[发明专利]一种自动泊车路径规划的避障方法及泊车路径规划系统

说明书

本发明涉及一种自动泊车路径规划的避障方法，包括：根据车辆初始位置、停车位以及障碍物信息规划泊车路径轨迹；在泊车路径轨迹上根据预设步长选取若干节点，确定各节点对应的位姿；根据各节点对应的位姿，将车辆轮廓依次拟合至各节点上；建立坐标系，判断是否存在与障碍物在X轴方向以及Y轴方向均发生投影重叠的车辆轮廓，若是，则认为泊车路径轨迹不合格，重新规划泊车路径；否则，认为泊车路径轨迹合格。该方法对以车辆后轴中点为质点规划的泊车路径轨迹进行了障碍物碰撞检测，避免了泊车过程中发生碰撞风险，一定程度增加了泊车成功率，同时也不会增加计算资源，具有重要的实用价值。

技术领域

本发明涉及泊车路径规划技术领域，尤其涉及一种自动泊车路径规划的避障方法及泊车路径规划系统。

背景技术

随着汽车保有量的增加，车位空间狭小，使得停车难逐渐成为了普遍现象，导致泊车过程中的安全事故频频发生。而自动泊车系统的出现，可以有效避免泊车过程中此类安全事故的发生。因此，自动泊车系统近年来成为了国内外各大企业和机构的研究热点。目前，自动泊车系统已经作为高端配置逐渐应用在了部分车辆上，以协助驾驶员完成泊车过程，其主要包括识别系统、路径规划系统以及泊车控制系统三个部分。在整个泊车过程中，一般先由识别系统对空间中的车位以及车位周围的障碍物信息进行识别，然后将所识别的环境信息传输给路径规划系统，由路径规划系统根据传感器采集到的信息建立对应的坐标系，通过约束条件判断车位是否符合要求，如果符合要求则将检测到的车位进行存储，并根据车辆的起始位置及姿态进行泊车路径规划，生成最终的泊车路径；若不符合自动泊车的要求，则控制车辆继续向前行驶，寻找新的车位，直至检测到可用的停车位为止。最后由泊车控制系统根据规划的路径将路径信息转化成控制决策，对车辆的转角、速度、档位等进行控制，同时将执行结果反馈给中央处理器，以方便中央处理器进一步分析和制定决策。从整个自动泊车过程可以看出，泊车效果的好坏与路径规划息息相关，路径规划的优势直接导致自动泊车的成功与否，所以自动泊车系统的路径规划是一个极其重要的环节。

在现有的自动泊车系统中，一般选取车辆的后轴中点作为车辆参考点(也就是质心点)，规划出来的泊车路径轨迹是指质心点经过的位置集合，即点集。整个路径规划过程中，是不考虑实际车辆体积大小的，这就导致有些质心点虽然与周围车辆或障碍物的质心点轨迹之间没有交集，但当考虑了车辆与周围障碍物在地面投影面积之后，就会造成面积存在重合的情况，也就是存在发生碰撞的风险。换句话说，以质心点经过的位置集合规划出的泊车路径，当考虑了车辆体积的大小或周围障碍物的体积大小之后，很有可能在泊车过程中，车辆边缘便会与障碍物边缘存在摩擦或碰撞的风险，如图1所示。然而，如果在路径规划时直接将车辆和障碍物尺寸考虑到规划算法中去，又会导致解算难度大大增加，解算速度会明显下降，从而出现明显的延迟现象，造成较大的误差，这样则难以满足自动泊车路径规划的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动泊车路径规划的避障方法，该方法包括以下步骤：

根据车辆初始位置、停车位以及障碍物信息规划泊车路径轨迹；

在泊车路径轨迹上根据预设步长选取若干节点，确定各节点对应的位姿；

根据各节点对应的位姿，将车辆轮廓依次拟合至各节点上；

建立坐标系，判断是否存在与障碍物在X轴方向以及Y轴方向均发生投影重叠的车辆轮廓，若是，则认为泊车路径轨迹不合格，重新规划泊车路径；否则，认为泊车路径轨迹合格。

进一步的，所述建立坐标系，判断是否存在与障碍物在X轴方向以及Y轴方向均发生投影重叠的车辆轮廓，若是，则认为泊车路径轨迹不合格，重新规划泊车路径；否则，认为泊车路径轨迹合格步骤，包括：

以泊车路径轨迹和障碍物所在平面建立坐标系；

获取节点上的车辆轮廓在X轴上的第一投影以及在Y轴上的第二投影；

获取障碍物在X轴上的第三投影以及在Y轴上的第四投影；