一种人车交互智能泊车系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及自主泊车系统的技术领域，具体涉及一种人车交互智能泊车系统。
【背景技术】
[0002] 众所周知，在车辆发展越来越发达的今天，车辆的智能化是车辆未来发展的一大 趋势。而在城市车辆日渐增多，交通拥堵越发严重的情况下，在城市中的停车难度大大增 加。很多司机都感觉很难驾驭泊车技术。因此，自主泊车系统有很强的市场需要性以及广 阔的市场空间。
[0003] 自主泊车系统就是车辆在人给予停车入位指令后，能够不用人工干预，自主完成 停车入位的系统。该系统包括环境数据检测模块、路径规划分析模块和车辆运动控制模块 三部分组成。
[0004] 目前，自主泊车系统的路径规划策略主要有以下方法：
[0005] 1.概率类搜索方法，例如快速搜索生成树（RRT)等。该算法针对整个环境进行路 径规划，其基本思路在于以一定的指标在环境中选取路点，一段一段地规划路径，直至规划 从起始状态到达终止状态的路径。该方法在各种情况下，只要存在能够倒入车位的路径就 一定能规划出泊车路径。但这种方法存在一定的局限性：
[0006] (1)规划的路径唯一且为局部最优；
[0007] (2)规划时间不确定以及规划路径不确定；
[0008] (3)很少考虑车辆约束，有时会规划出不满足车辆约束的路径。
[0009] 2.两分法。该方法设定停车准备位置，将泊车分为两个过程，将车辆行驶到停车准 备位置，然后再规划车辆倒车入库的路径。根据规划的路径，还可以将这一类路径规划方法 细分为圆轨迹路径以及非圆轨迹路径。其中利用非圆轨迹路径规划路径主要包括对规划的 圆轨迹路径进行优化，例如对圆轨迹路径进行插值优化；或者直接规划非圆轨迹路径，例如 七次多项式曲线，Bezier曲线等。这一类算法简单易行速度快，但也有一定的不足：
[0010] (1)利用圆轨迹进行路径规划的算法普遍不考虑路径二阶导数连续问题，需要车 辆在旋转方向盘的过程中停车，这对于车辆行驶过程中的连续性影响很大；部分算法只考 虑最小转弯半径；
[0011] ⑵这种算法只能生成一条路径；
[0012] (3)对于平行泊车，这种算法很少考虑狭小车位情况，对于狭小车位，该方法无法 规划出路径。
[0013] 3.择优法。该方法在整个停车位附近的环境中规划能够完成倒车入库的所有路 径，择优选取最佳路径作为停车入位的路径。此类方法没有明确的停车准备位置，一般会设 定路径单元的概念，例如将"直线-圆轨迹-直线"路径作为一个路径单元或者将"前进-后 退"路径作为一个路径单元。设定最大路径单元数，然后在整个车辆行驶环境中进行路径规 划，从所有路径单元数小于最大路径单元数的路径中选出一条最优路径作为泊车路径。这 种算法规划的路径综合考虑各项性能指标，全局最优，较符合车辆停车入位。但现有的方法 的处理速度不够快，并且利用圆轨迹进行规划的算法仍然存在一定缺陷：只考虑了最小转 弯半径且不考虑路径二阶导数连续问题。
【发明内容】
[0014] 有鉴于此，本发明提供了一种人车交互智能泊车系统，在各种泊车环境下，都能够 产生泊车路径，并且能够规划出车轮转动过程的路径，使车辆在转动方向盘的过程中不需 要停车，从而保证车辆行进过程的连续性。
[0015] 实现本发明的技术方案如下：
[0016] -种人车交互智能泊车系统，包括环境检测模块，路径规划模块以及运动控制模 块；
[0017] 环境检测模块检测停车位尺寸、车辆后轴中点的起始位置以及车辆起始航向角， 然后发送给路径规划模块；
[0018] 路径规划模块分为五个阶段，分别为：判定阶段、初始化阶段、自由规划阶段、最终 规划阶段和判优阶段；
[0019] 判定阶段：根据所述停车位尺寸、车辆后轴中点的起始位置、车辆起始航向角以及 已知的车辆尺寸，自动判断当前车辆能否倒入车位，若不能倒入车位，则系统发出警告；若 能倒入车位，则判断车辆是进行垂直泊车还是水平泊车；
[0020] 初始化阶段：若车辆进行垂直泊车，在车位中选取至少一个车辆终点位置，以所选 取的位置为起点，规划多条直线路径，并将所述多条直线路径的终点作为初始化阶段的输 出位置；
[0021] 若车辆进行水平泊车，则根据停车位尺寸以及车辆尺寸，判断是否存在第一路径， 所述第一路径为使车辆不接触停车位的边沿并且能够在车辆行进的过程中进行车轮转向， 最终到达车辆终点位置的路径；其中，在车轮转向中车辆的行进过程为过渡过程；
[0022] 若存在第一路径，则在车位中寻找满足第一路径的车辆终点位置，并将其作为初 始化阶段的输出位置；
[0023] 若不存在第一路径，则在车位中选取车辆终点位置，以该位置为起点，规划多条行 车路径，并将所述行车路径的终点作为初始化阶段的输出位置；
[0024] 自由规划阶段：以初始化阶段的输出位置为起点，规划由若干段圆轨迹和过渡过 程路径组成的多条路径，并将该规划路径的终点作为输出位置；
[0025] 最终规划阶段：以自由规划阶段的输出位置为起点，以车辆起点位置为终点，规划 包含过渡过程的多条路径；
[0026] 判优阶段：根据判优准则从由初始化阶段、自由规划阶段及最终规划阶段所形 成的、从车辆终点位置到车辆起点位置的多条路径中选出最优泊车路径，进入运动控制模 块；
[0027] 运动控制模块，根据最优泊车路径计算车辆控制参数，完成自主泊车。
[0028] 进一步地，判定阶段判断车辆不能倒入车位的条件为：
[0029] (I)、L1(rt< (L car+Lsafe)且 dlQt< (L car+Lsafe);
[0030] (2)、Llot< (d car+dsafe);
[0031] (3)、dlot< (d car+dsafe);
[0032] 其中，Lltrt为车位沿道路的长度，L ea,为车辆长，L 3^为车尾与停车位边线之间的最 短距离，d1(rt为车位垂直于道路的长度，d为车辆宽，d safe为车辆靠近路的一侧与停车位边 线之间的最短距离；
[0033] 满足以上三式中任意一个即可判定车辆不能倒入车位。
[0034] 进一步地，判定阶段判断车辆进行垂直/水平泊车的条件为：
[0035] 若d1(rt> L 1(rt，车辆进行垂直泊车；
[0036] 若d1(rt< L 1(rt，车辆进行水平泊车。
[0037] 进一步地，存在第一路径的条件为：
【主权项】
1. 一种人车交互智能泊车系统，其特征在于，包括环境检测模块，路径规划模块以及运 动控制模块； 环境检测模块检测车位尺寸、车辆后轴中点的起始位置以及车辆起始航向角，然后发 送给路径规划模块； 路径规划模块分为五个阶段，分别为：判定阶段、初始化阶段、自由规