[发明专利]基于高精度地图的自主平行泊车方法

权利要求书

1.一种基于高精度地图的自主平行泊车方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、待泊车辆获取基于高精度地图的泊车位信息，选取泊车位；

步骤二、待泊车辆到达选取的泊车位附近后，待泊车辆获取道路边缘或者停车场高精度地图的位置属性，确定待泊车辆与所选泊车位之间的在全局坐标系下的位置关系属性，所述位置属性包括：车身控制点的ID、坐标、头指向、曲率、速率、所在高精度地图车道与相邻车道的连通性、所在高精度地图车道方向和控制点的拓扑结构，所述车身控制点为车辆后轴中心点，所述ID包括车身控制点所在车道信息以及车身控制点位于所在车道上的具体编号信息，所述坐标为车身控制点的坐标，该坐标是相对全局坐标系的坐标，所述头指向为车身控制点处车辆的建议行驶方向与车身控制点所在车道所成的角度，所述曲率为经过该车身控制点的路径曲线在该车身控制点处的曲率，速率为车辆在该车身控制点处的建议行驶速度，所在高精度地图车道与相邻车道的连通性为该车身控制点所在车道与其左车道和右车道的连通性，所在高精度地图车道方向为该车身控制点所在位置处是否直行、左转、右转和可掉头，所在高精度地图控制点的拓扑结构表示该控制点与相邻控制点之间的连接关系

步骤三、在位置关系属性前提下，根据阿克曼转向机构的原理，在泊车位平面直角坐标系下确定平行泊车的多个切换点；所述位置关系属性包括：泊车控制点rw'坐标(x₀,y₀)、泊车控制点rw'方向heading0、泊车控制点rw'曲率k_s0＝1/R_min和泊车位尺寸L_S*H_S，其中，L_S为泊车位的长度，H_S为泊车位的宽度，R_min为车辆的最小转弯半径，所述全局坐标系是以泊车位控制点为原点，泊车位长度方向为x轴、泊车位宽度方向为y轴，所述切换点包括第一切换点f₁(x₃,y₃)和第二切换点f₂(x₄,y₄)，待泊车辆从泊车起点rw到第一切换点f₁的路径为圆弧，由第一切换点f₁到第二切换点f₂的路径为直线或样条曲线，由第二切换点f₂到泊车控制点rw'的路径为圆弧，泊车起点rw到第一切换点f₁的路径圆弧的圆心为O₁，O₁坐标为(S,H-R_min)；第二切换点f₂到泊车控制点rw'的路径圆弧的圆心为O₂，O₂坐标为(0,R_min)；车辆先以某一固定转弯半径向右侧转弯倒车，到达f₁(x₃,y₃)后，将方向盘回正，沿直线倒车到f₂(x₄,y₄)点，切线方程为y＝ax+b，即ax-y+b＝0；f₁和f₂的坐标分别为：

其中，rw的坐标为(S,H)，S为横向泊车距离，H为纵向泊车距离；

所述第一切换点f₁到第二切换点f₂的路径的五次多项式为：

y＝a₀+a₁(x-x₀)+a₂(x-x₀)²+a₃(x-x₀)³+a₄(x-x₀)⁴+a₅(x-x₀)⁵；

保证路径曲率连续性，对五次多项式求一阶导和二阶导：

y'＝a₁+2a₂(x-x₀)+3a₃(x-x₀)²+4a₄(x-x₀)³+5a₅(x-x₀)⁴；

y”＝2a₂+6a₃(x-x₀)+12a₄(x-x₀)²+20a₅(x-x₀)³；

所述泊车控制点[x₀,y₀,heading0,k_s0]和泊车起点rw到第一切换点f₁的路径圆弧的圆心为O₁[x₁,y₁,heading1,k_s1]的边界条件应与五次多项式的一阶导和二阶导相同，其中泊车控制点的头指向是heading0以及曲率为k_s0；O₁的头指向是heading1以及曲率为k_s1，两个控制点坐标以及四个边界条件，六个独立方程六个未知系数，可以确定出唯一的五次样条曲线；

所述平行泊车路径约束包括：

R_min为常数，H∈[3，5]

步骤四、确定车辆在泊车位附近一定范围内的泊车起点，在满足平行泊车路径约束、最小泊车位约束关系的前提下，确定平行泊车入库最优平行泊车轨迹，控制模块控制车辆泊车。