CN109606355B - 辅助泊车轨迹规划的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车电子技术领域，特别涉及一种辅助泊车轨迹规划的方法，能够对泊车的目标位置信息进行准确定位，以便于泊车轨迹的规划，使得停车模式灵活多变，满足用户多种多样的停车需求，显著提升泊车***的使用体验。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子技术领域，特别涉及一种辅助泊车轨迹规划的方法。
背景技术
自动泊车***可以大幅减少驾驶员的泊车操作，已经广泛安装应用在各类乘用车上。自动泊车***通常包含有车位识别、轨迹规划以及泊车控制三个部分。由于停车位有横式、纵式等形式，且停车场地情况和用户的停车场景多样化，比如需要后备箱朝外以便于装、卸货，车辆某一侧需要预留较大空间以便于行动不便的用户上、下车等多种停车需求，因此，现有泊车控制***单一的泊车轨迹规划模式无法满足用户需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种泊车位置可调的辅助泊车轨迹规划的方法。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种辅助泊车轨迹规划的方法，包括如下步骤：
A用户根据当前场景的泊车需求，录入泊车完成后车辆与障碍物之间的相对位置关系，形成自定义泊车需求信息并传输至数据存储模块；
B车辆行驶时，信息采集模块采集车辆四周的障碍物信息，并结合自定义泊车需求信息寻找满足泊车要求的车位；
C在寻找到车位时，信息采集模块将车位信息传输至数据处理模块并提示用户驻车，待车辆处于倒车准备位时，数据处理模块建立以此刻车辆后轴的中心点为坐标原点的平面坐标系，然后结合车辆的尺寸信息，计算出车辆处于车位内的居中位时的坐标(x0,y0)及车身与坐标轴的夹角β0；
D数据处理模块调取数据存储模块中用户录入的自定义泊车需求信息，计算车辆从车位内的居中位移动至目标位的偏移量，然后结合(x0,y0)及β0获得车辆泊入车位内的目标坐标(xz,yz)及车身与坐标轴的夹角βz，将(xz,yz)及βz传输至控制模块进行泊车轨迹规划。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：停车模式灵活多变，满足用户多种多样的停车需求，显著提升泊车***的使用体验。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明辅助泊车轨迹规划***的示意图；
图2是本发明停入位于车辆右侧的横式停车位的示意图；
图3是本发明停入位于车辆右侧的纵式停车位的示意图。
图中：10.数据存储模块，20.信息采集模块，30.数据处理模块，40.控制模块，1.车辆，2.障碍物，3.车位。
具体实施方式
下面结合附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
一种辅助泊车轨迹规划的方法，包括如下步骤：
步骤A、用户根据当前场景的泊车需求，录入泊车完成后车辆1与障碍物2之间的相对位置关系，形成自定义泊车需求信息并传输至数据存储模块10。
在本实施例中，车辆1与障碍物2之间的相对位置关系按照车位3的形式不同，采用不同的参数表示。
当车位3为横式车位时，车身左前侧探头与障碍物的间距记为l11、车身右前侧探头与障碍物的间距记为l12、车身左后侧探头与障碍物的间距记为l21、车身右后侧探头与障碍物的间距记为l22。则车辆1与障碍物2之间的相对位置关系包括：
车辆1左前方、右前方与两侧障碍物2间距的比例关系
车辆1左后方、右后方与两侧障碍物2间距的比例关系
车辆1的外端超出两侧障碍物2的距离d1；
当车位3为纵式车位时，车头与障碍物的间距记为l31、车尾与障碍物的间距记为l32，则车辆1与障碍物2之间的相对位置关系包括：
车辆1前方、后方与相邻障碍物2间距的比例关系
车辆1后方外侧超出前方障碍物2的距离d2、
车辆1前方外侧超出前方障碍物2的距离d3。
步骤B、车辆1行驶时，信息采集模块20采集车辆1四周的障碍物信息，并结合自定义泊车需求信息寻找满足泊车要求的车位3；
在本实施例是下信息采集模块20检测到障碍物间隔后，将其沿车辆1行驶方向的长度L1和垂直于车辆1行驶方向的长度L2传输至数据处理模块30，并与车辆1的车长Lcar和车宽Dcar进行比较，来判断检测到的障碍物间隙是否满足泊车要求。
当L1≥Dcar且L2≥Lcar-d1时，判定该障碍物间隙为满足泊车要求的横式车位3；当L1≥Lcar且L2≥Dcar-d时，判定该障碍物间隙为满足泊车要求的纵式车位3，其中d为d2、d3中的较小值；否则，判定该障碍物间隙为不满足泊车要求。
步骤C、在寻找到车位3时，信息采集模块20将车位信息传输至数据处理模块30并提示用户驻车，待车辆1处于倒车准备位时，数据处理模块30建立以此刻车辆后轴的中心点为坐标原点的平面坐标系，然后结合车辆1的尺寸信息，计算出车辆1处于车位3内的居中位时的坐标(x0,y0)及车身与坐标轴的夹角β0。其中，β0可以为车辆1停入车位3内居中位时车身长度方向对称线与x轴或y轴的夹角。
这里需要说明的是，由于现有的车位识别***需要驶过车位3后，方能获取车位3的尺寸信息，获知车位3的大小，因此，在识别到车位3时，车辆1通常已经驶过车位，故而，自动泊车***通常是以倒车方式入库。本发明在车辆1处于倒车准备位时计算车辆1停入车位3内的居中位信息，正是与此技术结合使用的，在其他的实施例中，数据处理模块30也可以在处于向前或左转、右转准备位时，进行上述计算，并对计算式作出适应性调整。
在本实施例步骤C所述的平面坐标系中，x轴为车辆后轴所在的直线，自车辆1指向车位3内部的方向为x轴正方向；y轴为车辆长度方向的对称线所在的直线，自后轴指向车头的方向为y轴正方向；β0为车辆1停入车位3的居中位时车辆长度方向的对称线与x轴的夹角。进而，坐标(x0,y0)及β0的计算公式如下：
C1当车位3为横式车位时，坐标(x0,y0)的计算公式如下：
β0取0°；
其中，l4为车辆1与障碍物2的间距，DF为车辆1的前轴与前保险杠的间距；l5为车辆1的后轴与车位3之间的距离，当x轴位于车位3的外侧时，l5为正数，反之l5为负数；
C2当车位3为纵式车位时，坐标(x0,y0)的计算公式如下：
β0取90°；
步骤D、数据处理模块30调取数据存储模块10中用户录入的自定义泊车需求信息，计算车辆1从车位居中位移动至目标位的偏移量，然后结合(x0,y0)及β0获得车辆1泊入车位3内的目标坐标(xz,yz)及车身与坐标轴的夹角βz，将(xz,yz)及βz传输至控制模块40进行泊车轨迹规划。其中βz分别为车辆1停入车位3内目标位时车辆长度方向的对称线与x轴的夹角。
车辆1从居中位移至目标位包括以下情况，
D1、当车位3为位于车辆1右侧的横式车位时，车辆1最终泊入车位内时其后轴中心点的y坐标应向右侧移动的距离y1为：
其中，a为车辆1停入车位3正中间时车辆两侧与障碍物的间距，其计算公式为a＝(L1-Dcar)/2，
车辆1最终泊入车位内时其前轴中心点的y坐标应向右侧移动的距离y2为：
进而可以得到车辆1车身角度的变化值β1：
其中，DW为车辆1的轴距，车辆1泊入车位3内的终点坐标为(x0-d1,y0+y1)，车身与坐标轴的夹角为(β0+β1)；
D2、当车位3为位于车辆1左侧的横式车位时，车辆1泊入车位3内的终点坐标为(x0-D1,y0-y1)，车身与坐标轴的夹角为(β0-β1)；
D3、当车位3为位于车辆1右侧的纵式车位时，车辆1最终泊入车位内时其后轴中心点的y坐标应向前侧移动的距离y3为：
其中，a为车辆1停入车位3正中间时车辆前方、后方与障碍物的间距，其计算公式为a＝(L1-Dcar)/2，
进而可以得到车辆1车身角度的变化值β2：
车辆1泊入车位3内的终点坐标为(x0-d2,y0+y3)，车身与坐标轴的夹角为(β0+β2)；
D4、当车位3为位于车辆1左侧的纵式车位时，车辆1泊入车位3内的终点坐标为(x0-d2,y0+y3)，车身与坐标轴的夹角为(β0-β2)。
步骤E、调整停放在横式车位内的车辆1的车身姿态的调整模式，包括以下步骤：
E1用户根据调整完成后车辆1与障碍物2之间的相对位置关系录入的自定义泊车需求信息传输至数据存储模块10；
E2信息采集模块20采集车辆1四周的障碍物信息获得车身左前侧探头与障碍物的间距l11、车身右前侧探头与障碍物的间距l12、车身左后侧探头与障碍物的间距l21、车身右后侧探头与障碍物的间距l22；
E3数据处理模块30将车辆后轴的中心点设为原点并建立泊车轨迹坐标系，x轴为车辆后轴所在的直线，自车辆左侧指向车辆右侧为正方向，y轴为车辆长度方向的对称线所在的直线，自后轴指向车头的方向为y轴正方向，β3为车辆1调整为目标车位时车辆长度方向的对称线与x轴的夹角；
E4车辆1姿态调整完毕时其后轴的x坐标应向右侧移动的距离x1为：
车辆1姿态调整完毕时其前轴的x坐标应向右侧移动的距离x2为：
进而可以得到车辆1车身角度的变化值β3：
车辆1泊入车位3内的终点坐标为(x1,D1)，车身与坐标轴的夹角为β3。
Claims (6)
1.一种辅助泊车轨迹规划的方法，包括如下步骤：
(A)用户根据当前场景录入泊车完成后车辆(1)与障碍物(2)之间的相对位置关系，形成自定义泊车位置信息并传输至数据存储模块(10)；
当车位(3)为横式车位时，车辆(1)与障碍物(2)之间的相对位置关系包括：车辆(1)左前方、右前方与两侧障碍物(2)间距的比例关系K1，和/或车辆(1)左后方、右后方与两侧障碍物(2)间距的比例关系K2，和/或车辆(1)的外端超出两侧障碍物(2)的距离d1；
当车位(3)为纵式车位时，车辆(1)与障碍物(2)之间的相对位置关系包括：车辆(1)前方、后方与相邻障碍物(2)间距的比例关系K3，和/或车辆(1)后方外侧超出前方障碍物(2)的距离d2，和/或车辆(1)前方外侧超出前方障碍物(2)的距离d3；
(B)车辆(1)行驶时，信息采集模块(20)采集车辆(1)四周的车辆与障碍物之间的间隔距离数值，并结合自定义泊车位置信息寻找满足泊车要求的车位(3)；
(C)在寻找到车位(3)时，信息采集模块(20)将车位信息传输至数据处理模块(30)并提示用户驻车，待车辆(1)处于倒车准备位时，数据处理模块(30)建立以此刻车辆后轴的中心点为坐标原点的平面坐标系，然后结合车辆(1)的尺寸信息，计算出车辆(1)处于车位(3)内的居中位时的坐标(x0,y0)及车身与坐标轴的夹角β0；
(D)数据处理模块(30)调取数据存储模块(10)中用户录入的自定义泊车位置信息，计算车辆(1)从车位(3)内的居中位移动至目标位的偏移量，然后结合(x0,y0)及β0获得车辆(1)泊入车位(3)内的目标坐标(xz,yz)及车身与坐标轴的夹角βz，将(xz,yz)及βz传输至控制模块(40)进行泊车轨迹规划。
2.根据权利要求1所述的辅助泊车轨迹规划的方法，其特征在于：在步骤(B)中，信息采集模块(20)检测到车辆与障碍物之间的间隔距离数值后，将其沿车辆(1)行驶方向的长度L1和垂直于车辆(1)行驶方向的长度L2传输至数据处理模块(30)，并与车辆(1)的车长Lcar和车宽Dcar进行比较，当L1≥Dcar且L2≥Lcar-d1时，判定该障碍物间隙为满足泊车要求的横式车位(3)，当L1≥Lcar且L2≥Dcar-d时，判定该障碍物间隙为满足泊车要求的纵式车位(3)，其中d为d2、d3中的较小值。
3.根据权利要求2所述的辅助泊车轨迹规划的方法，其特征在于：步骤(C)所述的平面坐标系中，x轴为车辆后轴所在的直线，自车辆(1)指向车位(3)内部的方向为x轴正方向，y轴为车辆长度方向的对称线所在的直线，自后轴指向车头的方向为y轴正方向，β0及βz分别为车辆(1)停入车位(3)内的居中位、目标位时车辆长度方向的对称线与x轴的夹角。
4.根据权利要求3所述的辅助泊车轨迹规划的方法，其特征在于：步骤(D)包括以下情况，
(D1)当车位(3)为位于车辆(1)右侧的横式车位时，车辆(1)最终泊入车位内时其后轴中心点的y坐标应向右侧移动的距离y1为：
其中，a为车辆(1)停入车位(3)正中间时车辆两侧与障碍物的间距，其计算公式为a＝(L1-Dcar)/2，
车辆(1)最终泊入车位内时其前轴中心点的y坐标应向右侧移动的距离y2为：
进而可以得到车辆(1)车身角度的变化值β1：
其中，DW为车辆(1)的轴距，车辆(1)泊入车位(3)内的终点坐标为(x0-d1,y0+y1)，车身与坐标轴的夹角为(β0+β1)；
(D2)当车位(3)为位于车辆(1)左侧的横式车位时，车辆(1)泊入车位(3)内的终点坐标为(x0-D1,y0-y1)，车身与坐标轴的夹角为(β0-β1)；
(D3)当车位(3)为位于车辆(1)右侧的纵式车位时，车辆(1)最终泊入车位内时其后轴中心点的y坐标应向前侧移动的距离y3为：
其中，a为车辆(1)停入车位(3)正中间时车辆前方、后方与障碍物的间距，其计算公式为a＝(L1-Dcar)/2，
进而可以得到车辆(1)车身角度的变化值β2：
车辆(1)泊入车位(3)内的终点坐标为(x0-d2,y0+y3)，车身与坐标轴的夹角为(β0+β2)；
(D4)当车位(3)为位于车辆(1)左侧的纵式车位时，车辆(1)泊入车位(3)内的终点坐标为(x0-d2,y0+y3)，车身与坐标轴的夹角为(β0-β2)。
5.根据权利要求3所述的辅助泊车轨迹规划的方法，其特征在于：还包括用于调整停放在横式车位内的车辆(1)的车身姿态的调整模式，包括以下步骤：
(E1)用户根据调整完成后车辆(1)与障碍物(2)之间的相对位置关系录入的自定义泊车位置信息传输至数据存储模块(10)；
(E2)信息采集模块(20)采集车辆(1)四周的障碍物信息获得车身前左侧探头与障碍物的间距l11、车身前右侧探头与障碍物的间距l12、车身后左侧探头与障碍物的间距l21、车身后右侧探头与障碍物的间距l22；
(E3)数据处理模块(30)将车辆后轴的中心点设为原点并建立泊车轨迹坐标系，x轴为车辆后轴所在的直线，自车辆左侧指向车辆右侧为正方向，y轴为车辆长度方向的对称线所在的直线，自后轴指向车头的方向为y轴正方向，β3为车辆(1)调整至目标位时车辆长度方向的对称线与x轴的夹角；
(E4)车辆(1)姿态调整完毕时其后轴的x坐标应向右侧移动的距离x1为：
车辆(1)姿态调整完毕时其前轴的x坐标应向右侧移动的距离x2为：
进而可以得到车辆(1)车身角度的变化值β3：
车辆(1)泊入车位(3)内的终点坐标为(x1,D1)，车身与坐标轴的夹角为β3。
6.根据权利要求2所述的辅助泊车轨迹规划的方法，其特征在于：在步骤(C)包括以下情况：
(C1)当车位(3)为横式车位时，坐标(x0,y0)的计算公式如下：
其中，l4为车辆(1)与障碍物(2)的间距，DF为车辆(1)的前轴与前保险杠的间距；l5为车辆(1)的后轴与车位(3)之间的距离，当x轴位于车位(3)的外侧时，l5为正数，反之l5为负数；
(C2)当车位(3)为纵式车位时，坐标(x0,y0)的计算公式如下：
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