[发明专利]一种垂直泊车的路径规划设计方法

权利要求书

1.一种垂直泊车的路径规划设计方法，其特征在于包括如下步骤：

S1，根据车辆参数和环境信息计算所需最小车位长度；

S2，比较实际车位长度和最小车位长度；

S3，根据步骤S2比较结果选择泊车方式，如果实际车位长度大于最小车位长度，采用一次泊车到位的路径规划设计，如果实际车位长度小于或者等于最小车位长度，采用多步泊车到位的路径规划设计；

一次泊车到位的路径规划，以车位中线R为基准确定各坐标参数，起始位置为车后轴中心距离中线R的位置；包含以下参数：W：车辆宽度，L：车身长度，R_min：最小转弯半径，C_x：侧向距离，b：后轴中心到车尾的距离，d₃：本车在车位里距离两侧的距离，d₁：车辆后轴最内点距离车位的安全距离，Δd：一次泊车到位约束段长度，L₂：超声波识别的实际车位长度，L_min：计算得到的所需最小车位长度，

上述参数具有以下几何关系：

L₂＝W+2·d₃

2.根据权利要求1所述的一种垂直泊车的路径规划设计方法，其特征在于：一次泊车到位的路径规划包括：采用最小转弯半径，根据最小侧向距离判断所需求的最小车位长度。

3.根据权利要求2所述的一种垂直泊车的路径规划设计方法，其特征在于：一次泊车到位的路径规划还包括：曲线段开始前需使用直线段过渡。

4.根据权利要求2所述的一种垂直泊车的路径规划设计方法，其特征在于：车辆两个侧后探头测到车辆进入车位后，开始对两侧车辆的车身姿态进行识别，在识别后重新规划路径，开始新的控制。

5.根据权利要求1所述的一种垂直泊车的路径规划设计方法，其特征在于：位于车辆侧边的超声波探头识别到侧向距离C_x和实际车位长度L₂后，如果L₂≥(L_min-10)，则选择一次泊车到位的路径规划设计，反之则选择多步泊车到位的路径规划设计。

6.根据权利要求5所述的一种垂直泊车的路径规划设计方法，其特征在于：一次泊车到位的路径规划设计还包括起始转弯点：设车辆的起始位置为A0，坐标为(x₀，y₀，a₀)则需要直行到位置A1后再开始沿圆弧运动，此时车辆运动轨迹为直线与相切圆弧组成，由于前一步计算最小车位长度时假设起始位置的姿态角为0，因此需要补足圆弧，设补足后虚拟的起始点为Ax，按照Ax位置规划最小车位，此时不确定结束点姿态角是否为90°，设结束点x坐标为0，A1状态对应的起始转弯点坐标为(x₁，y₁，a₁)，则虚拟点Ax坐标为(x_x，y_x，a_x)，根据几何关系应满足如下关系：

x_x＝x₁+R_min·sin(α₁)

y_x＝y₁+R_min·[1-cos(α₁)]

其中f表示后轴至车头的距离，也是车辆进入车位后车后轴中心距离车位水平线的距离，即车位障碍点的y坐标；

建立直行段的直线方程：

y₀-y₁＝tan(a₀)·(x₀-x₁)，

根据下式：

其中L_act为实际车位长度，将前一步的y_x代入此式即可求得起始转弯点A1的坐标x₁和y₁。