调整所述感兴趣区域后，通过混合A*+RS曲线算法在所述调整后的感兴趣区域中规划泊车轨迹。

本发明的另一方面还提出了一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统，包括：存储器，用于存储可由处理器执行的指令；以及处理器，用于执行所述指令以实现上述可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法。

本发明还提出了一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码在由处理器执行时实现上述可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过在泊车规划时提前检测障碍物信息并动态调整ROI边界，以从而可以使得泊车路径规划的感兴趣区域得到合理的调整，与现有技术中一成不变的规划区域相比，可以有效的提高混合A*+RS曲线规划泊车的成功率。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是本发明一实施例的一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法的流程示意图；

图2a～2d是本发明一实施例的一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法的原理示意图；以及

图3是本发明一实施例的一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统的原理示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

参照图1，本发明的一实施例提出了一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法10(以下简称“泊车轨迹生成方法10”)，可以在保证不增加计算量的情况下，提高泊车路径规划的成功率，从而提高用户的泊车成功率。本申请中图1使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

根据图1，泊车轨迹生成方法10包括如下的步骤：

步骤11为确定待泊车车位的至少一个车位角点坐标；

步骤12为获取待泊车车位附近的障碍物信息；

步骤13为确定待泊车车位的车位角点与最近障碍物之间的距离信息；

步骤14为根据距离信息与距离阈值的大小关系，调整规划泊车轨迹时的感兴趣区域。

具体来说，对于步骤11确定待泊车车位的至少一个车位角点坐标的步骤，在本发明的一些实施例中具体实现为如下的方式：

建立泊车坐标系，并在泊车坐标系中确定汽车定位坐标；

根据汽车的环境感知模块获取待泊车车位的角点与汽车的相对位置关系；

根据汽车定位坐标和相对位置关系确定在泊车坐标系中的待泊车车位的至少一个车位角点坐标。

示例性的，环境感知模块可以包括汽车的摄像头、雷达等可以进行车外环境拍摄和测距等功能的设备，由此可以在汽车行进过程中较容易的获得待泊车车位与行进中汽车的相对位置关系，从而实现待泊车车位与汽车统一坐标系，便于后续的计算和判断流程。

进一步的，在本发明的不同实施例中，待泊车车位一般为矩形，因此具有四个顶点，也就是本发明中所述的车位角点。为了更好的满足通常的停车习惯和方式，在本发明的优选实施例中，将汽车入库时的车位左顶点和车位右顶点作为关键的车位角点。示例性的如图2a～2d所示，汽车200在通道21中行驶，并准备驶入待泊车车位22，优选地，选取待泊车车位22的车位右顶点A和车位左顶点B作为关键的车位角点，并可以进一步获取其在泊车坐标系中的车位角点坐标。

在如图1所示的步骤12中，提出了获取待泊车车位附近的障碍物信息的步骤。以图2a～2d所示的实施例为例，可以通过汽车环视摄像头等设备获取待泊车车位22相邻区域的障碍物信息。具体的，在图2c和图2d中，分别示出了待泊车车位22右侧和左侧具有障碍物201的情况，该障碍物201可以理解为临近的已泊车车辆或其他障碍物。进一步的，在图2c和图2d中，也分别示出了车位右顶点A与车位右顶点A的最近障碍物之间的距离dis_right、以及车位左顶点B与车位左顶点B的最近障碍物之间的距离dis_left。这些信息将会作为后续判断是否调整感兴趣区域的相关参数。

下面以图2a～图2d所示的实施例为例子，说明如图1所示的步骤14的一种优选的实现方式。首先，图2a示出了汽车200在通道21中行驶，并确定了待泊车车位22。在待泊车车位22中确认了车位左顶点B和车位右顶点A，在汽车200开始规划泊车路径前，确认了默认感兴趣区域X0(即图2a中实线划定的T字型区域)。在本发明的不同实施例中，通过判断车位左顶点B与车位右顶点A与二者最近障碍物的距离与距离阈值的关系，最终决定是否调整默认的感兴趣区域X0。在本发明的不同实施例中，距离阈值的范围可以在0.5m～1m中选取。

具体的，图2b示出了一种优选的情况。在图2b示出的泊车场景中，待泊车车位22的左右两侧均无障碍物，也即左车位顶点B与车位左顶点B的最近障碍物之间的距离dis_left大于或等于距离阈值、且车位右顶点A与车位右顶点A的最近障碍物之间的距离dis_right也同时大于或等于距离阈值。在本实施例中，采用了同时向左和向右扩大感兴趣区域X0的方式。根据图2b可以看出，调整后的感兴趣区域的X1与X0相比面积扩大，且扩大之处分别位于停车入库的车位左顶点B和车位右顶点A，特别是对于停车入库时较难掌握左右车距的用户，通过这样的方式可以在保证安全(通过提前确认dis_left和dis_right均大于或等于距离阈值，确认了待泊车车位22的附近无其他障碍物)的前提下，为泊车轨迹的规划提供更大的规划区域，从而提高泊车规划的成功率。

进一步具体的，参照图2c和图2d，如图1所示的步骤14中调整感兴趣区域的步骤具体包括如下的步骤。参照图2c，在该情况中，dis_left大于或等于距离阈值(即待泊车车位22的左侧无障碍物)、且dis_right小于距离阈值(即待泊车车位22的右侧有障碍车辆201)，此时仅向左扩大感兴趣区域至X2。这意味着在这样的情况下，通过向左扩大感兴趣区域，可以允许在停车入库时稍向左偏移，从而提高泊车路径规划的成功率。相似的，参考图2d，当dis_left小于距离阈值(即待泊车车位22的左侧有障碍车辆201)、且dis_right大于或等于距离阈值(即待泊车车位22的右侧无障碍物)，此时仅向右扩大感兴趣区域至X3。需要补充的是，当检测到dis_left小于距离阈值、且dis_right小于距离阈值(这意味着待泊车车位22的左右两侧均具有障碍物如已泊车车辆等)，此时维持如图2a所示的当前的感兴趣区域X0，从而保证在车位紧张情况下的泊车安全。

在本发明的不同的实施例中，扩大感兴趣区域方法为在待泊车车位的车位左顶点和/或车位右顶点通过切角或切圆弧的方式扩大感兴趣区域。示例性的，图2a～图2d示出了在车位左顶点B和车位右顶点A通过切角方式扩大感兴趣区域。但是本发明不以这样的方式为限，并且，切角的大小也可以根据实际情况或者用户的驾驶习惯等做相应调整。

可以理解的是，在本发明的不同实施例中，当根据如图1所示的步骤11～14调整感兴趣区域后，可以继续通过混合A*+RS曲线算法在调整后的感兴趣区域中规划泊车轨迹。具体来说，可以以一定的步长划分经过判断或调整后的感兴趣区域。根据设计的代价函数，采用混合A*算法，进行节点拓展，并选择代价最小的节点。将最优节点与泊车终点进行RS曲线连接，若成功则返回生成的路径，若失败重复上述搜索过程。其他关于混合A*+RS曲线算法的内容可以参考现有技术的实现方式，由于不是本发明的重点，在此不做展开。

本发明的一实施例还提出了一种如图3所示的可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统30。根据图3，可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统30可包括内部通信总线31、处理器(Processor)32、只读存储器(ROM)33、随机存取存储器(RAM)34、以及通信端口35。当应用在个人计算机上时，可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统30还可以包括硬盘36。

内部通信总线31可以实现可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统30组件间的数据通信。处理器32可以进行判断和发出提示。在一些实施例中，处理器32可以由一个或多个处理器组成。通信端口35可以实现可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统30与外部的数据通信。在一些实施例中，可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统30可以通过通信端口35从网络发送和接受信息以及数据。

可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统30还可以包括不同形式的程序储存单元以及数据储存单元，例如硬盘36，只读存储器(ROM)33和随机存取存储器(RAM)34，能够存储计算机处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器32所执行的可能的程序指令。处理器执行这些指令以实现方法的主要部分。处理器处理的结果通过通信端口传给用户设备，在用户界面上显示。

除此之外，本发明另一方面还提出了一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质，计算机程序代码在由处理器执行时实现上述的可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成方法，其特征在于，包括如下的步骤：

确定待泊车车位的至少一个车位角点坐标；

获取所述待泊车车位附近的障碍物信息；

确定所述待泊车车位的车位角点与最近障碍物之间的距离信息；

根据所述距离信息与距离阈值的大小关系，调整规划泊车轨迹时的感兴趣区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定待泊车车位的至少一个车位角点坐标的步骤具体包括：

建立泊车坐标系，并在所述泊车坐标系中确定汽车定位坐标；

根据汽车的环境感知模块获取所述待泊车车位的角点与所述汽车的相对位置关系；

根据所述汽车定位坐标和所述相对位置关系确定在所述泊车坐标系中的所述待泊车车位的所述至少一个车位角点坐标。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车位角点包括车位左顶点和车位右顶点。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，调整所述感兴趣区域的步骤具体包括，当所述车位左顶点与所述车位左顶点的最近障碍物之间的距离dis_left大于或等于所述距离阈值、且所述车位右顶点与所述车位右顶点的最近障碍物之间的距离dis_right大于或等于所述距离阈值时，同时向左和向右扩大所述感兴趣区域。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，调整所述感兴趣区域的步骤具体包括：

当所述dis_left小于所述距离阈值、且所述dis_right大于或等于所述距离阈值时，仅向右扩大所述感兴趣区域；

当所述dis_left大于或等于所述距离阈值、且所述dis_right小于所述距离阈值时，仅向左扩大所述感兴趣区域；以及

当所述dis_left小于所述距离阈值、且所述dis_right小于所述距离阈值时，维持当前的所述感兴趣区域。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，扩大所述感兴趣区域方法为在所述待泊车车位的所述车位左顶点和/或所述车位右顶点通过切角或切圆弧的方式扩大所述感兴趣区域。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离阈值的范围为0.5m～1m。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在调整所述感兴趣区域后，通过混合A*+RS曲线算法在所述调整后的感兴趣区域中规划泊车轨迹。

9.一种可动态调整感兴趣区域的泊车轨迹生成系统，包括：

存储器，用于存储可由处理器执行的指令；以及处理器，用于执行所述指令以实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

10.一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码在由处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。

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