CN117490694A - 泊车路径规划方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

泊车路径规划方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN117490694A
CN117490694A CN202311266041.0A CN202311266041A CN117490694A CN 117490694 A CN117490694 A CN 117490694A CN 202311266041 A CN202311266041 A CN 202311266041A CN 117490694 A CN117490694 A CN 117490694A
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Abstract

本申请提供一种泊车路径规划方法、电子设备及存储介质,泊车路径规划方法包括:获取车辆的泊车起点和泊车终点以及车辆在泊车起点与泊车终点之间进行换挡的至少一个换挡点;获取至少一个换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的至少一个轨迹对;从至少一个轨迹对中确定满足预设条件的目标轨迹对;对目标轨迹对进行平滑处理,以得到车辆从泊车起点到泊车终点的泊车路径;本申请中的方案,取代了传统的搜索框架,可以同时生成车头泊入和车尾泊入的泊车轨迹,大幅减少无效搜索,适用于各种场景。

Description

泊车路径规划方法、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域,特别是涉及一种泊车路径规划方法、电子设备及存储介质。
背景技术
自动驾驶技术在近几年飞速发展,在自动泊车场景中,传统的搜索框架要使用终点停车位姿来生成启发式曲线,只能支持单个终点。对于垂直车位的场景,如果要对车头泊入和车尾泊入进行比较,需要将车头泊入的位姿和车尾泊入的位姿分别作为终点,做两次搜索,整体耗时较高。
发明内容
本申请提供了一种泊车路径规划方法、电子设备及存储介质,以解决上述问题。
本申请第一方面提供了一种泊车路径规划方法,包括:获取车辆的泊车起点和泊车终点以及所述车辆在所述泊车起点与所述泊车终点之间进行换挡的至少一个换挡点;获取所述至少一个换挡点在所述泊车起点与所述泊车终点之间形成的至少一个轨迹对;从所述至少一个轨迹对中确定满足预设条件的目标轨迹对;对所述目标轨迹对进行平滑处理,以得到所述车辆从所述泊车起点到所述泊车终点的泊车路径。
在一实施例中,所述获取所述至少一个换挡点在所述泊车起点与所述泊车终点之间形成的至少一个轨迹对,包括:响应于所述车辆在所述至少一个换挡点中每个换挡点的行驶方向与所述车辆在所述泊车终点的行驶方向一致,获取该换挡点在所述泊车起点与所述泊车终点之间形成的一个轨迹对,其中所述车辆在该轨迹对上任一时刻处的行驶数据满足预设动力学约束条件和预设道路约束条件。
在一实施例中,所述车辆在该轨迹对上任一时刻处的行驶数据包括位姿数据和运动数据;所述预设动力学约束条件包括:所述运动数据小于或等于预设最大值;所述预设道路约束条件包括:所述位姿数据小于或等于预设位姿,且所述车辆在该点处距离周围障碍物的距离大于安全距离。
在一实施例中,所述预设条件包括所述车辆按照所述目标轨迹对行驶时的代价最小。
在一实施例中,所述目标轨迹对对应所述至少一个换挡点中的目标换挡点,且包括从所述泊车起点到所述目标换挡点的第一目标轨迹和从所述目标换挡点到所述泊车终点的第二目标轨迹;所述代价包括所述车辆在所述第一目标轨迹上行驶时的第一代价和所述车辆在所述第二目标轨迹上行驶时的第二代价中至少一个。
在一实施例中,所述第一代价和所述第二代价均由预设代价函数确定,其中,所述预设代价函数包括如下中至少一个:方向盘转角代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时保持直行或者未打方向,通过所述车辆在该轨迹的起点和终点的方向盘转角以及相应的权重进行表征;方向盘转角变化代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时保持方向盘稳定,通过所述车辆在该轨迹的起点和终点的方向盘转角差以及相应的权重进行表征;路径长度代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时的最短路径,通过所述车辆在该轨迹的起点和终点的路径长度差以及相应的权重进行表征;障碍物代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时与周围障碍物之间保持安全距离,通过该轨迹的起点与周围障碍物的代价与该轨迹的终点与周围障碍物的代价之和以及相应的权重进行表征;以及,换挡代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时的行驶方向一致,通过所述车辆在该轨迹的起点和终点的行驶方向所表示的差值以及相应的权重进行表征。
在一实施例中,确定该轨迹的起点或终点与周围任一障碍物的代价,包括:响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离小于或等于所述安全距离,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为无穷大;响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离大于或等于预设最大距离,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为0;响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离处于所述安全距离与所述预设最大距离之间,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离与所述安全距离的差。
在一实施例中,获取一个换挡点在所述泊车起点与所述泊车终点之间形成的一个轨迹对,包括:利用预设曲线,对所述车辆在任一时刻处的行驶数据进行时间的积分,从而形成该轨迹对,其中所述时间为所述车辆在该轨迹对上行驶的时间。
本申请第二方面提供了一种电子设备,包括相互耦接的存储器和处理器,所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令,以实现上述第一方面中的泊车路径规划方法。
本申请第三方面提供了一种非易失性计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储程序指令,所述程序指令在被处理器执行时,用于实现上述第一方面中的泊车路径规划方法。
上述方案,通过获取车辆在泊车起点与泊车终点之间进行换挡的至少一个换挡点,以及至少一个换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的至少一个轨迹对,从至少一个轨迹对中确定满足预设条件的目标轨迹对,对目标轨迹对进行平滑处理,以得到车辆从泊车起点到泊车终点之间的泊车路径;本申请中的方案,取代了传统的搜索框架,可以同时生成车头泊入和车尾泊入的泊车轨迹,大幅减少无效搜索,适用于各种场景。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,这些附图示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1是本申请实施例中泊车路径规划方法的流程示意图;
图2是本申请实施例中轨迹对的场景示意图;
图3是本申请实施例中电子设备的结构示意图;
图4是本申请实施例中非易失性计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是,以下实施例仅用于说明本申请,但不对本申请的范围进行限定。同样的,以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外,本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。另外,本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
如上述,自动驾驶技术在近几年飞速发展,在自动泊车场景中,传统的搜索框架要使用终点停车位姿来生成启发式曲线,只能支持单个终点。对于垂直车位的场景,如果要对车头泊入和车尾泊入进行比较,需要将车头泊入的位姿和车尾泊入的位姿分别作为终点,做两次搜索,整体耗时较高。此外,还有一些方法是基于“Hybrid A*+启发式曲线”框架来进行路径规划,此框架的搜索速度与启发式规则、外界环境等强相关,搜索能力的上限有限,在一些场景中,会出现无解或者搜索速度慢的情况,泛化能力较差。
为此,本申请提供一种泊车路径规划方法、电子设备及存储介质,以解决上述问题。
请参阅图1,图1是本申请实施例中泊车路径规划方法的流程示意图,需注意的是,若有实质上相同的结果,本申请的方法并不以图1所示的流程顺序为限。本方法可以应用于具有计算等功能的电子设备,电子设备可通过接收数据,执行本方法。例如,电子设备可以是装配于自动驾驶车辆的车载设备。其中,本申请的电子设备可以为服务器,也可以为由服务器和终端设备相互配合的系统。进一步地,上述服务器可以是硬件,也可以是软件,在此不做具体限定。在一些可能的实现方式中,本申请实施例的泊车路径规划方法可以通过电子设备中的处理器调用存储器中存储的计算机程序指令的方式来实现。如图1所示,泊车路径规划方法包括如下步骤:
S1、获取车辆的泊车起点和泊车终点以及车辆在泊车起点与泊车终点之间进行换挡的至少一个换挡点。
车辆可以是自动驾驶车辆,也可以是具有自动泊车功能的非自动驾驶车辆。泊车起点表示车辆开始自动泊车的起始位姿点,泊车终点表示车辆结束自动泊车的最终位姿点。换挡点,即车辆在泊车过程中,车辆更换挡位时的位姿点,更换挡位可以理解为前进挡更换为后退挡或者后退挡更换为前进挡。
获取车辆在多个相同或不同的车位、相同或不同的泊车起点以及相同或不同的泊车终点下的泊车数据,泊车数据中包括相应的换挡位置信息。利用预设机器学习方法,对泊车数据进行处理,能够得到相应的泊车起点与泊车终点之间进行换挡的至少一个换挡点。
其中,泊车起点qI、泊车终点qF、换挡点qG均可以通过位姿数据进行表征,如,泊车起点qI=(xI,yII)、泊车终点qF=(xF,yFF)、换挡点qG=(xG,yGG);其中,x、y为车辆后轴中心的坐标,θ为车辆后轮角度。
S2、获取至少一个换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的至少一个轨迹对。
换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成一个轨迹对,进而至少一个换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成相应的至少一个轨迹对,从而能够获取得到至少一个轨迹对。
例如,图2是本申请实施例中轨迹对的场景示意图,换挡点A在泊车起点与泊车终点之间形成一个轨迹对(A1,A2),换挡点B在泊车起点与泊车终点之间形成一个轨迹对(B1,B2)。
S3、从至少一个轨迹对中确定满足预设条件的目标轨迹对。
获取得到至少一个轨迹对后,从至少一个轨迹对中确定满足预设条件的目标轨迹对。
S4、对目标轨迹对进行平滑处理,以得到车辆从泊车起点到泊车终点的泊车路径。
对得到的目标轨迹对进行平滑处理,得到车辆从泊车起点到泊车终点的泊车路径,从而基于得到的泊车路径控制车辆进行自动泊车。
上述方案,通过获取车辆在泊车起点与泊车终点之间进行换挡的至少一个换挡点,以及至少一个换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的至少一个轨迹对,从至少一个轨迹对中确定满足预设条件的目标轨迹对,对目标轨迹对进行平滑处理,以得到车辆从泊车起点到泊车终点之间的泊车路径;本申请中的方案,取代了传统的搜索框架,可以同时生成车头泊入和车尾泊入的泊车轨迹,大幅减少无效搜索,适用于各种场景。
在本申请一实施例中,获取至少一个换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的至少一个轨迹对,包括:响应于车辆在至少一个换挡点中每个换挡点的行驶方向与车辆在泊车终点的行驶方向一致,获取该换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的一个轨迹对,其中车辆在该轨迹对上任一时刻处的行驶数据满足预设动力学约束条件和预设道路约束条件。
行驶方向一致可以理解为换挡点的车辆挡位与泊车终点的车辆挡位一致,如,换挡点的车辆挡位与泊车终点的车辆挡位均为前进挡,或者,换挡点的车辆挡位与泊车终点的车辆挡位均为后退挡。响应于车辆在至少一个换挡点中的每个换挡点的行驶方向与车辆在泊车终点的行驶方向一致,获取该换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的一个轨迹对,可以理解的,轨迹对连接于泊车起点、换挡点、泊车终点之间。其中,车辆在轨迹对上任一时刻处的行驶数据均满足预设动力学约束条件和预设道路约束条件。
在本申请一实施例中,车辆在该轨迹对上任一时刻处的行驶数据包括位姿数据和运动数据;预设动力学约束条件包括:运动数据小于或等于预设最大值;预设道路约束条件包括:位姿数据小于或等于预设位姿,且车辆在该点处距离周围障碍物的距离大于安全距离。
车辆在轨迹对上任一时刻处的行驶数据包括位姿数据和运动数据,位姿数据可以包括车辆后轴中心的坐标(x,y)和车辆后轮角度θ,例如,位姿数据q=(x,y,θ)。运动数据可以包括车辆速度车辆加速度/>车辆方向盘转角φ(t)、行驶路径曲率k(t)、行驶路径长度L。
预设动力学约束条件包括运动数据小于或等于预设最大值,例如,车辆速度小于或等于预设速度最大值/>车辆加速度/>小于或等于预设加速度最大值/>车辆方向盘转角φ(t)小于或等于预设转向角最大值φmax,行驶路径曲率k(t)小于或等于预设曲率最大值kmax,行驶路径长度L小于或等于预设路径最大值Lmax,具体可以表示为:
L≤Lmax
其中,t表示感知时间,t0表示初始感知时间,T表示预设时间间隔。
预设道路约束条件包括位姿数据q=(x,y,θ)小于或等于预设位姿,且车辆在该换挡点处距离周围障碍物的距离大于安全距离,例如,车辆后轴中心的横坐标x小于或等于预设位姿横坐标最大值xmax,车辆后轴中心的纵坐标y小于或等于预设位姿纵坐标最大值ymax,车辆后轮角度θ小于或等于预设位姿角度最大值θmax,车辆后轮角度变化量Δθ小于或等于预设位姿角度最大变化量Δθmax,具体可以表示为:
其中,t表示感知时间,t0表示初始感知时间,T表示预设时间间隔。
其中,车辆在该换挡点qj处距离周围障碍物Om的距离大于安全距离,可以表示为:
K表示换挡点的数量,M表示障碍物的数量,Ja(q,O)表示换挡点q与周围障碍物O之间的代价函数,其中,当换挡点q与周围障碍物O之间的距离小于或等于安全距离时,代价函数Ja(q,O)为正无穷(inf)。
在本申请一实施例中,预设条件包括车辆按照目标轨迹对行驶时的代价最小。
从至少一个轨迹对中确定满足预设条件的目标轨迹对,预设条件包括车辆按照目标轨迹对行驶时的代价最小。例如,目标轨迹对E={qI,qF,J},J为边权,表示泊车起点qI到泊车终点qF的代价,即,车辆按照目标轨迹对E行驶时的代价J最小。
如上述,预设条件包括车辆按照目标轨迹对行驶时的代价最小。在本申请一实施例中,目标轨迹对对应至少一个换挡点中的目标换挡点,且包括从泊车起点到目标换挡点的第一目标轨迹和从目标换挡点到泊车终点的第二目标轨迹;代价包括车辆在第一目标轨迹上行驶时的第一代价和车辆在第二目标轨迹上行驶时的第二代价中至少一个。
目标轨迹对对应至少一个换挡点中的目标换挡点,可以理解的,至少一个换挡点中的目标换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的轨迹对为目标轨迹对。目标轨迹对包括从泊车起点到目标换挡点的第一目标轨迹和从目标换挡点到泊车终点的第二目标轨迹,例如,请再次参阅图2,目标轨迹对(A1,A2)包括从泊车起点到目标换挡点A的第一目标轨迹A1和从目标换挡点A到泊车终点的第二目标轨迹A2。
从而,代价包括车辆沿第一目标轨迹行驶时的第一代价和车辆沿第二目标轨迹行驶时的第二代价中的至少一个,如,代价包括第一代价,或者第二代价,或者第一代价和第二代价。
如上述,代价包括第一代价和第二代价中至少一个。在本申请一实施例中,第一代价和第二代价均由预设代价函数确定,其中,预设代价函数包括如下中至少一个:方向盘转角代价函数,用于表示车辆在轨迹上行驶时保持直行或者未打方向,通过车辆在该轨迹的起点和终点的方向盘转角以及相应的权重进行表征;方向盘转角变化代价函数,用于表示车辆在轨迹上行驶时保持方向盘稳定,通过车辆在该轨迹的起点和终点的方向盘转角差以及相应的权重进行表征;路径长度代价函数,用于表示车辆在轨迹上行驶时的最短路径,通过车辆在该轨迹的起点和终点的路径长度差以及相应的权重进行表征;障碍物代价函数,用于表示车辆在轨迹上行驶时与周围障碍物之间保持安全距离,通过该轨迹的起点与周围障碍物的代价与该轨迹的终点与周围障碍物的代价之和以及相应的权重进行表征;以及,换挡代价函数,用于表示车辆在轨迹上行驶时的行驶方向一致,通过车辆在该轨迹的起点和终点的行驶方向所表示的差值以及相应的权重进行表征。
第一代价和第二代价均由预设代价函数确定,预设代价函数包括方向盘转角代价函数、方向盘转角变化代价函数、路径长度代价函数、障碍物代价函数、换挡代价函数中至少一个。
方向盘转角代价函数用于表示车辆在轨迹,如第一目标轨迹或第二目标轨迹上行驶时保持直行或者未打方向,通过车辆在该轨迹的起点和终点的方向盘转角以及相应的权重进行表征。可以理解的,车辆在第一目标轨迹上行驶时的起点为泊车起点qI,终点为目标换挡点;车辆在第二目标轨迹上行驶时的起点为换挡点,终点为泊车终点qF。例如,方向盘转角代价函数Jφ可以表示为:
Jφ=kφ||φI||1+||φG||1
其中,kφ表示权重,φI表示车辆在该轨迹的起点处的方向盘转角,φG表示车辆在该轨迹的终点处的方向盘转角。
方向盘转角变化代价函数用于表示车辆在轨迹,如第一目标轨迹或第二目标轨迹上行驶时保持方向盘稳定,通过车辆在该轨迹的起点和终点的方向盘转角差以及相应的权重进行表征。可以理解的,车辆在第一目标轨迹上行驶时的起点为泊车起点qI,终点为目标换挡点;车辆在第二目标轨迹上行驶时的起点为换挡点,终点为泊车终点qF。例如,方向盘转角变化代价函数JΔφ可以表示为:
JΔφ=kΔφ||φIG||1
其中,kΔφ表示权重,φI表示车辆在该轨迹的起点处的方向盘转角,φG表示车辆在该轨迹的终点处的方向盘转角。
路径长度代价函数用于表示车辆在轨迹,如第一目标轨迹或第二目标轨迹上行驶时的最短路径,通过车辆在该轨迹的起点和终点的路径长度差以及相应的权重进行表征。可以理解的,车辆在第一目标轨迹上行驶时的起点为泊车起点qI,终点为目标换挡点;车辆在第二目标轨迹上行驶时的起点为换挡点,终点为泊车终点qF。例如,路径长度代价函数JL可以表示为:
其中,kL表示权重,LI表示车辆在该轨迹的起点处的路径长度,LG表示车辆在该轨迹的终点处的路径长度。
障碍物代价函数用于表示车辆在轨迹,如第一目标轨迹或第二目标轨迹上行驶时与周围障碍物之间保持安全距离,通过该轨迹的起点与周围障碍物的代价与该轨迹的终点与周围障碍物的代价之和以及相应的权重进行表征。可以理解的,车辆在第一目标轨迹上行驶时的起点为泊车起点qI,终点为目标换挡点;车辆在第二目标轨迹上行驶时的起点为换挡点,终点为泊车终点qF。例如,障碍物代价函数Jobs可以表示为:
其中,kobs表示权重,Ja(qI,Om)表示该轨迹的起点与周围障碍物的代价,Ja(qF,Om)表示该轨迹的终点与周围障碍物的代价。
换挡代价函数用于表示车辆在轨迹,如第一目标轨迹或第二目标轨迹上行驶时的行驶方向一致,通过车辆在该轨迹的起点和终点的行驶方向所表示的差值以及相应的权重进行表征。可以理解的,行驶方向可以通过挡位进行表征,如前进挡或后退挡;行驶方向一致可以表征为该轨迹的起点和终点的行驶方向均是前进挡,或者该轨迹的起点和终点的行驶方向均是后退挡。其中,在实际算法规划操作中,前进挡可以通过数值1表征,后退挡可以通过数值0表征,进而能够得到该轨迹的起点和终点的行驶方向所表示的差值。车辆在第一目标轨迹上行驶时的起点为泊车起点qI,终点为目标换挡点;车辆在第二目标轨迹上行驶时的起点为换挡点,终点为泊车终点qF。例如,换挡代价函数可以表示为:
JG=kG||GI-GG||1
其中,kG表示权重,GI表示该轨迹的起点的行驶方向,GG表示该轨迹的终点的行驶方向。
在一实施例中,代价可以包括第一代价和第二代价,代价Jtotal(qI,qF,GqF)可以表示为:
其中,GqF表示泊车终点的行驶方向,Ei表示目标轨迹对E中的第i目标轨迹,表示第i目标轨迹的方向盘转角代价函数,/>表示第i目标轨迹的方向盘转角变化代价函数,表示第i目标轨迹的路径长度代价函数,/>表示第i目标轨迹的障碍物代价函数,/>表示第i目标轨迹的换挡代价函数,N表示目标轨迹总数。
在本申请一实施例中,确定该轨迹的起点或终点与周围任一障碍物的代价,包括:响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离小于或等于安全距离,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为无穷大;响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离大于或等于预设最大距离,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为0;响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离处于安全距离与预设最大距离之间,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离与安全距离的差。
可以理解的,车辆在第一目标轨迹上行驶时的起点为泊车起点,终点为目标换挡点;车辆在第二目标轨迹上行驶时的起点为换挡点,终点为泊车终点。确定该轨迹的起点与周围任一障碍物的代价或者终点与周围任一障碍物的代价,如,确定泊车起点与周围任一障碍物的代价,确定换挡点与周围任一障碍物的代价,或者确定泊车终点与周围任一障碍物的代价。
例如,响应于泊车起点、换挡点或泊车终点与障碍物之间的距离下雨或等于安全距离,确定泊车起点、换挡点或泊车终点与该障碍物的代价为无穷大。响应于泊车起点、换挡点或泊车终点与障碍物之间的距离大于或等于预设最大距离,确定泊车起点、换挡点或泊车终点与该障碍物的代价为0。响应于泊车起点、换挡点或泊车终点与障碍物之间的距离处于安全距离与预设最大距离之间,确定泊车起点、换挡点或泊车终点与该障碍物的代价为泊车起点、换挡点或泊车终点与障碍物之间的距离与安全距离的差。其中,安全距离可以根据实际使用需求进行设置,不作具体限定,预设最大距离可以根据实际使用需求进行设置,不作具体限定。
该轨迹的起点或终点与周围任一障碍物的代价Ja(q,O),可以表示为:
其中,q表示该轨迹的起点或终点,O表示障碍物,表示该轨迹的起点或终点与障碍物之间的距离,dsafe表示安全距离,dhigh表示预设最大距离,inf表示无穷大。
在本申请一实施例中,获取一个换挡点在泊车起点与泊车终点之间形成的一个轨迹对,包括:利用预设曲线,对车辆在任一时刻处的行驶数据进行时间的积分,从而形成该轨迹对,其中时间为车辆在该轨迹对上行驶的时间。
利用预设曲线,对车辆在任一时刻处的行驶数据进行时间的积分从而形成轨迹对,轨迹对可以理解为泊车起点到泊车终点之间的最短距离。其中,时间为车辆在该轨迹对上行驶的时间,预设曲线可以是dubins曲线,或其它能够实现的曲线均可,不作具体限定。
例如,车辆在任一时刻的位姿q=(x,y,θ),运动变量u=(s,φ),轨迹对L可以表示为:
其中,x、y为车辆后轴中心的坐标,θ为车辆后轮角度,s为车辆速度,φ为车辆方向盘转角,tF表示车辆在该轨迹对上行驶的时间,l表示车辆前轮中心与后轮中心之间的距离。
本领域技术人员可以理解,在具体实施方式的上述方法中,各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定,各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
请参阅图3,图3是本申请实施例中电子设备的结构示意图。电子设备300包括相互耦接的存储器301和处理器302,处理器302用于执行存储器301中存储的程序指令,以实现上述的泊车路径规划方法实施例中的步骤。在一个具体的实施场景中,电子设备300可以包括但不限于:微型计算机、服务器,在此不做限定。
具体而言,处理器302用于控制其自身以及存储器301以实现上述的泊车路径规划方法实施例中的步骤。处理器302还可以称为CPU(Central Processing Unit,中央处理单元),处理器302可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。处理器302还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外,处理器302可以由集成电路芯片共同实现。
请参阅图4,图4是本申请实施例中非易失性计算机可读存储介质的结构示意图。计算机可读存储介质400用于存储程序指令401,程序指令401在被处理器302执行时,用于实现上述的泊车路径规划方法实施例中的步骤。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处,其相同或相似之处可以互相参考,为了简洁,本文不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和相关设备,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的相关设备实施方式仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信断开连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信断开连接,可以是电性、机械或其它的形式。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种泊车路径规划方法,其特征在于,包括:
获取车辆的泊车起点和泊车终点以及所述车辆在所述泊车起点与所述泊车终点之间进行换挡的至少一个换挡点;
获取所述至少一个换挡点在所述泊车起点与所述泊车终点之间形成的至少一个轨迹对;
从所述至少一个轨迹对中确定满足预设条件的目标轨迹对;
对所述目标轨迹对进行平滑处理,以得到所述车辆从所述泊车起点到所述泊车终点的泊车路径。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述至少一个换挡点在所述泊车起点与所述泊车终点之间形成的至少一个轨迹对,包括:
响应于所述车辆在所述至少一个换挡点中每个换挡点的行驶方向与所述车辆在所述泊车终点的行驶方向一致,获取该换挡点在所述泊车起点与所述泊车终点之间形成的一个轨迹对,其中所述车辆在该轨迹对上任一时刻处的行驶数据满足预设动力学约束条件和预设道路约束条件。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述车辆在该轨迹对上任一时刻处的行驶数据包括位姿数据和运动数据;
所述预设动力学约束条件包括:所述运动数据小于或等于预设最大值;
所述预设道路约束条件包括:所述位姿数据小于或等于预设位姿,且所述车辆在该点处距离周围障碍物的距离大于安全距离。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设条件包括所述车辆按照所述目标轨迹对行驶时的代价最小。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标轨迹对对应所述至少一个换挡点中的目标换挡点,且包括从所述泊车起点到所述目标换挡点的第一目标轨迹和从所述目标换挡点到所述泊车终点的第二目标轨迹;
所述代价包括所述车辆在所述第一目标轨迹上行驶时的第一代价和所述车辆在所述第二目标轨迹上行驶时的第二代价中至少一个。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一代价和所述第二代价均由预设代价函数确定,其中,所述预设代价函数包括如下中至少一个:
方向盘转角代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时保持直行或者未打方向,通过所述车辆在该轨迹的起点和终点的方向盘转角以及相应的权重进行表征;
方向盘转角变化代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时保持方向盘稳定,通过所述车辆在该轨迹的起点和终点的方向盘转角差以及相应的权重进行表征;
路径长度代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时的最短路径,通过所述车辆在该轨迹的起点和终点的路径长度差以及相应的权重进行表征;
障碍物代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时与周围障碍物之间保持安全距离,通过该轨迹的起点与周围障碍物的代价与该轨迹的终点与周围障碍物的代价之和以及相应的权重进行表征;以及
换挡代价函数,用于表示所述车辆在轨迹上行驶时的行驶方向一致,通过所述车辆在该轨迹的起点和终点的行驶方向所表示的差值以及相应的权重进行表征。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,确定该轨迹的起点或终点与周围任一障碍物的代价,包括:
响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离小于或等于所述安全距离,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为无穷大;
响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离大于或等于预设最大距离,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为0;
响应于该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离处于所述安全距离与所述预设最大距离之间,确定该轨迹的起点或终点与该障碍物的代价为该轨迹的起点或终点与该障碍物之间的距离与所述安全距离的差。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,获取一个换挡点在所述泊车起点与所述泊车终点之间形成的一个轨迹对,包括:
利用预设曲线,对所述车辆在任一时刻处的行驶数据进行时间的积分,从而形成该轨迹对,其中所述时间为所述车辆在该轨迹对上行驶的时间。
9.一种电子设备,其特征在于,包括相互耦接的存储器和处理器,所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令,以实现如权利要求1-8中任一项所述的泊车路径规划方法。
10.一种非易失性计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储程序指令,所述程序指令在被处理器执行时,用于实现如权利要求1-8中任一项所述的泊车路径规划方法。
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