泊车路径规划方法、系统、车辆及存储介质

摘要

本发明公开了一种泊车路径规划方法、系统、车辆及存储介质，包括以下步骤：S1、建立仿真模型：搭建规则的泊车模型，确定泊车模型的输入量和泊车模型的输出量；S2、通过设定不同变量参数，对泊车模型进行仿真；S3、记录仿真数据：记录仿真数据的结果，对仿真数据的结果进行评价，若仿真轨迹点与障碍物发生碰撞，则认为此组仿真数据为不可用数据，反之为可用数据；S4、拟合曲线：对可用数据进行曲线拟合，得出曲线函数方程。本发明能够使泊车路径节点的解算更加简单，且节点准确。

权利要求

1.一种泊车路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立仿真模型：搭建规则的泊车模型，确定泊车模型的输入量和泊车模型的输出量；其中，所述泊车模型的输入量包括车辆的起始位置、车辆的横向偏移、车位的大小和车位的倾斜度；所述泊车模型的输出量包括旋转的圆心位置、截止点的坐标和车辆的位置角度，坐标的原点定在车位的右顶点；

S2、通过设定不同输入量，对泊车模型进行仿真；

S3、记录仿真数据：记录仿真数据的结果，对仿真数据的结果进行评价，若仿真轨迹点与障碍物发生碰撞，则认为此组仿真数据为不可用数据，反之为可用数据；

S4、拟合曲线：对可用数据进行曲线拟合，得出曲线函数方程，具体为：假设曲线函数为F(x)；

已知的数据点(xi，yi)，其中i＝1,2,3.....N，N为输入量的个数；

近似拟合曲线的均方差为：

其中，n为参数的个数；

已知系数的偏微分为零：

转换成矩阵方程:

通过方程组求解函数系数a，b，c，……；

n n‑1 n‑2

得出可行数据中满足条件的F(x)＝ax+bx +cx +…；

通过给出输入量，得到泊车相关的路径关键点信息，实现泊车的路径规划；

在MATLAB搭建基于规则泊车模型，建立各输入量的关系矩阵，输入量的个数为N个，每个输入量的变量个数为M个，长度采用米为单位，角度以幅度表示，不同的输入量组合为一N组，泊车模型的输入的组数为MN组；泊车模型的仿真次数为U，U＝M ；泊车模型仿真的输出结果有U组数据。

2.一种泊车路径规划系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，其特征在于：所述控制器调用所述计算机可读程序时，能执行如权利要求1所述的泊车路径规划方法的步骤。

3.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求2所述的泊车路径规划系统。

4.一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，其特征在于：所述计算机可读程序被控制器调用时，能执行如权利要求1所述的泊车路径规划方法的步骤。

说明书

泊车路径规划方法、系统、车辆及存储介质

技术领域

[0001] 本发明属于泊车技术领域，具体涉及一种泊车路径规划方法、系统、车辆及存储介质。

背景技术

[0002] 现有泊车的路径规划方法一般使用规则，螺旋线等进行轨迹规划。需要对车辆自身的限制，车位位置及车辆位置进行充分考虑，需要制定复杂的逻辑判断，对每一种的可能规划继续处理，如果规划逻辑不完整可能出现程序漏洞，导致规划失败。

[0003] 如专利文献CN110949374A公开的基于两段二阶贝塞尔曲线的自动平行泊车路径规划方法，该方法用于降低路径规划的复杂程度及降低对轨迹误差的修正难度，以提高泊车效率、路径规划方法的环境适应性，但由于此方法基于规则计算的泊车路径的关键点，需要收集大量的环境信息数据来为二段规划提供逻辑判断，在有限的空间资源内完成泊车过程，需要对有限空间进行充分的利用，设计算法代码多，而且很繁琐，增加了程序出错的风险。

[0004] 因此，有必要开发一种新的泊车路径规划方法、系统、车辆及存储介质。

发明内容

[0005] 本发明提供一种泊车路径规划方法、系统、车辆及存储介质，能使泊车路径节点的解算更加简单，且节点准确。

[0006] 第一方面，本发明所述的泊车路径规划方法，包括以下步骤：

[0007] S1、建立仿真模型：搭建规则的泊车模型，确定泊车模型的输入量和泊车模型的输出量；

[0008] S2、通过设定输入量，对泊车模型进行仿真；

[0009] S3、记录仿真数据：记录仿真数据的结果，对仿真数据的结果进行评价，若仿真轨迹点与障碍物发生碰撞，则认为此组仿真数据为不可用数据，反之为可用数据；

[0010] S4、拟合曲线并输出曲线：对可用数据进行曲线拟合，得出曲线函数方程，具体为：

[0011] 假设曲线函数为F(x)；

[0012] 已知的数据点(xi，yi),其中i＝1,2,3.....N，N为输入量的个数；

[0013] 近似拟合曲线的均方差为：

[0014]

[0015] 其中，n为参数的个数；

[0016] 已知系数的偏微分为零：

[0017]

[0018] 转换成矩阵方程:

[0019]

[0020] 通过方程组求解函数系数a，b，c，……；

[0021] 得出可行数据中满足条件的F(x)＝axn+bxn‑1+cxn‑2+…；

[0022] 通过给出输入量，得到泊车相关的路径关键点信息，实现泊车的路径规划。

[0023] 进一步，所述泊车模型的输入量包括车辆的起始位置、车辆的横向偏移、车位的大小和车位的倾斜度；

[0024] 所述泊车模型的输出量包括旋转的圆心位置、截止点的坐标和车辆的位置角度，坐标的原点定在车位的右顶点。

[0025] 进一步，在MATLAB搭建基于规则泊车模型，建立各输入量的关系矩阵，输入量的个数为N个，每个输入量的变量个数为M个，长度采用米为单位，角度以幅度表示，不同的输入N量组合为一组，泊车模型的输入的组数为MN组；泊车模型的仿真次数为U：U＝M ；泊车模型仿真的输出结果有U组数据。

[0026] 第二方面，本发明所述的一种泊车路径规划系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述控制器调用所述计算机可读程序时，能执行如本发明所述的泊车路径规划方法的步骤。

[0027] 第三方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的泊车路径规划系统。

[0028] 第四方面，本发明所述的一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时，能执行如本发明所述的泊车路径规划方法的步骤。

[0029] 本发明具有以下优点：能够简化原有基于规则的泊车路径规划，把繁琐的逻辑判断去除，用基于函数的求解路径关键点的方法，使程序算法的代码出错率下降，减小了控制器内存的占用。同时提高了泊车过程中的路径规划效率，使泊车的整体性能得到了提升。

附图说明

[0030] 图1为本实施例的流程图。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0032] 如图1所示，本实施例中，一种泊车路径规划系统，包括以下步骤：

[0033] S1、建立仿真模型：搭建规则的泊车模型，确定泊车模型的输入量和泊车模型的输出量。

[0034] 本实施例中，所述泊车模型的输入量包括车辆的起始位置、车辆的横向偏移、车位的大小和车位的倾斜度等。所述泊车模型的输出量包括旋转的圆心位置、截止点的坐标和车辆的位置角度等，坐标的原点定在车位的右顶点。

[0035] S2、通过设定不同输入量，对泊车模型进行仿真。

[0036] S3、记录仿真数据：记录仿真数据的结果，对仿真数据的结果进行评价，若仿真轨迹点与障碍物发生碰撞，则认为此组仿真数据为不可用数据，反之为可用数据。

[0037] S4、拟合曲线：对可用数据进行曲线拟合，得出曲线函数方程。

[0038] 本实施例中，曲线拟合采用最小二乘法，它是函数逼近的一种基本方法。该方法不要求拟合曲线通过已知点，而是通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。先确定通过点的函数类型；然后设定出函数，并求出误差平方和表达式；由表达式对函数中的已知系数的偏微分为零，得到方程组，最后求解方程表达式。具体为：

[0039] 假设曲线函数为F(x)；

[0040] 已知的数据点(xi，yi),其中i＝1,2,3.....N，N为输入量的个数，所述已知的数据点是指步骤S3得到的可用数据；

[0041] 近似拟合曲线的均方差为：

[0042]

[0043] 其中，n为参数的个数(影响曲线方程构成系数，a,b,c,…)；

[0044] 已知系数的偏微分为零：

[0045]

[0046] 将上述等式(即公式(1)和公式(2))转换成矩阵方程:

[0047]

[0048] 通过方程组求解函数系数a，b，c，……；

[0049] 得出可行数据中满足条件的F(x)＝axn+bxn+1+cxn‑2+…；

[0050] 通过给出输入量，得到泊车相关的路径关键点信息，实现泊车的路径规划。

[0051] 本实施例中，在MATLAB搭建基于规则泊车模型，建立车辆的起始位置，车辆的横向偏移，车位大小和车位的倾斜度等输入量的关系矩阵，输入量的个数为N个，每个输入量的变量个数为M个(即输入量有M个不同值)，长度采用米为单位，角度以幅度表示，不同的输入N量组合为一组，泊车模型的输入的组数为MN组；泊车模型的仿真次数为U，U＝M ；泊车模型仿真的输出结果有U组数据。

[0052] 本实施例中，通过曲线拟合的方法来进行路径规划，对路径的起点、停止点和换挡点进行解算。本方法的特点主要是使泊车路径节点的解算更加简单，且节点准确。

[0053] 本实施例中，一种泊车路径规划系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述控制器调用所述计算机可读程序时，能执行如本实施例中所述的泊车路径规划方法的步骤。

[0054] 本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的泊车路径规划系统。

[0055] 本实施例中，一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时，能执行如本实施例中所述的泊车路径规划方法的步骤。