CN109109855A - 用于使车辆自动驶入车位的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动驾驶技术，特别涉及用于确定车辆进入车位的行驶轨迹的方法、使车辆自动驶入车位的方法和实现该方法的车辆控制器和计算机可读存储介质。按照本发明一个方面的用于确定车辆进入车位的行驶轨迹的方法包含下列步骤：确定车辆的位置信息，所述位置信息包括车辆与车位和车位周围障碍物的相对位置；以及根据所述位置信息生成车辆进入车位的行驶轨迹，其中所述行驶轨迹包含多段圆弧。

Description

用于使车辆自动驶入车位的方法和装置
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术，特别涉及用于确定车辆进入车位的行驶轨迹的方法、使车辆自动驶入车位的方法和实现该方法的车辆控制器和计算机可读存储介质。
背景技术
自动驾驶汽车依靠人工智能。视觉计算、雷达、监控装置和全球定位***协同合作，可以在无人类主动操作的情况下，自动安全地操作机动车辆。伴随着城市规模的扩张，道路和停车位越来越成为紧缺资源。因此通过合理限定停车位面积不失为缓解这个难题的可行之道。但是这将增加泊车难度。
在汽车辅助驾驶中，全自动泊车的难点是如何规划出合理的可避撞的车辆行驶轨迹。在现有技术中，轨迹规划多采用缩小目标停车区域的方法，调整步数多，而且非常容易造成碰撞。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于确定车辆进入车位的行驶轨迹的方法，其具有生成的行驶轨迹简单和安全性高等优点。
按照本发明一个方面的用于确定车辆进入车位的行驶轨迹的方法包含下列步骤：
确定车辆的位置信息，所述位置信息包括车辆与车位和车位周围障碍物的相对位置；以及
根据所述位置信息生成车辆进入车位的行驶轨迹，其中所述行驶轨迹包含多段圆弧。
优选地，在上述方法中，确定车辆的位置信息的步骤包括：
利用图像获取装置获取包含车位边界线的图像并利用车载超声波传感器或车载雷达获取车位周围障碍物的检测信号；以及
根据图像获取装置获得的图像确定车辆与车位的相对位置并根据车载超声波传感器或车载雷达的检测信号确定车辆与车位周围障碍物的相对位置。
优选地，在上述方法中，所述车位的纵向平行于道路行进方向。
优选地，在上述方法中，所述行驶轨迹包含由第一圆弧和第二圆弧拼接而成的S形曲线。
优选地，在上述方法中，按照下列方式生成车辆进入车位的行驶轨迹：
根据车身尺寸和车位边界确定车辆停放在车位内时的位置以得到第二段圆弧的结束点的位置；
确定第二段圆弧的圆心，其中，第二段圆弧的圆心的横坐标与终点的横坐标相同，第二段圆弧的圆心的纵坐标被选择为使得第二段圆弧的半径小于车身长度与预设的第一安全值之和并且大于车辆最小转弯半径；
确定第一段圆弧的起始点的位置，所述第一段圆弧的起始点的位置从根据车身长度和车位尺寸而确定的范围内选取；
确定第一段圆弧的圆心的位置，其中，第一段圆弧的圆心的横坐标与起点的横坐标相同，第一段圆弧的圆心的纵坐标被选择为使得第一段圆弧的半径与圆心到危险点的距离相比大一个第二安全值并且第一段圆弧与第二段圆弧具有交点，所述危险点为车辆轮廓驶入车位时最先经过的矩形顶角所处的位置；以及
将第一段圆弧与第二段圆弧的交点确定为第一段圆弧的结束点和第二段圆弧的起始点。
优选地，在上述方法中，第二段圆弧的结束点对应于车辆停放在车位内时其上参考点的位置，所述参考点位于车辆轮廓最先进入车位的区域。
本发明的还有一个目的是提供用于使车辆自动驶入车位的方法，其具有引导简单和安全性高等优点。
按照本发明一个方面的用于使车辆自动驶入车位的方法包含下列步骤：
确定是否存在启动使车辆自动驶入车位操作的触发条件；
如果存在触发条件，则利用上述生成行驶轨迹的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及
如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
本发明的还有一个目的是提供一种车辆控制器，其能够以简单和安全的方式引导车辆自动驶入车位。
按照本发明另一个方面的车辆控制器包含存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，执行所述程序以实现下列步骤：
确定是否存在启动使车辆自动驶入车位操作的触发条件；
如果存在触发条件，则利用上述生成行驶轨迹的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及
如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
本发明的还有一个目的是提供用于使车辆自动驶入车位的装置，其能够以简单和安全的方式引导车辆自动驶入车位。
按照本发明一个方面的用于使车辆自动驶入车位的装置包含：
第一模块，用于是否存在启动使车辆自动驶入车位操作的触发条件；
第二模块，用于存在触发条件，则利用如上所述的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及
第三模块，用于如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
本发明的还有一个目的是提供一种计算机可读存储介质，其能够以简单和安全的方式引导车辆自动驶入车位。
按照本发明另一个方面的计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
确定是否存在启动使车辆自动驶入车位操作的触发条件；
如果存在触发条件，则利用上述生成行驶轨迹的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及
如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
附图说明
本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：
图1为按照本发明一个实施例的用于确定车辆进入车位的行驶轨迹的方法的流程图。
图2为应用于图1所示实施例的确定位置信息方法的流程图。
图3为应用于图1所示实施例的生成车辆进入车位的行驶轨迹的方法的流程图。
图4示例性地示出了车辆驶入车位时的行驶轨迹。
图5为按照本发明另一个实施例的用于使车辆自动驶入车位的方法的流程图。
图6为按照本发明还有一个实施例的车辆控制器的示意框图。
图7为按照本发明还有一个实施例的用于使车辆自动驶入车位的装置的示意框图。
具体实施方式
下面参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。
在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。
诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。
图1为按照本发明一个实施例的用于确定车辆进入车位的行驶轨迹的方法的流程图。
如图1所示，在步骤110，诸如车辆控制器之类的用于控制行驶的装置响应于用户输入的将车辆停入指定车位的命令，确定车辆的位置信息。这里所述的位置信息至少包括车辆与车位的相对位置和车辆与车位周围障碍物的相对位置。优选地，在本步骤中，用户输入的指令仅是触发确定车辆位置信息的操作的条件之一，另外的条件例如可包括车速低于设定的速度阈值或者车辆在持续减速等。
在本实施例中，可以采用图2所示的方法来确定车辆的位置信息。具体而言，如图2所示，在步骤210，响应于上述各种触发条件或者这些触发条件的组合，用于控制行驶的装置利用图像获取装置(例如车载摄像头)获取包含车位边界线的图像并利用车载超声波传感器或车载雷达获取车位周围障碍物的检测信号。随后进入步骤220，用于控制行驶的装置根据图像获取装置获得的图像确定车辆与车位的相对位置并根据车载超声波传感器或车载雷达的检测信号确定车辆与车位周围障碍物的相对位置。
在执行步骤110之后，图1所示的方法进入步骤120。在该步骤中，用于控制行驶的装置根据步骤110中确定的位置信息生成车辆进入车位的行驶轨迹。
以下借助图3和4详细描述生成车辆进入车位的行驶轨迹的过程，其中，图3为应用于图1所示实施例的生成车辆进入车位的行驶轨迹的方法的流程图，图4示例性地示出了车辆驶入车位时的行驶轨迹。
示例性地，图4所示车位(图中的下凹区域)的纵向(图中的水平方向)平行于道路行进方向，并且该车位呈矩形，该矩形的周边构成障碍物的边界。
在本实施例中，示例性地，车辆的行驶轨迹包含由第一圆弧和第二圆弧拼接而成的S形曲线，其中，第一圆弧的起始点和结束点分别为P1、P2，圆心为O1，第二圆弧的起始点和结束点分别为P2和P3，圆心为O2。在图4的示例中，将车辆轮廓驶入车位时最先经过的矩形顶角所处的位置定义为危险点C。为了描述上述各点的位置，这里示例性地采用图4所示的直角坐标系，其中坐标系的原点位于车位左下角，X轴和Y轴分别平行和垂直于车位的纵向。
如图3所示，在步骤310，用于控制行驶的装置根据车身尺寸和车位边界确定车辆停放在车位内时的位置，并由此得到第二段圆弧的结束点的横坐标x3和纵坐标y3。优选地，第二段圆弧的结束点对应于车辆停放在车位内时其上参考点W的位置，该参考点W位于车辆轮廓最先进入车位的区域，例如图4中所示的车辆右后轮(示例性地，图4中的车辆倒退进入车库)。
随后进入步骤320，用于控制行驶的装置确定第二段圆弧的圆心O2。在本实施例中，圆心O2的横坐标xO2与结束点的横坐标x3相同，因此第二段圆弧的圆心的纵坐标YO2一旦确定，则该圆弧的半径R2也得以确定(其等于圆心O2到结束点P3的距离)。在本实施例中，纵坐标YO2被选择为使得第二段圆弧的半径R2小于车身长度L与预设的第一安全值T1之和并且大于车辆最小转弯半径，其中，第一安全值T1相当于确保车辆不与障碍物擦碰的冗余量，其可基于实验得到。
在步骤330，用于控制行驶的装置确定第一段圆弧的起始点P1的横坐标x1和纵坐标y1。在本实施例中，可以从一个根据车身长度和车位尺寸而确定的范围内选取起始点P1的位置。
随后进入步骤340，用于控制行驶的装置确定第一段圆弧的圆心O1的位置。在本实施例中，圆心O1的横坐标xO1与起始点P1的横坐标x1相同，因此第一段圆弧的圆心O1的纵坐标YO1一旦确定，则该圆弧的半径R1也得以确定(其等于圆心O1到起始点P1的距离)。另一方面，一旦确定圆弧半径R1，则纵坐标YO1也得以确定。在本实施例中，纵坐标YO1被选择为使得第一段圆弧的半径R1与圆心O1到危险点C的距离相比大一个第二安全值T2并且第一段圆弧与第二段圆弧具有交点。第二安全值T2相当于确保车辆不与障碍物擦碰的冗余量，其可基于实验得到。
优选地，在本步骤中，可以按照下列迭代过程选择圆心O1的纵坐标YO1：
1)给出一个半径R1的尝试值，其与圆心O1到危险点C的距离相比大一个第二安全值T2。
2)由P1点的纵坐标和半径R1的尝试值计算得到圆心O1的纵坐标的尝试值。
3)确定第一段圆弧与第二段圆弧是否具有具有交点。
4)如果有交点，则将步骤2)中的纵坐标的尝试值确定为圆心O1的纵坐标。
5)如果无交点，则使半径R1增加一个预设的步长值以得到新的尝试值。
6)如果半径R1的新的尝试值超过预设上限(例如10米)或者迭代次数超出上限，则终止迭代过程，否则返回步骤2)。
在步骤350，用于控制行驶的装置将第一段圆弧与第二段圆弧的交点P2确定为第一段圆弧的结束点和第二段圆弧的起始点。
最后，在步骤360，生成由第一圆弧和第二圆弧拼接而成的S形曲线作为车辆行驶的轨迹。
需要指出的是，通常情况下存在多条能够使车辆驶入车位并且遵循上述约束条件的行驶轨迹，用于控制行驶的装置只需从中选择其中一条行驶轨迹即可完成车辆的自动泊车。
图5为按照本发明另一个实施例的用于使车辆自动驶入车位的方法的流程图。
如图5所示，在步骤510，用于控制行驶的装置确定是否存在触发自动泊车操作的条件。如果存在触发条件，则进入步骤520，否则，则退出方法流程。在本实施例中，触发条件例如包括但不限于用户输入的将车辆停入指定车位的命令、存在可用车位、车速低于设定的速度阈值、车辆在持续减速等以及这些触发条件的组合。
在步骤520，用于控制行驶的装置利用上面借助图1-4所述的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹。
在完成步骤520之后，图5所示的方法进入步骤530。在该步骤中，用于控制行驶的装置引导车辆沿步骤520所确定行驶轨迹进入车位。
图6为按照本发明还有一个实施例的车辆控制器的示意框图。
图6所示的车辆控制器60包含存储器610、处理器620以及存储在存储器610上并可在处理器620上运行的计算机程序630，其中，执行计算机程序630可以实现上面借助图5所述的用于使车辆自动驶入车位的方法。
图7为按照本发明还有一个实施例的用于使车辆自动驶入车位的装置的示意框图。
图7所示的装置70包括第一模块710、第二模块720和第三模块730。在本实施例中，第一模块710用于确定是否存在触发自动泊车操作的条件；第二模块720用于如果存在触发自动泊车操作的条件，则借助图5所述的用于使车辆自动驶入车位的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及第三模块730用于如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
按照本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上面借助图5所述的用于使车辆自动驶入车位的方法。
提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。
鉴于以上所述，本公开的范围通过以下权利要求书来确定。

Claims (10)

1.一种用于确定车辆进入车位的行驶轨迹的方法，其特征在于，包含下列步骤：
确定车辆的位置信息，所述位置信息包括车辆与车位和车位周围障碍物的相对位置；以及
根据所述位置信息生成车辆进入车位的行驶轨迹，其中所述行驶轨迹包含多段圆弧。
2.如权利要求1所述的方法，其中，确定车辆的位置信息的步骤包括：
利用图像获取装置获取包含车位边界线的图像并利用车载超声波传感器或车载雷达获取车位周围障碍物的检测信号；以及
根据图像获取装置获得的图像确定车辆与车位的相对位置并根据车载超声波传感器或车载雷达的检测信号确定车辆与车位周围障碍物的相对位置。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述车位的纵向平行于道路行进方向。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述行驶轨迹包含由第一圆弧和第二圆弧拼接而成的S形曲线。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述车位呈矩形，该矩形的周边构成障碍物的边界，按照下列方式生成车辆进入车位的行驶轨迹：
根据车身尺寸和车位边界确定车辆停放在车位内时的位置以得到第二段圆弧的结束点的位置；
确定第二段圆弧的圆心，其中，第二段圆弧的圆心的横坐标与终点的横坐标相同，第二段圆弧的圆心的纵坐标被选择为使得第二段圆弧的半径小于车身长度与预设的第一安全值之和并且大于车辆最小转弯半径；
确定第一段圆弧的起始点的位置，所述第一段圆弧的起始点的位置从根据车身长度和车位尺寸而确定的范围内选取；
确定第一段圆弧的圆心的位置，其中，第一段圆弧的圆心的横坐标与起点的横坐标相同，第一段圆弧的圆心的纵坐标被选择为使得第一段圆弧的半径与圆心到危险点的距离相比大一个第二安全值并且第一段圆弧与第二段圆弧具有交点，所述危险点为车辆轮廓驶入车位时最先经过的矩形顶角所处的位置；以及
将第一段圆弧与第二段圆弧的交点确定为第一段圆弧的结束点和第二段圆弧的起始点。
6.如权利要求5所述的方法，其中，第二段圆弧的结束点对应于车辆停放在车位内时其上参考点的位置，所述参考点位于车辆轮廓最先进入车位的区域。
7.一种用于使车辆自动驶入车位的方法，其特征在于，包含下列步骤：
确定是否存在启动使车辆自动驶入车位操作的触发条件；
如果存在触发的条件，则利用如权利要求1-6中任一项所述的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及
如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
8.一种车辆控制器，包含存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，执行所述程序以实现下列步骤：
确定是否存在启动使车辆自动驶入车位操作的触发条件；
如果存在触发条件，则利用如权利要求1-6中任一项所述的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及
如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
9.一种用于使车辆自动驶入车位的装置，其特征在于，包含：
第一模块，用于确定是否存在启动使车辆自动驶入车位操作的触发条件；
第二模块，用于如果存在触发条件，则利用如权利要求1-6中任一项所述的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及
第三模块，用于如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
确定是否存在启动使车辆自动驶入车位操作的触发条件；
如果存在触发条件，则利用如权利要求1-6中任一项所述的方法生成车辆进入车位的行驶轨迹；以及
如果能够生成相应的行驶轨迹，则引导车辆沿所述行驶轨迹进入车位。
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