一种自动泊车方法、装置、车辆及存储介质

摘要

本发明公开了一种自动泊车方法、装置、车辆及存储介质。该方法包括：获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域；在所述车辆可行驶区域内，确定包括候选路径段的候选路径集；根据所述候选路径集，确定以所述车辆的当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径；控制所述车辆根据所述目标路径进行泊车操作。本发明解决了目前车辆路径规划技术大多针对结构化道路设计，不适合自动泊车工况的问题，通过排除可能影响车辆安全的障碍物区域，形成可行驶区域，并在可行驶区域内搜索多条车辆当前位置和目标位置之间的候选路径段，最终确定一条最优的泊车路线，实现了车辆可以沿平滑路线安全的进行自动泊车的效果。

权利要求

1.一种自动泊车方法，其特征在于，包括：获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域；

在所述车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集；

根据所述候选路径集，确定以所述当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径；

控制所述车辆根据所述目标路径进行泊车操作；

其中，所述在所述车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集，包括：确定所述车辆的当前位置为目标扩展点，以所述目标扩展点为起点进行路径扩展，在所述车辆可行驶区域内扩展至少一条预设弧长的候选路径段；

基于预设评估规则对各所述候选路径段进行评估，得到各所述候选路径段对应的候选评估值，并将各所述候选路径段添加至候选路径集；

从各所述候选路径段的终点中筛选出可扩展点，并添加至可扩展点集；

从所述可扩展点集中确定取值最高的候选评估值对应的可扩展点为候选扩展点，重新确定所述候选扩展点为目标扩展点进行路径扩展，直至所述候选路径集中包括经过所述车辆的目标位置的候选路径段；

所述以所述目标扩展点为起点进行路径扩展，在所述车辆可行驶区域内扩展至少一条预设弧长的候选路径段，包括：

确定所述车辆在所述目标扩展点时的车辆中心线，以所述车辆中心线为切线以及所述目标扩展点为起点，扩展得到不同预设曲率半径对应的预设弧长的扩展弧；

当所述扩展弧所在的各栅格全部为可行驶栅格时，确定所述扩展弧为候选路径段，所述可行驶栅格由所述障碍物位置结合所述轮廓半径确定。

2.根据权利要求1所述的自动泊车方法，其特征在于，所述获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域，包括：根据所述当前位置和所述目标位置，确定所述车辆的泊车区域，并在所述泊车区域内构建栅格地图；

获取所述车辆周围障碍物的障碍物位置，标记所述障碍物位置所在的栅格为障碍物栅格；

获取所述车辆的轮廓半径，将与所述障碍物栅格距离小于所述轮廓半径的栅格标记为禁止行驶栅格；

确定所述栅格地图内除所述障碍物栅格和所述禁止行驶栅格外的栅格为所述可行驶栅格，由所述可行驶栅格形成可行驶区域。

3.根据权利要求1所述的自动泊车方法，其特征在于，所述基于预设评估规则对各所述候选路径段进行评估，得到各所述候选路径段对应的候选评估值，包括：针对每个候选路径段，确定所述候选路径段的至少一个评估参数，所述评估参数包括路径总长度参数、目标距离参数、路径方向改变参数、障碍物距离参数和/或曲率变化参数；

获取各所述评估参数对应的评估权重，基于各所述评估权重对各所述评估参数进行加权求和，得到所述候选路径段对应的候选评估值。

4.根据权利要求1所述的自动泊车方法，其特征在于，所述从各所述候选路径段的终点中筛选出可扩展点，包括：

针对每个候选路径段的终点，确定所述终点所在的栅格内是否不存在不可扩展点和可扩展点，若是，则确定所述终点为可扩展点；否则，确定所述终点所在的栅格内是否不存在不可扩展点以及存在的可扩展点对应的候选评估值小于所述终点对应的候选评估值，若是，则确定所述终点为可扩展点。

5.根据权利要求1所述的自动泊车方法，其特征在于，所述根据所述候选路径集，确定以所述当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径，包括：将经过所述目标位置的候选路径段作为目标路径段进行回溯操作，查找扩展所述目标路径段的目标候选路径段；

重新确定所述目标候选路径段为目标路径段并进行回溯操作，查找下一个目标候选路径段，直至所述目标候选路径段的起点为所述当前位置；

令查找到的各所述目标候选路径段以及经过所述目标位置的候选路径段形成目标路径。

6.一种自动泊车装置，其特征在于，包括：可行驶区域确定模块，用于获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域；

候选路径集确定模块，用于在所述车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集；

目标路径确定模块，用于根据所述候选路径集，确定以所述当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径；

泊车操作模块，用于控制所述车辆根据所述目标路径进行泊车操作；

其中，所述候选路径集确定模块，包括：候选路径段扩展单元，用于确定所述车辆的当前位置为目标扩展点，以所述目标扩展点为起点进行路径扩展，在所述车辆可行驶区域内扩展至少一条预设弧长的候选路径段；

候选评估值确定单元，用于基于预设评估规则对各所述候选路径段进行评估，得到各所述候选路径段对应的候选评估值，并将各所述候选路径段添加至候选路径集；

可扩展点确定单元，用于从各所述候选路径段的终点中筛选出可扩展点，并添加至可扩展点集；

目标扩展点确定单元，用于从所述可扩展点集中确定取值最高的候选评估值对应的可扩展点为候选扩展点，重新确定所述候选扩展点为目标扩展点进行路径扩展，直至所述候选路径集中包括经过所述车辆的目标位置的候选路径段；

所述候选路径段扩展单元，具体用于：确定所述车辆在所述目标扩展点时的车辆中心线，以所述车辆中心线为切线以及所述目标扩展点为起点，扩展得到不同预设曲率半径对应的预设弧长的扩展弧；

当所述扩展弧所在的各栅格全部为可行驶栅格时，确定所述扩展弧为候选路径段，所述可行驶栅格由所述障碍物位置结合所述轮廓半径确定。

7.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：一个或多个控制器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行，使得所述一个或多个控制器实现如权利要求1‑5中任一所述的自动泊车方法。

8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1‑5中任一所述的自动泊车方法。

说明书

一种自动泊车方法、装置、车辆及存储介质

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及车辆设计技术领域，尤其涉及一种自动泊车方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术

[0002] 对于自动驾驶车辆，在实现车辆自动泊车的过程中，需要为车辆在可行驶区域内规划出一条无碰撞的路径，让车辆得以安全的到达预定停车位。

[0003] 现有的自动驾驶车辆路径规划技术大多是针对结构化道路设计的。结构化道路是指城市道路或者高速路这类有明确道路边界线和车道线的道路。正是因为结构化道路有道
路指示线作为参考路径，针对其的路径规划算法也就对道路指示线有强依赖性。并且，由于
车辆在结构化道路上行驶时基本不会有倒车操作，所以针对结构化道路设计的路径规划算
法大多假设车辆只会向前行驶。基于以上两点原因，针对结构化道路设计的路径规划算法
并不适合用于车辆自动泊车。

[0004] 从某种角度来看，自动驾驶车辆的自动泊车工况与服务型移动机器人的工况非常类似，二者的路径规划场景都是有障碍物的且没有参考线的开放空间。但是，服务型移动机
器人大多采用双轮差速结构，路径规划时没有最小转弯半径的限制，而自动驾驶车辆会受
到最小转弯半径的限制，因此针对服务型移动机器人设计的路径规划算法运用到自动驾驶
车辆上有不能达到很好的效果。

发明内容

[0005] 本发明提供一种自动泊车方法、装置、车辆及存储介质，以实现车辆自动化准确泊车。

[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种自动泊车方法，包括：

[0007] 获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域；

[0008] 在所述车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集；

[0009] 根据所述候选路径集，确定以所述当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径；

[0010] 控制所述车辆根据所述目标路径进行泊车操作。

[0011] 可选的，所述获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域，包括：

[0012] 根据所述当前位置和所述目标位置，确定所述车辆的泊车区域，并在所述泊车区域内构建栅格地图；

[0013] 获取所述车辆周围障碍物的障碍物位置，标记所述障碍物位置所在的栅格为障碍物栅格；

[0014] 获取所述车辆的轮廓半径，将与所述障碍物栅格距离小于所述轮廓半径的栅格标记为禁止行驶栅格；

[0015] 确定所述栅格地图内除所述障碍物栅格和所述禁止行驶栅格外的栅格为可行驶栅格，由所述可行驶栅格形成可行驶区域。

[0016] 可选的，所述在所述车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集，包括：

[0017] 确定所述车辆的当前位置为目标扩展点，以所述目标扩展点为起点进行路径扩展，在所述车辆可行驶区域内扩展至少一条预设弧长的候选路径段；

[0018] 基于预设评估规则对各所述候选路径段进行评估，得到各所述候选路径段对应的候选评估值，并将各所述候选路径段添加至候选路径集；

[0019] 从各所述候选路径段的终点中筛选出可扩展点，并添加至可扩展点集；

[0020] 从所述可扩展点集中确定取值最高的候选评估值对应的可扩展点为候选扩展点，重新确定所述候选扩展点为目标扩展点进行路径扩展，直至所述候选路径集中包括经过所
述车辆的目标位置的候选路径段。

[0021] 可选的，所述以所述目标扩展点为起点进行路径扩展，在所述车辆可行驶区域内扩展至少一条预设弧长的候选路径段，包括：

[0022] 确定所述车辆在所述目标扩展点时的车辆中心线，以所述车辆中心线为切线以及所述目标扩展点为起点，扩展得到不同预设曲率半径对应的预设弧长的扩展弧；

[0023] 当所述扩展弧所在的各栅格全部为所述可行驶栅格时，确定所述扩展弧为候选路径段。

[0024] 可选的，所述基于预设评估规则对各所述候选路径段进行评估，得到各所述候选路径段对应的候选评估值，包括：

[0025] 针对每个候选路径段，确定所述候选路径段的至少一个评估参数，所述评估参数包括路径总长度参数、目标距离参数、路径方向改变参数、障碍物距离参数和/或曲率变化
参数；

[0026] 获取各所述评估参数对应的评估权重，基于各所述评估权重对各所述评估参数进行加权求和，得到所述候选路径段对应的候选评估值。

[0027] 可选的，所述从各所述候选路径段的终点中筛选出可扩展点，包括：

[0028] 针对每个候选路径段的终点，确定所述终点所在的栅格内是否不存在不可扩展点和可扩展点，若是，则确定所述终点为可扩展点；否则，

[0029] 确定所述终点所在的栅格内是否不存在不可扩展点以及存在的可扩展点对应的候选评估值小于所述终点对应的候选评估值，若是，则确定所述终点为可扩展点。

[0030] 可选的，所述根据所述候选路径集，确定以所述当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径，包括：

[0031] 将经过所述目标位置的候选路径段作为目标路径段进行回溯操作，查找扩展所述目标路径段的目标候选路径段；

[0032] 重新确定所述目标候选路径段为目标路径段并进行回溯操作，查找下一个目标候选路径段，直至所述目标候选路径段的起点为所述当前位置；

[0033] 令查找到的各所述目标候选路径段以及经过所述目标位置的候选路径段形成目标路径。

[0034] 第二方面，本发明实施例还提供了一种自动泊车装置，该装置包括：

[0035] 可行驶区域确定模块，用于获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域；

[0036] 候选路径集确定模块，用于在所述车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集；

[0037] 目标路径确定模块，用于根据所述候选路径集，确定以所述当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径；

[0038] 泊车操作模块，用于控制所述车辆根据所述目标路径进行泊车操作。

[0039] 第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括：

[0040] 一个或多个控制器；

[0041] 存储器，用于存储一个或多个程序；

[0042] 当所述一个或多个程序被所述一个或多个控制器执行，使得所述一个或多个控制器实现如本发明任意实施例所述的自动泊车方法。

[0043] 第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例所述的自动泊
车方法。

[0044] 本发明通过获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合车辆的轮廓半径，确定可行驶区域，在车辆可行驶区域内，基于车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候
选路径集，根据候选路径集，确定以当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径，控制车
辆根据目标路径进行泊车操作，解决了目前车辆路径规划技术大多针对结构化道路设计，
不适合车辆自动泊车工况的问题，通过排除可能影响车辆安全的障碍物区域，形成车辆可
以行使的可行驶区域，并在可行驶区域内搜索多条车辆当前位置和目标位置之间的候选路
径段形成候选路径集，最终从候选路径集中确定一条最优的泊车路线，实现了车辆可以沿
平滑路线安全的进行自动泊车的效果。

附图说明

[0045] 图1是本发明实施例一提供的一种自动泊车方法的流程图；

[0046] 图2是本发明实施例一提供的一种自动泊车方法中确定车辆轮廓半径的原理示意图；

[0047] 图3是本发明实施例二提供的一种自动泊车方法的流程图；

[0048] 图4是本发明实施例二提供的一种自动泊车方法中确定可行驶区域的原理示意图；

[0049] 图5是本发明实施例二提供的一种自动泊车方法的原理示意图；

[0050] 图6是本发明实施例三提供的一种自动泊车装置的结构框图；

[0051] 图7是本发明实施例四提供的一种车辆的结构框图。

具体实施方式

[0052] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，此外，在不冲突的情况下，本
发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0053] 实施例一

[0054] 图1为本发明实施例一提供的一种自动泊车方法的流程图，本实施例可适用于车辆自动化准确泊车的情况，该方法可以由自动泊车装置来执行，该装置可以通过软件和/或
硬件实现。

[0055] 对于自动驾驶车辆，为了实现车辆的自动泊车，需要为自动驾驶车辆在车辆的当前位置至预定停车位置之间规划出一条无碰撞的路径，让自动驾驶车辆得以安全并高效的
到达预定停车位置。针对这一需求，首先需要通过车辆传感器采集的数据确定泊车操作将
要到达的目标位置以及车辆周围的障碍物位置，再在可行驶空间中进行路径规划，实现车
辆自动泊车操作。对于如何确定泊车的目标位置以及障碍物位置，不作为本发明的重点，本
发明着重描述的泊车的路径规划部分。

[0056] 自动驾驶中用于泊车的路径规划方案，主要是从车辆当前位置和姿态出发，规划一条符合车辆运动学约束并且不会让车辆与障碍物碰撞的路径，规划出的路径一般可以由
一系列的路径点或者路径段表示。路径规划完成后，会由路径跟随算法以及底层控制器控
制车辆对规划好的路径点或者路径段进行有序跟踪执行，以完成车辆的自动泊车任务。自
动驾驶车辆在自动泊车过程中存在于三维空间中，但是用于车辆都是贴地行驶的，所以车
辆的运行环境就可以被简化成一个二维的平面，车辆和目的地的状态则可以由一个位置量
和一个朝向角表示。

[0057] 自动驾驶车辆的底盘为阿克曼结构，车辆行驶时通过改变车辆前轮的转角，可以使车辆沿着不同半径的圆弧进行前进或者后退，其中，车辆沿直线行驶时可以理解为车辆
沿着半径无穷大的圆弧行驶。对于阿克曼底盘的车辆，其运动学约束主要有两点：1.因为前
轮转角有限制，车辆行驶的弧线曲率半径不能小于某个值，也就是车辆存在最小转弯半径；
2.因为后轮的角度固定，车辆只能沿着车身中心线的方向运行，即车辆不能横移。

[0058] 由上述描述可知，自动驾驶车辆的泊车路径规划问题可以被描述为：在一个有障碍物的二维平面上，从起点位姿到终点位姿，规划一条曲率半径恒大于某个值且不会与障
碍物碰撞的曲线。

[0059] 对于这样一个问题，如果不考虑障碍物，最简单的解决方案是直接用Reeds‑Shepp曲线求解。Reeds‑Shepp曲线可以通过拼接固定半径的圆弧和直线得到任意两个位置之间
的最短行驶路径，但是，单纯的Reeds‑Shepp曲线并不考虑障碍物的存在。为了达到绕开障
碍物的目的，可以通过Reeds‑Shepp曲线加随机搜索树的方式实现，这样的解决方案虽然可
以达到避障泊车的目的，但是由于Reeds‑Shepp曲线使用的是固定半径的圆弧和直线拼接
的，车辆对形成的路径进行跟踪时方向盘只能有打死和摆正两种状态，因此车辆在行驶中
摆动幅度很大，与随机搜索树的结合也会产生频繁的前进后退切换，驾驶体感较差。另外，
得到的曲线有时会与障碍物距离较近，车辆存在较大的碰撞风险。

[0060] 另一种用于泊车的经典算法是混合A*算法，此算法通过结合图搜索和搜索树以及Reeds‑Shepp曲线得到泊车路径，此算法产生的路径不再局限于一个特定半径的弧线和直
线。但是此算法对曲率的连续性没有太多考虑，仍然会出现车辆急打方向盘的问题。另外，
与随机搜索树加Reeds‑Shepp曲线的方法一样，此算法得到的路径也有可能与障碍物距离
过近，车辆行驶的安全性较低。

[0061] 本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种自动泊车的路径规划方法，该方法同时考虑车辆行驶的舒适性和安全性，能规划出一条平滑、安全且符合车体运动学约束的
泊车路径。

[0062] 如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

[0063] 步骤110、获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合车辆的轮廓半径，确定可行驶区域。

[0064] 其中，障碍物位置可以理解为障碍物所在的地理位置信息，也可以是障碍物相对于车辆的相对位置信息。可行驶区域可以理解为车辆在泊车区域附近可以自由移动的区
域。

[0065] 图2是本发明实施例一提供的一种自动泊车方法中确定车辆轮廓半径的原理示意图。如图2所示，车辆的外轮廓可以被简化为两个半圆加两条直线组成的封闭图形，这样，车
辆外轮廓上的每一个点到两个半圆圆心连线的距离都等于半圆的半径。通过这样的简化，
在检测车辆是否与障碍物有碰撞时，只要检测两个半圆圆心连线上的点到车辆附近障碍物
的距离是否小于半圆的半径即可，如果不小于半圆半径，则表示车辆与障碍物没有碰撞。在
本实施例中，该半圆半径可以取车辆宽度的一半，记为车辆的轮廓半径。

[0066] 具体的，当车辆有泊车需求时，可以通过车辆上的采集器获取车辆周围障碍物的障碍物位置，采集的范围可以根据车辆采集器的性能决定，还可以根据本次泊车的大致行
驶范围确定。得到障碍物位置后，可以将障碍物附近距离障碍物车辆轮廓半径内的区域都
当做车辆不能行驶的区域，而其他区域就可以确定为可行驶区域。

[0067] 步骤120、在车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集。

[0068] 其中，当前置位可以理解为车辆当前时刻的位置信息。目标位置可以理解为车辆本次泊车最终需要到达的位置信息。在本实施例中，当前位置和目标位置不仅指二维平面
上的位置坐标，还可以包括车辆在位置坐标上的车辆朝向。候选路径段可以理解为车辆在
可行驶区域内向目标位置移动时可以行驶的某段路径。

[0069] 具体的，在确定了车辆的可行驶区域后，可以在车辆的当前位置和目标位置之间的可行驶区域内，分段搜索车辆可以行驶的路径，并将搜索到的所有路径段都记为候选路
径段，所有候选路径段就形成了一个候选路径集。可以理解的是，候选路径集中必然包括经
过当前位置的候选路径段以及经过目标位置的候选路径段，另外，也必然可以从候选路径
集中选取多条可以连通的候选路径段，并且连通后的路径段可以连接车辆的当前位置和目
标位置。

[0070] 步骤130、根据候选路径集，确定以当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径。

[0071] 其中，目标路径可以理解为车辆实现本次泊车操作时将要行驶的路径。

[0072] 具体的，候选路径集中包括有多条候选路径段，可以从中选取出多条可以连通车辆当前位置和目标位置的候选路径段，并将这些选取出的候选路径段拼接成一条完整的路
径，即路径的起点是车辆的当前位置，终点是车辆的目标位置，该路径即为本次泊车需求的
目标路径。如果存在不同的几组候选路径段都可以连接车辆当前位置和目标位置，那么可
以从这几组候选路径段中选择拼接后的路径最为平滑的一组候选路径段，将该组候选路径
段拼接形成的路径记为目标路径。

[0073] 步骤140、控制车辆根据目标路径进行泊车操作。

[0074] 具体的，当搜索到目标路径后，控制车辆沿目标路径行驶，完成本次泊车操作即可。

[0075] 本实施例的技术方案，通过获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合车辆的轮廓半径，确定可行驶区域，在车辆可行驶区域内，基于车辆的当前位置和目标位置，确定包括
候选路径段的候选路径集，根据候选路径集，确定以当前位置为起点，目标位置为终点的目
标路径，控制车辆根据目标路径进行泊车操作，解决了目前车辆路径规划技术大多针对结
构化道路设计，不适合车辆自动泊车工况的问题，通过排除可能影响车辆安全的障碍物区
域，形成车辆可以行使的可行驶区域，并在可行驶区域内搜索多条车辆当前位置和目标位
置之间的候选路径段形成候选路径集，最终从候选路径集中确定一条最优的泊车路线，实
现了车辆可以沿平滑路线安全的进行自动泊车的效果。

[0076] 实施例二

[0077] 图3为本发明实施例二提供的一种自动泊车方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，进一步优化了上述自动泊车方法。

[0078] 如图3所示，该方法具体包括：

[0079] 步骤210、根据当前位置和目标位置，确定车辆的泊车区域，并在泊车区域内构建栅格地图。

[0080] 其中，泊车区域可以理解为车辆本次泊车需要的大致区域范围。例如，目标位置在当前位置的前方3米，那么泊车区域就可以是车辆前方5米，后方2米，左右各2米的区域范
围。

[0081] 具体的，当车辆有泊车需求时，可以接收人为输入的泊车目标位置，或是根据车辆周围环境信息确定出可以停车的目标位置。通过获取到的车辆当前位置和目标位置，可以
划分出本次泊车操作中车辆可能行驶到的区域，将该区域作为泊车区域。确定好泊车区域
后，可以在泊车区域内构建栅格，形成栅格地图。

[0082] 步骤220、获取车辆周围障碍物的障碍物位置，标记障碍物位置所在的栅格为障碍物栅格。

[0083] 其中，障碍物栅格可以理解为栅格地图中体现障碍物所在位置的栅格。

[0084] 具体的，可以根据车辆采集器探测到的障碍物信息，将障碍物位置投影到栅格地图中，将投影有障碍物的栅格标记为障碍物栅格，表示在实际地面上，障碍物栅格所在的位
置存在障碍物。

[0085] 步骤230、获取车辆的轮廓半径，将与障碍物栅格距离小于轮廓半径的栅格标记为禁止行驶栅格。

[0086] 其中，禁止行驶栅格可以理解为本次泊车过程中车辆不能行驶的区域，如果车辆行驶在禁止行驶区域，就存在较大的碰撞风险。

[0087] 具体的，在进行泊车路径规划的过程中，一般是将车辆看做一个质点进行移动的，而车辆本身是有一定体积空间的，因此可以将障碍物所在的危险区域放大，防止车辆与障
碍物发生碰撞，也就是将障碍物栅格附近也划分为危险区域，禁止车辆驶入。在本实施例
中，可以选取车辆的轮廓半径为扩充距离，将与障碍物栅格距离小于轮廓半径的栅格都标
记为禁止行驶栅格。在计算各栅格的距离时，可以取各栅格的中心位置坐标，分别计算两个
栅格中心坐标的距离即可。

[0088] 步骤240、确定栅格地图内除障碍物栅格和禁止行驶栅格外的栅格为可行驶栅格，由可行驶栅格形成可行驶区域。

[0089] 具体的，在栅格地图中，车辆在除障碍物栅格和禁止行驶栅格外的栅格上行驶时，几乎不存在发生碰撞的可能性，因此可以将栅格地图内除障碍物栅格和禁止行驶栅格外的
栅格为可行驶栅格，所有的可行驶栅格就构成了可行驶区域。

[0090] 示例性的，图4是本发明实施例二提供的一种自动泊车方法中确定可行驶区域的原理示意图。如图4所示，当确定了障碍物栅格后，可以以障碍物栅格的栅格中心为圆点，车
辆轮廓半径为半径画圆，将栅格中心在圆内的栅格标记为禁止行驶栅格，那么除障碍物栅
格和禁止行驶栅格外的其他栅格即为可行驶栅格。

[0091] 步骤250、确定车辆的当前位置为目标扩展点，以目标扩展点为起点进行路径扩展，在车辆可行驶区域内扩展至少一条预设弧长的候选路径段。

[0092] 其中，目标扩展点可以理解为一次路径扩展中的扩展起点。

[0093] 具体的，可以以车辆的当前位置作为目标扩展点进行第一次路径扩展，可以以当前位置为起点，向车辆前方或后方不同角度扩展几条候选路径段。可以理解的是，扩展候选
路径段的角度不得小于车辆的最小转弯角度。在扩展后，还可以将当前位置放入不可扩展
点集中。

[0094] 可选的，扩展候选路径段可以通过以下步骤实现：确定车辆在目标扩展点时的车辆中心线，以车辆中心线为切线以及目标扩展点为起点，扩展得到不同预设曲率半径对应
的预设弧长的扩展弧；当扩展弧所在的各栅格全部为可行驶栅格时，确定扩展弧为候选路
径段。

[0095] 示例性的，图5是本发明实施例二提供的一种自动泊车方法的原理示意图。如图5所示，位置10为车辆的当前位置，以位置10为起点，可以以几个给定的曲率半径向车辆前进
方向和后退方向扩展相应数量的弧线，可以预先设定扩展弧线的弧长。

[0096] 步骤260、基于预设评估规则对各候选路径段进行评估，得到各候选路径段对应的候选评估值，并将各候选路径段添加至候选路径集。

[0097] 其中，候选评估值可以理解为候选路径段的利用价值的衡量值。

[0098] 具体的，在扩展得到每条候选路径段时，都可以对该候选路径段进行评估，得到的候选评估值用于衡量是否在该候选路径段上继续扩展路径。每条候选路径段得到相应的候
选评估值后就可以添加至候选路径集中了。

[0099] 可选的，候选评估值的确定可以通过以下步骤实现：针对每个候选路径段，确定候选路径段的至少一个评估参数，评估参数包括路径总长度参数、目标距离参数、路径方向改
变参数、障碍物距离参数和/或曲率变化参数；获取各评估参数对应的评估权重，基于各评
估权重对各评估参数进行加权求和，得到候选路径段对应的候选评估值。

[0100] 具体的，可以使用评价函数评定各条候选路径段的优劣。针对每个候选路径段，都可以使用几个代价评分计算出相应的代价值，代价值越低，相应的评估参数越好，最后再将
每个评估参数与对应的评估权重相乘，计算出评估参数的加权和，就得到了候选路径段对
应的候选评估值。例如，评估参数可以包括路径总长度参数、目标距离参数、路径方向改变
参数、障碍物距离参数和曲率变化参数。路径总长度参数通过路径总长度代价评分确定，累
计路径的长度越长，代价越大，路径总长度参数值就越低；目标距离参数通过目标距离代价
评分确定，与目标位置的距离越长，代价越大，目标距离参数值就越低；路径方向改变参数
通过路径方向改变代价评分确定，路径方向改变的次数越多，代价越大，即每一次切换前进
和后退，都会增加代价，路径方向改变参数值就越低；障碍物距离参数通过障碍物距离代价
评分确定，与障碍物的距离越短，代价越大，障碍物距离参数值就越低；曲率变化参数通过
曲率变化代价评分确定，曲率变化的次数越多，代价越大，即每一次切换曲率半径，都会增
加代价，曲率变化参数值就越低。

[0101] 步骤270、从各候选路径段的终点中筛选出可扩展点，并添加至可扩展点集。

[0102] 其中，可扩展点可以理解为可以作为扩展起点进行路径扩展的点。

[0103] 具体的，在不断的扩展路径后，可能会存在扩展的路径返回之前候选路径段附近的情况，此时，不宜再在该路径段的基础上继续扩展新的路径，因此，需要排除类似的路径
段，在其他候选路径段上选择最优的路径段进行路径扩展。

[0104] 可选的，可扩展点的确定可以通过以下步骤实现：针对每个候选路径段的终点，确定终点所在的栅格内是否不存在不可扩展点和可扩展点，若是，则确定终点为可扩展点；否
则，确定终点所在的栅格内是否不存在不可扩展点以及存在的可扩展点对应的候选评估值
小于终点对应的候选评估值，若是，则确定终点为可扩展点。

[0105] 具体的，如果候选路径段的终点所在的栅格中已经存在不可扩展点，那么，将该候选路径段的终点也添加至不可扩展点集；如果候选路径段的终点所在的栅格中已经存在可
扩展点，那么可以比较该候选路径段的候选评估值与该可扩展点对应的候选评估值的大
小，如果该候选路径段的候选评估值取值大，那么可以将该可扩展点替换掉，也就是将该栅
格内之前的可扩展点移动到不可扩展点集中，将该候选路径段的终点确定为可扩展点，并
添加至可扩展点集；如果候选路径段的终点所在的栅格既不存在不可扩展点，也不存在可
扩展点，可以将该候选路径段的终点确定为可扩展点，并添加至可扩展点集。

[0106] 步骤280、从可扩展点集中确定取值最高的候选评估值对应的可扩展点为候选扩展点，重新确定候选扩展点为目标扩展点进行路径扩展，直至候选路径集中包括经过车辆
的目标位置的候选路径段。

[0107] 具体的，在完成一次路径扩展后，可以从可扩展点集中确定取值最高的候选评估值对应的可扩展点为新一轮路径扩展的起点，进行下一轮路径扩展，直达有扩展出的候选
路径段经过目标位置。

[0108] 步骤290、将经过目标位置的候选路径段作为目标路径段进行回溯操作，查找扩展目标路径段的目标候选路径段。

[0109] 具体的，由于每一次路径扩展确定的候选路径段都是在候选路径段的基础上扩展的，因此，可以从经过目标位置的候选路径段回溯搜索，查找上一条候选路径段。

[0110] 步骤2100、重新确定目标候选路径段为目标路径段并进行回溯操作，查找下一个目标候选路径段，直至目标候选路径段的起点为当前位置。

[0111] 具体的，可以通过回溯操作，一步步查找得到可以连接当前位置和目标位置的各条候选路径段。

[0112] 步骤2110、令查找到的各目标候选路径段以及经过目标位置的候选路径段形成目标路径。

[0113] 具体的，将通过回溯查找到的各条路径段进行连接，就可以得到一条最优的泊车目标路径。

[0114] 步骤2120、控制车辆根据目标路径进行泊车操作。

[0115] 本实施例的技术方案，通过确定车辆的泊车区域，在泊车区域内构建栅格地图，结合车辆周围障碍物的障碍物位置以及车辆的轮廓半径，确定可行驶区域，在车辆可行驶区
域内，以车辆的当前位置为目标扩展点进行路径扩展，在车辆可行驶区域内扩展至少一条
预设弧长的候选路径段，并基于预设评估规则对各候选路径段进行评估，得到各候选路径
段对应的候选评估值，再从各候选路径段的终点中筛选出可扩展点，从可扩展点集中确定
取值最高的候选评估值对应的可扩展点作为新一轮路径扩展的起点，再次进行路径扩展，
直至候选路径集中包括经过车辆的目标位置的候选路径段，之后将经过目标位置的候选路
径段作为目标路径段进行回溯操作，查找连接当前位置和目标位置的各条候选路径段，形
成目标路径，控制车辆根据目标路径进行泊车操作，解决了目前车辆路径规划技术大多针
对结构化道路设计，不适合车辆自动泊车工况的问题，通过排除可能影响车辆安全的障碍
物区域，形成车辆可以行使的可行驶区域，并在可行驶区域内搜索多条车辆当前位置和目
标位置之间的候选路径段形成候选路径集，最终从候选路径集中确定一条最优的泊车路
线，实现了车辆可以沿平滑路线安全的进行自动泊车的效果。

[0116] 实施例三

[0117] 本发明实施例所提供的自动泊车装置可执行本发明任意实施例所提供的自动泊车方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。图6是本发明实施例三提供的一种自动
泊车装置的结构框图，如图6所示，该装置包括：可行驶区域确定模块310、候选路径集确定
模块320、目标路径确定模块330和泊车操作模块340。

[0118] 可行驶区域确定模块310，用于获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域。

[0119] 候选路径集确定模块320，用于在所述车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集。

[0120] 目标路径确定模块330，用于根据所述候选路径集，确定以所述当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径。

[0121] 泊车操作模块340，用于控制所述车辆根据所述目标路径进行泊车操作。

[0122] 本实施例的技术方案，通过获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合车辆的轮廓半径，确定可行驶区域，在车辆可行驶区域内，基于车辆的当前位置和目标位置，确定包括
候选路径段的候选路径集，根据候选路径集，确定以当前位置为起点，目标位置为终点的目
标路径，控制车辆根据目标路径进行泊车操作，解决了目前车辆路径规划技术大多针对结
构化道路设计，不适合车辆自动泊车工况的问题，通过排除可能影响车辆安全的障碍物区
域，形成车辆可以行使的可行驶区域，并在可行驶区域内搜索多条车辆当前位置和目标位
置之间的候选路径段形成候选路径集，最终从候选路径集中确定一条最优的泊车路线，实
现了车辆可以沿平滑路线安全的进行自动泊车的效果。

[0123] 可选的，所述可行驶区域确定模块310，具体用于：

[0124] 根据所述当前位置和所述目标位置，确定所述车辆的泊车区域，并在所述泊车区域内构建栅格地图；

[0125] 获取所述车辆周围障碍物的障碍物位置，标记所述障碍物位置所在的栅格为障碍物栅格；

[0126] 获取所述车辆的轮廓半径，将与所述障碍物栅格距离小于所述轮廓半径的栅格标记为禁止行驶栅格；

[0127] 确定所述栅格地图内除所述障碍物栅格和所述禁止行驶栅格外的栅格为可行驶栅格，由所述可行驶栅格形成可行驶区域。

[0128] 可选的，所述候选路径集确定模块320，包括：

[0129] 候选路径段扩展单元，用于确定所述车辆的当前位置为目标扩展点，以所述目标扩展点为起点进行路径扩展，在所述车辆可行驶区域内扩展至少一条预设弧长的候选路径
段；

[0130] 候选评估值确定单元，用于基于预设评估规则对各所述候选路径段进行评估，得到各所述候选路径段对应的候选评估值，并将各所述候选路径段添加至候选路径集；

[0131] 可扩展点确定单元，用于从各所述候选路径段的终点中筛选出可扩展点，并添加至可扩展点集；

[0132] 目标扩展点确定单元，用于从所述可扩展点集中确定取值最高的候选评估值对应的可扩展点为候选扩展点，重新确定所述候选扩展点为目标扩展点进行路径扩展，直至所
述候选路径集中包括经过所述车辆的目标位置的候选路径段。

[0133] 可选的，所述候选路径段扩展单元，具体用于：

[0134] 确定所述车辆在所述目标扩展点时的车辆中心线，以所述车辆中心线为切线以及所述目标扩展点为起点，扩展得到不同预设曲率半径对应的预设弧长的扩展弧；

[0135] 当所述扩展弧所在的各栅格全部为所述可行驶栅格时，确定所述扩展弧为候选路径段。

[0136] 可选的，所述候选评估值确定单元，具体用于：

[0137] 针对每个候选路径段，确定所述候选路径段的至少一个评估参数，所述评估参数包括路径总长度参数、目标距离参数、路径方向改变参数、障碍物距离参数和/或曲率变化
参数；

[0138] 获取各所述评估参数对应的评估权重，基于各所述评估权重对各所述评估参数进行加权求和，得到所述候选路径段对应的候选评估值。

[0139] 可选的，所述可扩展点确定单元，具体用于：

[0140] 针对每个候选路径段的终点，确定所述终点所在的栅格内是否不存在不可扩展点和可扩展点，若是，则确定所述终点为可扩展点；否则，

[0141] 确定所述终点所在的栅格内是否不存在不可扩展点以及存在的可扩展点对应的候选评估值小于所述终点对应的候选评估值，若是，则确定所述终点为可扩展点。

[0142] 可选的，所述目标路径确定模块330，具体用于：

[0143] 将经过所述目标位置的候选路径段作为目标路径段进行回溯操作，查找扩展所述目标路径段的目标候选路径段；

[0144] 重新确定所述目标候选路径段为目标路径段并进行回溯操作，查找下一个目标候选路径段，直至所述目标候选路径段的起点为所述当前位置；

[0145] 令查找到的各所述目标候选路径段以及经过所述目标位置的候选路径段形成目标路径。

[0146] 本实施例的技术方案，通过确定车辆的泊车区域，在泊车区域内构建栅格地图，结合车辆周围障碍物的障碍物位置以及车辆的轮廓半径，确定可行驶区域，在车辆可行驶区
域内，以车辆的当前位置为目标扩展点进行路径扩展，在车辆可行驶区域内扩展至少一条
预设弧长的候选路径段，并基于预设评估规则对各候选路径段进行评估，得到各候选路径
段对应的候选评估值，再从各候选路径段的终点中筛选出可扩展点，从可扩展点集中确定
取值最高的候选评估值对应的可扩展点作为新一轮路径扩展的起点，再次进行路径扩展，
直至候选路径集中包括经过车辆的目标位置的候选路径段，之后将经过目标位置的候选路
径段作为目标路径段进行回溯操作，查找连接当前位置和目标位置的各条候选路径段，形
成目标路径，控制车辆根据目标路径进行泊车操作，解决了目前车辆路径规划技术大多针
对结构化道路设计，不适合车辆自动泊车工况的问题，通过排除可能影响车辆安全的障碍
物区域，形成车辆可以行使的可行驶区域，并在可行驶区域内搜索多条车辆当前位置和目
标位置之间的候选路径段形成候选路径集，最终从候选路径集中确定一条最优的泊车路
线，实现了车辆可以沿平滑路线安全的进行自动泊车的效果。

[0147] 实施例四

[0148] 图7为本发明实施例四提供的一种车辆的结构框图，如图7所示，该车辆包括控制器410、存储器420、输入装置430和输出装置440；车辆中控制器410的数量可以是一个或多
个，图7中以一个控制器410为例；车辆中的控制器410、存储器420、输入装置430和输出装置
440可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

[0149] 存储器420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的自动泊车方法对应的程序指令/模块(例如，自动泊车装
置中的可行驶区域确定模块310、候选路径集确定模块320、目标路径确定模块330和泊车操
作模块340)。控制器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行
车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的自动泊车方法。

[0150] 存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此
外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个
磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一
步包括相对于控制器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上
述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

[0151] 输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。

[0152] 实施例五

[0153] 本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种自动泊车方法，该方法包括：

[0154] 获取车辆周围障碍物的障碍物位置，结合所述车辆的轮廓半径，确定可行驶区域；

[0155] 在所述车辆可行驶区域内，基于所述车辆的当前位置和目标位置，确定包括候选路径段的候选路径集；

[0156] 根据所述候选路径集，确定以所述当前位置为起点，目标位置为终点的目标路径；

[0157] 控制所述车辆根据所述目标路径进行泊车操作。

[0158] 当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的自动泊车
方法中的相关操作。

[0159] 通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更
佳的实施方式。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
部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质
中，如计算机的软盘、只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random 
Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设
备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

[0160] 值得注意的是，上述自动泊车装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，
各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

[0161] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、
重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行
了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还
可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。