[發(fā)明專利]一種無(wú)人車啟發(fā)式自動(dòng)泊車方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110252219.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN113147739B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡堰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W30/06
• 分類號(hào): B60W30/06;B60W40/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明公開了一種無(wú)人車啟發(fā)式自動(dòng)泊車方法及裝置，該方法包括：構(gòu)建車輛位姿狀態(tài)集；構(gòu)建多分辨率的狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則集；構(gòu)建用于泊車路徑搜索的啟發(fā)函數(shù)和估計(jì)函數(shù)；基于構(gòu)建的啟發(fā)函數(shù)和估計(jì)函數(shù)，根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則集，進(jìn)行基于A^*算法的啟發(fā)式自動(dòng)泊車路徑搜索，為車輛找出符合預(yù)設(shè)要求的自動(dòng)泊車路徑。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)泊車路徑規(guī)劃，而且適用于在車輛任意初始位姿狀態(tài)、目標(biāo)位姿狀態(tài)和任意邊界約束條件下的快速準(zhǔn)確的自動(dòng)泊車路徑規(guī)劃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)人車啟發(fā)式自動(dòng)泊車方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展和人們生活質(zhì)量的不斷提高，擁有私家車對(duì)多數(shù)家庭來說已不再是一種奢想，與此同時(shí)，也突顯出一系列交通安全問題。一方面，汽車擁有量急劇增加，導(dǎo)致城市可利用的泊車空間越來越少；另一方面，新手逐年增多，由于不熟練導(dǎo)致的各種事故頻發(fā)，泊車碰撞便是常見事故之一。如何提升汽車的操控性，降低新手泊車過程中存在的不便利，消除安全隱患，迅速準(zhǔn)確安全地將汽車停靠到合適的位置逐漸引起了人們的關(guān)注。因此，設(shè)計(jì)有效安全、快速準(zhǔn)確的自動(dòng)泊車技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)的研究熱點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種無(wú)人車啟發(fā)式自動(dòng)泊車方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的無(wú)法適應(yīng)車輛任意初始位姿的自動(dòng)泊車問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種無(wú)人車啟發(fā)式自動(dòng)泊車方法，包括：

構(gòu)建車輛位姿狀態(tài)集；

構(gòu)建多分辨率的狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則集；其中，所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則集為從任意位姿狀態(tài)發(fā)散出來的、方向不同的、可以連接相鄰兩個(gè)不同位姿狀態(tài)的所有分支集合；所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則集包括在車輛起始位置和車輛目標(biāo)泊車點(diǎn)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)使用的第一規(guī)則集，以及在除車輛起始位置及車輛目標(biāo)泊車點(diǎn)預(yù)設(shè)范圍外的其它位置使用的第二規(guī)則集，所述第一規(guī)則集的精度大于所述第二規(guī)則集的精度；

構(gòu)建用于泊車路徑搜索的啟發(fā)函數(shù)和估計(jì)函數(shù)；

基于構(gòu)建的啟發(fā)函數(shù)和估計(jì)函數(shù)，以及所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則集，進(jìn)行基于A^*算法的啟發(fā)式自動(dòng)泊車路徑搜索，為車輛找出符合預(yù)設(shè)要求的自動(dòng)泊車路徑。

進(jìn)一步地，所述構(gòu)建車輛位姿狀態(tài)集，包括：

定義車輛位姿狀態(tài)，采用三維狀態(tài)空間點(diǎn)(x,y,θ)來表征車輛特定位姿；其中，(x,y)表示車輛中心在世界坐標(biāo)系中的位置，θ表示車身朝向角度；

通過離散化方法得到表征車輛位姿的所有狀態(tài)的集合。

進(jìn)一步地，所述構(gòu)建多分辨率的狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則集，包括：

定義狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則集為從任意位姿狀態(tài)發(fā)散出來的、方向不同的、可連接相鄰兩個(gè)不同位姿狀態(tài)的所有分支集合，用一系列分支將起始狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)及兩者間多個(gè)過渡狀態(tài)按一定順序連接起來，便得到泊車過程中的整條路徑；

定義第一規(guī)則集和第二規(guī)則集，使兩者位于同一個(gè)維度的網(wǎng)絡(luò)空間中；

使所述第二規(guī)則集成為所述第一規(guī)則集的一個(gè)真子集，以確保所述第一規(guī)則集中的路徑被充分利用，同時(shí)減少圖搜索過程中的分支數(shù)量，并使得車輛在不同區(qū)域擁有不同的決策空間。

進(jìn)一步地，所述構(gòu)建用于泊車路徑搜索的啟發(fā)函數(shù)和估計(jì)函數(shù)，包括：

將車輛當(dāng)前位置到終點(diǎn)的距離和車輛當(dāng)前朝向與目標(biāo)朝向之間的角度差分別進(jìn)行歸一化處理，表達(dá)式如下：

L′＝L/L_t

α′＝α/360