[发明专利]一种智能辅助泊车方法及其实现系统

权利要求书

1.一种智能辅助泊车方法，其特征在于：探测感知车辆周围环境，识别到可用于泊车的库位后，规划出合理的泊车路径，并控制车辆沿规划路径行驶，直到车辆完成泊车动作；并提供人机交互界面，接受驾驶员意图，显示泊车信息；其中，对泊车路径分两部分进行规划，首先规划出库位内调整路径，然后规划出入库路径。

2.根据权利要求1所述的智能辅助泊车方法，其特征在于：

规划库位内调整路径时，采用最小转弯半径圆弧构成路径，首先建立库位边界对库位内姿态调整路径的限制方程，然后对方程进行优化求解，据此求出最优泊车目标位姿和最优库位内调整路径；

规划入库路径时采用两步法路径规划方法：首先采用扇形区域法生成无碰撞路径，然后根据无碰撞路径生成车辆可跟踪行驶的路径，最后从多条可执行的路径中选择合适类型的路径。

3.根据权利要求2所述的智能辅助泊车方法，其特征在于：提供人机界面，允许驾驶员对泊车路径进行个性化设定；

（1）依据库位尺寸计算出车辆需要的库位内姿态调整的次数，由驾驶员根据个人喜好通过人机界面对库位内调整次数上限值进行设定，当所需调整次数不大于驾驶员设定的上限值时，开始路径规划；

（2）依据路径的舒适性、长短区分出不同的入库路径模式，由驾驶员根据个人喜好通过人机界面对入库路径的模式进行选择。

4.实现权利要求1至3中任一所述方法的智能辅助泊车系统，其特征在于：该系统包括相互之间具有通信联系的环境感知单元、路径规划单元、驾驶控制单元和人机接口单元。

5.根据权利要求4所述的智能辅助泊车系统，其特征在于：该路径规划单元包括两个模块：

（1）库位内调整路径规划模块，规划车辆在库位内进行调整时的路径；

（2）入库路径规划模块，根据车辆的起始位姿规划入库的泊车路径。

6.根据权利要求4所述的智能辅助泊车系统，其特征在于：该人机接口单元提供驾驶员意图输入接口，由驾驶员设定平行泊车情况下允许的库位内调整次数上限值；垂直泊车情况下，不允许车辆进行库位内调整。

7.根据权利要求4所述的智能辅助泊车系统，其特征在于：在环境感知单元探测到库位大小后，该路径规划单元计算出泊入该库位所需的库位内调整次数，当计算得到的库位内调 整次数大于驾驶员设定次数时，放弃该库位；当计算得到的库位内调整次数不大于驾驶员设定次数时，该路径规划单元首先规划出库位内调整路径，然后规划出入库路径；库位内调整路径以最小转弯半径圆弧连接第一目标位姿B和最终目标位姿G；入库路径连接车辆的起始位姿S和第一目标位姿B。

8.根据权利要求5所述的智能辅助泊车系统，其特征在于：该库位内调整路径规划模块由限制方程生成子模块和优化求解子模块构成，其中限制方程生成子模块能够根据库位的位置和大小生成泊车路径限制方程组，优化求解模块能够对建立的限制方程组进行最优化求解，得到最优泊车目标位姿G和最优库位内调整路径；

或者，该入库路径规划模块包含三个子模块：无碰撞路径生成子模块、可执行路径生成子模块和路径选择子模块，该无碰撞路径规划子模块生成无碰撞泊车路径时采用扇形区域法，选择扇形上距离障碍物车辆距离最大的点，即最不可能与障碍物发生碰撞的点；连接这些点构成无碰撞泊车路径；

或者，该可执行路径生成子模块规划的路径包含三种曲线类型：RS曲线（Reeds & Shepp’s curve）、CC曲线（continuous-Curvature curve）和hCC曲线（half Continuous-Curvature curve）；

或者，该路径选择子模块可以根据不同的原则选择合适的曲线类型（RS/hCC/CC）作为泊车路径，这些原则对应路径选择子模块的三种工作模式，包括：

1）泊车过程中前后运动方向改变的次数最少原则，对应模式1；

2）泊车过程中走过的距离最短原则，对应模式2；

3）泊车过程中原地转向的次数最少原则，对应模式3。

9.根据权利要求8所述的智能辅助泊车系统，其特征在于：人机接口单元提供驾驶员意图输入接口，路径选择子模块接收驾驶员所输入的路径类型选择模式，并据此选择符合驾驶员意图的曲线作为可执行路径。

10.根据权利要求9所述的智能辅助泊车系统，其特征在于：当人机接口单元接收到的驾驶员意图为模式1时，接收驾驶员设定的允许的最大前后运动方向改变次数，当规划的路径超过这个设定值，放弃泊车；当人机接口单元接收到的驾驶员意图为模式2时，系统计算泊车路径，自行选择符合驾驶员意图的曲线作为可执行路径；当人机接口单元接收到的驾驶员意图为模式3时，接收驾驶员设定的允许的最大原地转向次数，当规划的路径超过这个设定值，放弃泊车。