[发明专利]车辆自动停车系统和方法

说明书

一种用于在停车空间(PS)内停放车辆的系统，根据以目标状态结束的第一停车路径(FPP)来控制车辆的运动，并且使用PS的模型来确定从当前状态到目标状态的第二停车路径(SPP)。所述系统在车辆沿着FPP运动期间使用(一个或多个)传感器获取PS的图像，并且使用所述图像来构造模型。使用所述模型来生成从定义车辆在FPP外部的状态的虚拟视点集合看到的、PS的环境的虚拟图像集合。通过将车辆处于当前状态时来自传感器的PS的当前图像与虚拟图像进行比较来确定车辆的当前状态。确定从当前状态到目标状态的SPP。

技术领域

本发明总体上涉及车辆的路径规划，更具体地涉及用于将车辆自动停到目标空间中的路径规划方法。

背景技术

车辆(自主车辆或执行在自主驾驶模式下的半自主车辆)所用的几个控制系统预测车辆的未来的、安全运动或路径，既为了避免障碍物(诸如其他车辆或行人)，又为了优化某些与车辆的操作相关联的准则。目标状态可以要么是固定地点、移动地点、速度矢量、区域，要么是它们的组合。用于控制自动或半自主车辆的任务之一是自动地将车辆停到本文称之为“目标状态”的停车位置和朝向。

大多数现有的路径规划解决方案仅应付特定的停车情境。例如，专利文献1中描述的方法计算用于平行停车和倒车停车的路径。专利文献2中描述的方法也假设了停车路径的特殊结构。此外，专利文献3中描述的方法解决平行停车，并且要求车辆的初始状态处于所谓的可行的起始区域内，预编码的平行停车操作从该可行的起始区域开启。尽管实现了实时路径生成，但是这些方法依赖于停车路径的特定结构。

为了适应一般的停车路径，专利文献4中描述的一种方法使用两阶段自动停车系统，该系统在车辆被驾驶者手动停车时的学习模式期间计算并且记忆停车路径，之后在自动停车模式期间辅助沿学习的停车路径停放车辆。该方法可以辅助在指定的空间(诸如住宅车库)中、沿着任意但事先学习过的停车路径停车。该方法认为与该停车路径的偏离是需要被阻止的不规则路线。这样的基本原理不总是可取的。

[引文列表]

[专利文献]

[PTL 1]

U.S.7737866

[PTL 2]

U.S.8497782

[PTL 3]

U.S.8862321

[PTL 4]

U.S.9140553

发明内容

一些实施例的目的是公开一种用于车辆自动停车系统和方法的路径规划方法。一些实施例的另一个目的是提供降低由针对各种现实生活停车情境的自动停车的具体例子引起的路径规划的计算成本的方法。

一些实施例是基于两阶段自动停车可以便利于针对各种停车情形的自动停车的理解。两阶段自动停车包括学习阶段和自动停车阶段。在学习阶段中，驾驶者(例如通过手动控制)停放车辆，并且学习方法被执行，以在避免周围环境的构造的同时，观测并且记忆指示从初始地点通向目标停车空间的地点的停车路径的参考数据。

在自动停车阶段中，车辆是自动停车的，并且车辆的自定位和到目标停车空间的路径规划是通过将当前传感器观测结果与在学习阶段中记忆的参考数据进行匹配来顺序地、迭代地执行的。具体地说，停车空间的图像中的物体的几何特征和物体之间的相对空间关系被匹配作为用于自定位的观测结果。

当学习阶段和自动停车阶段期间的停车路径相似时，停车空间的不同图像的比较使得可以进行自定位。一般来说，然而，基于图像的二维特征(包括几何特征和物体之间的空间关系)的特性取决于获取图像的相机的观测视图。例如，矩形形状(诸如建筑物的窗框)在从前视图捕捉的图像中表现为矩形，而在从斜视图捕捉的图像中表现为梯形(变形的矩形)。