[发明专利]一种垂直自动泊车路径规划方法及系统

说明书

本发明公开了一种垂直自动泊车路径规划方法，利用传感器获取的待泊车辆周边环境信息建立全局坐标系，结合基于阿克曼转向机构的车辆转向特性，确定待泊车辆在当前全局坐标系下是否能够通过一次换挡完成自动泊车，并进行垂直泊车路径规划。本发明采用简单的几何作图方法进行垂直泊车路径进行规划，最多三次就可以成功泊车，提高了垂直泊车路径规划的效率，并具有较好的鲁棒性，在仅有障碍车库的干扰下，均能够快速实现路径规划。

技术领域

本发明涉及泊车路径规划技术领域，特别涉及一种垂直自动泊车路径规划方法及系统。

背景技术

泊车操作难度大，经验要求高。许多驾驶新手由于经验不足而面临巨大的障碍，往往经验不足的驾驶员需要反复多次前进后退才能完成泊车，甚至在某些场景下还无法完成泊车。自动泊车系统为解决这些问题提供了有效解决方案，作为高级驾驶辅助系统中应用场景最频繁的一种，其技术发展也得到了各大车企以及供应商的广泛关注。在自动泊车系统中，路径规划作为控制环节中最为重要的一部分，为泊车控制系统提供了准确参考，然而在垂直泊车过程中车辆在不同的位置有时需要多次换挡才能准确泊车。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题之一在于提供一种垂直自动泊车路径规划方法，采用简单的几何作图方法规划出垂直泊车换挡次数少的理想路径，提高自动泊车的效率。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明提供了一种垂直自动泊车路径规划方法，具体包括以下步骤：

(1)、采用传感器获取待泊车辆环境信息，建立环境全局坐标系；

(2)、根据全局坐标系，确定待泊车辆与待停车库之间的位置；

(3)、利用阿克曼转向机构原理确定待泊车辆的最小转弯半径，确定待泊车辆泊入待停车库的车辆临界起始位置和车辆临界泊入位置；

(4)、根据车辆在不同的起始位置采用几何作图方法绘制待泊车辆垂直泊车路径。

进一步地，所述全局坐标系的坐标原点为待泊车辆后轴中心点o，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，逆时针旋转方向为正方向。

进一步地，所述步骤(3)中所述待泊车辆的最小转弯半径为其中，l为车辆轴距，w为车辆轮距，α_max为转向轮的最大转角。

进一步地，所述步骤(3)中车辆起始临界位置的计算方法：根据待泊车库的垂直方向的中轴线l₁为切线，以待泊车辆的最小转弯半径r_min为半径画圆1，所述待泊车辆的最小转弯半径r_min减去待泊车辆宽度W_K的一半的长度为半径绘制圆1的同心圆圆2，同时移动圆1、2，移动到圆2与待泊车库边缘相交，绘制圆1的水平切线l₂，所述圆1与水平切线l₂的切点A为临界起点，所述临界起点A和待泊车辆的后轴中心点o重合；所述步骤3中车辆临界泊入位置的计算方法：根据待泊车库的垂直方向的中轴线l₁为切线，所述中轴线l₁与圆1的切点B为临界终点，所述临界终点B与待泊车辆的后轴中心点o重合。

进一步地，所述步骤(4)中的几何作图方法：根据待泊车辆的初始位置，沿传动轴绘制直线L，最小转弯半径圆与直线L和中轴线l₁分别相切于第一点和第二点，依次连接待泊车辆的后轴中心点、第一点、第二点和临界终点，得到垂直泊车路径。

进一步地，所述l₁和l₂相交将停车区域分为4个区域，当待泊车辆的初始位置位于I区域，所述第一点位于待泊车辆后轴中心点o的左平面，可一次性泊入待泊车库，具体路径为依次连接待泊车辆的后轴中心点、第一点、第二点和临界终点，得到垂直泊车路径。