[发明专利]一种基于碰撞情况分析的自动泊车起始区域确定方法

权利要求书

1.一种基于碰撞情况分析的自动泊车起始区域确定方法，其特征在于，通过车辆自身尺寸、车辆自身运动学约束条件、目标空置车位和车位周边环境，基于碰撞情况分析确定双向多次自动平行泊车路径规划方法的起始区域，

基于碰撞情况分析的自动泊车起始区域确定方法包括如下步骤：

步骤S1，根据车位周边环境，建立自动泊车过程的坐标系，确定泊车目标点；

步骤S2，分析泊车过程中可能发生的碰撞情况，确定各种避障约束条件；

步骤S3，根据避障约束条件确定泊车过程中路径参数的取值范围，再以泊车目标点为起始点进行逆过程分析，以路径参数为变量，求出起始点坐标的表达式，然后通过路径参数的取值范围，确定泊车起始点坐标的取值范围，获得泊车起始区域，

具体地，对于双向多次自动平行泊车路径规划方法，通过车辆最小转弯半径约束、圆弧角度约束、终点坐标约束和七种可能发生的碰撞情况确定双向多次自动平行泊车路径规划方法的起始区域，

双向多次自动平行泊车路径规划方法：车辆以后轴中心为路径参考点，D点为起始点，以R₁为转弯半径倒车行驶角度为α的第一圆弧DC后，再以R₂为转弯半径，倒车行驶角度为α-β的第二圆弧CB至B点时，车辆左后点A₁即将和后方障碍物发生碰撞，无法再以R₂为转弯半径倒车行驶角度为β的圆弧BA段，车辆在B点停车后，以R₂为转弯半径，前进行驶角度为2β的第三圆弧BE，再以R_min为转弯半径，前进行驶角度为β的第四圆弧EF₁至F₁点，车辆在F₁点停车后，以R₂为转弯半径，倒车行驶角度为Φ的第五圆弧F₁F₂，再以R₂为转弯半径，倒车行驶角度为Φ的第六圆弧F₂F₃，其中F₃点与A点的纵坐标相同，最后通过直线倒车，调整与前后两侧障碍物之间的距离，其中，第一圆弧DC和第二圆弧CB的凸出方向相反，第三圆弧BE和第四圆弧EF1的凸出方向相反，第五圆弧F₁F₂和第六圆弧F₂F₃的凸出方向相反，

泊车目标点的确定方法为：车辆后侧车身与后方障碍物距离为d、左侧车身与停车位外边界线平行时，以此位置处车辆后轴中心为泊车目标点和坐标原点，建立坐标系，其中车辆前向为X方向，车辆左侧为Y方向，

1)由车辆运动学约束可知，车辆在行驶过程中，转弯半径R₁和R₂大于或等于最小转弯半径R_min，

2)第一圆弧DC的角度α大于或等于圆弧AB的角度β，

3)B点与A点的纵坐标之差等于E点与F₃点的纵坐标之差，

4)车辆行驶第一圆弧DC时，车身左前点A₄可能与左侧障碍物发生碰撞，

5)车辆行驶第一圆弧DC时，车身右后轮外侧点可能与右侧障碍物发生碰撞，

6)车辆行驶第二圆弧CB时，车身右前点A₃点可能与右侧障碍物发生碰撞，

7)车辆行驶第二圆弧CB时，车身左后点A₁点可能与后方障碍物发生碰撞，

8)车辆行驶第四圆弧EF₁时，车身右前点A₃点可能与停车位内边界发生碰撞，

9)车辆行驶第四圆弧EF₁时，车身前侧可能与前方障碍物发生碰撞，

10)车辆行驶第六圆弧F₂F₃时，车身右后点A₂点可能与停车位内边界发生碰撞，

根据避障约束条件确定泊车过程中路径参数的取值范围，再以泊车目标点为起始点进行逆过程分析，以路径参数为变量，求出起始点坐标的表达式，最后通过路径参数的取值范围，确定泊车起始点坐标的取值范围，获得泊车起始区域，

基于下述约束条件，求解泊车起始区域：

其中，

W为泊车起始点的纵坐标，

R₁为车辆行驶第一圆弧DC的转弯半径，W_c为车身宽度，L_x为车辆轴距长度，L_f为车辆前悬长度，H为车辆在起始位置时的左侧障碍物与泊车目标点之间的距离；

L为泊车起始点的横坐标，

L_o为停车位的长度，L_b为车辆后悬长度；

R₂为车辆行驶第二圆弧CB时的转弯半径；

W_o为停车位的宽度，

根据上述约束，求出未知量R₁、R₂、α和β的取值范围，

泊车起始点的坐标由R₁、R₂、α和β表示如下：

W＝(R₁+R₂)(1-cosα)

将求出的R₁、R₂、α和β的取值范围代入上式，求得L和W的取值范围，得到泊车起始区域。