基于模糊决策的自动泊车路径规划方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于模糊决策的自动泊车路径规划方法及装置，包括：将当前车辆位置作为单位路段的起点，计算单位路段起点相对于目标位置的相对位置；依据预设的模糊评价标准对相对位置的三个评价因素分别进行模糊评价；依据模糊评价的结果推测车辆下一步行驶方向，依据下一步行驶方向获得方向盘转角范围，进行路径搜索以计算得到最优的方向盘转角，最优方向盘转角时下一刻的车辆位置，将之作为单位路段的路径终点；判断路径终点是否为目标位置，若否则以当前的路径终点为下一单位路段的起点进行下一路径规划，直至路径终点为目标位置；依据当前车辆位置和目标位置之间的所有路径终点生成最终的规划路径，路径规划更加合理，规划速度快，适应广。适应广。适应广。

【技术实现步骤摘要】
基于模糊决策的自动泊车路径规划方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种汽车自动驾驶领域，尤其涉及车辆自动泊车时的路径规划。

技术介绍

[0002]目前对于大多数的自动泊车路径规划场景中，规划模块往往根据当前车辆的位置和目标位置计算出车辆所需要的行驶的路径，路径的好坏往往决定了自动泊车过程中的舒适性和完成度，这就要求规划的自动泊车路径尽可能的短，而且挡位切换次数尽可能的少。
[0003]现在低速自动泊车路径规划主要有两种方法：1.纯几何方法实现路径规划纯几何方法的路径规划是通过几根固定的圆弧和直线来实现当前位置到达目标位置的方法，该方法计算速度快，在空间较大的停车区域比较好实现，但是如果在停车区域比较窄的区域，往往需要多次来回倒车才能达到目标点，最坏的情况下会出现规划不出路径的情况。
[0004]2.基于搜索的方法实现的路径规划基于搜索的方法是通过遍历车辆当前位置到终点位置的若干条路径，根据设定的代价函数，选择出代价最小的一条路径出来。该方法适用于不同的停车场景，适应性较高。但是由于搜索的路径比较多，往往规划时间比较长，同时如果设定的代价函数不合理，往往会为了满足代价最小，规划出一些不符合正常泊车习惯的路径。
[0005]基于以上，在低速自动泊车场景下，需要能快速合理的规划出泊车路。快速性，则需要在计算路径时尽可能的提高计算速度，减少不必要的搜索操作，合理性，则需要路径在规划的方向尽可能的符合驾驶员的驾驶习惯。如何解决以上两个问题在低速泊车场景的路径规划中尤为重要。
[0006]故，急需一种解决上述问题的自动泊车路径规划方法和装置。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种基于模糊决策的自动泊车路径规划方法及装置，路径规划更加合理，可适用于不同区域的泊车且路径规划速度快。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种基于模糊决策的自动泊车路径规划方法，包括：将当前车辆位置作为单位路段的起点，计算所述单位路段起点相对于目标位置的相对位置Pi（x,y,yaw），x为横坐标的相对距离，y为纵坐标的相对距离，yaw为相对航向角；依据预设的模糊评价标准对所述相对位置Pi（x,y,yaw）的三个评价因素x、y、yaw分别进行模糊评价，从而得到三个评价因素的模糊评价结果，所述模糊评价标准包括三个评价因素的数值与模糊评价结果的对应关系；依据三评价因素的所述模糊评价结果和预设的模糊评价决策规则表推测车辆下一步行驶方向，所述模糊评价决策规则表包括三评价因素模糊评价结果和车辆下一步行驶方向的对应关系；依据所述下一步行驶方向获得方向盘转角范围，在所述方向盘转角范围内进行路径搜索，以计算得到最优的方向盘转角以及最优方向盘转
角下行驶到下一刻的车辆位置，将所述下一刻的车辆位置作为所述单位路段的路径终点，以完成当前的单位路段的路径规划；判断所述路径终点是否为所述目标位置，若否则以当前的单位路段的路径终点为下一单位路段的起点进行下一单位路段的路径规划，直至所述当前单位路段的路径终点为所述目标位置；依据当前车辆位置和目标位置之间的所有单位路段的路径终点生成最终的规划路径。
[0009]较佳地，依据所述下一步行驶方向获得方向盘转角范围，在所述方向盘转角范围内进行路径搜索，以计算得到最优的方向盘转角，以及最优方向盘转角下行驶到下一刻的车辆位置具体包括：依据所述下一步行驶方向确定下一步车辆行驶的方向范围；依据所述下一步车辆行驶的方向范围获得相应的方向盘转角范围；依据所述方向盘转角范围设置符合范围的若干个方向盘转角，将所述方向盘转角按照由大到小排列；依次计算所述下一步行驶方向下某一方向盘转角下从当前位置出发以预设车速行驶预设时间到达下一时刻车辆的位姿并判断所述下一时刻车辆的位姿是否满足预设规则，若是则结束搜索并将当前所述方向盘转角作为最优方向盘转角，若否则返回重新判断下一方向盘转角下的下一时刻车辆的位姿是否满足预设规则。该方案使得本专利技术可以找到代价最小的路径点，使得规划好的路径尽可能短且尽可能减少换挡次数，兼顾二者。
[0010]具体地，车辆的位姿包括车辆的位置和航向角，所述预设规则为：车辆位置与障碍物不碰撞，车辆位置与目标位置的相对角度与车辆位置对应的航向角的夹角不超过预设值。
[0011]具体地，依据公式计算下一时刻车辆的位姿，其中，x(k),y(k),φ(k)分别为当前时刻横纵坐标位置和航向角，x(k+1),y(k+1),φ(k+1)分别为下一时刻横纵坐标位置和航向角，Vr为预设车速，δ(k)为当前时刻的前轮转角，T为预设时间，L为车辆前后轮轴距。
[0012]较佳地，依据预设的模糊评价标准对所述相对位置Pi（x,y,yaw）的三评价因素x、y、yaw分别进行模糊评价，从而得到三评价因素的模糊评价结果具体包括：对x因素和Y因素分别设置近、中、远三个评价结果，分别依据x因素和Y因素的数值大小获得对应的评价结果；对yaw因素设置第一航向角范围、第二航向角范围、第三航向角范围和第四航向角范围四个评价结果，依据yaw因素的数值大小获得对应的评价结果。
[0013]较佳地，所述模糊评价决策规则表由每一yaw因素的评价结果下，不同x因素的评价结果和Y因素的评价结果对应的下一步行驶方向组成的表单组成。
[0014]较佳地，依据当前车辆位置和目标位置之间的所有单位路段的路径终点生成最终的规划路径包括：使用Dubins曲线或者曲线拟合当前车辆位置、目标位置以及当前车辆位置和目标位置之间的所有单位路段的路径终点以获得当前车辆位置到目标位置的系列轨迹点，判断所述轨迹点与障碍物是否发生碰撞，若无则生成最终的规划路径，若有则重新进行系列轨迹点生成。
[0015]本专利技术还公开了一种基于模糊决策的自动泊车路径规划装置，包括：相对位置计
算模块，将当前车辆位置作为单位路段的起点，计算所述单位路段起点相对于目标位置的相对位置Pi（x,y,yaw），x为横坐标的相对距离，y为纵坐标的相对距离，yaw为相对航向角；模糊判断模块，依据预设的模糊评价标准对所述相对位置Pi（x,y,yaw）的三个评价因素x、y、yaw分别进行模糊评价，从而得到三个评价因素的模糊评价结果，所述模糊评价标准包括三个评价因素的数值与模糊评价结果的对应关系；目标判断模块，依据三评价因素的所述模糊评价结果和预设的模糊评价决策规则表推测车辆下一步行驶方向，所述模糊评价决策规则表包括三评价因素模糊评价结果和车辆下一步行驶方向的对应关系；单位路段生成模块，依据所述下一步行驶方向获得方向盘转角范围，在所述方向盘转角范围内进行路径搜索，以计算得到最优的方向盘转角以及最优方向盘转角下行驶到下一刻的车辆位置，将所述下一刻的车辆位置作为所述单位路段的路径终点，以完成当前的单位路段的路径规划；终点判断模块，判断所述路径终点是否为所述目标位置，若否则以当前的单位路段的路径终点为下一单位路段的起点进行下一单位路段的路径规划，直至所述当前单位路段的路径终点为所述目标位置；路径规划模块，依据当前车辆位置和目标位置之间的所有单位路段的路径终点生成最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊决策的自动泊车路径规划方法，其特征在于：包括：将当前车辆位置作为单位路段的起点，计算所述单位路段起点相对于目标位置的相对位置Pi（x,y,yaw），x为横坐标的相对距离，y为纵坐标的相对距离，yaw为相对航向角；依据预设的模糊评价标准对所述相对位置Pi（x,y,yaw）的三个评价因素x、y、yaw分别进行模糊评价，从而得到三个评价因素的模糊评价结果，所述模糊评价标准包括三个评价因素的数值与模糊评价结果的对应关系；依据三评价因素的所述模糊评价结果和预设的模糊评价决策规则表推测车辆下一步行驶方向，所述模糊评价决策规则表包括三评价因素模糊评价结果和车辆下一步行驶方向的对应关系；依据所述下一步行驶方向获得方向盘转角范围，在所述方向盘转角范围内进行路径搜索，以计算得到最优的方向盘转角以及最优方向盘转角下行驶到下一刻的车辆位置，将所述下一刻的车辆位置作为所述单位路段的路径终点，以完成当前的单位路段的路径规划；判断所述路径终点是否为所述目标位置，若否则以当前的单位路段的路径终点为下一单位路段的起点进行下一单位路段的路径规划，直至所述当前单位路段的路径终点为所述目标位置；依据当前车辆位置和目标位置之间的所有单位路段的路径终点生成最终的规划路径。2.如权利要求1所述的基于模糊决策的自动泊车路径规划方法，其特征在于：依据所述下一步行驶方向获得方向盘转角范围，在所述方向盘转角范围内进行路径搜索，以计算得到最优的方向盘转角，以及最优方向盘转角下行驶到下一刻的车辆位置具体包括：依据所述下一步行驶方向确定下一步车辆行驶的方向范围；依据所述下一步车辆行驶的方向范围获得相应的方向盘转角范围；依据所述方向盘转角范围设置符合范围的若干个方向盘转角，将所述方向盘转角按照由大到小排列；依次计算所述下一步行驶方向下某一方向盘转角下从当前位置出发以预设车速行驶预设时间到达下一时刻车辆的位姿并判断所述下一时刻车辆的位姿是否满足预设规则，若是则结束搜索并将当前所述方向盘转角作为最优方向盘转角，若否则返回重新判断下一方向盘转角下的下一时刻车辆的位姿是否满足预设规则。3.如权利要求2所述的基于模糊决策的自动泊车路径规划方法，其特征在于：车辆的位姿包括车辆的位置和航向角，所述预设规则为：车辆位置与障碍物不碰撞，车辆位置与目标位置的相对角度与车辆位置对应的航向角的夹角不超过预设值。4.如权利要求2所述的基于模糊决策的自动泊车路径规划方法，其特征在于：依据公式计算下一时刻车辆的位姿，其中，x(k),y(k),φ(k)分别为当前时刻横纵坐标位置和航向角，x(k+1),y(k+1),φ(k+1)分别为下一时刻横纵坐标位置和航向角，Vr为预设车速，δ(k)为当前时刻的前轮转角，T为预设时间，L为车辆前后轮轴距。
5.如权利要求1所述的基于模糊决策的自动泊车路径规划方法，其特征在于：依据预设的模糊评价标准对所述相对位置Pi（x,y,yaw）的三评价因素x、y、yaw分别进行模糊评价，从而得到三评价因素的模糊评价结果具体包括：对x因素和Y因素分别设置近、中、远三个评价结果，分别依据x因素和Y因素的数值大小获得对应的评价结果；对yaw因素设置第一航向角范围、第二航向角范围、第三航向角范围和第四航向角范围四个评价结果，依据yaw因素的数值大小获得对应的评价结果。6.如权利要求1所述的基于模糊决策的自动泊车路径规划方法，其特征在于：所述模糊评价决策规则表由每一yaw因素的评价结果下，不同x因素的评价结果和Y因素的评价结果对应的下一步行驶方向组成的表单组成。7.如权利要求1所述的基于模糊决策的自动泊车路径规划方法，其特征在于：依据当前车辆位置和目标位置之间的所有单位路段的路径终点生成最终的规划路径包括：使用Dubins曲线或者曲线拟合当前车辆位置、目标位置以及当前车辆位置和目标位置之间的所有单位路段的路径终点以获得当前车辆位置到目标位置的系列轨迹点，判断所述轨迹点与障碍物是否发生碰撞，若无则生成最终的规划路径，若有则重新进行系列轨迹点生成。8.一种基于模糊决策的自动泊车路径规划装置，其特征在于：包括：相对位置计算模块，将当前车辆位置作为单位路段的起点，计算所述单位路段起点相对于目标位置的相对位置Pi（x,y,yaw），...

【专利技术属性】
技术研发人员：周英坤，李坤，
申请(专利权)人：远峰科技股份有限公司，
类型：发明
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