CN112339747A - 自动泊车轨迹的生成方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

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CN112339747A CN202011193683.9A CN202011193683A CN112339747A CN 112339747 A CN112339747 A CN 112339747A CN 202011193683 A CN202011193683 A CN 202011193683A CN 112339747 A CN112339747 A CN 112339747A
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Abstract

本申请实施例提供一种自动泊车轨迹的生成方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：获取车辆当前的位姿信息；根据所述位姿信息确定所述车辆当前所处的泊车规划阶段；获取所述泊车规划阶段对应的基准几何元素；根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶。上述自动泊车轨迹的生成方法、装置、电子设备及存储介质，能够减少生成泊车轨迹的计算量，且生成的泊车轨迹更为灵活，提高了泊车轨迹的可执行性。

Description

自动泊车轨迹的生成方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种自动泊车轨迹的生成方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
近年来，随着自动驾驶技术的不断发展和应用，自动驾驶的舒适性和合理性变得至关重要。针对自动驾驶的自动泊车过程，能够根据车辆所处的车位场景为车辆规划泊车路径，车辆跟随规划的泊车路径完成自动泊车动作。目前的泊车路径通常采用回旋线等方式进行计算，存在计算复杂且执行性较差的问题。
发明内容
本申请实施例公开了一种自动泊车轨迹的生成方法、装置、电子设备及存储介质，能够减少生成泊车轨迹的计算量，且生成的泊车轨迹更为灵活，提高了泊车轨迹的可执行性。
本申请实施例公开了一种自动泊车轨迹的生成方法，包括：获取车辆当前的位姿信息；根据所述位姿信息确定所述车辆当前所处的泊车规划阶段；获取所述泊车规划阶段对应的基准几何元素；根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶。
在本申请实施例中，根据车辆当前的位姿信息确定车辆当前所处的泊车规划阶段，可获取该泊车规划阶段对应的基准几何元素，并根据基准几何元素生成泊车轨迹，再控制车辆按照该泊车轨迹行驶，基于不同泊车规划阶段对应的基准几何元素生成各泊车规划阶段对应的泊车轨迹，能够减少生成泊车轨迹的计算量，且利用基准线、基准圆等基准几何元素生成的泊车轨迹具有连续的曲率，生成的泊车轨迹更为灵活，符合日常的驾驶习惯，提高了泊车轨迹的可执行性。
在一个实施例中，在所述控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶之后，所述方法还包括：当所述车辆的位姿信息满足所述泊车轨迹对应的到达条件，确定所述车辆进入下一泊车规划阶段；将所述下一泊车规划阶段作为所述车辆当前所处的泊车规划阶段，并继续执行所述获取所述泊车规划阶段对应的基准几何元素，直至当所述车辆的位姿信息满足目标位姿条件时，确定所述车辆完成泊车操作。
在本申请实施中，可基于不同泊车规划阶段对应的基准几何元素生成各泊车规划阶段对应的泊车轨迹，能够减少生成泊车轨迹的计算量，提高轨迹生成效率。
在一个实施例中，所述泊车规划阶段包括初始阶段，所述初始阶段对应的基准几何元素包括基准直线及第一基准圆，所述基准直线与所述第一基准圆相切，所述基准直线平行于世界坐标系的第一方向的坐标轴；所述根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：根据所述基准直线生成第一轨迹，并控制所述车辆按照所述第一轨迹进行行驶，其中，所述第一轨迹为沿所述基准直线的直行前进轨迹；当所述车辆的位置到达所述第一基准圆与所述基准直线的第一切点时，确定所述车辆的位姿信息满足所述第一轨迹对应的到达条件。
在本申请实施中，可控制车辆沿基准直线直行前进行驶，使得车辆的车身与世界坐标系在第一方向上的坐标轴平行，方便后续其它泊车规划阶段进行轨迹规划。
在一个实施例中，所述泊车规划阶段还包括调整阶段，所述调整阶段对应的基准几何元素包括所述第一基准圆及第二基准圆，所述第一基准圆与所述第二基准圆相切；所述根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：根据所述第一基准圆生成第二轨迹，并控制所述车辆按照所述第二轨迹进行行驶，所述第二轨迹为以所述第一切点为起点，沿所述第一基准圆的曲线前进轨迹；当所述车辆的位置到达所述第一基准圆与所述第二基准圆的第二切点时，确定所述车辆的位姿信息满足所述第二轨迹对应的到达条件。
在本申请实施中，可控制车辆沿第一基准圆行驶，使得车辆到达可通过倒车泊入目标车位的合适位置，且生成的轨迹曲率连续，使自动泊车过程更符合驾驶习惯。
在一个实施例中，所述泊车规划阶段还包括入库阶段，所述入库阶段对应的基准几何元素包括所述第二基准圆及目标位置线，所述目标位置线为与目标车位的短边垂直的中线，所述第二基准圆与所述目标位置线相切；所述根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：根据所述第二基准圆及目标位置线生成第三轨迹，并控制所述车辆按照所述第三轨迹进行行驶，所述第三轨迹包括第一子轨迹及第二子轨迹，所述第一子轨迹为以所述第二切点为起点，沿所述第二基准圆的曲线倒车轨迹，所述第二子轨迹为以所述第二基准圆与所述目标位置线的第三切点为起点，沿所述目标位置线的直线倒车轨迹；当所述车辆的后轴中心到所述目标位置线的距离小于第一距离阈值，且所述车辆的车身与所述目标位置线的夹角小于第一角度阈值时，确定所述车辆的位姿信息满足所述第三轨迹对应的到达条件。
在本申请实施例中，可控制车辆沿第二基准圆及目标位置线倒车行驶，使得车辆的车尾准确进入目标车位，且可保证倒车过程中不会与周围的障碍物发生碰撞。
在一个实施例中，所述第二基准圆的半径为所述车辆的后轴中心的最小转弯半径，所述第二基准圆的圆心到第一障碍物的第一距离大于所述车辆的头部外侧的最小转弯半径，所述第二基准圆的圆心到第二障碍物的第二距离小于所述后轴中心的最小转弯半径与车身一半宽度的差值；其中，所述第一障碍物为所述车辆转弯时靠近车辆外侧的障碍物，所述第二障碍物为所述车辆转弯时靠近车辆内侧的障碍物。
在本申请实施例中，能够保证车辆在沿第二基准圆行驶时不会与目标车位两侧的障碍物发生碰障，提高了自动泊车过程中的安全性。
在一个实施例中，所述泊车规划阶段包括揉库阶段，所述揉库阶段对应的基准几何元素包括目标位置线，所述目标位置线为与目标车位的短边垂直的中线；所述根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：根据所述目标位置线生成第四轨迹，并基于所述第四轨迹调整所述车辆的位置及姿态；所述当所述车辆的位姿信息满足目标位姿条件时，确定所述车辆完成泊车操作，包括：当所述车辆在调整后的后轴中心到所述目标位置线的距离小于第二距离阈值，且所述调整后的车身与所述目标位置线的夹角小于第二角度阈值时，确定所述车辆完成泊车操作。
在本申请实施例中，可基于目标位置线调整车辆在目标车位中的位置及姿态使得车辆准确泊入目标车位，提高自动泊车的准确性及泊车效率。
在一个实施例中，所述泊车轨迹包括至少两个轨迹点，所述控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：根据所述车辆所处的当前位置点确定所述车辆在所述泊车轨迹上的当前轨迹点，并获取所述当前轨迹点与下一轨迹点在所述泊车轨迹上的轨迹距离；根据所述轨迹距离确定当前前轮转角；控制所述车辆按照所述当前前轮转角行驶预设距离到达下一位置点；根据所述车辆在所述当前位置点的位姿信息及所述轨迹距离计算所述车辆在所述下一位置点的位姿信息。
在本申请实施例中，可采用前视窗口纯跟踪算法对车辆的位姿信息进行实时跟踪，能够准确控制车辆控制生成的泊车轨迹行驶，保证车辆能够准确泊入目标车位中，提高了自动泊车过程中的准确性及灵敏性。
在一个实施例中，所述根据所述轨迹距离确定当前前轮转角，包括：根据所述当前位置点及下一轨迹点计算所述车辆的转弯半径；根据所述转弯半径及轨迹距离确定所述车辆的目标前轮偏转角度，并将所述目标前轮偏转角度确定为当前前轮转角。
在本申请实施例中，能够准确计算出车辆的当前前轮转角，使得车辆能够准确按照规划的泊车轨迹行驶，提高自动泊车行驶过程中的准确性。
本申请实施例公开了一种自动泊车轨迹的生成装置，包括：位姿获取模块，用于获取车辆当前的位姿信息；阶段确定模块，用于根据所述位姿信息确定所述车辆当前所处的泊车规划阶段；基准获取模块，用于获取所述泊车规划阶段对应的基准几何元素；轨迹生成模块，用于根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶。
本申请实施例公开了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如上所述的方法。
本申请实施例公开了一种车载终端，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如上所述的方法。
本申请实施例公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
本申请实施例公开的自动泊车轨迹的生成装置、电子设备、车载终端及存储介质，可基于不同泊车规划阶段对应的基准几何元素生成各泊车规划阶段对应的泊车轨迹，能够减少生成泊车轨迹的计算量，且利用基准线、基准圆等基准几何元素生成的泊车轨迹具有连续的曲率，生成的泊车轨迹更为灵活，符合日常的驾驶习惯，提高了泊车轨迹的可执行性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中自动泊车轨迹的生成方法的应用场景图；
图2为一个实施例中自动泊车轨迹的生成方法的流程图；
图3为一个实施例中车辆的姿态信息的示意图；
图4为另一个实施例中自动泊车轨迹的生成方法的流程图；
图5A为一个实施例中基准直线的示意图；
图5B为一个实施例中最小转弯半径的示意图；
图5C为一个实施例中车辆沿第一轨迹行驶的示意图；
图5D为一个实施例中第二轨迹的示意图；
图5E为一个实施例中确定第二基准圆的示意图；
图5F为一个实施例中第三轨迹的示意图；
图6为一个实施例中控制车辆按照泊车轨迹行驶的流程图；
图7为一个实施例中确定车辆的位姿信息的示意图；
图8为一个实施例中在斜车位场景中的轨迹规划示意图；
图9为一个实施例中自动泊车轨迹的生成装置的框图；
图10为一个实施例中电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一轨迹称为第二轨迹，且类似地，可将第二轨迹称为第一轨迹。第一轨迹和第二轨迹两者都是泊车轨迹，但其不是相同的泊车轨迹。
图1为一个实施例中自动泊车轨迹的生成方法的应用场景图。如图1所示，本申请实施例中的自动泊车轨迹的生成方法可应用于自动泊车场景。在车辆100驶入停车场后，可查询周围可停入的车库，在查找到可停车的目标车位200时，可自动根据规划的泊车路径泊入目标车位200中。车辆100上的车载终端可实时获取车辆100的位姿信息，可根据该位姿信息确定车辆100当前所处的泊车规划阶段，并生成该当前所处的泊车规划阶段所对应的泊车轨迹。车辆100上的车载终端可控制车辆100按照生成的泊车轨迹进行行驶，直至车辆100泊入目标车位200中。
如图2所示，在一个实施例中，提供一种自动泊车轨迹的生成方法，可适用于车载终端、车载控制设备(如与车载终端建立通信连接的手机、平板电板、智能穿戴设备等)等电子设备，本申请实施例对此不作限制。该自动泊车轨迹的生成方法可包括以下步骤：
步骤210，获取车辆当前的位姿信息。
车辆的位姿信息可包括车辆的位置信息及姿态信息，该位置信息可包括但不限于经纬度位置信息、室内位置信息等，车辆的经纬度位置信息可通过GPS(GlobalPositioning System，全球定位***)、LBS(Location Based Services，基于位置的服务)等方式获取，室内位置信息可以采用基于WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)的室内定位技术、基于射频标签的室内定位技术等方式获取，本申请实施例不对位置信息的具体获取方式进行限定。车辆的姿态信息可包括但不限于车辆航向角、车辆质心侧偏角及车辆横摆角等，其中，车辆航向角指的是在地面坐标系下，车辆质心速度与横坐标轴的夹角，车辆质心侧偏角可指的是在地面坐标系下，车辆质心速度与车头指向的夹角，车辆横摆角则为车辆航向角与车辆质心侧偏角的差值。
图3为一个实施例中车辆的姿态信息的示意图。如图3所示，x-o-y为全局的地面坐标系，v表示车辆质心速度，θ为车辆航向角，δ为车辆质心侧偏角，
Figure BDA0002753409250000071
为车辆横摆角。
在其它的实施例中，车辆的姿态信息也可包括前轮外侧的转弯角度、前轮内侧的转弯角度、车辆后轴的偏转角度、车辆后轮外侧的转弯角度、后轮内侧的转弯角度等，但不限于此。车辆的姿态信息可通过IMU(Inertial measurement unit，惯性测量单元)、加速度传感器、摄像头及探测雷达等中的一种或多种器件获取，但不限于此。
以摄像头及加速度传感器为例进行说明，车辆可通过设置在车身上的摄像头采集周围的环境图像，并基于该环境图像选取参照点建立全局的地面坐标系(可理解为世界坐标系)。可通过加速度传感器测算车辆的横向加速度、车轮的偏转角速度等速度数据，并根据该速度数据估计车辆质心速度，再利用车辆质心速度及该建立的地面坐标系确定车辆的姿态信息。需要说明的是，测量车辆的姿态信息的方式可以是多种，并不仅限于上述所描述的方式，具体获取姿态信息的方式在本申请实施例中不作限定。
在一些实施例中，电子设备可在检测到车辆需要进行泊车时，可控制车辆进入自动泊车状态。可选地，可实时获取车辆的位置信息，并在根据车辆的位置信息检测到车辆进入停车区域(例如停车场、街边的停车区域等)时，可确定车辆需要进行泊车。可选地，也可通过车辆上的摄像头实时采集车辆周围的环境图像，在根据该环境图像识别出车辆周围有停车位，且车辆的行驶速度降低时，可确定车辆需要泊车。在车辆进入自动泊车状态后，可实时采集车辆的位姿信息，并根据该位姿信息确定车辆当前所处的泊车规划阶段。
步骤220，根据位姿信息确定车辆当前所处的泊车规划阶段。
可将车辆从进入自动泊车状态到准确泊入目标车位的整个过程划分为预多个泊车规划阶段，不同泊车规划阶段反映了在将车辆自动泊入目标车位的不同过程。在本申请实施例中，泊车规划阶段可包括初始阶段、调整阶段、入库阶段及揉库阶段等四个阶段，该四个阶段可反映车辆从目标车位外采用前进式泊车的方式自动泊入目标车位，其中，前进式泊车指的是以车辆车尾后退式泊入停车位的方式。
其中，初始阶段指的是车辆进入自动泊车状态，车辆处于目标车位外，需要调整车辆到合适的位置方便车辆入库的阶段。调整阶段指的是车辆处于目标车位外，需要调整车辆与目标车位之间的相对位置及姿态，使得车辆到达可通过倒车泊入目标车位的合适位置的阶段。入库阶段指的是车辆通过倒车使得车尾进入目标车位的阶段。揉库阶段指的是车辆头部进入目标车位，且可通过调整车辆在目标车位中的位置及姿态使得车辆准确泊入目标车位。
在一些实施例中，每个泊车规划阶段可对应不同的阶段状态，当车辆当前的位姿信息满足任一泊车规划阶段的阶段状态时，则可将满足阶段状态的泊车规划阶段作为车辆当前所处的泊车规划阶段。示例性地，可获取车辆的位姿信息，若车辆当前的位置信息距离目标车位较远，则可确定车辆当前处于初始阶段；若车辆当前的位置信息处于目标车位外，但距离目标车位较近，则可确定车辆当前处于调整状态；若车辆的位姿信息满足通过倒车操作可进入目标车位，则可确定车辆处于入库阶段；在车辆的车尾进入目标车位后，则可确定车辆处于揉库阶段。需要说明的是，确定车辆当前所处的自动泊车阶段并不仅限于上述方式，也可以是其它方式，在此不作限定。
步骤230，获取泊车规划阶段对应的基准几何元素。
针对每个不同的泊车规划阶段，可分别生成不同的泊车轨迹，各个泊车规划阶段可分别对应不同的基准几何元素，基准几何元素可用于辅助确定泊车轨迹，使得车辆按照该泊车轨迹进行行驶能够完成相应的泊车规划阶段。可选地，基准几何元素可包括基准线、基准圆、基准点等中的一种或多种元素，其中，基准线可包括基准直线、基准曲线等。在一些实施例中，车辆的车身上可设置有摄像头、雷达传感器等检测装置，可通过检测装置检测车辆周围的场景环境，可包括但不限于检测车辆周围的障碍物(如停车场的柱子、墙壁、旁边停好的车辆等)、车辆与目标车位的相对位置及姿态等。可基于检测到的周围的场景环境以及建立的世界坐标系绘制基准几何元素，该世界坐标系的原点在本申请实施例中不作限定，只需选取在世界中固定的物体作为全局坐标原点即可。
步骤240，根据基准几何元素生成泊车轨迹，并控制车辆按照该泊车轨迹行驶。
在车辆进入一个新的泊车规划阶段时，可根据进入的泊车规划阶段对应的基准几何元素生成泊车轨迹，车辆在按照该泊车轨迹进行行驶后可到达相应泊车规划阶段指定的位置，并进入下一泊车规划阶段，直至完成自动泊车操作。可根据各个泊车规划阶段对应的基准线和/或基准圆生成相应的泊车轨迹，以保证各个泊车规划阶段对应的泊车轨迹为曲率连续的轨迹。
在一些实施例中，在控制车辆按照当前所处的泊车规划阶段对应的泊车轨迹行驶后，可继续实时采集车辆的位姿信息，并判断车辆的位姿信息是否满足当前所处的泊车规划阶段的泊车轨迹对应的到达条件。每个泊车规划阶段可对应不同的到达条件，若满足当前所处的泊车规划阶段对应的到达条件，可说明车辆完成该当前所处的泊车规划阶段的泊车轨迹。
若存在下一泊车规划阶段，则在确定车辆满足当前所处的泊车规划阶段对应的到达条件时，可确定车辆进入下一泊车规划阶段。可将该下一泊车规划阶段作为车辆当前所处的泊车规划阶段，并继续获取该当前所处的泊车规划阶段的基准几何元素，生成相应的泊车轨迹，直到当车辆的位姿信息满足目标位姿条件时，可确定车辆完成泊车操作。
可选地，目标位姿条件可以是根据目标车位设定的准确泊入位姿，例如，目标位姿条件可以是车辆的后轮与目标车位的挡车器之间的距离小于第一阈值，车辆左右两侧的边与目标车位的左右两条长车位线之间的距离分别小于第二阈值等，但不限于此。目标位姿条件可作为最后一个泊车规划阶段(如上述的揉库阶段)的到达条件，在车辆满足目标位姿条件时，确定车辆完成最后一个泊车规划阶段的泊车轨迹，则可确定车辆完成泊车操作。
在本申请实施例中，根据车辆当前的位姿信息确定车辆当前所处的泊车规划阶段，可获取该泊车规划阶段对应的基准几何元素，并根据基准几何元素生成泊车轨迹，再控制车辆按照该泊车轨迹行驶，基于不同泊车规划阶段对应的基准几何元素生成各泊车规划阶段对应的泊车轨迹，能够减少生成泊车轨迹的计算量，且利用基准线、基准圆等基准几何元素生成的泊车轨迹具有连续的曲率，生成的泊车轨迹更为灵活，符合日常的驾驶习惯，提高了泊车轨迹的可执行性。
如图4所示，在一个实施例中，提供另一种自动泊车轨迹的生成方法，可适用于上述的电子设备，该方法可包括以下步骤：
步骤402，获取车辆当前的位姿信息。
步骤404，根据位姿信息确定车辆当前所处的泊车规划阶段。
步骤402～404的描述可参照上述实施例中步骤210～220的相关描述，在此不再赘述。
电子设备获取车辆当前的位姿信息后，可根据车辆当前的位姿信息判断车辆当前处于初始阶段、调整阶段、入库阶段还是揉库阶库，若当前处于初始阶段，则可执行步骤406，若当前处于调整阶段，则可执行步骤412，若当前处于入库阶段，则可执行步骤418，若当前处于揉库阶段，则可执行步骤424。上述四个泊车规划阶段，按照处动泊车过程中的先后顺序可依次为初始阶段-调整阶段-入库阶段-揉库阶段，车辆在进入自动泊车状态时，即进入初始阶段，并依次执行初始阶段、调整阶段、入库阶段及揉库阶段各自对应的泊车轨迹，车辆在满足揉库阶段对应的到达条件时，即可确定完成泊车操作。
步骤406，若车辆处于初始阶段，则获取初始阶段对应的基准几何元素，该基准几何元素包括基准直线及第一基准圆。
基准直线可为平行于世界坐标系的第一方向的坐标轴的直线，其中，该第一方向可为世界坐标系中的横轴方向，该横轴方向可为与车辆前进方向平行或大致平向的方向。在车辆进入初始阶段时，可通过雷达传感器及摄像头等检测当前行驶车道的两侧的车道线，可根据该两侧的车道线确定基准直线。作为一种实施方式，该基准直线可为平行于该两侧的车道线的中间线，基准直线位于两侧的车道线的中间位置。
作为另一种实施方式，可根据接近目标车位的车道线、车辆宽度及车辆后轴中心的位置确定基准直线。可获取车轴后轴中心在世界坐标系中第二方向(即纵轴方向)上的第一坐标值，并获取接近目标车位的车道线在世界坐标系中第二方向上的第二坐标值，其中，车辆后轴中心可理解为车辆两个后轮之间的中心。可根据该第二坐标值的绝对值、车辆的车身一半宽度及预留距离计算安全行驶距离，该安全行驶距离可用于表示车辆在基准直线上行驶与接近目标车位的车道线的安全距离。该安全行驶距离可为第二坐标值的绝对值与车身一半宽度及预留距离之和。可将第一坐标值的绝对值与安全行驶距离进行比较，并根据比较结果确定基准直线在世界坐标系中第二方向上的坐标值。
在一个具体的实施方式中，若第一坐标值的绝对值大于安全行驶距离，则确定基准直线在世界坐标系中第二方向上的坐标值为该第一坐标值。若安全行驶距离大于第一坐标值的绝对值，且第一坐标值为正值时，则可确定基准直线在世界坐标系中第二方向上的坐标值为该安全行驶距离，若安全行驶距离大于第一坐标值的绝对值，且第一坐标值为负值时，则可确定基准直线在世界坐标系中第二方向上的坐标值为安全行驶距离的负数。
以第一坐标值及第二坐标值均为正值为例，基准直线在世界坐标系中第二方向上的坐标值的计算公式可如式(1)所示：
Figure BDA0002753409250000121
其中，LineY表示基准直线在世界坐标系中第二方向上的坐标值，carpy表示车轴后轴中心在世界坐标系中第二方向上的第一坐标值，L1y表示接近目标车位的车道线在世界坐标系中第二方向上的第二坐标值，carwidth为车身宽度，a为预留距离，预留距离可根据实际需求进行设定，例如1米、1.5米等，但不限于此。图5A为一个实施例中基准直线的示意图。如图5A所示，L1和L2为车辆100当前行驶车道的两侧车道线，其中，L1为接近目标车位200的车道线。X-O-Y为世界坐标系，横轴为X坐标轴，纵轴为Y坐标轴。可获取车辆100的后轴中心点p在Y轴上的第一坐标值carpy，以及L1在Y轴上的第二坐标值L1y。若
Figure BDA0002753409250000122
大于carpy，则可确定基准直线Line在Y轴上的坐标为
Figure BDA0002753409250000123
Figure BDA0002753409250000124
若carpy大于
Figure BDA0002753409250000125
则可确定基准直线Line在Y轴上的坐标为carpy。
步骤408，根据基准直线生成第一轨迹，并控制车辆按照第一轨迹进行行驶。
在确定基准直线后，可基于该基准直线生成第一轨迹，第一轨迹可为沿基准直线的直行前进轨迹。可控制车辆沿基准直线直行前进行驶，使得车辆的车身与世界坐标系在第一方向上的坐标轴平行，方便后续其它泊车规划阶段进行轨迹规划。以图5A为例，在确定基准直线Line后，车辆100可沿基准直线Line向前行驶，在行驶过程中可保持车辆100的前轴中心与后轴中心均在基准直线Line上，使得车辆100的车身与X轴平行。
步骤410，当车辆的位置到达第一基准圆与基准直线的第一切点时，确定车辆的位姿信息满足第一轨迹对应的到达条件。
第一基准圆可与基准直线相切，可将第一轨迹对应的到达条件设置为车辆的位置到达第一基准圆与基准直线的第一切点，其中，车辆的位置到达第一切点可指的是车辆的后轴中心到达第一切点。在一些实施例中，第一基准圆的半径可为车辆后轴中心的最小转弯半径，车辆后轴中心的最小转弯半径可指的是当转向盘转到极限位置，车辆以最低稳定车速转向行驶时，后轴中心在支承平面上滚过的轨迹圆半径。图5B为一个实施例中最小转弯半径的示意图。如图5B所示，轨迹圆510即为车辆的后轴中心p在转向盘转到极限位置时，在支承平面上滚过的轨迹圆，其圆心O’到后轴中心p的距离R即为车辆后轴中心p的最小转弯半径。
在一些实施例中，基于阿克曼转向原理，车辆后轴中心的最小转弯半径R可通过公式(2)计算得到：
Figure BDA0002753409250000131
其中，L为车辆轴距，即车辆前轴中心与后轴中心之间的距离，θmax为车辆前轮的最大转向角度。图5C为一个实施例中车辆沿第一轨迹行驶的示意图。如图5C所示，第一基准圆O1与基准直线Line相切，其切点为P1，在车辆100处于初始阶段时，可基于基准直线Line生成第一轨迹，车辆100基于该第一轨迹沿基准直线Line向前直行，直至车辆100的后轴中心到达切点P1，则确定车辆100完成第一轨迹，并进入下一泊车规划阶段(即调整阶段)。
步骤412，若车辆处于调整阶段，则获取调整阶段对应的基准几何元素，该基准几何元素包括第一基准圆及第二基准圆。
在车辆从初始阶段进入调整阶段(即车辆的位置到达第一切点)时，可获取第二基准圆，第二基准圆可与第一基准圆相切，且该第二基准圆可与目标位置线相切。目标位置线可基于目标车位进行确定，目标位置线可为与目标车位的短边垂直的中线。在一些实施例中，可通过设置在车身上的摄像头采集包含目标车位的图像，并对目标车位的车位线进行识别，确定目标车位的短边，并基于该短边确定目标位置线。
在一些实施例中，第二基准圆的半径可为车辆后轴中心的最小转弯半径。第二基准圆的主要作用在于辅助车辆在泊车的过程中不会与障碍物发生碰障，以保证车辆准确泊入目标车位，其中，障碍物主要指的是在目标车位两侧的障碍物，例如停放在目标车位两侧的其它车辆、在目标车位两侧设置的柱子、在目标车位两侧墙壁等。需保证车辆在倒车入库的过程中，车尾以及车辆内侧均不会与障碍物发生碰撞。
可先通过车辆上的雷达传感器、摄像头等检测装置检测在目标车位两侧的障碍物，再根据检测到的障碍物及目标位置线确定第二基准圆，由于第一基准圆与第二基准圆相切，且与基准直线相切，因此可根据第二基准圆及基准直线确定第一基准圆。
步骤414，根据第一基准圆生成第二轨迹，并控制车辆按照第二轨迹进行行驶。
在确定第一基准圆后，可根据第一基准圆生成第二轨迹，该第二轨迹可以是以第一切点为起点，沿第一基准圆的曲线前进轨迹。在车辆的位置到达第一切点后，可开始按照第二轨迹行驶，可从第一切点开始，沿第一基准圆的曲线控制车轮转弯并向前行驶，以保证车辆的后轴中心始终在第一基准圆上。
步骤416，当车辆的位置到达第一基准圆与第二基准圆的第二切点时，确定车辆的位姿信息满足第二轨迹对应的到达条件。
可将第二轨迹对应的到达条件设置为车辆的位置到达第一基准圆与第二基准圆的第二切点，其中，车辆的位置到达第二切点可指的是车辆的后轴中心到达第二切点。图5D为一个实施例中第二轨迹的示意图。如图5D所示，第一基准圆O1与基准直线Line相切，其切点为P1，第一基准圆O1与第二基准圆O2相切，其切点为P2，同时，第二基准圆可与目标车位200的目标位置线L’相切。当车辆的位置到达P1点后，可确定进入调整阶段，则可根据第一基准圆O1生成从P1点到P2点的第二轨迹530(图中的加粗键头)。车辆可沿着该第二轨迹530向前行驶，直至车辆的后轴中心到达切点P2，则确定车辆完成第二轨迹，并进入下一泊车规划阶段(即入库阶段)。
步骤418，若车辆处于入库阶段，则获取入库阶段对应的基准几何元素，该基准几何元素包括第二基准圆及目标位置线。
在车辆处于入库阶段时，可通过第二基准圆及目标位置线辅助车辆通过后退倒车的方式驶入目标车位中。为了使得车辆能够正常、准确地驶入目标车位，需保证车辆不会与目标车位左右两侧的障碍物发生碰障。
在一些实施例中，为了使得车辆在后退转弯过程中，车尾或是车辆外侧不会与障碍物碰撞，则第二基准圆的圆心到第一障碍物的第一距离可大于车辆的头部外侧的最小转弯半径。其中，第一障碍物指的是车辆转弯时靠近车辆外侧的障碍物。车辆的头部外侧的最小转弯半径指的是当转向盘转到极限位置，车辆以最低稳定车速转向行驶时，车辆头部外侧在支承平面上滚过的轨迹圆半径。
如图5B所示，轨迹圆520即为车辆的头部外侧在转向盘转到极限位置时，在支承平面上滚过的轨迹圆，其圆心O’到车辆头部外侧的距离Rf即为车辆的头部外侧的最小转弯半径。在一些实施例中，车辆的头部外侧的最小转弯半径Rf的计算公式可如式(3)所示：
Figure BDA0002753409250000151
其中，R为车辆后轴中心的最小转弯半径，carwidth为车辆的车身宽度，L1为车辆后轴中心到车辆前端保险杠的距离。
为了使得车辆在后退转弯过程中，车辆内侧不会与障碍物碰撞，则第二基准圆的圆心到第二障碍物的第二距离可小于车辆后轴中心的最小转弯半径与车身一半宽度的差值。其中，第二障碍物指的是车辆转弯时靠近车辆内侧的障碍物。
可选地，若车辆前轮为向车身左侧方向转弯，则车辆外侧可为车身右侧，车辆内侧可为车身左侧，若车辆前轮为向车身右侧方向转弯，则车辆外侧可为车身左侧，车辆内侧可为车身右侧。示例性地，以图5B为例，图5B中的车辆转弯是车辆前轮向车射左侧方向转弯，则车辆内侧可指的是车身左侧(靠近圆心O’的一侧)，车辆外侧可指的是车身右侧(靠近轨迹圆520的一侧)。
进一步地，第二基准圆的圆心到第一障碍物的第一距离可为车辆的头部外侧的最小转弯半径与预设的安全距离值之和，第二基准圆的圆心到第二障碍物的第二距离可为车辆后轴中心的最小转弯半径与目标和的差值，该目标和为车身一半宽度与预设的安全距离值之和。可选地，可通过式(4)表示第一距离及第二距离：
d1＝Rf+safedis
Figure BDA0002753409250000161
其中，d1表示第二基准圆的圆心到第一障碍物的第一距离，d2表示第二基准圆的圆心到第二障碍物的第二距离，safedis为预设的安全距离值，例如30厘米、43厘米等，但不限于此。
在一些实施例中，可先通过车辆上的雷达传感器、摄像头等检测装置检测在目标车位两侧的第一障碍物及第二障碍物。可根据第二障碍物的位置信息及目标位置线确定第一辅助圆，其中，目标位置线可与第一辅助圆相切，该第一辅助圆的半径可为车辆后轴中心的最小转弯半径，第一辅助圆的圆心到第二障碍物的距离可为车辆后轴中心的最小转弯半径与目标和的差值，即上述式(4)中的d2。车辆若沿第一辅助圆泊入目标车位，则可避开第二障碍物。
可根据第一障碍物的位置信息及目标位置线确定第二辅助圆，其中，目标位置线可与第二辅助圆相切，第二辅助圆的半径也可为车辆后轴中心的最小转弯半径，第二辅助圆的圆心到第二障碍物的距离可为车辆的头部外侧的最小转弯半径与预设的安全距离值之和，即上述式(4)中的d1。车辆若沿第二辅助圆泊入目标车位，则可避开第一障碍物。
可根据第一辅助圆及第二辅助圆确定第二基准圆。可将第一辅助圆的圆心在世界坐标系的第二方向上(即纵轴)的坐标绝对值与第二辅助圆的圆心在该第二方向上的坐标绝对值进行比较，并将坐标绝对值较大的圆心在该第二方向上的坐标值作为第二基准圆的圆心在第二方向上的坐标值，将第二辅助圆的圆心在世界坐标系的第一方向上的坐标值作为第二基准圆的圆心在第一方向上的坐标值，从而确定第二基准圆的圆心位置，再以车辆后轴中心的最小转弯半径为半径，即可得到第二基准圆。从而可保证车辆在沿第二基准圆行驶时，不会与第一障碍物及第二障碍物发生碰撞。
示例性地，以图5E为例对第二基准圆的确定过程进行说明。图5E为一个实施例中确定第二基准圆的示意图。如图5E所示，在检测到目标车位200以及在目标车位200两侧的第一障碍物A及第二障碍物B后，可先确定目标车位200的目标位置线L’，并可根据目标位置线L’及第二障碍物B的位置信息确定第一辅助圆O2’。其中，目标位置线L’与第一辅助圆O2’相切，且第一辅助圆O2’的圆心到B点的距离为上述式(4)中的d2。车辆沿第一辅助圆O2’泊入目标车位200，不会与B点发生碰障。可根据目标位置线L’及第一障碍物A的位置信息确定第二位置圆O2”，其中，目标位置线L’与第二位置圆O2”相切，且第二位置圆O2”的圆心到A点的距离为上述式(4)中的d1。车辆沿第二辅助圆O2”泊入目标车位200，不会与A点发生碰障。第一辅助圆O2’与第二辅助圆O2”的半径均为车辆后轴中心的最小转弯半径R。在图5E中，第二辅助圆O2”的圆心在Y轴的坐标绝对值大于第一辅助圆O2’的圆心，因此，第二基准圆的圆心即为第二辅助圆O2”的圆心，其半径也为车辆后轴中心的最小转弯半径R，也即，可直接将第二辅助圆O2”作为第二基准圆。
步骤420，根据第二基准圆及目标位置线生成第三轨迹，并控制车辆按照第三轨迹进行行驶。
在确定第二基准圆后，可根据第二基准圆及目标位置线生成第三轨迹，该第三轨迹可包括第一子轨迹及第二子轨迹，其中，第一子轨迹可以是以第二切点为起点，沿第二基准圆的曲线倒车轨迹，第二子轨迹为以第二基准圆与目标位置线的第三切点为起点，沿目标位置线的直线倒车轨迹。在车辆的位置到达第二切点后，可先控制车辆按照第一子轨迹，从第二切点开始，沿第二基准圆的曲线倒车行驶到第二基准圆与目标位置线的第三切点，再按照第二子轨迹，从该第三切点沿目标位置线直线倒车行驶。
步骤422，当车辆的后轴中心到目标位置线的距离小于第一距离阈值，且车辆的车身与目标位置线的夹角小于第一角度阈值时，确定车辆的位姿信息满足第三轨迹对应的到达条件。
可将第三轨迹对应的到达条件设置为车辆的后轴中心到目标位置线的距离小于第一距离阈值，且车辆的车身与目标位置线的夹角小于第一角度阈值，其中，车辆的车身与目标位置线的夹角可理解为车辆车头的指向与目标位置线的夹角。在车辆的位姿信息满足该第三轨迹对应的到达条件时，可说明车辆已入库成功，完成入库阶段。
图5F为一个实施例中第三轨迹的示意图。如图5F所示，第一基准圆O1与第二基准圆O2相切，其切点为P2，第二基准圆O2与目标位置线L’相切，其切点为P3。当车辆的位置到达P2点后，可确定进入入库阶库，则可根据第二基准圆O2及目标位置线L’生成第三轨迹。该第三轨迹包括从P2点到P3点的第一子轨迹542，以及从P3点沿目标位置线L’直线行驶的第二子轨迹544。车辆可沿第三轨迹从P2点倒车行驶到目标车位200，在车辆后轴中心到目标位置线L’的距离小于第一距离阈值，且车身与目标位置线L’的夹角小于第一角度阈值时，则确定车辆完成第三轨迹，并进入下一泊车规划阶段(即揉库阶段)。
步骤424，若车辆处于揉库阶段，则获取揉库阶段对应的基准几何元素，该基准几何元素包括目标位置线。
步骤426，根据目标位置线生成第四轨迹，并基于第四轨迹调整车辆的位置及姿态。
在车辆进入揉库阶段后，可根据目标车位的目标位置线生成第四轨迹，车辆可基于该第四轨迹调整车辆的位置及姿态，调整车辆的位置可包括车辆通过向前或后退行驶调整在目标车位中的位置，调整车辆的姿态可包括车辆通过控制前轮转弯等调整车辆航向角等。
步骤428，当车辆在调整后的后轴中心到目标位置线的距离小于第二距离阈值，且调整后的车身与目标位置线的夹角小于第二角度阈值时，确定车辆完成泊车操作。
第四轨迹对应的到达条件即可为上述中用于确定车辆完成泊车操作的目标位姿条件，可设置该第四轨迹对应的到达条件为车辆的后轴中心到目标位置线的距离小于第二距离阈值，且车身与目标位置线的夹角小于第二角度阈值。可选地，上述的第一距离阈值可大于第二距离阈值，第一角度阈值可大于第二角度阈值。在车辆的位姿信息满足该第四轨迹对应的到达条件时，车身与目标位置线平行或近乎平行，且车头也处于目标车位中，即完成泊车操作。
需要说明的是，本申请实施例中各个泊车规划阶段对应的基准几何元素的确定时刻并不一定处于相应的泊车规划阶段，在检测到确定基准几何元素的相应条件时，即可进行确定，无需等到进入相应的泊车规划阶段。例如，在车辆处于初始阶段时，检测到目标车位，以及在目标车位两侧的障碍物，即可确定目标位置线及第二基准圆，再通过第二基准圆及基准直线确定第一基准圆等。
在本申请实施例中，基于不同泊车规划阶段对应的基准几何元素生成各泊车规划阶段对应的泊车轨迹，能够减少生成泊车轨迹的计算量，且利用基准线、基准圆等基准几何元素生成的泊车轨迹具有连续的曲率，生成的泊车轨迹更为灵活，符合日常的驾驶习惯，提高了泊车轨迹的可执行性。
如图6所示，在一个实施例中，在上述各实施例提供的自动泊车轨迹的生成方法中，步骤控制车辆按照泊车轨迹行驶，可包括以下步骤：
步骤602，根据车辆所处的当前位置点确定车辆在泊车轨迹上的当前轨迹点，并获取当前轨迹点与下一轨迹点在泊车轨迹上的轨迹距离。
生成的每一段泊车轨迹上可包括曲率连续的至少两个轨迹点，车辆可按照泊轨迹上的轨迹点进行行驶。在车辆按照一定速度沿着泊车轨迹行驶时，可以车辆后轴中心切点，以平行于车辆的纵向车身的方向为切线，通过控制车辆的前辆转动确定车辆行驶方向，并确定车辆单步行驶后的下一位置点。其中，当前位置点可指的是车辆转弯时，车辆后轴中心所在的位置点。若车辆的当前位置点不在泊车轨迹上，则当前轨迹点可指的是车辆后轴中心在泊车轨迹上的映射点，若车辆的当前位置点在泊车轨迹上，则当前轨迹点可为该当前位置点。下一轨迹点可为车辆需要行驶到达的在泊车轨迹上的目标点。当前轨迹点与下一轨迹点在泊车轨迹上的轨迹距离可指的是车辆从当前轨迹点到下一轨迹点所需行驶的距离。
图7为一个实施例中确定车辆的位姿信息的示意图。如图7所示，车辆的当前位置点为Q0，该Q0为车辆后轴中心当前的位置点，切线v为与车身平行的切线。当前车辆的后轴中心在泊车轨迹T上的映射点为G0点，该G0点即为当前轨迹点，G1为下一轨迹点，G0与G1之间的轨迹距离为LD。车辆需要以G0为起点沿泊车轨迹T行驶距离LD后，到达G1点。在车辆行驶单步距离后，车辆的位置点从Q0移动到Q1。可选地，该LD也可指的是车辆的前视距离。
步骤604，根据轨迹距离确定当前前轮转角。
当前前轮转角指的是车辆当前沿泊车轨迹行驶时前轮所需转动的角度。可根据当前位置点及下一轨迹点计算车辆的转弯半径，可选地，可根据当前位置点及下一轨迹点确定第三辅助圆，使得该第三辅助圆同时过当前位置点及下一轨迹点，且该第三辅助圆与车辆的纵向车身相切。在确定第三辅助圆的圆心后，即可获取第三辅助圆的半径(圆心到当前位置点的距离)，该第三辅助圆的半径即为车辆的转弯半径。
如图7所示，可根据车辆的当前位置点Q0与下一轨迹点G1作第三辅助圆O3，其中，第三辅助圆O3过当前位置点Q0及下一轨迹点G1，且第三辅助圆O3与切线v相切。第三辅助圆O3的半径R1即为车辆的转弯半径。
在计算车辆的转弯半径后，可根据转弯半径及轨迹距离确定车辆的目标前轮偏转角度，目标前轮偏转角度可理解为从当前位置点到下一轨迹点前轮的偏转角度。如图7所示，O3Q0与O3G1之间的夹角αexp即为目标前车偏转角度。可选地，可先计算轨迹距离与转弯半径的比值，并根据该轨迹距离与转弯半径的比值得到目标前轮偏转角度。基于阿克曼转向原理，目标前轮偏转角度αexp可满足式(5)：
Figure BDA0002753409250000201
其中，LD为轨迹距离，R1为转弯半径。在得到目标前转偏转角度后，可将目标前转偏转角度作为当前前轮转角，并控制车辆按照该当前前轮转角进行行驶。可根据目标前轮偏转角度确定转角偏差，该转角偏差可为目标前轮偏转角度与车辆在当前位置点时前轮的偏转角度的差值，可在该当前位置点时前轮的偏转角度的基础上再控制前转偏转该转角偏差，使得车辆按照目标前转偏转角度行驶。
步骤606，控制车辆按照当前前轮转角行驶预设距离到达下一位置点。
步骤608，根据车辆在当前位置点的位姿信息及轨迹距离计算车辆在下一位置点的位姿信息。
上述的预设距离可指的是车辆单步行驶距离。可获取当前位置点的位姿信息，当前位置点的位姿信息包括当前位置点在世界坐标系的坐标值，以及角度值，该角度值可以是以当前位置点为切点，以平行车辆纵向车身作的切线与世界坐标系第一方向或第二方向坐标轴的角度。
以图7为例，车辆的当前坐标点Q0的位姿信息为(x1，y1，yaw1)，其中，x1为Q0在世界坐标系数X-O-Y的X轴上的坐标，y1为Q0在世界坐标系数X-O-Y的Y轴上的坐标，yaw1为切线v与Y轴的夹角。
可先根据轨迹距离与转弯半径计算从当前位置点到下一位置点的偏转角，再根据该偏转角得到下一位置点的角度值。该偏转角可为轨迹距离与转弯半径的比值，偏转角的计算方式可如式(6)所示：
Figure BDA0002753409250000211
其中，β为当前位置点到下一位置点的偏转角，即图7中Q0到Q1的偏转角β。下一位置点的角度值可为当前位置点的角度值与该偏转角之和。在确定下一位置点的角度值后，可根据当前位置点在世界坐标系中的坐标值计算下一位置点在世界坐标系中的坐标值，并将该下一位置点在世界坐标系中的坐标值及角度值作为下一位置点的位姿信息。
以图7为例，车辆的当前坐标点Q0的位姿信息为(x1，y1，yaw1)，下一位置点Q1的位姿信息可为(x2，y2，yaw2)，其中，yaw2＝yaw1+β，x2＝x1+R1*(sin(yaw2)-sin(yaw1))，y2＝y1+R1*(cos(yaw2)-cos(yaw1))。通过该计算方式，可以跟踪车辆从当前轨迹点下一轨迹点的行驶过程中各个位置点的位姿信息，使得跟踪的车辆位姿信息更为准确。
在车辆的自动泊车过程中，均可采用上述所描述的方式确定车辆的位姿信息，并基于生成的泊车轨迹控制车辆按照轨迹行驶，以使得车辆能够准确泊入目标车位中。
在本申请实施例中，可采用前视窗口纯跟踪算法对车辆的位姿信息进行实时跟踪，能够准确控制车辆控制生成的泊车轨迹行驶，保证车辆能够准确泊入目标车位中，提高了自动泊车过程中的准确性及灵敏性。
需要说明的是，本申请实施例中提供的自动泊车轨迹的生成方法既适用于图5A-图5F所示的垂直车位泊车场景，也适用于如图8所示的斜车位泊车场景。如图8所示，可基于车辆在自动泊车过程中的各个泊车规划阶段生成相应的泊车轨迹(图8中加粗且带键头的指示路径)，能够保证车辆准确泊入斜车位中，适用于各种泊车场景，满足用户的不同需求。
如图9所示，在一个实施例中，提供一种自动泊车轨迹的生成装置900，可适用于上述的电子设备，该自动泊车轨迹的生成装置900，可包括位姿获取模块910、阶段确定模块920、基准获取模块930及轨迹生成模块940。
位姿获取模块910，用于获取车辆当前的位姿信息。
阶段确定模块920，用于根据位姿信息确定车辆当前所处的泊车规划阶段。
基准获取模块930，用于获取泊车规划阶段对应的基准几何元素。
轨迹生成模块940，用于根据基准几何元素生成泊车轨迹，并控制车辆按照泊车轨迹行驶。
在一个实施例中，阶段确定模块920，还用于当车辆的位姿信息满足该泊车轨迹对应的到达条件，确定车辆进入下一泊车规划阶段，并继续通过基准获取模块930获取泊车规划阶段对应的基准几何元素。
在一个实施例中，上述自动泊车轨迹的生成装置900，还包括完成确定模块。
完成确定模块，用于当车辆的位姿信息满足目标位姿条件时，确定车辆完成泊车操作。
在本申请实施例中，根据车辆当前的位姿信息确定车辆当前所处的泊车规划阶段，可获取该泊车规划阶段对应的基准几何元素，并根据基准几何元素生成泊车轨迹，再控制车辆按照该泊车轨迹行驶，基于不同泊车规划阶段对应的基准几何元素生成各泊车规划阶段对应的泊车轨迹，能够减少生成泊车轨迹的计算量，且利用基准线、基准圆等基准几何元素生成的泊车轨迹具有连续的曲率，生成的泊车轨迹更为灵活，符合日常的驾驶习惯，提高了泊车轨迹的可执行性。
在一个实施例中，泊车规划阶段包括初始阶段，初始阶段对应的基准几何元素包括基准直线及第一基准圆，基准直线与第一基准圆相切，基准直线平行于世界坐标系的第一方向的坐标轴。
轨迹生成模块940，还用于根据基准直线生成第一轨迹，并控制车辆按照第一轨迹进行行驶，其中，第一轨迹为沿基准直线的直行前进轨迹，以及用于当车辆的位置到达第一基准圆与基准直线的第一切点时，确定车辆的位姿信息满足第一轨迹对应的到达条件。
在一个实施例中，泊车规划阶段还包括调整阶段，调整阶段对应的基准几何元素包括第一基准圆及第二基准圆，第一基准圆与第二基准圆相切。
轨迹生成模块940，还用于根据第一基准圆生成第二轨迹，并控制车辆按照第二轨迹进行行驶，第二轨迹为以第一切点为起点，沿第一基准圆的曲线前进轨迹，以及用于当车辆的位置到达第一基准圆与第二基准圆的第二切点时，确定车辆的位姿信息满足第二轨迹对应的到达条件。
在一个实施例中，泊车规划阶段还包括入库阶段，入库阶段对应的基准几何元素包括第二基准圆及目标位置线，目标位置线为与目标车位的短边垂直的中线，第二基准圆与目标位置线相切。
轨迹生成模块940，还用于根据第二基准圆及目标位置线生成第三轨迹，并控制车辆按照第三轨迹进行行驶，以及用于当车辆的后轴中心到目标位置线的距离小于第一距离阈值，且车辆的车身与目标位置线的夹角小于第一角度阈值时，确定车辆的位姿信息满足第三轨迹对应的到达条件。其中，第三轨迹包括第一子轨迹及第二子轨迹，第一子轨迹为以第二切点为起点，沿第二基准圆的曲线倒车轨迹，第二子轨迹为以第二基准圆与目标位置线的第三切点为起点，沿目标位置线的直线倒车轨迹。
在一个实施例中，第二基准圆的半径为车辆的后轴中心的最小转弯半径，第二基准圆的圆心到第一障碍物的第一距离大于车辆的头部外侧的最小转弯半径，第二基准圆的圆心到第二障碍物的第二距离小于后轴中心的最小转弯半径与车身一半宽度的差值；其中，第一障碍物为车辆转弯时靠近车辆外侧的障碍物，第二障碍物为车辆转弯时靠近车辆内侧的障碍物。
在一个实施例中，泊车规划阶段包括揉库阶段，揉库阶段对应的基准几何元素包括目标位置线，目标位置线为与目标车位的短边垂直的中线。
轨迹生成模块940，还用于根据目标位置线生成第四轨迹，并基于第四轨迹调整车辆的位置及姿态。
完成确定模块，还用于当车辆在调整后的后轴中心到目标位置线的距离小于第二距离阈值，且调整后的车身与目标位置线的夹角小于第二角度阈值时，确定车辆完成泊车操作。
在本申请实施例中，基于不同泊车规划阶段对应的基准几何元素生成各泊车规划阶段对应的泊车轨迹，能够减少生成泊车轨迹的计算量，且利用基准线、基准圆等基准几何元素生成的泊车轨迹具有连续的曲率，生成的泊车轨迹更为灵活，符合日常的驾驶习惯，提高了泊车轨迹的可执行性。
在一个实施例中，轨迹生成模块940，包括轨迹点获取单元、转角确定单元、行驶单元及位姿计算单元。
轨迹点获取单元，用于根据车辆所处的当前位置点确定车辆在泊车轨迹上的当前轨迹点，并获取当前轨迹点与下一轨迹点在泊车轨迹上的轨迹距离。
转角确定单元，用于根据轨迹距离确定当前前轮转角。
在一个实施例中，转角确定单元，还用于根据当前位置点及下一轨迹点计算车辆的转弯半径，根据转弯半径及轨迹距离确定车辆的目标前轮偏转角度，并将目标前轮偏转角度确定为当前前轮转角。
行驶单元，用于控制车辆按照当前前轮转角行驶预设距离到达下一位置点。
位姿计算单元，用于根据车辆在当前位置点的位姿信息及轨迹距离计算车辆在下一位置点的位姿信息。
在本申请实施例中，可采用前视窗口纯跟踪算法对车辆的位姿信息进行实时跟踪，能够准确控制车辆控制生成的泊车轨迹行驶，保证车辆能够准确泊入目标车位中，提高了自动泊车过程中的准确性及灵敏性。
图10为一个实施例中电子设备的结构框图。电子设备可以是车载终端、车载控制设备(如与车载终端建立通信连接的手机、平板电板、智能穿戴设备等)等电子设备。如图10所示，电子设备1000可以包括一个或多个如下部件：处理器1010、与处理器1010耦合的存储器1020，其中存储器1020可存储有一个或多个计算机程序，一个或多个计算机程序可以被配置为由一个或多个处理器1010执行，以实现如上述各实施例中所描述的方法。
处理器1010可以包括一个或者多个处理核。处理器1010利用各种接口和线路连接整个电子设备1000内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1020内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1020内的数据，执行电子设备1000的各种功能和处理数据。可选地，处理器1010可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1010可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1010中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器1020可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器1020可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1020可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备1000在使用中所创建的数据等。
可以理解地，电子设备1000可包括比上述结构框图中更多或更少的结构元件，例如，包括电源、输入按键、屏幕、Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)模块、蓝牙模块等，还可在此不进行限定。
本申请实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序被处理器执行时实现如上述各实施例中描述的方法。
本申请实施例公开一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可被处理器执行时实现如上述各实施例描述的方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等。
如此处所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括ROM、可编程ROM(Programmable ROM，PROM)、可擦除PROM(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除PROM(Electrically ErasablePROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(Static RAM，SRAM)、动态RAM(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据率SDRAM(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型SDRAM(Enhanced Synchronous DRAM，ESDRAM)、同步链路DRAM(Synchlink DRAM，SLDRAM)、存储器总线直接RAM(Rambus DRAM，RDRAM)及直接存储器总线动态RAM(DirectRambus DRAM，DRDRAM)。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物单元，即可位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或者部分，可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本申请的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。
以上对本申请实施例公开的一种自动泊车轨迹的生成方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种自动泊车轨迹的生成方法，其特征在于，包括：
获取车辆当前的位姿信息；
根据所述位姿信息确定所述车辆当前所处的泊车规划阶段；
获取所述泊车规划阶段对应的基准几何元素；
根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶之后，所述方法还包括：
当所述车辆的位姿信息满足所述泊车轨迹对应的到达条件，确定所述车辆进入下一泊车规划阶段；
将所述下一泊车规划阶段作为所述车辆当前所处的泊车规划阶段，并继续执行所述获取所述泊车规划阶段对应的基准几何元素，直至当所述车辆的位姿信息满足目标位姿条件时，确定所述车辆完成泊车操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述泊车规划阶段包括初始阶段，所述初始阶段对应的基准几何元素包括基准直线及第一基准圆，所述基准直线与所述第一基准圆相切，所述基准直线平行于世界坐标系的第一方向的坐标轴；
所述根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：
根据所述基准直线生成第一轨迹，并控制所述车辆按照所述第一轨迹进行行驶，其中，所述第一轨迹为沿所述基准直线的直行前进轨迹；
当所述车辆的位置到达所述第一基准圆与所述基准直线的第一切点时，确定所述车辆的位姿信息满足所述第一轨迹对应的到达条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述泊车规划阶段还包括调整阶段，所述调整阶段对应的基准几何元素包括所述第一基准圆及第二基准圆，所述第一基准圆与所述第二基准圆相切；
所述根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：
根据所述第一基准圆生成第二轨迹，并控制所述车辆按照所述第二轨迹进行行驶，所述第二轨迹为以所述第一切点为起点，沿所述第一基准圆的曲线前进轨迹；
当所述车辆的位置到达所述第一基准圆与所述第二基准圆的第二切点时，确定所述车辆的位姿信息满足所述第二轨迹对应的到达条件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述泊车规划阶段还包括入库阶段，所述入库阶段对应的基准几何元素包括所述第二基准圆及目标位置线，所述目标位置线为与目标车位的短边垂直的中线，所述第二基准圆与所述目标位置线相切；
所述根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：
根据所述第二基准圆及目标位置线生成第三轨迹，并控制所述车辆按照所述第三轨迹进行行驶，所述第三轨迹包括第一子轨迹及第二子轨迹，所述第一子轨迹为以所述第二切点为起点，沿所述第二基准圆的曲线倒车轨迹，所述第二子轨迹为以所述第二基准圆与所述目标位置线的第三切点为起点，沿所述目标位置线的直线倒车轨迹；
当所述车辆的后轴中心到所述目标位置线的距离小于第一距离阈值，且所述车辆的车身与所述目标位置线的夹角小于第一角度阈值时，确定所述车辆的位姿信息满足所述第三轨迹对应的到达条件。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第二基准圆的半径为所述车辆的后轴中心的最小转弯半径，所述第二基准圆的圆心到第一障碍物的第一距离大于所述车辆的头部外侧的最小转弯半径，所述第二基准圆的圆心到第二障碍物的第二距离小于所述后轴中心的最小转弯半径与车身一半宽度的差值；
其中，所述第一障碍物为所述车辆转弯时靠近车辆外侧的障碍物，所述第二障碍物为所述车辆转弯时靠近车辆内侧的障碍物。
7.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述泊车规划阶段包括揉库阶段，所述揉库阶段对应的基准几何元素包括目标位置线，所述目标位置线为与目标车位的短边垂直的中线；
所述根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：
根据所述目标位置线生成第四轨迹，并基于所述第四轨迹调整所述车辆的位置及姿态；
所述当所述车辆的位姿信息满足目标位姿条件时，确定所述车辆完成泊车操作，包括：
当所述车辆在调整后的后轴中心到所述目标位置线的距离小于第二距离阈值，且所述调整后的车身与所述目标位置线的夹角小于第二角度阈值时，确定所述车辆完成泊车操作。
8.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述泊车轨迹包括至少两个轨迹点，所述控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶，包括：
根据所述车辆所处的当前位置点确定所述车辆在所述泊车轨迹上的当前轨迹点，并获取所述当前轨迹点与下一轨迹点在所述泊车轨迹上的轨迹距离；
根据所述轨迹距离确定当前前轮转角；
控制所述车辆按照所述当前前轮转角行驶预设距离到达下一位置点；
根据所述车辆在所述当前位置点的位姿信息及所述轨迹距离计算所述车辆在所述下一位置点的位姿信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述轨迹距离确定当前前轮转角，包括：
根据所述当前位置点及下一轨迹点计算所述车辆的转弯半径；
根据所述转弯半径及轨迹距离确定所述车辆的目标前轮偏转角度，并将所述目标前轮偏转角度确定为当前前轮转角。
10.一种自动泊车轨迹的生成装置，其特征在于，包括：
位姿获取模块，用于获取车辆当前的位姿信息；
阶段确定模块，用于根据所述位姿信息确定所述车辆当前所处的泊车规划阶段；
基准获取模块，用于获取所述泊车规划阶段对应的基准几何元素；
轨迹生成模块，用于根据所述基准几何元素生成泊车轨迹，并控制所述车辆按照所述泊车轨迹行驶。
11.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1至9任一所述的方法。
12.一种车载终端，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1至9任一所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一所述的方法。
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