CN113492830B - 一种车辆泊车路径规划方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种车辆泊车路径规划方法及相关设备，具体可以应用于人工智能领域中的自动驾驶、自动泊车领域，该方法可包括：接收泊车请求，并响应于该泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径；根据目标车辆的方向盘角度变化率，将第一路径分为n段路径，并获取该n段路径的路径信息；根据该路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。本申请实施例应用在智能汽车、网联汽车、新能源汽车等上，可以规划泊车成功率较高的泊车路径，以控制车辆准确地泊车进车位。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆泊车路径规划方法及相关设备。
背景技术
随着私家车的数量增多，在日常生活中，停车场的规划往往是以最多停车数量来规划的，在停车时，新手司机往往会由于过于狭小的停车空间，而无法很好的控制车辆准确地停车进停车位。
现有的多数车型均配备了如：自动泊车辅助(APA)***的驾驶辅助工具协助规划泊车路线的泊车***，通过该***规划好泊车路线可以协助驾驶员进行泊车入库。还有如通过显示车位周边障碍物，协助驾驶员泊车的泊车***。但是，自动泊车辅助(APA)***规划出来的路径可控性往往较差，对泊车的初始姿态和泊车空间要求也较大。例如：需要车辆到达指定位置且在该位置时是一个固定的姿态时，才可以实现泊车入库；而在狭小空间下，由于在泊车时的空间狭小，导致车辆的可行域较少，在按照泊车路径行驶时，很有可能无法有效的将车辆泊车到达指定位置且在该位置时是一个固定的姿态，进而无法成功的泊车入库。又例如：在按照规划的泊车路径行驶时，需要车辆快速且频繁的转动方向盘，操作难度极大，车辆的可控性往往较差，进而导致无法实际控制车辆按照规划好的路径泊车入库。而仅仅显示车位周边障碍物的泊车***，往往会因为没有具体的泊车路线而导致泊车失败。
因此，如何规划泊车成功率较高的泊车路径，以控制车辆准确地泊车进车位，是亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种车辆泊车路径规划方法及相关设备，规划泊车成功率较高的泊车路径，以控制车辆准确地泊车进车位。
第一方面，本申请实施例提供了一种车辆泊车路径规划方法，可包括：
接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径；根据所述目标车辆的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
现有技术中规划出来的路径，可控性往往较差对泊车的初始姿态和泊车空间要求较大，往往会造成泊车失败，进而只能基于驾驶员的泊车经验才能成功泊车。而在本申请实施例中，当目标车辆响应于泊车请求，并规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径后，需要确定第一路径的可操作性，当第一路径不可操作时，说明目标车辆无法根据第一路径泊车至目标车位。其中，该可操作性度量函数f(path)可以用于描述第一路径是否不具有可操作性，当可操作性度量函数f(path)值越大，其第一路径的可操作性就越差，即自动驾驶时控制车辆的难度也越大。因此，为了用户的乘车体验和泊车体验，需要确定第一路径的可操作性度量函数f(path)小于预设阈值，以保证目标车辆在按照第一路径行驶时，顺利泊车。而且，当目标车辆无法按规划的第一路径泊车至目标车位的情况下，为了控制目标车辆准确地泊车进目标车位，提高泊车的成功率，还可以调整目标车辆的第一姿态至目标姿态，并基于调整后的所述目标姿态再次重新规划泊车路径。因此，以车辆的初始姿态和当前的泊车空间为前提规划出的泊车路径无法被实际操作时，可以调整目标车辆的第一姿态至车辆处于一个有利于泊车的姿态，再次规划泊车路径，多次规划泊车路径可以大大的提高车辆泊车的成功率，而且对泊车的初始姿态和泊车空间要求较低。又由于，所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，不小于所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角(例如，目标姿态可以是与目标车位正交，即，所述目标车辆与目标车位的夹角为90度)，所以，目标车辆基于调整后的姿态重新规划泊车路径，可以增加重新规划路径的可控性和可操作性，不需要在目标车辆到达指定位置且在该位置时是一个固定的姿态，才可以实现泊车入库，进而提高了泊车的成功率。
在一种可能的实现方式中，所述规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径，包括：将所述目标车辆的所述当前位置、所述目标车辆的所述第一姿态、所述目标车位的位置信息、障碍物位置信息中的多个做为约束条件，基于最优化方法获取所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位时所述泊车距离最短或所述换挡次数最少的泊车路径为所述第一路径。在本申请实施例中，通过最优化方式规划泊车路径，大大提高了目标车辆成功泊车至目标车位的概率。同时，通过最优化方法(如：粒子群算法)，可以从所述目标车辆泊车至所述目标车位时绝大多数的泊车路径中，搜索出泊车距离最短或所述换挡次数最少的泊车路径，以提高了目标车辆泊车至目标车位效率。
在一种可能的实现方式中，所述可操作性度量函数为：
其中，w1为所述每段路径的长度对应的权重系数、w2为所述每段路径中方向盘转动速度对应的权重系数、w3为所述每相邻两段路径之间所述方向盘角度的角度差对应的权重系数，w4为所述段数n对应的权重系数，θs，i为每段路径的起始点对应的方向盘角度，θe，i为每段路径的终止点对应的方向盘角度，li为每段路径的长度，lmin为所述目标车辆可移动的最小距离，χ(·)定义为
path为所述第一路径。在本申请实施例中，充分考虑了自动驾驶时控制车辆的可控度和乘客的乘坐喜好，通过n段路径中每段路径的长度li、每段路径中方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的多个确定第一路径的可操作性，有助于提高用户泊车时的乘车体验和泊车安全。
在一种可能的实现方式中，在所述函数值小于预设阈值的情况下，利用曲线、直线中的一个或多个组合的方式，基于几何规划方法将泊车起点和泊车终点连接起来，获得所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位的第二路径，其中，所述泊车起点为所述目标车辆的所述当前位置，所述泊车终点为所述目标车位的位置；所述在所述函数值小于预设阈值的情况下，调整所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，包括：在所述函数值小于预设阈值，且检测到所述目标车位的预设距离范围内存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物的情况下，调整所述第一姿态至所述目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。实施本申请实施例，当目标车辆无法按规划的第一路径泊车至目标车位的情况下，为了控制目标车辆准确地泊车进目标车位，提高泊车的成功率，还可以规划第二路径，第二路径是通过解析几何的方式规划的，将两个点通过符合阿克曼原理的曲线或直线连接起来，该方法规划出的泊车路径难度较低，比较好操作，有助于提高控制目标车辆泊车至目标车位的成功率。而当目标车辆检测到在目标车辆的预设距离范围内存在与第二路径距离小于第一距离的障碍物时，说明目标车辆实际也无法按所述第二路径泊车至所述目标车位，即，规划好的第二路径也不可操作。此时，为了高泊车的成功率，还可以调整目标车辆的第一姿态至目标姿态，并基于调整后的所述目标姿态再次重新规划泊车路径。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：若检测到所述目标车位的预设距离范围内不存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于所述第一距离的障碍物，控制所述目标车辆按照所述第二路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。在本申请实施例中，当第二路径中不存在与障碍物相碰撞的路径时，车辆泊车路径规划装置可以控制所述目标车辆按照所述第二路径行驶，以使所述目标车辆顺利泊车至所述目标车位中。
在一种可能的实现方式中，所述在所述函数值小于预设阈值的情况下，利用曲线、直线中的一个或多个组合的方式，基于几何规划方法将泊车起点和泊车终点连接起来，获得所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位的第二路径，包括：在所述函数值小于预设阈值的情况下，通过直线和/或圆弧将所述泊车起点与第一位置相连，其中，所述目标车辆在所述第一位置处以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位的过程中，所述目标车辆不与所述目标车位相碰；通过直线和/或圆弧，将所述第一位置与所述泊车终点连接；确定所述泊车起点与所述泊车终点之间的连接线为所述第二路径。在本申请实施例中，因为第一位置处可以以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位，所以将当前位置与第一位置通过符合阿克曼原理的曲线或直线连接起来，基于几何方式规划的第二路径，可以保证车辆的正常行驶；其次，通过曲线或直线及其组合的解析方式将泊车起点和终点连接起来，泊车路径也更为简单，可以更直观便捷的帮助控制车辆泊车至目标车位，有助于提升泊车的成功率。
在一种可能的实现方式中，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，包括：将所述目标车辆由所述当前位置通过直线和/或圆弧调整至预设的第二位置处，所述预设的第二位置与所述目标车位之间距离为所述第一距离；获取所述目标车辆由第二姿态调整至任意一个垂直姿态时，所述目标车辆处于所述任意一个垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离mmax，最近距离mmin，以及第一区间[mmin，mmax]，其中，所述第二姿态为所述目标车辆在所述预设的第二位置处的姿态，所述垂直姿态为所述目标车辆与所述目标车位正交的姿态；获取所述目标车辆处于任意一个预设垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离hmax，最近距离hmin，以及第二区间[hmin，hmax]，其中，所述目标车辆在所述任意一个预设垂直姿态处泊入所述目标车位的过程中，不与所述目标车位的所述预设距离范围内任意一个障碍物相碰；若确定所述第一区间与所述第二区间存在交集，则控制所述目标车辆调整至目标垂直姿态态后，基于所述目标垂直姿态重新规划所述泊车路径，其中，所述目标车辆调整至所述目标垂直姿态时的位置，处于所述第一区间与所述第二区间之间。在本申请实施例中，在无法通过第一路径和第二路径成功泊车时，首先将车辆利用车位空间进行车身调整至最大的调整程度，即距车位最近距离处，然后再将车辆提前调整至有利于泊车的位置，可以实现狭小空间下的路径规划。其中，第一区间[mmin，mmax]就是目标车辆调整至垂直状态时所能够达到的调整区间，第二区间[hmin，hmax]为目标车辆以垂直姿态能够泊入目标车位的泊入区间，判断所述目标车辆是否能够调整所述第二位置处的车辆姿态至垂直姿态，且是否能够以所述垂直姿态水平泊入所述目标车位，若目标车辆调整至垂直姿态后可以水平泊入目标车位，可以在调整车姿后通过重新规划的泊车路径水平泊车至目标车位；否则，目标车辆即使调整至垂直姿态后也不能够泊入目标车位，则不需要将目标车辆调整至垂直姿态，以提高调整车姿的效率，以及在调整车姿后重新泊车的成功率。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：若确定所述第一区间与所述第二区间不存在交集，检测所述目标车辆以所述第二姿态由所述预设的第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线，其中，所述第三位置与所述预设的第二位置之间的距离最远，且在所述目标车位的所述预设距离范围内存在与所述第三位置距离为所述第一距离的障碍物；若经过所述目标车位的中轴线，计算并对比第二距离和第三距离，所述第二距离为所述预设的第二位置与所述第三位置之间的距离，所述第三距离为所述预设的第二位置所述第一位置的距离；若所述第二距离大于或等于所述第三距离，通过直线规划控制所述目标车辆直线行驶至所述第一位置处后，重新规划所述泊车路径。在本申请实施例中，当所述目标车辆由所述第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，经过所述目标车位的中轴线时，其成功泊车至目标车位的概率要大于不经过所述目标车位的中轴线时的概率。其次，确定在第二位置处的目标车辆是否能够通过直线调整达到第一位置处。如果可以，将目标车辆直线行驶至所述第一位置处，重新规划所述泊车路径。因此，在调整目标车辆的姿态时，需要首先确定所述目标车辆由所述第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线；然后再根据目标车辆不同的调整方式，规划不同的泊车路径，进而提高目标车辆成功泊车至目标车位的概率。
在一种可能的实现方式中所述方法还包括：若不经过所述目标车位的中轴线，或所述第二距离小于所述第三距离，则通过圆弧规划将所述目标车辆调整至所述目标姿态后，重新规划所述泊车路径。在本申请实施例中，如果不经过所述目标车位的中轴线，或所述第二距离小于所述第三距离，直接通过圆弧规划将所述目标车辆的车姿调整至有利于下次泊车规划的目标姿态后，再重新规划并确定所述第二路径。有利于提高泊车的成功率，控制车辆准确地泊车进车位。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在所述函数值大于或等于所述预设阈值的情况下，控制所述目标车辆按照所述第一路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。在本申请实施例中，当车辆泊车路径规划装置确定所述第一路径可操作时，即函数值大于或等于所述预设阈值，需要控制所述目标车辆按照所述第一路径泊车至所述目标车位，使得目标车辆顺利泊车至目标车位。
第二方面，本申请实施例提供一种车辆泊车路径规划装置，其特征在于，包括：
第一规划单元，用于接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径；
获取单元，用于根据所述目标车辆的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；
调整单元，用于根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
在一种可能的实现方式中，所述第一规划单元，具体用于：将所述目标车辆的所述当前位置、所述目标车辆的所述第一姿态、所述目标车位的位置信息、障碍物位置信息中的多个做为约束条件，基于最优化方法获取所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位时所述泊车距离最短或所述换挡次数最少的泊车路径为所述第一路径。
在一种可能的实现方式中，所述可操作性度量函数为：
其中，w1为所述每段路径的长度对应的权重系数、w2为所述每段路径中方向盘转动速度对应的权重系数、w3为所述每相邻两段路径之间所述方向盘角度的角度差对应的权重系数，w4为所述段数n对应的权重系数，θs，i为每段路径的起始点对应的方向盘角度，θe，i为每段路径的终止点对应的方向盘角度，li为每段路径的长度，lmin为所述目标车辆可移动的最小距离，χ(·)函数定义为
path为所述第一路径，其中，i＝1,2…n。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第二规划单元，用于在所述函数值小于预设阈值的情况下，利用曲线、直线中的一个或多个组合的方式，基于几何规划方法将泊车起点和泊车终点连接起来，获得所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位的第二路径，其中，所述泊车起点为所述目标车辆的所述当前位置，所述泊车终点为所述目标车位的位置；所述调整单元，具体用于：在所述函数值小于预设阈值，且检测到所述目标车位的预设距离范围内存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物的情况下，调整所述第一姿态至所述目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第一控制单元，用于若检测到所述目标车位的预设距离范围内不存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于所述第一距离的障碍物，控制所述目标车辆按照所述第二路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。
在一种可能的实现方式中，所述第二规划单元，具体用于：在所述函数值小于预设阈值的情况下，通过直线和/或圆弧将所述泊车起点与第一位置相连，其中，所述目标车辆在所述第一位置处以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位的过程中，所述目标车辆不与所述目标车位相碰；通过直线和/或圆弧，将所述第一位置与所述泊车终点连接；确定所述泊车起点与所述泊车终点之间的连接线为所述第二路径。
在一种可能的实现方式中，所述调整单元，具体用于：将所述目标车辆由所述当前位置通过直线和/或圆弧调整至预设的第二位置处，所述预设的第二位置与所述目标车位之间距离为所述第一距离；获取所述目标车辆由第二姿态调整至任意一个垂直姿态时，所述目标车辆处于所述任意一个垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离mmax，最近距离mmin，以及第一区间[mmin，mmax]，其中，所述第二姿态为所述目标车辆在所述预设的第二位置处的姿态，所述垂直姿态为所述目标车辆与所述目标车位正交的姿态；获取所述目标车辆处于任意一个预设垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离hmax，最近距离hmin，以及第二区间[hmin，hmax]，其中，所述目标车辆在所述任意一个预设垂直姿态处泊入所述目标车位的过程中，不与所述目标车位的所述预设距离范围内任意一个障碍物相碰；若确定所述第一区间与所述第二区间存在交集，则控制所述目标车辆调整至目标垂直姿态态后，基于所述目标垂直姿态重新规划所述泊车路径，其中，所述目标车辆调整至所述目标垂直姿态时的位置，处于所述第一区间与所述第二区间之间。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：检测单元，用于若确定所述第一区间与所述第二区间不存在交集，检测所述目标车辆以所述第二姿态由所述预设的第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线，其中，所述第三位置与所述预设的第二位置之间的距离最远，且在所述目标车位的所述预设距离范围内存在与所述第三位置距离为所述第一距离的障碍物；计算单元，用于若经过所述目标车位的中轴线，计算并对比第二距离和第三距离，所述第二距离为所述预设的第二位置与所述第三位置之间的距离，所述第三距离为所述预设的第二位置所述第一位置的距离；第三规划单元，用于若所述第二距离大于或等于所述第三距离，通过直线规划控制所述目标车辆直线行驶至所述第一位置处后，重新规划所述泊车路径。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第四规划单元，用于若不经过所述目标车位的中轴线，或所述第二距离小于所述第三距离，则通过圆弧规划将所述目标车辆调整至所述目标姿态后，重新规划所述泊车路径。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第二控制单元，用于在所述函数值大于或等于所述预设阈值的情况下，控制所述目标车辆按照所述第一路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。
第三方面，本申请实施例提供一种智能车辆，其特征在于，包括处理器、存储器以及通信接口，其中，所述存储器用于存储信息发送车辆泊车路径规划程序代码，所述处理器用于调用所述车辆泊车路径规划程序代码来执行第一方面所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备中包括处理器，处理器被配置为支持该电子设备实现第一方面提供的车辆泊车路径规划方法中相应的功能。该电子设备还可以包括存储器，存储器用于与处理器耦合，其保存该电子设备必要的程序指令和数据。该电子设备还可以包括通信接口，用于该电子设备与其他设备或通信网络通信。
第五方面，本申请提供了一种泊车***，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行上述第一方面所述的方法。
第六方面，本申请提供了一种芯片***，该芯片***包括处理器，用于支持电子设备实现上述第一方面中所涉及的功能，例如，生成或处理上述第一方面车辆泊车路径规划方法中所涉及的信息。在一种可能的设计中，所述芯片***还包括存储器，所述存储器，用于保存数据发送设备必要的程序指令和数据。该芯片***，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。
第七方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。
第八方面，本申请实施例提供了一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序包括指令，当所述计算机程序被计算机执行时，使得所述计算机执行第一方面所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的一种车辆泊车路径规划***构架示意图。
图2A是本申请实施例提供的一种智能车辆002的功能框图。
图2B是本申请实施例提供的一种车辆泊车路径规划装置结构示意图。
图3A是本申请实施例提供的一种车辆泊车路径规划方法的流程示意图。
图3B是本申请实施例提供的一种第一路径示意图。
图3C是本申请实施例提供的另一种车辆泊车路径规划方法的流程示意图。
图3D是本申请实施例提供的一种调整目标车辆姿态的方法流程示意图。
图3E是本申请实施例提供的一种调整目标车辆姿态的场景示意图。
图3F是本申请实施例提供的一种目标车位中第一区间场景示意图。
图3G是本申请实施例提供的一种目标车位中第二区间场景示意图。
图3H是本申请实施例提供的一种目标车辆经过目标车位中轴线的场景示意图。
图3I是本申请实施例提供的一种在目标车辆直线调整至第一位置处再次泊车的场景示意图。
图3J是本申请实施例提供的一种通过多次圆弧规划将目标车辆调整至目标姿态的场景示意图。
图3K是本申请实施例提供的另一种目标车辆经过目标车位中轴线的场景示意图。
图3L是本申请实施例提供的一种在目标车辆不经过目标车位中轴线情况下调整车姿的场景示意图。
图3M是本申请实施例提供的一种人字型泊车方案示意图。
图3N是本申请实施例提供的一种第二路径示意图。
图4A是本申请实施例提供的一种目标车辆在应用场下的场景示意图。
图4B是本申请实施例提供的一种目标车辆在图4A所示应用场下的泊车车载屏幕示意图。
图4C是本申请实施例提供的另一种目标车辆在图4A所示应用场下的泊车车载屏幕示意图。
图4D是本申请实施例提供的又一种目标车辆在图4A所示应用场下的泊车车载屏幕示意图。
图4E是本申请实施例提供的一种目标车辆根据上述图4D所示泊车路径的泊车示意图。
图5是本申请实施例提供的另一种车辆泊车路径规划装置的结构示意图。
图6是本申请实施例提供的又一种车辆泊车路径规划装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行描述。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，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。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“***”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地***、分布式***和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它***交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
首先，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
(1)电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，电控单元是电子控制单元的简称。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成。
(2)世界坐标系，是***的绝对坐标系，在没有建立用户坐标系之前画面上所有点的坐标都是以该坐标系的原点来确定各自的位置的。
(3)阿克曼原理，,阿克曼原理曼原理的基本观点是:汽车在行驶(直线行驶和转弯行驶)中,每个车轮的运动轨迹,都必须完全符合它的自然运动轨迹,从而保证轮胎和地面间处于纯滚动而无滑移现象。阿克曼转向梯形是基于内外轮旋转中心相交的几何关系决定的.它表征的是车轮内外侧在瞬时状态的转向角大小关系。
其次，基于上述提出的技术问题以及本申请中对应的应用场景，也为了便于理解本申请实施例，下面先对本申请实施例所基于的其中一种车辆泊车路径规划***架构进行描述。
情况一，请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种车辆泊车路径规划***构架示意图。本申请中的车辆泊车路径规划***构架可以包括图1中的服务设备001和智能车辆002，还可以包括相关网络连接设备(图1中以接入网关003为例)，其中，服务设备001和智能车辆002可以通过网络通信，其中
服务设备001，该服务设备001可以是安装在车位旁边，采用专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communication，DSRC)，与车载单元(OBU，On Board Unit)进行通讯，实现车辆身份识别，速度检测等的服务装置；该服务设备001还可以是用于是一种通过快速获取、处理、分析和提取数据，以交互数据为基础，为第三方使用带来各种便利的服务设备。例如：后台服务器、云服务器、路侧单元等等。服务设备001在本申请中可以为目标车辆提供目标车位周围的障碍物分布地图，该障碍物分布地图可以包括车位的高精度坐标，同时还有准确的车位形状，并且车位周围的障碍物(如：车辆、路桩、路沿等)分布数据等，还可以包括每个车位旁边形式的车辆数据等也都含有。例如：当目标车辆确定目标车位准备泊车入库时，服务设备001可以向目标车辆发送所述目标车位的位置信息、障碍物的信息，还可以向目标车辆发送目标车位的大小信息、开口朝向信息，所述障碍物的信息包括障碍物位置信息(如：车目标车位预设范围内的静态事物和动态事物的位置信息)、障碍物大小信息以及动态事物的速度和曲率信息等等。
智能车辆002是通过车载传感***感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的汽车。智能汽车集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的高新技术综合体。其中，本申请中的智能车辆可以是主要依靠车内的以计算机***为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶目的的车辆，可以是拥有辅助驾驶***或者全自动驾驶***的智能车辆，还可以是轮式移动机器人等。当智能车辆002为拥有辅助驾驶***的智能车辆时且准备泊车入库时，智能车辆002可以接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划智能车辆002从当前位置泊车至目标车位的第一路径；根据所述智能车辆002的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述智能车辆002在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述智能车辆002处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述智能车辆002处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
情况二，车辆泊车路径规划***构架可以是智能车辆中的一个车载***，这个智能车辆可以通过车载传感***感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标地点的汽车；还可以是拥有辅助驾驶***或者全自动驾驶***的智能车辆、轮式移动机器人等。例如，该车载***可以接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径；根据所述目标车辆的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
可以理解的是，上述图1中的车辆泊车路径规划***架构只是本申请实施例中的一种示例性的实施方式，本申请实施例中的车辆泊车路径规划***架构包括但不仅限于以上车辆泊车路径规划***架构。
基于上述车辆泊车路径规划***架构，本申请实施例提供了一种应用于上述车辆泊车路径规划***架构中的智能车辆002，请参见图2A，图2A是本申请实施例提供的一种智能车辆002的功能框图。在一个实施例中，可以将智能车辆002配置为完全或部分地自动泊车模式。例如，智能车辆002可以在处于自动泊车模式中的同时控制自身，并且可通过人为操作来确定车辆及其周边环境的当前状态，确定周边环境中的至少一个其他车辆的可能行为，并确定该其他车辆执行可能行为的可能性相对应的置信水平，基于所确定的信息来控制智能车辆002。在智能车辆002处于自动泊车模式中时，可以将智能车辆002置为在没有和人交互的情况下操作。
智能车辆002可包括各种子***，例如行进***202、传感器***204、控制***206、一个或多个***设备208以及电源210、计算机***212和用户接口216。可选地，智能车辆002可包括更多或更少的子***，并且每个子***可包括多个元件。另外，智能车辆002的每个子***和元件可以通过有线或者无线互连。
行进***202可包括为智能车辆002提供动力运动的组件。在一个实施例中，行进***202可包括引擎218、能量源219、传动装置220和车轮/轮胎221。引擎218可以是内燃引擎、电动机、空气压缩引擎或其他类型的引擎组合，例如气油发动机和电动机组成的混动引擎，内燃引擎和空气压缩引擎组成的混动引擎。引擎218将能量源219转换成机械能量。
能量源219的示例包括汽油、柴油、其他基于石油的燃料、丙烷、其他基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能电池板、电池和其他电力来源。能量源219也可以为智能车辆002的其他***提供能量。
传动装置220可以将来自引擎218的机械动力传送到车轮221。传动装置220可包括变速箱、差速器和驱动轴。在一个实施例中，传动装置220还可以包括其他器件，比如离合器。其中，驱动轴可包括可耦合到一个或多个车轮221的一个或多个轴。
传感器***204可包括感测关于智能车辆002周边的环境的信息的若干个传感器。例如，传感器***204可包括定位***222(定位***可以是GPS***，也可以是北斗***或者其他定位***)、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)224、雷达226、激光测距仪228以及相机230。传感器***204还可包括被监视智能车辆002的内部***的传感器(例如，车内空气质量监测器、燃油量表、机油温度表等)。来自这些传感器中的一个或多个的传感器数据可用于检测对象及其相应特性(位置、形状、方向、速度等)。这种检测和识别是自主智能车辆002的安全操作的关键功能。
定位***222可用于估计智能车辆002的地理位置。例如：本申请中目标车辆的位置可以以车辆后轴中心所处的位置为车辆的位置。
IMU 224用于基于惯性加速度来感测智能车辆002的位置和朝向变化。在一个实施例中，IMU 224可以是加速度计和陀螺仪的组合。例如：IMU 224可以用于测量智能车辆002的曲率。
雷达226可利用无线电信号来感测智能车辆002的周边环境内的物体。在一些实施例中，除了感测物体以外，雷达226还可用于感测物体的速度和/或前进方向。
激光测距仪228可利用激光来感测智能车辆002所位于的环境中的物体。在一些实施例中，激光测距仪228可包括一个或多个激光源、激光扫描器以及一个或多个检测器，以及其他***组件。
相机230可用于捕捉智能车辆002的周边环境的多个图像。相机230可以是静态相机或视频相机。
控制***206为控制智能车辆002及其组件的操作。控制***206可包括各种元件，其中包括转向***232、油门234、制动单元236、计算机视觉***240、路线控制***242以及障碍物避免***244。
转向***232可操作来调整智能车辆002的前进方向。例如在一个实施例中可以为方向盘***，可以用于方向盘转动的角度。
油门234用于控制引擎218的操作速度并进而控制智能车辆002的速度。
制动单元236用于控制智能车辆002减速。制动单元236可使用摩擦力来减慢车轮221。在其他实施例中，制动单元236可将车轮221的动能转换为电流。制动单元236也可采取其他形式来减慢车轮221转速从而控制智能车辆002的速度。
计算机视觉***240可以操作来处理和分析由相机230捕捉的图像以便识别智能车辆002周边环境中的物体和/或特征。所述物体和/或特征可包括交通信号、道路边界和障碍物。计算机视觉***240可使用物体识别算法、运动中恢复结构(Structure fromMotion，SFM)算法、视频跟踪和其他计算机视觉技术。在一些实施例中，计算机视觉***240可以用于为环境绘制地图、跟踪物体、估计物体的速度等等。
路线控制***242用于确定智能车辆002的行驶路线。在一些实施例中，路线控制***242可结合来自传感***204、GPS 222和一个或多个预定地图的数据以为智能车辆002确定行驶路线。
障碍物避免***244用于识别、评估和避免或者以其他方式越过智能车辆002的环境中的潜在障碍物。
当然，在一个实例中，控制***206可以增加或替换地包括除了所示出和描述的那些以外的组件。或者也可以减少一部分上述示出的组件。
智能车辆002通过***设备208与外部传感器、其他车辆、其他计算机***或用户之间进行交互。***设备208可包括无线通信***246、车载电脑248、麦克风250和/或扬声器252。
在一些实施例中，***设备208提供智能车辆002的用户与用户接口216交互的手段。例如，车载电脑248可向智能车辆002的用户提供信息。用户接口216还可操作车载电脑248来接收用户的输入。车载电脑248可以通过触摸屏进行操作。在其他情况中，***设备208可提供用于智能车辆002与位于车内的其它设备通信的手段。例如，麦克风250可从智能车辆002的用户接收音频(例如，语音命令或其他音频输入)。类似地，扬声器252可向智能车辆002的用户输出音频。
无线通信***246可以直接地或者经由通信网络来与一个或多个设备无线通信。例如，无线通信***246可使用3G蜂窝通信，例如CDMA、EVD0、GSM/GPRS，或者4G蜂窝通信，例如LTE。或者5G蜂窝通信。无线通信***246可利用WiFi与无线局域网(wireless localarea network，WLAN)通信。在一些实施例中，无线通信***246可利用红外链路、蓝牙或ZigBee与设备直接通信。其他无线协议，例如：各种车辆通信***，例如，无线通信***246可包括一个或多个专用短程通信(dedicated short range communications，DSRC)设备，这些设备可包括车辆和/或路边台站之间的公共和/或私有数据通信。
电源210可向智能车辆002的各种组件提供电力。在一个实施例中，电源210可以为可再充电锂离子或铅酸电池。这种电池的一个或多个电池组可被配置为电源为智能车辆002的各种组件提供电力。在一些实施例中，电源210和能量源219可一起实现，例如一些全电动车中那样。
智能车辆002的部分或所有功能受计算机***212控制。计算机***212可包括至少一个处理器213，处理器213执行存储在例如数据存储装置214这样的非暂态计算机可读介质中的指令215。计算机***212还可以是采用分布式方式控制智能车辆002的个体组件或子***的多个计算设备。
处理器213可以是任何常规的处理器，诸如商业可获得的处理器CPU。替选地，该处理器可以是诸如ASIC或其它基于硬件的处理器的专用设备。尽管图2A功能性地图示了处理器、存储器、和在相同块中的计算机120的其它元件，但是本领域的普通技术人员应该理解该处理器、计算机、或存储器实际上可以包括可以或者可以不存储在相同的物理外壳内的多个处理器、计算机、或存储器。例如，存储器可以是硬盘驱动器或位于不同于计算机120的外壳内的其它存储介质。因此，对处理器或计算机的引用将被理解为包括对可以或者可以不并行操作的处理器或计算机或存储器的集合的引用。不同于使用单一的处理器来执行此处所描述的步骤，诸如转向组件和减速组件的一些组件每个都可以具有其自己的处理器，所述处理器只执行与特定于组件的功能相关的计算。
在此处所描述的各个方面中，处理器可以位于远离该车辆并且与该车辆进行无线通信。在其它方面中，此处所描述的过程中的一些在布置于车辆内的处理器上执行而其它则由远程处理器执行，包括采取执行单一操纵的必要步骤。
在一些实施例中，数据存储装置214可包含指令215(例如，程序逻辑)，指令215可被处理器213执行来执行智能车辆002的各种功能，包括以上描述的那些功能。数据存储装置224也可包含额外的指令，包括向推进***202、传感器***204、控制***206和***设备208中的一个或多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或对其进行控制的指令。
除了指令215以外，数据存储装置214相当于存储器，还可存储数据，例如道路地图、路线信息，车辆的位置、方向、速度以及其它这样的车辆数据，以及其他信息。这种信息可在智能车辆002在自主、半自主和/或手动模式中操作期间被智能车辆002和计算机***212使用。例如：所述目标车辆的位置信息、所述目标车辆的当前姿态、所述目标车位的位置信息、所述障碍物位置信息中的多个。
用户接口216，用于向智能车辆002的用户提供信息或从其接收信息。可选地，用户接口216可包括在***设备208的集合内的一个或多个输入/输出设备，例如无线通信***246、车车在电脑248、麦克风250和扬声器252。
计算机***212可基于从各种子***(例如，行进***202、传感器***204和控制***206)以及从用户接口216接收的输入来控制智能车辆002的功能。例如，计算机***212可利用来自控制***206的输入以便控制转向单元232来避免由传感器***204和障碍物避免***244检测到的障碍物。在一些实施例中，计算机***212可操作来对智能车辆002及其子***的许多方面提供控制。
可选地，上述这些组件中的一个或多个可与智能车辆002分开安装或关联。例如，数据存储装置214可以部分或完全地与智能车辆002分开存在。上述组件可以按有线和/或无线方式来通信地耦合在一起。
可选地，上述组件只是一个示例，实际应用中，上述各个模块中的组件有可能根据实际需要增添或者删除，图2A不应理解为对本申请实施例的限制。
在准备泊车入库的自动驾驶或半自动驾驶汽车，如上面的智能车辆002，可以识别其周围环境内的物体以确定对当前速度的调整。所述物体可以是其它车辆、交通控制设备、或者其它类型的物体。在一些示例中，可以独立地考虑每个识别的物体，并且基于物体的各自的特性，诸如它的当前速度、加速度、与车辆的间距等，可以用来确定自动驾驶汽车所要调整的速度。
可选地，自动驾驶汽车智能车辆002或者与自动驾驶智能车辆002相关联的计算设备(如图2A的计算机***212、计算机视觉***240、数据存储装置214)可以基于所识别的物体的特性和周围环境的状态(例如，周围障碍物、车位的形状、车位的大小等等)来预测所述识别的物体的行为。可选地，每一个所识别的物体都依赖于彼此的行为，因此还可以将所识别的所有物体全部一起考虑来预测单个识别的物体的行为。智能车辆002能够基于预测的所述识别的物体的行为来调整它的速度和泊车路线。换句话说，自动驾驶汽车能够基于所预测的物体的行为来确定车辆将需要调整到(例如，加速、减速、或者停止)稳定状态。在这个过程中，也可以考虑其它因素来确定智能车辆002的速度和行驶路径，诸如，智能车辆002在行驶的道路中的横向位置、道路的曲率、静态和动态物体的接近度等等。
除了提供调整智能车辆002的速度的指令之外，计算设备还可以提供修改智能车辆002的转向角的指令，以使得自动驾驶汽车遵循给定的轨迹和/或维持与自动驾驶汽车附近的物体(例如，道路上的相邻车道中的轿车)的安全横向和纵向距离。
上述智能车辆002可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、和手推车等，本申请实施例不做特别的限定。
可以理解的是，图2A中的智能车辆功能图只是本申请实施例中的一种示例性的实施方式，本申请实施例中的智能车辆包括但不仅限于以上结构。
请参考附图2B，图2B是本申请实施例提供的一种车辆泊车路径规划装置结构示意图，应用于上述图2A中，相当于图2A所示的计算机***212，可以包括处理器203，处理器203和***总线205耦合。处理器203可以是一个或者多个处理器，其中每个处理器都可以包括一个或多个处理器核。存储器235可以存储相关数据信息，存储器235和***总线205耦合。显示适配器(video adapter)207，显示适配器可以驱动显示器209，显示适配器207和***总线205耦合。***总线205通过总线桥201和输入输出(I/O)总线213耦合。I/O接口215和I/O总线耦合。I/O接口215和多种I/O设备进行通信，比如输入设备217(如：键盘，鼠标，触摸屏等)，多媒体盘(media tray)221,(例如，CD-ROM，多媒体接口等)。收发器223(可以发送和/或接受无线电通信信号)，摄像头255(可以捕捉景田和动态数字视频图像)和外部USB接口225。其中，可选地，和I/O接口215相连接的接口可以是USB接口。
其中，处理器203可以是任何传统处理器，包括精简指令集计算(“RISC”)处理器、复杂指令集计算(“CISC”)处理器或上述的组合。可选地，处理器可以是诸如专用集成电路(“ASIC”)的专用装置。可选地，处理器203可以是神经网络处理器或者是神经网络处理器和上述传统处理器的组合。例如：处理器203可以接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划智能车辆002从当前位置泊车至目标车位的第一路径；根据所述智能车辆002的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息；根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述智能车辆002在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。
可选地，在本文所述的各种实施例中，计算机***212可位于远离自动驾驶车辆的地方，并且可与自动驾驶车辆进行无线通信。在其它方面，本文所述的一些过程在设置在自动驾驶车辆内的处理器上执行，其它由远程处理器执行，包括采取执行单个操纵所需的动作。
计算机***212可以通过网络接口229和软件部署服务器(deploying server)249通信。网络接口229是硬件网络接口，比如，网卡。网络(Network)227可以是外部网络，比如因特网，也可以是内部网络，比如以太网或者虚拟私人网络(VPN)。可选地，网络227还可以是无线网络，比如WiFi网络，蜂窝网络等。
收发器223(可以发送和/或接受无线电通信信号)，可以通过不限于第二代移动通信网络(2th generation mobile networks，2G)、3G、4G、5G等各种无线通信方式，也可以是DSRC技术，或者长时间演进-车辆技术(Long Term Evolution-Vehicle，LTE-V)等，其主要功能是接收外部设备发送的信息数据，并将该车辆在目标路段行驶时信息数据发送回给外部设备进行存储分析。
硬盘驱动接口231和***总线205耦合。硬件驱动接口231和硬盘驱动器233相连接。***内存235和***总线205耦合。运行在***内存235的数据可以包括计算机***212的操作***237和应用程序243。
存储器235和***总线205耦合。例如，本申请中存储器235可以用于将通行目标路段车辆的行驶信息按照一定格式存储在存储器中。
***内存241包括操作***，该操作***用于管理存储器、文件、外设和***资源的那些部分组成。直接与硬件交互，操作***内核通常运行进程，并提供进程间的通信，提供CPU时间片管理、中断、内存管理、IO管理等等。
操作***OS包括壳层Shell和内核(kernel)。Shell是介于使用者和操作***之内核(kernel)间的一个接口。shell是操作***最外面的一层。shell管理使用者与操作***之间的交互：等待使用者的输入；向操作***解释使用者的输入；并且处理各种各样的操作***的输出结果。
应用程序243包括控制汽车自动泊车相关的程序，比如，管理自动泊车的汽车和周边障碍物交互的程序，控制自动泊车汽车路线或者速度的程序，控制自动泊车汽车和车位旁边服务设备交互的程序。应用程序243也存在于软件部署服务器249的***上。在一个实施例中，在需要执行应用程序247时，计算机***212可以从软件部署服务器249下载应用程序243。例如：应用程序243可以响应于所述泊车请求，规划智能车辆002从当前位置泊车至目标车位的第一路径；根据所述智能车辆002的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述智能车辆002在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述智能车辆002处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述智能车辆002处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
传感器253通过I/O接口215和计算机***212关联，相当于上述图2A中的传感器***。传感器253用于探测计算机***212周围的环境。举例来说，传感器253可以探测动态物体，其他汽车，障碍物和车位等，进一步传感器还可以探测上述动态物体，其他汽车，障碍物和车位等物体周围的环境，比如：动态物体周围的环境，例如，动态物体的速度和位置等。可选地，如果计算机***212位于自动泊车的汽车上，传感器可以是摄像头，红外线感应器，化学检测器，麦克风，收发器等。
基于图1提供的车辆泊车路径规划***架构，以及图2B提供的应用于智能车辆的车辆泊车路径规划装置结构示意图，结合本申请中提供的车辆泊车路径规划方法，对本申请中提出的技术问题进行具体分析和解决。
请参考附图3A，图3A是本申请实施例提供的一种车辆泊车路径规划方法的流程示意图，该方法可应用于上述图1中所述的车辆泊车路径规划***架构中，其中，车辆泊车路径规划装置可以用于支持并执行图3A中所示的方法流程步骤S301-步骤S304。该方法可以包括以下步骤S301-步骤S304。
步骤S301：接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径。
具体地，车辆泊车路径规划装置可以接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径。其中，车辆泊车路径规划装置在接收泊车请求后，需要响应于所述泊车请求，规划第一路径，以便目标车辆顺利泊车。
可选的，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径，包括：车辆泊车路径规划装置可以将所述目标车辆的所述当前位置、所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态、所述目标车位的位置信息、障碍物位置信息中的多个做为约束条件，基于最优化方法获取所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位时所述泊车距离最短或所述换挡次数最少的泊车路径为所述第一路径。例如：请参考附图3B，图3B是本申请实施例提供的一种第一路径示意图。如图3B所示，通过最优化方法(如：粒子群算法)，确定泊车距离最短或所述换挡次数最少的泊车路径，该方法可以搜索出所述目标车辆泊车至所述目标车位时大多数的泊车路径中，泊车距离最短或所述换挡次数最少的泊车路径，以方便目标车辆泊车至目标车位，然后通过控制目标车辆按照所述第一路径行驶。需要说明的是，所述障碍物位置信息包括：多个障碍物分别对应的位置信息、对应的体积信息中的一个或多个；所述目标车辆的第一姿态为在当前位置处所述目标车辆相对于所述目标车位的姿态。
可选的，在规划第一路径之前，所述接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，包括，接收泊车请求，根据该泊车请求获取传感器信息，其中，所述传感器信息包括目标车辆的当前位置，目标车位的宽度，目标车位的长度，目标车位的位置，泊车空间大小，以及泊车空间内的所有障碍物位置信息中的一个或多个。
在一种可能的实施方式中，请参考附图3C，图3C是本申请实施例提供的另一种车辆泊车路径规划方法的流程示意图。如图3C所示，首先接收到驾驶员的泊车请求200；接收传感器模块的传感器数据300，其中传感器模块可由视觉/超声波/融合和车载定位传感器组成，传感器数据包括：车身位置、本车当前运动信息、泊车的目标车位以及目标车位预设距离范围内的所有障碍物的位置信息等等，可以用于泊车路径规划。然后根据传感器数据300规划第一路径400，如果规划失败说明当前位置无有效泊车路径，否则判断规划的路径是否具有可操作性500，用于评估路径是否可操作。当满足可操作条件时，则由执行器执行所规划的路径600，控制目标车辆按照第一路径行驶，否则继续规划第二路径700。如果第二路径规划成功，则将路径由600执行，否则调整车姿，重新规划路径。
步骤S302：根据目标车辆的方向盘角度变化率，将第一路径分为n段路径，并获取n段路径的路径信息。
具体地，车辆泊车路径规划装置可以根据所述目标车辆的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数。该路径信息可以用于确定第一路径是否可操作，当第一路径可操作时，目标车辆可以按照第一路径从当前位置泊车至目标车位；当第一路径不可操作时，目标车辆不能按照第一路径行驶，或者不能按照第一路径从当前位置泊车至目标车位。
步骤S303：根据路径信息，计算第一路径的可操作性度量函数的函数值。
具体地，车辆泊车路径规划装置根据路径信息，计算第一路径的可操作性度量函数的函数值。该可操作性度量函数f(path)可以用于描述第一路径是否不具有可操作性，当可操作性度量函数f(path)值越大，其第一路径的可操作性就越差。当第一路径具有可操作性时，目标车辆可以按照第一路径行驶，实现泊车入库；当第一路径不具有可操作性时，目标车不能按照该第一路径行驶。其中，当所述可操作性度量函数的函数值小于预设阈值时，所述第一路径可操作，否则，所述第一路径不可操作。因此，为了用户的乘车体验和泊车体验，需要确定第一路径的可操作性度量函数f(path)小于预设阈值，以保证目标车辆在按照第一路径行驶时，顺利泊车。而且，当第一路径不满足可操作性时，再次规划路径，再次规划的路径可以提高成功泊车至目标车位的概率。可以理解的是，该预设阈值的设置可以与驾驶员和/或乘客的喜好有关。例如：年轻的驾驶员所对应的预设阈值可能要大于年老的驾驶员所对应的预设阈值。
其中，若所述目标车辆无法执行所述第一路径，则所述第一路径不可操作；若所述目标车辆可以执行所述第一路径，则所述第一路径可操作。需要说明的是，当第一路径中存在一个路径的长度和曲率大小超过车辆在每启动一次所行驶的最小距离和最大曲率时，即可认为该第一路径不可操作。例如：一辆小轿车启动一次所行使的最小距离是0.21m，最大曲率为A。若第一路径中任何一处的曲率大于A，或者最小行驶距离小于0.21m，即可认为目标车辆无法执行所述第一路径，则该第一路径具有不可操作性。
可选的，所述可操作性度量函数f(path)可以为：
其中，w1为所述每段路径的长度对应的权重系数、w2为所述每段路径中方向盘转动速度对应的权重系数、w3为所述每相邻两段路径之间所述方向盘角度的角度差对应的权重系数，w4为所述段数n对应的权重系数，θs,i为每段路径的起始点对应的方向盘角度，θe，i为每段路径的终止点对应的方向盘角度，li为每段路径的长度，lmin为所述目标车辆可移动的最小距离，χ(·)定义为
需要说明的是，可操作性度量函数f(path)越大，其可操作性就越差。其中，可操作性度量函数f(path)中第一部分
为第一路径path每段长度路径的长度惩罚值，当长度小于一定阈值lmin时，即，每段长度路径的长度惩罚值越大，该段路径的可操作性越低。第二部分
为第一路径path的每一段路径中方向盘转动速度的惩罚值，当方向盘转动速度越大，其对应的惩罚值也就越大，进而可操作性就越低。其原因在于，在半自动泊车过程中，当方向盘转到越快时，车辆操作难度就越大，该路段的可操作性越差，可以理解的是，当无人驾驶时，该方向盘的转动速度越大，转动方向的变动频率越频繁，其控制车辆的难度也就越大，即车辆的可控性也就越低。第三部分
为第一路径path中每相邻两段路径之间方向盘的角度差，即，为瞬时方向盘的转动的惩罚值，需要说明的是，当相邻两段路径的角度越大时，其曲率变化率也越大，目标车辆内的乘客的乘坐体验也越差，故方向盘的转动的惩罚值越大。第四部分w4n为第一路径path段数的惩罚值，当段数越多时，说明目标车辆泊车至目标车位的操作也就越多，过多的操作步骤，和越长的泊车时间，容易使得乘客的乘坐体验差。因此当段数越多时，第一路径path段数的惩罚值也越大，即，其可操作性也越差。该可操作性度量函数f(path)充分考虑了驾驶员的驾驶习惯、目标车辆的可控性和乘客的乘坐喜好，有助于提高用户泊车时的乘车体验和泊车安全。
可选的，若所述第一路径不存在，则确定所述第一路径不可操作，需要将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。需要说明的是，当车辆泊车路径规划装置无法根据所述目标车辆的所述当前位置、所述目标车辆的所述第一姿态、所述目标车位的位置信息、障碍物位置信息中的多个，确定的所述目标车辆泊车至所述目标车位时所述泊车距离最短或所述换挡次数最少的第一路径时，则第一路径不存在，进而此时第一路径不具有可操作性，需要重新规划并确定泊车路径，以保证目标车辆在第一姿态下能够顺利泊车。
可选的，在所述函数值大于或等于所述预设阈值的情况下，控制所述目标车辆按照所述第一路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。当车辆泊车路径规划装置确定所述第一路径可操作，即，函数值大于或等于所述预设阈值时，需要控制所述目标车辆按照所述第一路径泊车至所述目标车位，使得目标车辆顺利泊车至目标车位。
步骤S304：在函数值小于预设阈值的情况下，将目标车辆在当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于目标姿态重新规划泊车路径。
具体地，车辆泊车路径规划装置在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。其中，由于目标车辆无法执行所述第一路径，则车辆泊车路径规划装置需要调整所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态至目标姿态，并基于调整后的所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，大于或等于处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。即，所述目标车辆在所述第一姿态时、所述目标车辆与所述目标车位长边的夹角不大于所述目标车辆在所述目标姿态时、所述目标车辆与所述目标车位长边的夹角，所述第一路径和所述第二路径均属于所述泊车路径。当第一路径和第二路径均无法实现目标车辆泊车至目标车位时，说明目标车辆的第一姿态无法很好的泊车，需要调整所述目标车辆的第一姿态后，再次重新规划泊车路径。同时，为了下次泊车路径规划的顺利，需要提前调整目标车辆的姿态以使车辆可以更好的泊车至目标车位。例如：目标车辆处于与目标车位正交的情况下，目标车辆可以更好的泊车至目标车位。可以理解的，目标姿态对应的车辆的可行域要大于第一姿态车辆的可行域，所述目标车位为垂直车位。其中，可行域是指目标车辆周围目标车辆可以行驶的区域。
请参考附图3D，图3D是本申请实施例提供的一种调整目标车辆姿态的方法流程示意图，如图3D所示，若存在，通过直线调整710和圆弧调整720则调整目标车辆的第一姿态，直线调整710使得泊入过程中能够尽量利用车位内的空间，而圆弧调整720则使得在不碰车位角点和障碍物(如：边界)的前提下尽量入库；人字形泊车规划730根据上一步调整后的车辆位置，判断在不碰撞障碍物的前提下是否可以进行人字型泊车规划。如果可以，则规划成功并输出路径。否则，再由‘人’字型泊车规划740在720调整后的车辆位置下，再次进行姿态调整和泊车规划。如果成功，则输出规划的路径，否则，路径规划不成功，重新进行泊车规划前的姿态调整。其中，结合车辆运动特性和720调整后的位置，判断目标车辆是否可以过中轴线750。如果不可以过中轴线，可以由‘人’字型调整路径761进行‘人’字形规划调整。否则，可以由调整路径762进行直线或人字型规划调整。需要说明的是，直线调整710和圆弧调整720的调整顺序、组合方式、调整次数均不作具体的限定。
在一种可能的实现方式中，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，包括：将所述目标车辆由所述当前位置通过直线和/或圆弧调整至预设的第二位置处，所述预设的第二位置与所述目标车位之间距离为所述第一距离；获取所述目标车辆由第二姿态调整至任意一个垂直姿态时，所述目标车辆处于所述任意一个垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离mmax，最近距离mmin，以及第一区间[mmin，mmax]，其中，所述第二姿态为所述目标车辆在所述预设的第二位置处的姿态，所述垂直姿态为所述目标车辆与所述目标车位正交的姿态；获取所述目标车辆处于任意一个预设垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离hmax，最近距离hmin，以及第二区间[hmin，hmax]，其中，所述目标车辆在所述任意一个预设垂直姿态处泊入所述目标车位的过程中，不与所述目标车位的所述预设距离范围内任意一个障碍物相碰；若确定所述第一区间与所述第二区间存在交集，则控制所述目标车辆调整至目标垂直姿态态后，基于所述目标垂直姿态重新规划所述泊车路径，其中，所述目标车辆调整至所述目标垂直姿态时的位置，处于所述第一区间与所述第二区间之间。
在无法通过第一路径和第二路径成功泊车时，首先将车辆利用车位空间进行车身调整至最大的调整程度，即距车位最近距离处，然后再将车辆提前调整至有利于泊车的位置，可以实现狭小空间下的路径规划。其中，第一区间[mmin，mmax]就是目标车辆调整至垂直状态时所能够达到的调整区间，第二区间[hmin，hmax]为目标车辆以垂直姿态能够泊入目标车位的泊入区间，判断所述目标车辆是否能够调整所述第二位置处的车辆姿态至垂直姿态，且是否能够以所述垂直姿态水平泊入所述目标车位，若目标车辆调整至垂直姿态后可以水平泊入目标车位，可以在调整车姿后通过重新规划的泊车路径水平泊车至目标车位；否则，目标车辆即使调整至垂直姿态后也不能够泊入目标车位，则不需要将目标车辆调整至垂直姿态。请参考附图3E，图3E是本申请实施例提供的一种调整目标车辆姿态的场景示意图，如图3E所示，将所述目标车辆由所述当前位置通过直线和/或圆弧调整至预设的第二位置处，所述预设的第二位置与所述目标车位的预设角点之间距离为所述第一距离。需要说明的是，预设的第二位置为目标车辆在泊车至目标车位的过程中，距离目标车位最近的一个位置，其中，预设角点为所述目标车位的车位开口处两角点中，在目标车辆泊车过程中第一个与目标车辆的距离为第一距离的角点(即，目标车辆通过圆弧或直线倒车与目标车位最接近的时候)。如图3E所示，角点1相比于角点2，与目标车辆的车尾处更接近，即，角点1在目标车辆通过直线和/或圆弧调整的泊车过程中，与目标车辆的距离更快的达到第一距离，因此，预设角点为角点1。因此，在无法通过第一路径和第二路径成功泊车时，首先将车辆利用车位空间进行车身调整至最大的调整程度，即距车位最近距离处，然后在通过其他方式规划，将车辆提前调整至有利于泊车的位置，以实现狭小空间下的路径规划。
其中，请参考附图3F，图3F是本申请实施例提供的一种目标车位中第一区间场景示意图。如图3F所示，假若所述目标车辆由所述第二位置处，调整至任意一个与所述目标车位正交的垂直姿态的情况下，第一区间为所述目标车辆在所述垂直姿态时所能达到的与所述目标车位之间的最远距离mmax，最近距离mmin组成的区间，其中，目标车辆在调整过程中不触碰任何所述障碍物和/或所述目标车位。请参考附图3G，图3G是本申请实施例提供的一种目标车位中第二区间场景示意图，如图3G所示，假若所述目标车辆已经处于垂直姿态，所述目标车辆能够以该垂直姿态泊入所述目标车位的情况下，第二区间为所述目标车辆处于垂直姿态时所能达到的与所述目标车位之间的最远距离hmax，最近距离hmin组成的区间。其中，所述目标车辆能够以该垂直姿态泊入所述目标车位的过程中，不触碰任何所述障碍物和/或所述目标车位。因此，第一区间为目标车辆调整至垂直姿态时所能够达到的区间，第二区间为目标车辆能够以垂直姿态泊入目标车位时，垂直姿态时的目标车辆所处的区间。若第一区间和第二区间存在交集，证明目标车辆调整至垂直姿态后可以泊入目标车位；否则，目标车辆即使调整至垂直姿态后也不能够泊入目标车位。所以需要通过判断第一区间与第二区间是否存在交集，以提高调整车姿的效率，以及在调整车姿后重新泊车的成功率。
在一种可能实现的方式中，若确定所述第一区间与所述第二区间不存在交集，检测所述目标车辆以所述第二姿态由所述预设的第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线，其中，所述第三位置与所述预设的第二位置之间的距离最远，且在所述目标车位的所述预设距离范围内存在与所述第三位置距离为所述第一距离的障碍物；若经过所述目标车位的中轴线，计算并对比第二距离和第三距离，所述第二距离为所述预设的第二位置与所述第三位置之间的距离，所述第三距离为所述预设的第二位置所述第一位置的距离；若所述第二距离大于或等于所述第三距离，通过直线规划控制所述目标车辆直线行驶至所述第一位置处后，重新规划所述泊车路径。
若第一区间和第二区间不存在交集，目标车辆不能调整至垂直姿态，或目标车辆即使调整至垂直姿态后也不能够泊入目标车位，则需要重新调整车姿。可以理解的是，当所述目标车辆由所述第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，经过所述目标车位的中轴线时，其成功泊车至目标车位的概率要大于不经过所述目标车位的中轴线时的概率。因此，在调整目标车辆的姿态时，需要首先确定所述目标车辆由所述第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线；然后再根据目标车辆不同的调整方式，规划不同的泊车路径，进而提高目标车辆成功泊车至目标车位的概率。其中，所述第三位置与所述预设的第二位置之间的距离最远，且在所述目标车位的所述预设距离范围内存在与所述第三位置距离为所述第一距离的障碍物。例如：请参考附图3H，图3H是本申请实施例提供的一种目标车辆经过目标车位中轴线的场景示意图，如图3H所示，所述目标车辆由所述第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，明显发现该目标车辆经过了目标车位的中轴线，则可以计算并对比第二距离和第三距离，所述第二距离为所述预设的第二位置与所述第三位置之间的距离，根据计算结果，调整所述目标车辆的车辆姿态，重新规划并确定所述第二路径，其调整方式可以是直线或曲线中的一个或多个。其中，如图3H所示，第三位置处恰好与边界之间的距离为所述第一距离。
其中，若经过所述目标车位的中轴线，计算并对比第二距离和第三距离，所述第二距离为所述第二位置与所述第三位置之间的距离，所述第三距离为所述第二位置直线行驶至所述第一位置的距离；若所述第二距离大于或等于所述第三距离，通过直线规划控制所述目标车辆直线行驶至所述第一位置处，重新规划并确定所述第二路径，其中，所述目标姿态与第二姿态一致，其中，第二姿态为目标车辆在第二位置处的车辆姿态；若所述第一距离小于所述第二距离，通过圆弧规划将所述目标车辆调整至所述目标姿态后，重新规划并确定所述泊车路径。其中，所述目标车辆在所述第一位置处以不小于最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位的过程中，所述目标车辆不与所述目标车位相碰。首先确定在第二位置处的目标车辆是否能够通过直线调整达到第一位置处。如果可以，将目标车辆直线行驶至所述第一位置处，重新规划并确定所述第二路径。如果不可以，直接通过圆弧规划将所述目标车辆的车姿调整至有利于下次泊车规划的目标姿态后，再重新规划并确定所述第二路径。有利于提高泊车的成功率，控制车辆准确地泊车进车位。
例如：请参考附图3I，图3I是本申请实施例提供的一种在目标车辆直线调整至第一位置处再次泊车的场景示意图，如图3I所示，因为所述第二距离大于第三距离，所以可以通过直线规划控制所述目标车辆直线行驶至所述第一位置处，其中，所述目标姿态与所述第二姿态一致，到达第一位置处后，可以通过不小于最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位。若所述第二距离小于第三距离，则目标车辆不能够通过直线调整达到第一位置处，因此，需要通过圆弧规划将所述目标车辆调整至更好泊车的目标姿态后，再重新规划并确定所述第二路径。需要说明的是，在调整至目标姿态时，有可能是通过多次的圆弧和直线调整，才能够达到最终的目标姿态，例如：请参考附图3J，图3J是本申请实施例提供的一种通过多次圆弧规划将目标车辆调整至目标姿态的场景示意图，如图3J所示，通过多次圆弧规划将目标车辆调整至目标姿态，而且多次挪车增加了狭小空间下泊车可行区域，降低了对泊车起始点的要求，也增加了狭小空间下一次泊车规划可行区域，使的规划的路径具有较好的可操作性。
可选的，第三距离可以满足如下关系式：
在一种可能的方式中，所述判断所述目标车辆由所述第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线，包括：将所述目标车辆由所述第二位置直线行驶至所述第三位置处后，所述目标车辆在所述第三位置处与所述目标车位的预设角点之间的最大横向距离xmax是否大于所述目标车位的车位宽度的一半。请参考附图3K，图3K是本申请实施例提供的另一种目标车辆经过目标车位中轴线的场景示意图，如图3K所示，将所述目标车辆由所述第二位置直线行驶至所述第三位置处后，所述目标车辆在所述第三位置处与所述目标车位的预设角点之间的最大横向距离xmax大于所述目标车位的车位宽度的一半，因此所述目标车辆经过所述目标车位的中轴线。此时，该预设角点为所述目标车位开口处的两个角点中与所述第二位置距离最近的一个角点。
可选的，若不经过所述目标车位的中轴线，或所述第二距离小于所述第三距离，则通过圆弧规划将所述目标车辆调整至所述目标姿态后，重新规划所述泊车路径。请参考附图3L，图3L是本申请实施例提供的一种在目标车辆不经过目标车位中轴线情况下调整车姿的场景示意图，通过圆弧规划将所述目标车辆调整至如图3L所示的垂直姿态后，可以重新规划并确定所述泊车路径，其中，圆弧规划可以使得目标车辆在不碰车位角点和障碍物(如：边界)的前提下，以增加目标车辆的可行域，提高下次泊车路径可以泊车至目标车位的成功率。
在一种可能实现的方式中，车辆泊车路径规划装置在所述函数值小于预设阈值的情况下，即在第一路径不可操作的情况下，调整目标车辆姿态之前，可以规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第二路径。车辆泊车路径规划装置规划的第二路径满足车辆的阿克曼原理，以保证车辆的正常行驶。其中，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第二路径，包括：在所述函数值小于预设阈值的情况下，利用曲线、直线中的一个或多个组合的方式，基于几何规划方法将泊车起点和泊车终点连接起来，获得所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位的第二路径，其中，所述泊车起点为所述目标车辆的所述当前位置，所述泊车终点为所述目标车位的位置。请参考附图3M，图3M是本申请实施例提供的一种人字型泊车方案示意图。如图3M所示，所述目标车辆可以通过人字形(即，两段圆弧拼接的泊车路径)泊车，将该目标车辆泊车至目标车位中。可选的，还可以通过C字型(即，一段圆弧的泊车路径)泊车，规划第二路径。因此，多次规划泊车路径可以大大的提高车辆泊车的成功率，而且对泊车的初始姿态和泊车空间要求较低。而且第二路径是通过解析几何的方式规划的，将两个点通过符合阿克曼原理的曲线或直线连接起来，以保证车辆的正常行驶。该方法的泊车路径难度较低，比较好操作，有助于提高控制目标车辆成功泊车至目标车位的概率。
可选的，车辆泊车路径规划装置规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第二路径，包括：在所述函数值小于预设阈值的情况下，通过直线和/或圆弧将所述泊车起点与第一位置相连，其中，所述目标车辆在所述第一位置处以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位的过程中，所述目标车辆不与所述目标车位相碰；通过直线和/或圆弧，将所述第一位置与所述泊车终点连接；确定所述泊车起点与所述泊车终点之间的连接线为所述第二路径。因为第一位置处可以以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位，即，所述目标车辆不与所述目标车位相碰，所以将当前位置与第一位置通过符合阿克曼原理的曲线或直线连接起来，基于几何方式规划的第二路径，可以保证车辆的正常行驶。例如：请参考附图3N，图3N是本申请实施例提供的一种第二路径示意图。如图3E所示，假设先直线调整目标车辆，在所达到的如图3N所示位置2后，以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊车至目标车位。这种通过圆弧、直线及其组合的解析方式将泊车起点和终点连接起来，泊车路径简单，可以更直观便捷的帮助控制车辆泊车至目标车位，有助于提升泊车的成功率。
可选的，第一位置可以是以最小转动半径rmin的圆弧顺利泊入所述目标车位的过程中的任意一处位置。其中，若所述目标车辆在所述第一姿态与第一位置准备泊入所述目标车位时的姿态一致，则通过直线将所述第一位置与所述泊车终点连接；若不一致，可以通过圆弧，或圆弧和直线的方式将所述第一位置与所述泊车终点连接，使得目标车辆在到达第一位置时，与预设的姿态一致，可以使得目标车辆顺利泊入所述目标车位。
可选的，所述在所述函数值小于预设阈值的情况下，调整所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，包括：在所述函数值小于预设阈值，且检测到所述目标车位的预设距离范围内存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物的情况下，调整所述第一姿态至所述目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。车辆泊车路径规划装置可以根据所述障碍物位置信息，判断目标车位的预设距离范围内是否存在与第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物。车辆在行驶过程中，目标车辆需要与障碍物保持一定的距离，如果小于这个距离就有可能与障碍物相撞，因此，为了行驶安全，规划的第二路径，还需要判断是否存在与第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物。即，还需要确定所述第二路径中是否存在与障碍物之间的距离在第一距离阈值范围内的路径点，以保证目标车辆在泊车至目标车位时，不与障碍物碰撞，或者无法执行所述第二路径。需要说明的是，目标车位的预设距离范围可以包括车位开口前面的预设距离内的空间。所述障碍物可以包括距所述目标车位的预设距离范围内的所有影响目标车辆行驶的事物，例如：路沿、路桩、车位杆、周边车辆等一个或多个静态事物，以及动物，行人等一个或多个动态事物。
其中，若检测到所述目标车位的预设距离范围内存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物的情况下，调整所述第一姿态至所述目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。若检测到所述目标车位的预设距离范围内不存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于所述第一距离的障碍物，控制所述目标车辆按照所述第二路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。即，当第二路径中不存在与障碍物相碰撞的路径时，车辆泊车路径规划装置可以控制所述目标车辆按照所述第二路径行驶，以使所述目标车辆顺利泊车至所述目标车位中。
在本申请实施例中，当目标车辆响应于泊车请求，并规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径后，需要确定第一路径的可操作性，当第一路径不可操作时，说明目标车辆无法根据第一路径泊车至目标车位。其中，该可操作性度量函数f(path)可以用于描述第一路径是否不具有可操作性，当可操作性度量函数f(path)值越大，其第一路径的可操作性就越差，即自动驾驶时控制车辆的难度也越大。因此，为了用户的乘车体验和泊车体验，需要确定第一路径的可操作性度量函数f(path)小于预设阈值，以保证目标车辆在按照第一路径行驶时，顺利泊车。而且，当目标车辆无法按规划的第一路径泊车至目标车位的情况下，为了控制目标车辆准确地泊车进目标车位，提高泊车的成功率，还可以调整目标车辆的第一姿态至目标姿态，并基于调整后的所述目标姿态再次重新规划泊车路径。因此，以车辆的初始姿态和当前的泊车空间为前提规划出的泊车路径无法被实际操作时，可以调整目标车辆的第一姿态至车辆处于一个有利于泊车的姿态，再次规划泊车路径，多次规划泊车路径可以大大的提高车辆泊车的成功率，而且对泊车的初始姿态和泊车空间要求较低。又由于，所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，不小于所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角(例如，目标姿态可以是与目标车位正交，即，所述目标车辆与目标车位的夹角为90度)，所以，目标车辆基于调整后的姿态重新规划泊车路径，可以增加重新规划路径的可控性和可操作性，不需要在目标车辆到达指定位置且在该位置时是一个固定的姿态，才可以实现泊车入库，进而提高了泊车的成功率。
请参见图4A，图4A是本申请实施例提供的一种目标车辆在应用场下的场景示意图，可以对应参考上述图3A所述的调整目标车辆姿态的方法实施例的相关描述。
应用场景：如图4A所示，在当车辆泊车起始点比较贴近泊车位置时，由于车位周围空间较窄，无法保证目标车辆按照第一路径和第二路径行驶时，规划的第一路径需要在多次快速转动方向盘，车辆的可控性较低，驾驶员的操作难度较大，乘客体验较差，因此第一路径不可操作，请参见图4B，图4B是本申请实施例提供的一种目标车辆在图4A所示应用场下的泊车车载屏幕示意图，如图4B所示，该车载屏幕中显示的规划的第一路径示意图；而且，在该应用场景下，存在与规划好的第二路径的距离小于第一距离的障碍物(如：车位与周边车辆)，因此第二路径也不可操作，请参见图4C，图4C是本申请实施例提供的另一种目标车辆在图4A所示应用场下的泊车车载屏幕示意图，如图4C所示，该车载屏幕中显示的规划的第一路径示意图。为了将目标车辆泊车进目标车位可以实施如下步骤S1-S5，其中：请参见图4D，图4D是本申请实施例提供的又一种目标车辆在图4A所示应用场下的泊车车载屏幕示意图，如图4D所示，该车载屏幕中显示的调整车姿后，重新规划的泊车路径示意图，泊车过程中可以实施如下步骤：
S1、为了利用车位空间且尽量将目标车辆摆直，首先通过两段圆弧调整将目标车辆泊到目标车位的左角点附近。或者，可以采用直线和/或圆弧调整进行泊入阶段的姿态调整。
S2、由于泊车道路空间限制，无法在S2所到之处完成泊车规划，转而再次利用‘人’字型泊车规划进行圆弧调整，将车摆成垂直姿态。
S3、因为，此时可以将目标车辆调整至能够于最小转动半径与车位中轴线相切的位置，若不能一次调整至该位置，还可以再通过直线和/或圆弧调整，将目标车辆调整至该位置。
S4、将车以最小转动半径的圆弧与中轴线相切，达到与目标车位平行的摆直姿态。
S5、规划直线入库阶段，将车身整体泊入车位，完成泊车规划。请参见图4E，图4E是本申请实施例提供的一种目标车辆根据上述图4D所示泊车路径的泊车示意图，如图4E所示，根据上述的步骤S1-步骤S5路径规划后的第二路径，控制目标车龄成功泊车至目标车位。
上述详细阐述了本申请实施例的方法，下面提供了本申请实施例的相关装置。
请参见图5，图5是本申请实施例提供的另一种车辆泊车路径规划装置的结构示意图，该车辆泊车路径规划装置20可以包括第一规划单元501、获取单元502和调整单元503，还可以包括：第二规划单元504、第一控制单元505、检测单元506、计算单元507、第三规划单元508、第四规划单元509和第二控制单元510。其中，各个单元的详细描述如下。
第一规划单元501，用于接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径；
获取单元502，用于根据所述目标车辆的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；
调整单元503，用于根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
在一种可能的实现方式中，所述第一规划单元501，具体用于：将所述目标车辆的所述当前位置、所述目标车辆的所述第一姿态、所述目标车位的位置信息、障碍物位置信息中的多个做为约束条件，基于最优化方法获取所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位时所述泊车距离最短或所述换挡次数最少的泊车路径为所述第一路径。
在一种可能的实现方式中，所述可操作性度量函数为：
其中，w1为所述每段路径的长度对应的权重系数、w2为所述每段路径中方向盘转动速度对应的权重系数、w3为所述每相邻两段路径之间所述方向盘角度的角度差对应的权重系数，w4为所述段数n对应的权重系数，θs,i为每段路径的起始点对应的方向盘角度，θe，i为每段路径的终止点对应的方向盘角度，li为每段路径的长度，lmin为所述目标车辆可移动的最小距离，χ(·)函数定义为
path为所述第一路径，其中，i＝1,2…n。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第二规划单元504，用于在所述函数值小于预设阈值的情况下，利用曲线、直线中的一个或多个组合的方式，基于几何规划方法将泊车起点和泊车终点连接起来，获得所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位的第二路径，其中，所述泊车起点为所述目标车辆的所述当前位置，所述泊车终点为所述目标车位的位置；所述调整单元503，具体用于：在所述函数值小于预设阈值，且检测到所述目标车位的预设距离范围内存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物的情况下，调整所述第一姿态至所述目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第一控制单元505，用于若检测到所述目标车位的预设距离范围内不存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于所述第一距离的障碍物，控制所述目标车辆按照所述第二路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。
在一种可能的实现方式中，所述第二规划单元504，具体用于：在所述函数值小于预设阈值的情况下，通过直线和/或圆弧将所述泊车起点与第一位置相连，其中，所述目标车辆在所述第一位置处以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位的过程中，所述目标车辆不与所述目标车位相碰；通过直线和/或圆弧，将所述第一位置与所述泊车终点连接；确定所述泊车起点与所述泊车终点之间的连接线为所述第二路径。
在一种可能的实现方式中，所述调整单元503，具体用于：将所述目标车辆由所述当前位置通过直线和/或圆弧调整至预设的第二位置处，所述预设的第二位置与所述目标车位之间距离为所述第一距离；获取所述目标车辆由第二姿态调整至任意一个垂直姿态时，所述目标车辆处于所述任意一个垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离mmax，最近距离mmin，以及第一区间[mmin，mmax]，其中，所述第二姿态为所述目标车辆在所述预设的第二位置处的姿态，所述垂直姿态为所述目标车辆与所述目标车位正交的姿态；获取所述目标车辆处于任意一个预设垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离hmax，最近距离hmin，以及第二区间[hmin，hmax]，其中，所述目标车辆在所述任意一个预设垂直姿态处泊入所述目标车位的过程中，不与所述目标车位的所述预设距离范围内任意一个障碍物相碰；若确定所述第一区间与所述第二区间存在交集，则控制所述目标车辆调整至目标垂直姿态态后，基于所述目标垂直姿态重新规划所述泊车路径，其中，所述目标车辆调整至所述目标垂直姿态时的位置，处于所述第一区间与所述第二区间之间。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：检测单元506，用于若确定所述第一区间与所述第二区间不存在交集，检测所述目标车辆以所述第二姿态由所述预设的第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线，其中，所述第三位置与所述预设的第二位置之间的距离最远，且在所述目标车位的所述预设距离范围内存在与所述第三位置距离为所述第一距离的障碍物；计算单元507，用于若经过所述目标车位的中轴线，计算并对比第二距离和第三距离，所述第二距离为所述预设的第二位置与所述第三位置之间的距离，所述第三距离为所述预设的第二位置所述第一位置的距离；第三规划单元508，用于若所述第二距离大于或等于所述第三距离，通过直线规划控制所述目标车辆直线行驶至所述第一位置处后，重新规划所述泊车路径。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第四规划单元509，用于若不经过所述目标车位的中轴线，或所述第二距离小于所述第三距离，则通过圆弧规划将所述目标车辆调整至所述目标姿态后，重新规划所述泊车路径。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第二控制单元510，用于在所述函数值大于或等于所述预设阈值的情况下，控制所述目标车辆按照所述第一路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。
需要说明的是，本申请实施例中所描述的车辆泊车路径规划装置20中各功能单元的功能可参见上述图3A中所述的方法实施例中步骤S301-步骤S304的相关描述，此处不再赘述。
如图6所示，图6是本申请实施例提供的又一种车辆泊车路径规划装置的结构示意图，该装置30包括至少一个处理器601，至少一个存储器602、至少一个通信接口603。此外，该设备还可以包括天线等通用部件，在此不再详述。
处理器601可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
通信接口603，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，核心网，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。
存储器602可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，所述存储器602用于存储执行以上方案的应用程序代码，并由处理器601来控制执行。所述处理器601用于执行所述存储器602中存储的应用程序代码。
存储器602存储的代码可执行以上图3A提供的车辆泊车路径规划方法，比如接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径；根据所述目标车辆的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
需要说明的是，本申请实施例中所描述的车辆泊车路径规划装置30中各功能单元的功能可参见上述图3A中所述的方法实施例中的步骤S301-步骤S304相关描述，此处不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可能可以采用其他顺序或者同时进行。其次，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优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者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。
上述集成的单元如果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读取存储介质中。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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务端或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。其中，而前述的存储介质可包括：U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，缩写：ROM)或者随机存取存储器(RandomAccessMemory，缩写：RAM)等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (23)
1.一种车辆泊车路径规划方法，其特征在于，包括：
接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径；
根据所述目标车辆的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；
根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径，包括：
将所述目标车辆的所述当前位置、所述目标车辆的所述第一姿态、所述目标车位的位置信息、障碍物位置信息中的多个作为约束条件，基于最优化方法获取所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位时泊车距离最短或换挡次数最少的泊车路径为所述第一路径。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可操作性度量函数为：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述函数值小于预设阈值的情况下，利用曲线、直线中的一个或多个组合的方式，基于几何规划方法将泊车起点和泊车终点连接起来，获得所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位的第二路径，其中，所述泊车起点为所述目标车辆的所述当前位置，所述泊车终点为所述目标车位的位置；
所述在所述函数值小于预设阈值的情况下，调整所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，包括：
在所述函数值小于预设阈值，且检测到所述目标车位的预设距离范围内存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物的情况下，调整所述第一姿态至所述目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若检测到所述目标车位的预设距离范围内不存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于所述第一距离的障碍物，控制所述目标车辆按照所述第二路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述函数值小于预设阈值的情况下，利用曲线、直线中的一个或多个组合的方式，基于几何规划方法将泊车起点和泊车终点连接起来，获得所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位的第二路径，包括：
在所述函数值小于预设阈值的情况下，通过直线和/或圆弧将所述泊车起点与第一位置相连，其中，所述目标车辆在所述第一位置处以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位的过程中，所述目标车辆不与所述目标车位相碰；
通过直线和/或圆弧，将所述第一位置与所述泊车终点连接；
确定所述泊车起点与所述泊车终点之间的连接线为所述第二路径。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，包括：
将所述目标车辆由所述当前位置通过直线和/或圆弧调整至预设的第二位置处，所述预设的第二位置与所述目标车位之间距离为所述第一距离；
获取所述目标车辆由第二姿态调整至任意一个垂直姿态时，所述目标车辆处于所述任意一个垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离mmax，最近距离mmin，以及第一区间[mmin，mmax]，其中，所述第二姿态为所述目标车辆在所述预设的第二位置处的姿态，所述垂直姿态为所述目标车辆与所述目标车位正交的姿态；
获取所述目标车辆处于任意一个预设垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离hmax，最近距离hmin，以及第二区间[hmin，hmax]，其中，所述目标车辆在所述任意一个预设垂直姿态处泊入所述目标车位的过程中，不与所述目标车位的所述预设距离范围内任意一个障碍物相碰；
若确定所述第一区间与所述第二区间存在交集，则控制所述目标车辆调整至目标垂直姿态后，基于所述目标垂直姿态重新规划所述泊车路径，其中，所述目标车辆调整至所述目标垂直姿态时的位置，处于所述第一区间与所述第二区间之间。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若确定所述第一区间与所述第二区间不存在交集，检测所述目标车辆以所述第二姿态由所述预设的第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线，其中，所述第三位置与所述预设的第二位置之间的距离最远，且在所述目标车位的所述预设距离范围内存在与所述第三位置距离为所述第一距离的障碍物；
若经过所述目标车位的中轴线，计算并对比第二距离和第三距离，所述第二距离为所述预设的第二位置与所述第三位置之间的距离，所述第三距离为所述预设的第二位置与所述第一位置的距离；
若所述第二距离大于或等于所述第三距离，通过直线规划控制所述目标车辆直线行驶至所述第一位置处后，重新规划所述泊车路径。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若不经过所述目标车位的中轴线，或所述第二距离小于所述第三距离，则通过圆弧规划将所述目标车辆调整至所述目标姿态后，重新规划所述泊车路径。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述函数值大于或等于所述预设阈值的情况下，控制所述目标车辆按照所述第一路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。
11.一种车辆泊车路径规划装置，其特征在于，包括：
第一规划单元，用于接收泊车请求，并响应于所述泊车请求，规划目标车辆从当前位置泊车至目标车位的第一路径；
获取单元，用于根据所述目标车辆的方向盘角度变化率，将所述第一路径分为n段路径，并获取所述n段路径的路径信息，所述路径信息包括所述n段路径中每段路径的长度、每段路径的方向盘转动速度、每相邻两段路径之间方向盘角度的角度差，以及段数n中的一个或多个，n为正整数；
调整单元，用于根据所述路径信息，计算所述第一路径的可操作性度量函数的函数值，在所述函数值小于预设阈值的情况下，将所述目标车辆在所述当前位置时的第一姿态调整至目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径，其中，所述目标姿态对应的目标夹角大于或等于所述第一姿态对应的第一夹角，所述目标夹角为所述目标车辆处于所述目标姿态时与所述目标车位之间的夹角，所述第一夹角为所述目标车辆处于所述第一姿态时与所述目标车位之间的夹角。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一规划单元，具体用于：
将所述目标车辆的所述当前位置、所述目标车辆的所述第一姿态、所述目标车位的位置信息、障碍物位置信息中的多个作为约束条件，基于最优化方法获取所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位时泊车距离最短或换挡次数最少的泊车路径为所述第一路径。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述可操作性度量函数为：
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二规划单元，用于在所述函数值小于预设阈值的情况下，利用曲线、直线中的一个或多个组合的方式，基于几何规划方法将泊车起点和泊车终点连接起来，获得所述目标车辆从所述当前位置泊车至所述目标车位的第二路径，其中，所述泊车起点为所述目标车辆的所述当前位置，所述泊车终点为所述目标车位的位置；
所述调整单元，具体用于：在所述函数值小于预设阈值，且检测到所述目标车位的预设距离范围内存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于第一距离的障碍物的情况下，调整所述第一姿态至所述目标姿态，并基于所述目标姿态重新规划泊车路径。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一控制单元，用于若检测到所述目标车位的预设距离范围内不存在与所述第二路径中任意路径点的距离小于所述第一距离的障碍物，控制所述目标车辆按照所述第二路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二规划单元，具体用于：
在所述函数值小于预设阈值的情况下，通过直线和/或圆弧将所述泊车起点与第一位置相连，其中，所述目标车辆在所述第一位置处以不小于所述目标车辆最小转动半径rmin的圆弧泊入所述目标车位的过程中，所述目标车辆不与所述目标车位相碰；
通过直线和/或圆弧，将所述第一位置与所述泊车终点连接；
确定所述泊车起点与所述泊车终点之间的连接线为所述第二路径。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于：
将所述目标车辆由所述当前位置通过直线和/或圆弧调整至预设的第二位置处，所述预设的第二位置与所述目标车位之间距离为所述第一距离；
获取所述目标车辆由第二姿态调整至任意一个垂直姿态时，所述目标车辆处于所述任意一个垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离mmax，最近距离mmin，以及第一区间[mmin，mmax]，其中，所述第二姿态为所述目标车辆在所述预设的第二位置处的姿态，所述垂直姿态为所述目标车辆与所述目标车位正交的姿态；
获取所述目标车辆处于任意一个预设垂直姿态时、与所述目标车位之间的最远距离hmax，最近距离hmin，以及第二区间[hmin，hmax]，其中，所述目标车辆在所述任意一个预设垂直姿态处泊入所述目标车位的过程中，不与所述目标车位的所述预设距离范围内任意一个障碍物相碰；
若确定所述第一区间与所述第二区间存在交集，则控制所述目标车辆调整至目标垂直姿态后，基于所述目标垂直姿态重新规划所述泊车路径，其中，所述目标车辆调整至所述目标垂直姿态时的位置，处于所述第一区间与所述第二区间之间。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
检测单元，用于若确定所述第一区间与所述第二区间不存在交集，检测所述目标车辆以所述第二姿态由所述预设的第二位置直线行驶至第三位置处的过程中，是否经过所述目标车位的中轴线，其中，所述第三位置与所述预设的第二位置之间的距离最远，且在所述目标车位的所述预设距离范围内存在与所述第三位置距离为所述第一距离的障碍物；
计算单元，用于若经过所述目标车位的中轴线，计算并对比第二距离和第三距离，所述第二距离为所述预设的第二位置与所述第三位置之间的距离，所述第三距离为所述预设的第二位置与所述第一位置的距离；
第三规划单元，用于若所述第二距离大于或等于所述第三距离，通过直线规划控制所述目标车辆直线行驶至所述第一位置处后，重新规划所述泊车路径。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四规划单元，用于若不经过所述目标车位的中轴线，或所述第二距离小于所述第三距离，则通过圆弧规划将所述目标车辆调整至所述目标姿态后，重新规划所述泊车路径。
20.根据权利要求11-19任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二控制单元，用于在所述函数值大于或等于所述预设阈值的情况下，控制所述目标车辆按照所述第一路径从所述当前位置泊车至所述目标车位。
21.一种智能车辆，其特征在于，包括处理器、存储器以及通信接口，其中，所述存储器用于存储信息发送车辆泊车路径规划程序代码，所述处理器用于调用所述车辆泊车路径规划程序代码来执行权利要求1-10任一项所述的方法。
22.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-10任意一项所述的方法。
23.一种泊车***，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行上述权利要求1-10任意一项所述的方法。
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|---|---|---|---|
| CN202010269746.8A CN113492830B (zh) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | 一种车辆泊车路径规划方法及相关设备 |
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