【技术实现步骤摘要】
本公开涉及自动泊车和路径规划的领域，尤其是自动泊车路径规划方法和系统。
技术介绍
1、近年来，汽车的普及给人类生活提供了极大的便利，但是在车辆的使用过程中，也出现了许多问题，其中泊车就是一大难题。面对这样的难题，自动泊车(automatedparking)系统应运而生，它是一种l2级的低速驾驶辅助系统，能够不用人工干预，使得能够在复杂的停车场环境中轻松将车辆停放至期望的车位内。自动泊车系统一般由五大模块组成：车辆定位、环境感知、车位检测、路径规划及路径跟随控制。
2、现有的路径规划方法较多，一般分为几何法、搜索法、数值优化法等等。然而这些方法各有其相应的缺陷：
3、几何法对场景的要求较高，且一套方法仅对应一种或者一类场景，难以覆盖所有泊车场景。搜索法多是单向搜索机制，且搜索过程中采样随机性强，效率低，在复杂场景中难以规划出路径或规划出不合理的路径。数值优化法原理复杂，存在算力要求高、实时性差、优化过程对初值敏感、稳定性欠佳等缺点，难以大规模应用。
4、本公开针对但不限于上述诸多因素进行了改进。
技术实现思路
1、为此，本公开提出了一种自动泊车路径规划方法和系统。本公开的方法和系统一种新颖的双向搜索法：(1)同时通过正向搜索和逆向搜索形成两个节点集合(即正向节点集合和逆向节点集合)，搜索时采样方法不同于启发式采样，而是分层逐级遍历节点来进行采样；(2)通过拼接算法完成正向节点集合和逆向节点集合的一对一连接，从而构建多条候选路径；(3)通过路径选优算
2、根据本公开的第一方面，提供了一种自动泊车路径规划方法，包括：通过正向搜索和逆向搜索来搜索自动泊车路径，以得到正向节点集合和逆向节点集合，其中所述正向搜索和所述逆向搜索是采用分层逐级遍历来进行的，并以搜索到的节点数量和/或所述分层逐级遍历的最大层级数作为结束搜索的条件，而不以车辆的起始位姿或目标位姿为结束搜索的条件，并且其中所述正向搜索是以所述起始位姿开始进行的搜索，所述逆向搜索是从所述目标位姿开始进行的搜索；将所述正向节点集合中的节点和所述逆向节点集合中的节点进行拼接以构建候选的自动泊车路径；以及基于评价指标来从候选的自动泊车路径中选出最优路径来作为自动泊车路径。
3、根据一实施例，所述正向搜索和所述逆向搜索包括首先构建搜索区域，所述搜索区域是根据目标车位信息、车位周边障碍物信息、自车定位数据、车辆尺寸来构建的，以包括所述目标车位和所述车辆的起始位姿。
4、根据另一实施例，所述搜索区域是t字形的，其中所述车位作为所述t字的竖分支。
5、根据又一实施例，所述正向节点集合包括n个层级的各个节点，其中所述起始位姿作为零级节点，从所述零级节点开始来搜索到的节点作为一级节点，从所述一级节点开始来搜索到的节点作为二级节点，以此类推，其中n是取决于自助泊车场景的合适整数；所述逆向节点集合包括m个层级的各个节点，其中所述目标位姿作为零级节点，从所述零级节点开始来搜索到的节点作为一级节点，从所述一级节点开始来搜索到的节点作为二级节点，以此类推，其中m是取决于自助泊车场景的合适整数。
6、根据又一实施例，所述分层逐级遍历包括：对于所述正向搜索而言，针对n个层级的各个节点，从零级节点开始，以前一级节点作为开始节点在所述车辆的前方和后方方向上以第一步长的直线段和满足所述车辆的转弯半径的圆弧来在第一预定距离内搜索下一级节点；对于所述逆向搜索而言，针对m个层级的各个节点，从零级节点开始，以前一级节点作为开始节点在所述车位的外侧方向上以第二步长的直线段和满足所述车辆的转弯半径的圆弧来在第二预定距离内搜索下一级节点。
7、根据又一实施例，所述车位的外侧方向是车辆停入所述车位的方向。
8、根据又一实施例，对于使用直线段进行的搜索而言，所述第一预定距离和所述第二预定距离是车长的1.2倍，对于使用圆弧进行的搜索而言，所述第一预定距离和所述第二预定距离是具有与该圆弧相同的曲率的圆的周长的四分之一。
9、根据又一实施例，所述圆弧包括若干不同曲率的圆弧，并且其中所述若干不同曲率包括满足所述车辆的转弯半径的最大曲率。
10、根据又一实施例，通过所述搜索区域的边界、所述车位周边障碍物信息来过滤各个节点，以仅保留未超出所述搜索区域的边界且未与障碍物碰撞的节点。
11、根据又一实施例，在搜索过程中，在相继的三个层级的节点之间：如果这三个层级中的中间第二层级的节点是通过从这三个层级中的第一层级的节点以直线段来搜索到的，则在从所述中间第二层级的节点搜索这三个层级中的第三层级的节点时，以满足所述车辆的转弯半径的圆弧来进行搜索；如果这三个层级中的中间第二层级的节点是通过从这三个层级中的第一层级的节点以第一圆弧来搜索到的，则在从所述中间第二层级的节点搜索这三个层级中的第三层级的节点时，以直线段或与所述第一圆弧反向弯曲的第二圆弧来进行搜索。
12、根据又一实施例，n是5，m是15。
13、根据又一实施例，将所述正向节点集合中的节点和所述逆向节点集合中的节点进行拼接以构建候选的自动泊车路径包括：对于所述正向节点集合中的每一节点：将其与所述逆向节点集合中的每一节点尝试用所述车辆可行的无碰撞路径连接，所述无碰撞路径连接是符合所述车辆的运动学约束的回旋曲线、单段圆弧、单段直线段中的一者；如果拼接成功，则存储这两个节点作为候选节点组合；从该候选节点组合中的正向节点逐级回溯到所述正向节点集合的零级节点来得到一条正向搜索路径的关键节点序列，得到正向搜索的路径；从该候选节点组合中的逆向节点逐级回溯到所述逆向节点集合的零级节点来得到一条逆向搜索路径的关键节点序列，得到逆向搜索的路径；将正向和逆向搜索的两条路径拼接来获得一条候选的自动泊车路径。
14、根据又一实施例，在如下情况下终止拼接：获取候选的自动泊车路径的总数量等于预定数量或所有节点都尝试拼接完成。
15、根据又一实施例，所述方法还包括在将正向和逆向搜索的两条路径拼接之后，通过插值算法进行节点间定步长插值。
16、根据又一实施例，所述评价指标包括路径与障碍物的最小距离、路径总长度、路径段数、整本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动泊车路径规划方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正向搜索和所述逆向搜索包括首先构建搜索区域，所述搜索区域是根据目标车位信息、车位周边障碍物信息、自车定位数据、车辆尺寸来构建的，以包括所述目标车位和所述车辆的起始位姿。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搜索区域是T字形的，其中所述车位作为所述T字的竖分支。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分层逐级遍历包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述车位的外侧方向是车辆停入所述车位的方向。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于使用直线段进行的搜索而言，所述第一预定距离和所述第二预定距离是车长的1.2倍，对于使用圆弧进行的搜索而言，所述第一预定距离和所述第二预定距离是具有与该圆弧相同的曲率的圆的周长的四分之一。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述圆弧包括若干不同曲率的圆弧，并且其中所述若干不同曲率包括满足所述车辆的转弯半
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述搜索区域的边界、所述车位周边障碍物信息来过滤各个节点，以仅保留未超出所述搜索区域的边界且未与障碍物碰撞的节点。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在搜索过程中，在相继的三个层级的节点之间：
11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，N是5，M是15。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述正向节点集合中的节点和所述逆向节点集合中的节点进行拼接以构建候选的自动泊车路径包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在如下情况下终止拼接：获取候选的自动泊车路径的总数量等于预定数量或所有节点都尝试拼接完成。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括在将正向和逆向搜索的两条路径拼接之后，通过插值算法进行节点间定步长插值。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述评价指标包括路径与障碍物的最小距离、路径总长度、路径段数、整条路径曲率变化、最短路径、最大纵向位置、最大横向位置、最大调整角度中的至少一者。
16.一种自动泊车路径规划系统，包括：
17.一种车辆，包括根据权利要求16所述的系统。
...【技术特征摘要】
1.一种自动泊车路径规划方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正向搜索和所述逆向搜索包括首先构建搜索区域，所述搜索区域是根据目标车位信息、车位周边障碍物信息、自车定位数据、车辆尺寸来构建的，以包括所述目标车位和所述车辆的起始位姿。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搜索区域是t字形的，其中所述车位作为所述t字的竖分支。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分层逐级遍历包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述车位的外侧方向是车辆停入所述车位的方向。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于使用直线段进行的搜索而言，所述第一预定距离和所述第二预定距离是车长的1.2倍，对于使用圆弧进行的搜索而言，所述第一预定距离和所述第二预定距离是具有与该圆弧相同的曲率的圆的周长的四分之一。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述圆弧包括若干不同曲率的圆弧，并且其中所述若干不同曲率包括满足所述车辆的转弯半径的最大曲率。
9.根据权利要求5所述的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王远，许耀华，陆涛，
申请(专利权)人：纵目科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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