泊车路径规划方法、装置、控制终端及存储介质与流程

1.本发明涉及自动导航领域，尤其涉及一种泊车路径规划方法、装置、控制终端及存储介质。


背景技术：

2.泊车轨迹一般以车辆的最小转弯半径来规划，这样可以适应小空间的泊车要求，因此泊车控制路径大多为大转弯的路径。同时泊车控制需要非常的精确，需要在小空间内完成泊车，避免碰撞，同时需要保证泊车过程的舒适性，除此之外泊车路径会相对较短，一旦跟踪出现偏差，就很难收敛回规划的路径，这对横向跟踪控制器提出非常高的要求。在纵向上，需要控制车辆行驶到每段路径的终点摆正好车辆下一段路径的初始姿态，但是车辆本身具有大惯性和大延迟，这就对纵向速度跟踪控制器有着非常高的要求。同时航向角的误差也是衡量泊车成功的关键。在感知方向，泊车以摄像头为主，因此感知的精准性是泊车成功的关键。


技术实现要素：

3.第一方面，本技术提供了一种泊车路径规划方法，包括：
4.车辆停泊时，确定所述车辆的规划路径和运动状态，根据所述规划路径和所述运动状态计算所述车辆的运动误差；
5.确定所述运动误差是否超过了预设的阈值，若所述运动误差超过了预设的阈值，则确定所述车辆的泊车路径需要重新规划；
6.根据所述车辆的运动状态，重新生成规划后的路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶。
7.进一步的，所述根据所述车辆的运动状态，重新生成规划路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶，包括：
8.若车辆为静止状态，则直接根据所述车辆停的位置重新生成规划路径，并根据重新生成的规划路径进行行驶；
9.若车辆为运动状态，则停车，根据所述车辆停止后的位置重新生成规划路径，并根据重新生成的规划路径进行行驶。
10.进一步的，所述运动误差包括横向误差、纵向误差和航向角误差；
11.所述根据所述运动状态计算车辆的运动误差，包括：
12.当所述车辆为静止状态时，根据所述车辆的当前位置和规划位置计算所述横向误差、所述纵向误差和所述航向角误差；
13.当所述车辆为运动状态时，根据所述车辆的当前位置和规划路径，计算所述横向误差。
14.进一步的，所述横向误差为所述车辆与所述规划路径之间距离的横向差值；
15.所述横向误差的计算表达式为：
16.ed＝d
x
*(-sinθ)+dy*cosθ；
17.式中ed为所述横向误差；d
x
为车辆与规划轨迹的距离的x轴分量；dy为车辆与规划轨迹的距离的y轴分量，θ为期望航向角。
18.进一步的，所述纵向误差为所述车辆结束泊车后，车辆停止位置的纵向坐标和规划路径终点纵向坐标的差；
19.所述纵向误差的计算表达式为：
20.|e
plan
x
e-e
real
xe|＝y；
21.式中，y是车辆结束泊车后的纵向误差，e
plan
xe为所述规划路径终点的纵向坐标，e
real
xe为所述车辆的纵向坐标。
22.进一步的，所述航向角误差为车辆停止之后的航向角和所述规划轨迹的航向角的差值。
23.进一步的，所述方法还包括：
24.当车辆静止时，重新识别车位，并判断所述车辆是否在所述车位内，若所述车辆不在所述车位内，则重新生成规划路径并控制车辆进行停泊。
25.第二方面，本技术还提供一种泊车路径规划装置，包括：
26.误差计算模块，用于车辆停泊时，确定所述车辆的规划路径和运动状态，根据所述规划路径和所述运动状态计算所述车辆的运动误差；
27.判断模块，用于确定所述运动误差是否超过了预设的阈值，若所述运动误差超过了预设的阈值，则确定所述车辆的泊车路径需要重新规划；
28.规划模块，用于根据所述车辆的运动状态，重新生成规划后的路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶。
29.第三方面，本技术还提供一种控制终端，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行所述的泊车路径规划方法。
30.第四方面，本技术还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行所述的泊车路径规划方法。
31.本发明公开了一种泊车路径规划方法包括：车辆停泊时，确定所述车辆的规划路径和运动状态，根据所述规划路径和所述运动状态计算所述车辆的运动误差；确定所述运动误差是否超过了预设的阈值，若所述运动误差超过了预设的阈值，则确定所述车辆的泊车路径需要重新规划；根据所述车辆的运动状态，重新生成规划后的路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶。使得车辆可以根据运动误差确定泊车是否准确，以动态控制泊车的规划路径，使得车辆在进行自动停泊时保证了泊车路径跟踪的准确性，进而保证感知识别车位的准确性和泊车的精度。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
33.图1示出了本技术实施例一种泊车路径规划方法流程示意图；
34.图2示出了本技术实施例一种横向误差示意图；
35.图3示出了本技术实施例一种泊车路径规划装置结构示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
39.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
41.本技术的技术方案应用于车辆的泊车过程，其中，主要通过确定车辆泊车时的实际运动状态和规划路径，确定运动误差，根据运动误差来确定车辆泊车的规划路径是否要重新规划，并且控制车辆按照重新规划的路径进行泊车。从而减轻控制压力，增加泊车精度以提高泊车成功率。
42.接下来以具体实施例说明本技术的技术方案。
43.实施例1
44.如图1所示，本实施例的泊车路径规划方法包括：
45.步骤s100，在车辆停泊时，确定所述车辆的规划路径和运动状态，根据所述规划路径和所述运动状态计算所述车辆的运动误差；
46.本实施例中车辆停泊指的是车辆通过自动停泊程序，寻找车位进行停泊，一般来讲，自动停泊程序会根据车辆的位置和检测到的车位以及环境数据生成一个泊车路径，然后控制车辆按照改泊车路径进行运动，最终到达目标车位，完成泊车。
47.但是实际控制车辆时，可能因为一些系统误差或者外部干扰等原因，使得车辆实际行驶的路线和规划的泊车路径有所偏移，由此会导致泊车失败的情况，此时就需要实时的调整。
48.本实施例中，在车辆进行泊车操作时，会实时的确定车辆的规划路径和当前的运动状态，通过计算运动状态和规划路径之间的运动误差，来确定是否要进行泊车路径的更改。
49.本实施例中的运动误差主要包括横向误差、纵向误差和航向角误差。
50.其中，当所述车辆为静止状态时，根据所述车辆的当前位置和规划位置计算所述横向误差、所述纵向误差和所述航向角误差；
51.当所述车辆为运动状态时，根据所述车辆的当前位置和规划路径，计算所述横向误差。
52.车辆的当前位置指的是车辆本身的坐标，规划路径则是当前车辆规划好的用于自动泊车的路径。可以理解，车辆的位置不在规划的路径上或者存在较大偏差，则表示车辆偏航了，继续这么行驶可能无法到达目的地。
53.其中车辆横向误差指的是车辆在行驶过程中与泊车规划路径之间的横向偏移距离。因此横向误差在车辆运动时可以计算，同样的，在车辆停止时也可以计算。
54.横向误差如图2所示。车辆100行驶在当前的实际路径200上，泊车路径300和车辆之间显然存在着一段距离，其计算表达式为：
55.ed＝d
x
*(-sinθ)+dy*cosθ；
56.式中ed为所述横向误差；d
x
为车辆与规划轨迹的距离的x轴分量，dy为车辆与规划轨迹的距离的y轴分量，θ为期望航向角。
57.纵向误差指的是车辆到达一段泊车路径的终点后，目标点和实际位置之间的纵向方向上的误差。
58.所述纵向误差的计算表达式为：
59.|e
plan
x
e-e
real
xe|＝y；
60.式中，y是车辆结束泊车后的纵向误差，e
plan
xe为所述规划路径终点的纵向坐标，e
real
xe为所述车辆的实际纵向坐标。可以理解，纵向误差表示车辆和目标点的纵向距离，一般来讲车辆都是车首或车尾朝向目的地然后直线前进到达目的地的，因此只需要通过纵向误差就可以知道在导航的最终阶段，车辆是否抵达了预设目标位置。
61.航向角误差则是车辆在停车后的实际航向角与规划的泊车路径的航向角之间的差值。实际航向角可以直接测量得到，泊车路径的航向角在生成泊车路径后也是已知的，所以可以通过简单的计算直接得到航向角误差。可以理解，航向角偏差过大，会使得车辆以奇异的姿态停在车位中，或者偏离原本的导航轨迹，从而对于后续车辆导航以及离开车位的操作造成影响。
62.其中，获取车辆位置可以通过定位系统来实现，获取车位的位置可以通过车辆的摄像头或者停车场的摄像头等传感器来获取这些数据，具体使用何种硬件设备，本实施例不做限定。
63.步骤s200，确定所述运动误差是否超过了预设的阈值，若所述运动误差超过了预设的阈值，则确定所述车辆的泊车路径需要重新规划。
64.得到上述的三种运动误差后，可以通过这三种运动误差是否超过了预设的阈值，以确定是否需要进行重新规划。这些预设的阈值可以是根据实际的实验后得到的值，即超过预设的阈值后，就表示偏离过多需要纠正。因此当上述任意一个误差值超过了预设的阈值后，就需要进行重新规划操作。
65.本技术使用上述三种条件误差，来进行行车路径的误差监控，以确定需要进行重新规划的时机，因为上述三种条件误差基本包含了车辆在导航过程中偏航的情况，因此判
断程序只要进行上述三种误差值的计算，就能把我到导航过程和结果的精准程度，从而实时的进行相应的调整，以确保整个泊车导航过程中的精确度。
66.其中，除了上述通过运动误差进行重新规划判断外，还会通过判断车辆是否在车位内来判断是否需要重新规划。
67.例如，当车辆停止进入停车位后，会重新获取一遍车位四角的坐标，然后根据获取的车位四角的坐标与车辆坐标进行比对，确定车辆是否在车位内部。若车辆不在内部，则不需要通过上述的运动误差计算，也可以判断得知当前需要进行重新规划，以纠正车辆的运行轨迹。
68.步骤s300，根据所述车辆的运动状态，重新生成规划后的路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶。
69.从前述步骤可知，车辆在运动和停止的时候会计算运动误差，以判定是否需要进行重新规划，当需要进行重新规划时，就需要生成新的泊车路径。而根据车辆的运动状态，该泊车路径的重新规划分为两种情况。
70.当车辆处于运动状态时，表示车辆还在去往车位的路上发现误差过大，此时会控制车辆停止或者减速到一个慢速的速度，然后根据车辆当前的位置以及车位的位置重新规划一个泊车路径。
71.当车辆处于静止状态时，一般表示车辆已经抵达了导航的终点，也可能是导航的途中暂时停止，此时若发现需要重新生成规划路径，则会按照当前车辆停止的位置为起点，以目标车位为终点重新规划路径。
72.规划好新的路径后，控制车辆按照重新规划好的路径进行行驶，使得车辆到达车位内部。
73.可以理解，上述针对运动误差的计算以及路径重新规划的判断是在自动导航开始之后就实时运行的，根据实际情况，可能一次导航中会因为运动误差而重新规划多次泊车路径，也可能不进行重新规划。而根据本实施例中提供的判断方式，可以使得车辆在导航的过程中，实时修正路径，减少因为各种误差原因使得车辆偏离原本规划的路径而导航失败的情况。使得车辆可以进行稳定的泊车导航。其中，本实施例中，进行泊车路径规划的算法可以是a星算法等导航算法，针对使用何种算法进行导航，本技术对此不做限制。
74.本实施例的泊车路径规划方法，通过针对横向误差、纵向误差以及航向角误差，确定车辆在泊车导航过程和泊车导航结束的时候，是否和规划的路线一致，以确定车辆是否需要进行重新导航，从而增加了自动泊车的成功率，并且减轻了控制压力。同时上述的各个误差的判断囊括了所有的导航偏离情景，实现了堆导航误差的全方面监控，通过发现误差并且重新导航的方式，增加了自动导航的精度。
75.实施例2
76.如图3所示，本技术还提供一种泊车路径规划装置，包括：
77.误差计算模块10，用于车辆停泊时，确定所述车辆的规划路径和运动状态，根据所述规划路径和所述运动状态计算所述车辆的运动误差；
78.判断模块20，用于确定所述运动误差是否超过了预设的阈值，若所述运动误差超过了预设的阈值，则确定所述车辆的泊车路径需要重新规划；
79.规划模块30，用于根据所述车辆的运动状态，重新生成规划后的路径，并控制车辆
按照所述重新规划后的路径行驶。
80.本技术还提供一种控制终端，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行所述的泊车路径规划方法。
81.本技术还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行所述的泊车路径规划方法。
82.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
83.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
84.所述功能如果以软件功能模块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，本发明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(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
85.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种泊车路径规划方法，其特征在于，包括：在车辆停泊时，确定所述车辆的规划路径和运动状态，根据所述规划路径和所述运动状态计算所述车辆的运动误差；确定所述运动误差是否超过了预设的阈值，若所述运动误差超过了预设的阈值，则确定所述车辆的泊车路径需要重新规划；根据所述车辆的运动状态，重新生成规划后的路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶。2.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于，所述根据所述车辆的运动状态，重新生成规划路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶，包括：若所述车辆为静止状态，则直接根据所述车辆停的位置重新生成规划路径，并根据重新生成的规划路径进行行驶；若所述车辆为运动状态，则控制停车，根据所述车辆停止后的位置重新生成规划路径，并根据重新生成的规划路径进行行驶。3.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于，所述运动误差包括横向误差、纵向误差和航向角误差；所述根据所述运动状态计算车辆的运动误差，包括：当所述车辆为静止状态时，根据所述车辆的当前位置和规划位置计算所述横向误差、所述纵向误差和所述航向角误差；当所述车辆为运动状态时，根据所述车辆的当前位置和规划路径，计算所述横向误差。4.根据权利要求3所述的泊车路径规划方法，其特征在于，所述横向误差为所述车辆与所述规划路径之间距离的横向差值；其中，所述横向误差的计算表达式为：e
d
＝d
x
*(-sinθ)+d
y
*cosθ；式中e
d
为所述横向误差；d
x
为车辆与规划轨迹的距离的x轴分量；d
y
为车辆与规划轨迹的距离的y轴分量，θ为期望航向角。5.根据权利要求3所述的泊车路径规划方法，其特征在于，所述纵向误差为所述车辆结束泊车后，车辆停止位置的纵向坐标和规划路径终点纵向坐标的差值；所述纵向误差的计算表达式为：|e
plan
x
e-e
real
x
e
|＝y；式中，y是车辆结束泊车后的纵向误差，e
plan
x
e
为所述规划路径终点的纵向坐标，e
real
x
e
为所述车辆的纵向坐标。6.根据权利要求3所述的泊车路径规划方法，其特征在于，所述航向角误差为车辆停止之后的航向角和所述规划轨迹的航向角的差值。7.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于，还包括：当车辆静止时，重新识别车位，并判断所述车辆是否在所述车位内，若所述车辆不在所述车位内，则重新生成规划路径并控制车辆进行停泊。8.一种泊车路径规划装置，其特征在于，包括：误差计算模块，用于车辆停泊时，确定所述车辆的规划路径和运动状态，根据所述规划路径和所述运动状态计算所述车辆的运动误差；
判断模块，用于确定所述运动误差是否超过了预设的阈值，若所述运动误差超过了预设的阈值，则确定所述车辆的泊车路径需要重新规划；规划模块，用于根据所述车辆的运动状态，重新生成规划后的路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶。9.一种控制终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求1至7中任一项所述的泊车路径规划方法。10.一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至7中任一项所述的泊车路径规划方法。

技术总结
本发明涉及自动导航领域，公开了一种泊车路径规划方法、装置、控制终端及存储介质，所述方法包括：车辆停泊时，确定所述车辆的规划路径和运动状态，根据所述规划路径和所述运动状态计算所述车辆的运动误差；确定所述运动误差是否超过了预设的阈值，若所述运动误差超过了预设的阈值，则确定所述车辆的泊车路径需要重新规划；根据所述车辆的运动状态，重新生成规划后的路径，并控制车辆按照所述重新规划后的路径行驶。使得车辆可以根据运动误差确定泊车是否准确，以动态控制泊车的规划路径，增加泊车的精准度。车的精准度。车的精准度。


技术研发人员：彭炳顺 何天翼 郭子毅
受保护的技术使用者：北斗星通智联科技有限责任公司
技术研发日：2023.08.23
技术公布日：2023/10/15