[发明专利]一种无人车启发式自动泊车方法及装置

说明书

本发明公开了一种无人车启发式自动泊车方法及装置，该方法包括：构建车辆位姿状态集；构建多分辨率的状态转换规则集；构建用于泊车路径搜索的启发函数和估计函数；基于构建的启发函数和估计函数，根据状态转换规则集，进行基于A^*算法的启发式自动泊车路径搜索，为车辆找出符合预设要求的自动泊车路径。本发明能够实现自动泊车路径规划，而且适用于在车辆任意初始位姿状态、目标位姿状态和任意边界约束条件下的快速准确的自动泊车路径规划。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种无人车启发式自动泊车方法及装置。

背景技术

近年来，随着汽车工业的飞速发展和人们生活质量的不断提高，拥有私家车对多数家庭来说已不再是一种奢想，与此同时，也突显出一系列交通安全问题。一方面，汽车拥有量急剧增加，导致城市可利用的泊车空间越来越少；另一方面，新手逐年增多，由于不熟练导致的各种事故频发，泊车碰撞便是常见事故之一。如何提升汽车的操控性，降低新手泊车过程中存在的不便利，消除安全隐患，迅速准确安全地将汽车停靠到合适的位置逐渐引起了人们的关注。因此，设计有效安全、快速准确的自动泊车技术是当今社会的研究热点之一。

发明内容

本发明提供了一种无人车启发式自动泊车方法及装置，以解决现有技术所存在的无法适应车辆任意初始位姿的自动泊车问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种无人车启发式自动泊车方法，包括：

构建车辆位姿状态集；

构建多分辨率的状态转换规则集；其中，所述状态转换规则集为从任意位姿状态发散出来的、方向不同的、可以连接相邻两个不同位姿状态的所有分支集合；所述状态转换规则集包括在车辆起始位置和车辆目标泊车点预设范围内使用的第一规则集，以及在除车辆起始位置及车辆目标泊车点预设范围外的其它位置使用的第二规则集，所述第一规则集的精度大于所述第二规则集的精度；

构建用于泊车路径搜索的启发函数和估计函数；

基于构建的启发函数和估计函数，以及所述状态转换规则集，进行基于A^*算法的启发式自动泊车路径搜索，为车辆找出符合预设要求的自动泊车路径。

进一步地，所述构建车辆位姿状态集，包括：

定义车辆位姿状态，采用三维状态空间点(x,y,θ)来表征车辆特定位姿；其中，(x,y)表示车辆中心在世界坐标系中的位置，θ表示车身朝向角度；

通过离散化方法得到表征车辆位姿的所有状态的集合。

进一步地，所述构建多分辨率的状态转换规则集，包括：

定义状态转换规则集为从任意位姿状态发散出来的、方向不同的、可连接相邻两个不同位姿状态的所有分支集合，用一系列分支将起始状态、终止状态及两者间多个过渡状态按一定顺序连接起来，便得到泊车过程中的整条路径；

定义第一规则集和第二规则集，使两者位于同一个维度的网络空间中；

使所述第二规则集成为所述第一规则集的一个真子集，以确保所述第一规则集中的路径被充分利用，同时减少图搜索过程中的分支数量，并使得车辆在不同区域拥有不同的决策空间。

进一步地，所述构建用于泊车路径搜索的启发函数和估计函数，包括：

将车辆当前位置到终点的距离和车辆当前朝向与目标朝向之间的角度差分别进行归一化处理，表达式如下：

L′＝L/L_t

α′＝α/360