[發明專利]一種基于三階反正切函數模型的平行泊車方法

有效

• 申請號: 201710019778.0
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106874551B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 蔣濤;彭莉斯;楊強;袁建英;付克昌
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學;四川木牛流馬智能科技有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F111/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 項霞

本發明提供了一種基于三階反正切函數模型的平行泊車方法。本發明提出帶有三階擾動的反正切式的路徑規劃方法，根據車輛運動學計算出約束空間，由MATLAB中的遺傳算法的工具箱調用ga函數，以泊車過程中的障礙約束、車輛自身的參數約束、泊車起始點和終點位置約束為軌跡函數的目標函數，以泊車終點車輛與車位的水平夾角最小為適應度函數，求得最優的軌跡函數的參數,確定最優的平行泊車軌跡。使用本發明，可得車位長度與車長的比值約為1.315，具有非常好的效果。

技術領域

本發明涉及仿真技術領域，特別是涉及一種基于三階反正切函數模型的平行泊車方法。

背景技術

汽車作為日常生活中最常用的交通工具，私家車幾乎也都成了每個家庭的標配，在交通方便的同時也帶來了更多問題，特別是停車難的問題日益嚴重。如何改善汽車的操控性，尤其是泊車過程中的不便利，消除安全隱患，迅速、準確、安全地將汽車停靠到合適的位置，逐漸引起了人們的關注。自動泊車技術的出現大大緩解了駕駛員泊車時的緊張程度，降低泊車難度，提高駕駛的舒適性，提高了泊車過程中的安全性。提高自動泊車方法的可靠性和實用性的關鍵模塊之一就是合理的路徑規劃。基于路徑規劃的平行泊車方法根據車輛與停車位的相對的位置算出最佳泊車路徑，便于泊車的全過程的規劃控制。

Nelson W L提出的Continuous-curvature path for autonomous vehicles中車輛的最短路徑規劃是連接圓弧(最小轉彎半徑)的直線段，弧形輪廓和直線之間是不連續的圓弧，所以車輛停在弧的每個不連續的過渡點需重新調整車輪。但瞬間變化機械的轉向在物理上是不可能實現的。Xu Jin,Xie Ming等人提出根據車位大小和周圍障礙物的信息進行離線查表，獲得一條無碰撞且連續的正弦曲線軌跡，該方法對實時性要求較低；而姜輝提出的自動平行泊車轉向控制策略的研究提出的路徑需要不停地變速及換擋，不符合駕駛員操作的實際情況；而雙半徑法需要在車速為零時改變轉向角，對車輛損傷較大；未加約束空間的以五階多項式作為平行泊車的規劃路徑需要較大的泊車空間；加了約束空間的改進的五階多項式路徑規劃方法調用遺傳算法時需要引入帶罰函數的適應度函數，在復雜的泊車環境中并不好控制懲罰量，會出現一定的誤差。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于三階反正切函數模型的平行泊車方法，包括如下步驟：

步驟一：將目標車輛根據其車輛輪廓的四個頂點將其簡化為矩形框，根據泊車車輛提取待泊車車輛的相關參數、車位相關參數。

步驟二：構建最優平行泊車軌跡模型，所述模型包括模型表達式：y＝a₁tan^-1(a₂x³+a₃x²+a₄x+a₅)+a₆

及約束條件：