[发明专利]垂直与斜列车位自主泊车的路径规划方法及装置

说明书

本发明公开了一种垂直与斜列车位自主泊车的路径规划方法，找到车位之后，基于超声波和摄像头的输入，对初始探测的障碍物信息进行处理，得出四边形车位的4个点坐标和目标停车位置；利用阿克曼转向原理建立车辆动力学模型，得出车辆最小转弯半径R_min，路径规划以R=R_min+R_margin，其中R_margin为标定值；车辆到达停止点，激活路径规划系统，进行路径规划以及路径跟踪；根据初始探测的信息和本车姿态，使用几何方法计算出入库路径；识别出最后一步入库阶段，根据实时的探测信息，更新目标停车位置，开启实时规划。本发明通过建立车辆动力学模型，实时路径规划，提升泊车成功率以及泊车精度，同时节省泊车时间。

技术领域

本发明涉及汽车自动泊车技术领域，具体涉及一种垂直与斜列车位自主泊车的路径规划方法和装置。

背景技术

近年来，随着智能驾驶得兴起，自动泊车系统也越来越普及，解决了很多泊车难的问题。但是激光雷达价格以及控制器算力，暂不足以支撑启发式搜索等路径规划算法的量产，目前仍以搭配超声波雷达和摄像头融合的感知系统、几何路径规划算法作为量产自动泊车系统的选择。

在已有量产的传感器架构中，不少车型均采用超声波雷达和摄像头组合的传感器架构对车位和目标进行检测。基于现有框架，泊车激活时对未知空间的探测距离和性能有限，而且停车场环境错综复杂，只有当车辆进入车位一定范围内，超声波雷达和摄像头探测融合结果才更接近真值，因此不得不设计一种在入库阶段基于实时探测结果，进行自适应泊车路径规划方法及系统。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种在车辆入库阶段进行探测，结合实时路径规划，进行更高效和精准泊车的垂直与斜列车位自主泊车的路径规划方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种垂直与斜列车位自主泊车的路径规划方法，包括以下步骤：

(1)找到车位之后，基于超声波和摄像头的输入，对初始探测的障碍物信息进行处理，得出四边形车位的4个点坐标和目标停车位置，四边形车位的4个点坐标设置为P1、P2、P3和P4；

(2)利用阿克曼转向原理建立车辆动力学模型，得出车辆最小转弯半径R_min，路径规划以R＝R_min+R_margin，其中R_margin为标定值；

(3)车辆到达停止点，激活路径规划系统，进行路径规划以及路径跟踪；

(4)根据初始探测的信息和本车姿态(X，Y，θ)，使用几何方法计算出入库路径；

(5)识别出最后一步入库阶段，根据实时的探测信息，更新目标停车位置，开启实时规划。

作为优化，在步骤(1)中，所述目标停车位置位于所述车位内且与车位边框相隔。

作为优化，在步骤(2)中，所述车辆最小转弯半径R_min求解为：

其中L为轴距，θ_max表示车辆最大前轮转角，R_min表示最小转弯半径，R_margin为20cm～100cm。

作为优化，在步骤(4)中，根据当前车辆位置和当前车位信息，计算出能够倒退入库的入库停止点StopP,计算如下：

StopP_x＝(R-CarWidth/2-SafeMargin)*sin(α)+P_2x

StopP_y＝Y