一种泊车路径规划方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及自主泊车、代客泊车和辅助泊车技术领域，具体涉及一种泊车路径规划方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.自动泊车系统(automatic parking system，aps)是一个集环境感知、决策与规划，智能控制与执行等功能于一体的综合系统，是智能驾驶辅助系统的重要组成部分。自动泊车系统能够基于高精地图、视觉slam、雷达、环视、超声波传感器等设备获取定位信息或感知信息，基于得到的定位信息和感知信息规划出泊车路径，控制车辆沿规划出的泊车路径驶入停车位。
3.而用于获取定位信息和感知信息的设备中既有高精地图、视觉slam等采用绝对定位方式的设备，也有雷达、环视、超声波传感器等采用相对定位方式的设备。现有的自动泊车方法在规划泊车路径时，通常需要针对不同定位方式的设备开发相应的泊车路径规划模块，降低了其通用性。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，针对具有不同定位方式的设备的车辆系统，提供一种泊车路径规划方法、装置、设备及存储介质，以使得采用绝对定位方式的设备和采用相对定位方式的设备可以共用一套泊车路径规划系统。
5.为了解决上述技术问题，本发明第一方面提出一种泊车路径规划方法，应用于具有多种目标检测设备的车辆上，所述多种目标检测设备采用的定位方式包括绝对定位和相对定位，所述方法包括：
6.在初始设备坐标系下获取目标车位的车位信息作为第一车位信息；其中，所述初始设备坐标系为初始时刻对应的所述目标检测设备的坐标系；
7.基于所述第一车位信息确定泊车地图坐标系和第一坐标转换关系；其中，所述第一坐标转换关系用于所述初始设备坐标系到所述泊车地图坐标系的坐标转换；
8.在所述初始设备坐标系下，获取初始时刻的车辆坐标作为第一车辆坐标，获取初始时刻的障碍物目标信息作为第一障碍物目标信息；
9.根据所述第一坐标转换关系对所述初始设备坐标系下的所述第一车位信息、所述第一车辆坐标和所述第一障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息；
10.根据所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入所述目标车位的无碰撞泊车路径。
11.进一步地，所述生成车辆泊入所述目标车位的无碰撞泊车路径之后，还包括：
12.在当前设备坐标系下获取当前时刻的车辆坐标作为第三车辆坐标；其中，所述当前设备坐标系为当前时刻对应的所述目标检测设备的坐标系；
13.对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四车辆坐标；
14.根据所述第四车辆坐标和所述第二车位信息判断车辆是否已泊入所述目标车位；
15.若否，在所述当前设备坐标系下获取当前时刻的障碍物目标信息作为第三障碍物目标信息；
16.对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息；
17.判断所述第四障碍物目标信息与所述泊车路径是否满足预设的无碰撞约束条件；
18.若否，根据所述第二车位信息、所述第四车辆坐标和所述第四障碍物目标信息更新所述泊车路径，得到更新后的无碰撞泊车路径；转向所述判断车辆是否已泊入所述目标车位的步骤。
19.进一步地，所述目标检测设备采用的定位方式为绝对定位；
20.所述对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四车辆坐标，包括：根据所述第一坐标转换关系对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的所述第四车辆坐标；
21.所述对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息，包括：根据所述第一坐标转换关系对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息。
22.进一步地，所述目标检测设备采用的定位方式为相对定位；所述对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息，包括：
23.根据第二坐标转换关系对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述初始设备坐标系下的第五障碍物目标信息；其中，所述第二坐标转换关系用于所述当前设备坐标系到所述初始设备坐标系的坐标转换；
24.根据所述第一坐标转换关系对所述初始设备坐标系下的所述第五障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的所述第四障碍物目标信息。
25.进一步地，所述目标检测设备采用的定位方式为相对定位；所述对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四车辆坐标，包括：
26.根据第二坐标转换关系对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述初始设备坐标系下的第五车辆坐标；其中，所述第二坐标转换关系用于所述当前设备坐标系到所述初始设备坐标系的坐标转换；
27.根据所述第一坐标转换关系对所述初始设备坐标系下的所述第五车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的所述第四车辆坐标。
28.进一步地，所述基于所述第一车位信息确定泊车地图坐标系和第一坐标转换关系，包括：
29.提取所述第一车位信息中的车位各角点的坐标信息；
30.基于车位各角点确定所述泊车地图坐标系的原点和坐标轴；
31.基于所述泊车地图坐标系的原点和坐标轴构建所述泊车地图坐标系；
32.根据所述泊车地图坐标系的原点在所述初始设备坐标系下的坐标和所述泊车地图坐标系x轴在所述初始设备坐标系下的角度，计算所述第一坐标转换关系。
33.进一步地，所述根据所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入所述目标车位的无碰撞泊车路径，包括：
34.根据所述第二车位信息确定泊车目标点坐标；
35.在所述泊车地图坐标系下规划出由所述第二车辆坐标到所述泊车目标点坐标的无碰撞泊车路径；其中，车辆外框与障碍物目标边界框在所述无碰撞泊车路径上的每个轨迹点处均不相交。
36.本发明第二方面提出一种泊车路径规划装置，应用于具有多种目标检测设备的车辆上，所述多种目标检测设备采用的定位方式包括绝对定位和相对定位，所述装置包括：
37.车位信息获取模块，用于在初始设备坐标系下获取目标车位的车位信息作为第一车位信息；其中，所述初始设备坐标系为所述目标检测设备的坐标系；
38.坐标系建立模块，用于基于所述第一车位信息确定泊车地图坐标系和第一坐标转换关系；其中，所述第一坐标转换关系用于所述初始设备坐标系到所述泊车地图坐标系的坐标转换；
39.初始坐标获取模块，用于在所述初始设备坐标系下，获取初始时刻的车辆坐标作为第一车辆坐标，获取初始时刻的障碍物目标信息作为第一障碍物目标信息；
40.坐标转换模块，用于根据所述第一坐标转换关系对所述初始设备坐标系下的所述第一车位信息、所述第一车辆坐标和所述第一障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息；
41.泊车路径规划模块，用于根据所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入所述目标车位的无碰撞泊车路径。
42.本发明第三方面提出一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现本发明第一方面提出的泊车路径规划方法。
43.本发明第四方面提出一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现本发明第一方面提出的泊车路径规划方法。
44.实施本发明具有以下有益效果：
45.本发明实施例提供的一种泊车路径规划方法、装置、设备及存储介质，通过将采用绝对定位方式的检测设备采集的信息和采用相对定位方式的检测设备采集的信息，通过坐标转换，统一转换到泊车地图坐标系，再在泊车地图坐标系下进行路径规划，实现了路径规划与定位方式的解耦，一方面可以使该泊车系统部署于采用不同定位、雷达、传感器设备的车辆系统上，另一方面可以使多种定位、雷达、传感器的车位信息输入互为备份的同时只采用一套泊车系统。
46.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
48.图1是本发明实施例提供的泊车路径规划方法的一个流程图；
49.图2是本发明实施例提供的步骤s120的流程图；
50.图3是本发明实施例提供的泊车地图坐标系的示意图；
51.图4是本发明实施例提供的步骤s150的流程图；
52.图5是本发明实施例提供的确定泊车目标点坐标的原理图；
53.图6是本发明实施例提供的泊车路径规划方法的另一个流程图；
54.图7是本发明实施例提供的泊车路径规划装置的一个结构框图。
具体实施方式
55.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
56.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
57.实施例
58.本发明实施例提供的泊车路径规划方法应用于具有多种目标检测设备的车辆上，目标检测设备用于获取车辆坐标、车位信息和障碍物目标信息等数据，目标检测设备采用的定位方式可以是基于高精地图、视觉slam等的绝对定位，以及基于雷达、环视、周视、超声波传感器等的相对定位。还可以是基于高精地图的rtk惯导融合定位，可以是激光雷达或多视觉惯导融合定位。
59.图1是本发明实施例提供的泊车路径规划方法的一个流程图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图1所示，方法可以包括：
60.s110：在初始设备坐标系下获取目标车位的车位信息作为第一车位信息；
61.其中，初始设备坐标系为初始时刻对应的目标检测设备的设备坐标系。初始时刻是指建立泊车地图坐标系的时刻。目标检测设备设置于车辆上，在车辆泊入目标车位过程中，目标检测设备随着车辆的运动而运动，即目标检测设备的设备坐标系是固结于目标检测设备上的动坐标系。
62.当目标检测设备采用绝对定位方式时，目标检测设备的设备坐标系可以指定某一点为原点，以该点指向东方的方向为x轴正方向，指向北方的方向为y轴正方向。也就是说，当目标检测设备采用绝对定位方式时，目标检测设备的设备坐标系的原点位置会随车辆运动而变化，不同时刻对应的设备坐标系原点位置变化，x轴正方向、y轴正方向不变。
63.当目标检测设备采用相对定位方式时，目标检测设备的设备坐标系可以以自车后轴中心为原点，以该点指向自车前方的方向为x轴正方向，指向自车左方的方向能为y轴正方向。也就是说，当目标检测设备采用相对定位方式时，目标检测设备的设备坐标系原点位置会随车辆运动而变化，x轴正方向、y轴正方向随着车辆运动也可能发生变化，不同时刻对应的设备坐标系原点位置、x轴正方向、y轴正方向都可能变化。
64.在目标检测设备采用绝对定位方式时，目标车位的车位信息可以是从地图模块获取的；在目标检测设备采用相对定位方式时，目标车位的车位信息可以是从感知模块获取的。
65.s120：基于第一车位信息确定泊车地图坐标系和第一坐标转换关系；
66.泊车地图坐标系是与地面固结在一起、相对地面静止的静坐标系。
67.具体的，初始设备坐标系为二维坐标系，泊车地图坐标系为二维坐标系，第一坐标转换关系用于初始设备坐标系到泊车地图坐标系的坐标转换。
68.当目标检测设备采用了不同的定位方式时，相应的第一坐标转换关系对应的坐标转换公式也不同。
69.在目标检测设备采用绝对定位方式时，将绝对定位坐标系转换到泊车地图坐标系的第一坐标转换关系表示为绝对坐标转换公式tran1。
70.在目标检测设备采用相对定位方式时，将初始时刻相对定位坐标系转换到泊车地图坐标系的第一坐标转换关系表示为相对坐标转换公式tran2。
71.图2是本发明实施例提供的步骤s120的流程图，具体的如图2所示，在一个实施例中，基于第一车位信息确定泊车地图坐标系，可以包括如下步骤：
72.s121：提取第一车位信息中的车位各角点的坐标信息；
73.根据不同定位方式的目标检测设备采集的车位信息，得到初始设备坐标系下的车位角点坐标；车位信息可以包括车位编号和车位角点坐标，车位各角点具体是车位的四个车位角点。第一车位信息可以包括车位编号和目标车位的车位各角点在初始设备坐标系下的坐标；
74.s122：基于车位各角点确定泊车地图坐标系的原点和坐标轴；
75.图3是本发明实施例提供的泊车地图坐标系的示意图，具体的如图3所示，在一个实施例中，泊车地图坐标系的原点可以是车位左上角点，泊车地图坐标系的x轴正方向为从车位左上角点指向右上角点，泊车地图坐标系的y轴正方向为从车位左下角点指向左上角点。
76.泊车地图坐标系的原点可以是车位各角点中的任意一个，也可以是根据四个车位角点计算出的其他坐标点，这里的其他坐标点可选为位于车位角点坐标围成的目标车位车位的边框上或者边框内部或者边框外部的坐标点，优选为目标车位的中心点。
77.需要说明的是，泊车地图坐标系包括但不限于图3所示的情形，通过改变原点位置、x轴正方向、y轴的正方向中的任意一个或多个还可以得到泊车地图坐标系的其他变形，例如，泊车地图坐标系还可以示例为以车位左上角点为原点、以从车位左上角点指向左下角点为x轴正方向、以从车位右上角点指向左上角点为y轴正方向。
78.s123：基于泊车地图坐标系的原点和坐标轴构建泊车地图坐标系。
79.在基于第一车位信息确定泊车地图坐标系之后，还包括确定第一坐标转换关系的步骤，确定第一坐标转换关系可以包括如下步骤：
80.根据泊车地图坐标系的原点在初始设备坐标系下的坐标确定从初始设备坐标系转换到泊车地图坐标系的平移向量；
81.根据泊车地图坐标系x轴在初始设备坐标系下的角度θ确定从初始设备坐标系转换到泊车地图坐标系的旋转矩阵；示例性的，获取泊车地图坐标系x轴上某一点的坐标(x1，y1)在初始设备坐标系下的坐标(x2，y2)，用反正切公式θ＝tan-1
(x1-x2,y1-y2)可以计算出泊车地图坐标系x轴在初始设备坐标系下的角度，其中，y1＝0。
82.根据平移向量和旋转矩阵构建从初始设备坐标系转换到泊车地图坐标系的第一坐标转换关系，即下文记载的绝对坐标转换公式tran1和相对坐标转换公式tran2；
83.示例性的，若泊车地图坐标系的原点(0，0)在初始设备坐标系下的坐标为(xo,yo)
t
，从初始设备坐标系转换到泊车地图坐标系的平移向量为t＝(xo,yo)
t
；
84.泊车地图坐标系x轴在初始设备坐标系下的角度为θ，从初始设备坐标系转换到泊车地图坐标系的旋转矩阵为
85.记某点在初始设备坐标系下的坐标为(xi,yi)
t
，在泊车地图坐标系下的坐标为(xj,yj)
t
，则第一坐标转换关系为
86.(xj,yj)
t
＝r
·
((xi,yi)
t-t)
87.其中，r为旋转矩阵，t为平移向量
[0088][0089][0090]
s130：在初始设备坐标系下，获取初始时刻的车辆坐标作为第一车辆坐标，获取初始时刻的障碍物目标信息作为第一障碍物目标信息；
[0091]
初始设备坐标系为初始时刻对应的目标检测设备的设备坐标系，第一车辆坐标是初始时刻采集的初始设备坐标系下的车辆坐标，具体是车辆特定位置的坐标，包括但不限于自车后轴中心点、自车几何中心、自车重心等。第一障碍物目标信息是初始时刻采集的初
始设备坐标系下的障碍物目标信息。
[0092]
初始时刻为建立泊车地图坐标系的时刻，初始时刻车辆所在位置为初始车辆位置。
[0093]
具体的，障碍物目标信息包括目标编号、目标类型和目标边界框，目标边界框对应的英文名称是bounding box，具体是指构成目标外形框的几条边。
[0094]
需要说明的是，步骤s110、步骤s120、步骤s130还可以采用其它顺序或者同时进行，例如，步骤s130可以与步骤s110、步骤s120同时进行，例如，步骤s130还可以发生在步骤s110之前；例如，步骤s130还可以发生在步骤s110之后、步骤s120之前。
[0095]
s140：根据第一坐标转换关系对初始设备坐标系下的第一车位信息、第一车辆坐标和第一障碍物目标信息进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息；
[0096]
具体的，在初始设备坐标系为绝对坐标系时，步骤s140包括：
[0097]
根据绝对坐标转换公式tran1将第一车位信息转换到泊车地图坐标系下，得到泊车地图坐标系下的第二车位信息；
[0098]
根据绝对坐标转换公式tran1将第一车辆坐标转换到泊车地图坐标系下，得到泊车地图坐标系下的第二车辆坐标；
[0099]
根据绝对坐标转换公式tran1将第一障碍物目标信息转换到泊车地图坐标系下，得到泊车地图坐标系下的第二障碍物目标信息。
[0100]
具体的，在初始设备坐标系为相对坐标系时，步骤s140包括：
[0101]
根据相对坐标转换公式tran2将第一车位信息转换到泊车地图坐标系下，得到泊车地图坐标系下的第二车位信息；
[0102]
根据相对坐标转换公式tran2将第一车辆坐标转换到泊车地图坐标系下，得到泊车地图坐标系下的第二车辆坐标；
[0103]
根据相对坐标转换公式tran2将第一障碍物目标信息转换到泊车地图坐标系下，得到泊车地图坐标系下的第二障碍物目标信息。
[0104]
本发明实施例将基于不同定位方式(包括绝对定位方式和相对定位方式)的目标检测设备获取的输入数据(包括定位信息和/或感知信息)，通过坐标转换统一转换至泊车地图坐标系下，在新建立的泊车地图坐标系下进行路径规划，实现了泊车路径规划与定位方式的解耦。
[0105]
s150：根据泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入目标车位的无碰撞泊车路径。
[0106]
具体的，无碰撞泊车路径以第二车辆坐标为起点、以第二车位信息为终点，无碰撞泊车路径与第二障碍物目标信息满足预设的无碰撞约束条件。预设的无碰撞约束条件包括在无碰撞泊车路径上的每个轨迹点处自车外框与障碍物外框不相交。
[0107]
车辆泊入目标车位的无碰撞泊车路径统一在泊车地图坐标系下进行，具体可以是采用基于运动动力学的路径规划方法，和/或，基于曲线的路径规划方法生成的。
[0108]
基于运动动力学的路径规划方法包括但不限于混合a*算法(hybrid a*)，动力学约束rrt*算法(kinodynamic rrt*)，状态栅格搜索算法(state lattice search)，最优边界值问题算法(optimal boundary value problem，obvp)等。
[0109]
基于曲线的规划方法包括但不限于贝塞尔曲线(bezier curve)，b样条曲线(b-spline curve)，dubins曲线，reeds-shepp曲线。
[0110]
图4是本发明实施例提供的步骤s150的流程图，具体的如图4所示，在一个实施例中，根据泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入目标车位的无碰撞泊车路径，可以包括如下步骤：
[0111]
s151：根据第二车位信息确定泊车目标点坐标；
[0112]
第二车位信息可以包括车位编号和目标车位的车位各角点在泊车地图坐标系下的坐标；图5是本发明实施例提供的车位各角点在泊车地图坐标系下坐标的示意图，具体的如图5所示，在泊车地图坐标系下，车位的左上角点坐标为(x1，y1)，左下角点坐标为(x2，y2)，右上角点坐标为(x4，y4)，右下角点坐标为(x3，y3)。其中，车位各角点在泊车地图坐标系下的坐标可以根据车位各角点在初始设备坐标系下的坐标和第一坐标转换关系计算出来。
[0113]
泊车目标点用于描述车辆泊车完成时的期望位姿。泊车目标点在泊车地图坐标系中的坐标可以根据目标车位的车位角点坐标、车辆尺寸信息、车辆与目标车位的位置关系确定。泊车完成时，泊车目标点与车辆的特定位置在xoy平面内重合，其中，xoy平面是由泊车地图坐标系的x轴和y轴确定的平面，车辆的特定位置包括但不限于自车后轴中心点、自车几何中心、自车重心等，自车车辆上的其他位置点也可以作为车辆的特定位置在本技术中应用。
[0114]
泊车目标点可以根据车位角点和自车尺寸计算得到，将第二车位信息中的车位角点坐标代入泊车目标点计算公式可以计算出泊车目标点坐标：
[0115]
示例性的，泊车目标点的坐标可表示为(gx，gy，θ)，泊车目标点计算公式可以表示为：
[0116]
gx＝(x1+x4)/2；
[0117]
gy＝y2+lr+b；
[0118]
θ＝tan-1
(x1-x2,y1-y2)；
[0119]
lr为已知值，表示车辆后轴中心到车辆尾部的距离；
[0120]
b为已知值，表示车辆尾部到车位底线的距离；
[0121]
gx表示目标点的x坐标；
[0122]
gy表示目标点的y坐标；
[0123]
θ表示目标点与x轴的夹角的角度；
[0124]
θ＝tan-1
(x1-x2,y1-y2)表示用反正切求目标点与x轴的夹角的角度。
[0125]
s152：在泊车地图坐标系下规划出由第二车辆坐标到泊车目标点坐标的无碰撞泊车路径；其中，在无碰撞泊车路径的每个轨迹点上车辆外框与障碍物目标边界框均不相交。
[0126]
在一个实施例中，步骤s152包括：根据泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，基于运动动力学的路径规划方法生成车辆泊入目标车位的无碰撞泊车路径。其中，可以在本文中应用的基于运动动力学的路径规划方法包括但不限于混合a*算法(hybrid a*)，动力学约束rrt*算法(kinodynamic rrt*)，状态栅格搜索算法(state lattice search)，最优边界值问题算法(optimal boundary value problem，obvp)等。
[0127]
在一个实施例中，步骤s152包括：根据泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，基于曲线的路径规划方法生成车辆泊入目标车位的无碰撞泊车路径。其中，可以在本文中应用的基于曲线的规划方法包括但不限于贝塞尔曲线(bezier curve)，b样条曲线(b-spline curve)，dubins曲线，reeds-shepp曲线。
[0128]
在一个实施例中，步骤s152包括：根据泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，基于运动动力学的路径规划方法和基于曲线的路径规划方法生成车辆泊入目标车位的无碰撞泊车路径。
[0129]
也就是说，实际应用中可以单独应用基于运动动力学的路径规划方法进行泊车路径规划，也可以单独应用基于曲线的路径规划方法进行泊车路径规划，还可以应用以上两种方法的组合进行泊车路径规划。
[0130]
图6是本发明实施例提供的泊车路径规划方法的另一个流程图，具体的如图6所示，在一个实施例中，生成车辆泊入目标车位的无碰撞泊车路径之后，还可以包括如下步骤：
[0131]
s210：在当前设备坐标系下获取当前时刻的车辆坐标作为第三车辆坐标；
[0132]
其中，当前设备坐标系为当前时刻对应的目标检测设备的设备坐标系。当前设备坐标系与初始设备坐标系是分别对应于不同的时刻点的目标检测设备的设备坐标系，以初始设备坐标系指代初始时刻对应的目标检测设备的设备坐标系，以当前设备坐标系指代当前时刻对应的目标检测设备的设备坐标系，如此可以在表述上对不同时间点对应的目标检测设备的设备坐标系加以区分。
[0133]
当设备坐标系为绝对定位坐标系时，设备坐标系可以指定某一点为原点，以该点指向东方的方向为x轴正方向，指向北方的方向为y轴正方向。
[0134]
当设备坐标系为相对定位坐标系时，设备坐标系可以以自车后轴中心为原点，以该点指向自车前方的方向为x轴正方向，指向自车左方的方向能为y轴正方向。
[0135]
s220：对当前设备坐标系下的第三车辆坐标进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第四车辆坐标；
[0136]
具体的，在目标检测设备采用的定位方式为绝对定位时，对当前设备坐标系下的第三车辆坐标进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第四车辆坐标，包括：根据绝对坐标转换公式tran1对当前设备坐标系下的第三车辆坐标进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第四车辆坐标；
[0137]
具体的，在目标检测设备采用的定位方式为相对定位，对当前设备坐标系下的第三车辆坐标进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第四车辆坐标，包括：
[0138]
根据第二坐标转换关系对当前设备坐标系下的第三车辆坐标进行坐标转换，得到初始设备坐标系下的第五车辆坐标；其中，第二坐标转换关系用于当前设备坐标系到初始设备坐标系的坐标转换；第二坐标转换关系表示为坐标转换公式tran3。
[0139]
根据第一坐标转换关系对初始设备坐标系下的第五车辆坐标进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第四车辆坐标。第一坐标转换关系表示为相对坐标转换公式tran2。
[0140]
从当前设备坐标系到泊车地图坐标系的坐标转换公式可以表示为tran3*tran2。
[0141]
具体的，根据第二坐标转换关系对当前设备坐标系下的第三车辆坐标进行坐标转换之前，还包括确定第二坐标转换关系的步骤，确定第二坐标转换关系可以包括如下步骤：
[0142]
根据初始设备坐标系的原点在当前设备坐标系下的坐标确定从当前设备坐标系转换到初始设备坐标系的平移向量；
[0143]
根据初始设备坐标系x轴在当前设备坐标系下的角度确定从当前设备坐标系转换到初始设备坐标系的旋转矩阵；示例性的，泊车地图坐标系x轴上某一点的坐标(x1，y1)在初始设备坐标系下的坐标(x2，y2)，用反正切公式θ＝tan-1
(x1-x2,y1-y2)可以计算出泊车地图坐标系x轴在初始设备坐标系下的角度，其中，y1＝0。
[0144]
根据平移向量和旋转矩阵构建从当前设备坐标系转换到初始设备坐标系的第二坐标转换关系，即下文记载的坐标转换公式tran3；
[0145]
示例性的，若初始设备坐标系的原点(0，0)在当前设备坐标系下的坐标为(xo,yo)
t
，从当前设备坐标系转换到初始设备坐标系的平移向量为t＝(xo,yo)
t
；
[0146]
初始设备坐标系x轴在当前设备坐标系下的角度为θ，从当前设备坐标系转换到初始设备坐标系的旋转矩阵为
[0147]
记某点在当前设备坐标系下的坐标为(xi,yi)
t
，在初始设备坐标系下的坐标为(xj,yj)
t
，则第二坐标转换关系为
[0148]
(xj,yj)
t
＝r
·
((xi,yi)
t-t)
[0149]
其中，r为旋转矩阵，t为平移向量
[0150][0151][0152]
s230：根据第四车辆坐标和第二车位信息判断车辆是否已泊入目标车位；若是，结束流程；若否，转向步骤s240；
[0153]
其中，车辆已泊入目标车位的确认条件可以设置为第四车辆坐标与泊车目标点坐标满足预设距离条件，优选为第四车辆坐标与泊车目标点坐标重合。
[0154]
上述步骤s210-s230用于在泊车地图坐标系中判断车辆是否已泊入目标车位。在车辆未泊入目标车位时，执行步骤s240-s270，以判断泊车路径与更新后的障碍物目标信息是否有碰撞的可能，如果当前的泊车路径与障碍物碰撞，则重新规划泊车路径，以实时避障。重复执行步骤s210-s270，直至车辆泊入目标车位。
[0155]
s240：在当前设备坐标系下获取当前时刻的障碍物目标信息作为第三障碍物目标信息；
[0156]
优选的，障碍物目标信息是实时获取并更新的，也可以是按预设时间间隔获取并更新的。
[0157]
s250：对当前设备坐标系下的第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息；
[0158]
具体的，在目标检测设备采用的定位方式为绝对定位时，步骤s250可以包括：根据
绝对坐标转换公式tran1对当前设备坐标系(绝对坐标系)下的第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息。
[0159]
具体的，在目标检测设备采用的定位方式为相对定位时，步骤s250可以包括：
[0160]
根据坐标转换公式tran3对当前设备坐标系下的第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到初始设备坐标系下的第五障碍物目标信息；其中，坐标转换公式tran3用于将当前设备坐标系(相对坐标系)转换到初始设备坐标系(相对坐标系)；
[0161]
根据相对坐标转换公式tran2对初始设备坐标系(相对坐标系)下的第五障碍物目标信息进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息。
[0162]
从当前设备坐标系到泊车地图坐标系的坐标转换公式可以表示为tran3*tran2。
[0163]
s260：判断第四障碍物目标信息与泊车路径是否满足预设的无碰撞约束条件；若是，转向步骤s210；若否，转向步骤s270；
[0164]
在一个实施例中，步骤s260可以包括以下步骤：
[0165]
从第四障碍物目标信息中提取目标边界框；
[0166]
取泊车路径未来一个时间段的轨迹，在每个轨迹点上，计算自车外框和障碍物外框是否相交；
[0167]
根据计算结果判断自车外框与障碍物外框在无碰撞泊车路径的每个轨迹点上是否相交；
[0168]
如果相交，说明车辆继续沿该泊车路径移动会与障碍物碰撞，此时第四障碍物目标信息与泊车路径不满足预设的无碰撞约束条件；反之，第四障碍物目标信息与泊车路径满足预设的无碰撞约束条件。
[0169]
s270：根据第二车位信息、第四车辆坐标和第四障碍物目标信息更新泊车路径，得到更新后的无碰撞泊车路径；转向步骤s210。
[0170]
需要说明的是，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。
[0171]
本发明实施例还提出的一种泊车路径规划装置，该装置应用于具有多种目标检测设备的车辆上，多种目标检测设备采用的定位方式包括绝对定位和相对定位。
[0172]
图7是本发明实施例提供的泊车路径规划装置的一个结构框图，具体的如图7所示，装置可以包括如下模块：
[0173]
车位信息获取模块310，用于在初始设备坐标系下获取目标车位的车位信息作为第一车位信息；
[0174]
其中，初始设备坐标系为初始时刻对应的目标检测设备的坐标系。
[0175]
坐标系建立模块320，用于基于第一车位信息确定泊车地图坐标系和第一坐标转换关系；其中，第一坐标转换关系用于初始设备坐标系到泊车地图坐标系的坐标转换；
[0176]
初始坐标获取模块330，用于在初始设备坐标系下，获取初始时刻的车辆坐标作为第一车辆坐标，获取初始时刻的障碍物目标信息作为第一障碍物目标信息；
[0177]
坐标转换模块340，用于根据第一坐标转换关系对初始设备坐标系下的第一车位信息、第一车辆坐标和第一障碍物目标信息进行坐标转换，得到泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息；
[0178]
泊车路径规划模块350，用于根据泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐
标和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入目标车位的无碰撞泊车路径。
[0179]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0180]
本发明的实施例还提供了一种车辆，包括装置实施例提供的泊车路径规划装置。需要说明的是，在不偏离本发明实施例的范围的情况下，本发明的车辆可为卡车、运动型多用途车、厢式货车、房车或任何其它类型的车辆。
[0181]
本发明的实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如方法实施例中的泊车路径规划方法。
[0182]
本发明的实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中的泊车路径规划方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的泊车路径规划方法。
[0183]
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0184]
由上述本发明实施例提供的泊车路径规划方法、装置、设备或存储介质的实施例可见，本发明实施例通过将采用绝对定位方式的检测设备采集的信息和采用相对定位方式的检测设备采集的信息，通过坐标转换，统一转换到泊车地图坐标系，再在泊车地图坐标系下进行路径规划，实现了路径规划与定位方式的解耦，一方面可以使该泊车系统部署于采用不同定位、雷达、传感器设备的车辆系统上，另一方面可以使多种定位、雷达、传感器的车位信息输入互为备份的同时只采用一套泊车系统。
[0185]
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
[0186]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和服务器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0187]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0188]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种泊车路径规划方法，其特征在于，应用于具有多种目标检测设备的车辆上，所述多种目标检测设备采用的定位方式包括绝对定位和相对定位，所述方法包括：在初始设备坐标系下获取目标车位的车位信息作为第一车位信息；其中，所述初始设备坐标系为初始时刻对应的所述目标检测设备的坐标系；基于所述第一车位信息确定泊车地图坐标系和第一坐标转换关系；其中，所述第一坐标转换关系用于所述初始设备坐标系到所述泊车地图坐标系的坐标转换；在所述初始设备坐标系下，获取初始时刻的车辆坐标作为第一车辆坐标，获取初始时刻的障碍物目标信息作为第一障碍物目标信息；根据所述第一坐标转换关系对所述初始设备坐标系下的所述第一车位信息、所述第一车辆坐标和所述第一障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息；根据所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入所述目标车位的无碰撞泊车路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成车辆泊入所述目标车位的无碰撞泊车路径之后，还包括：在当前设备坐标系下获取当前时刻的车辆坐标作为第三车辆坐标；其中，所述当前设备坐标系为当前时刻对应的所述目标检测设备的坐标系；对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四车辆坐标；根据所述第四车辆坐标和所述第二车位信息判断车辆是否已泊入所述目标车位；若否，在所述当前设备坐标系下获取当前时刻的障碍物目标信息作为第三障碍物目标信息；对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息；判断所述第四障碍物目标信息与所述泊车路径是否满足预设的无碰撞约束条件；若否，根据所述第二车位信息、所述第四车辆坐标和所述第四障碍物目标信息更新所述泊车路径，得到更新后的无碰撞泊车路径；转向所述判断车辆是否已泊入所述目标车位的步骤。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标检测设备采用的定位方式为绝对定位；所述对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四车辆坐标，包括：根据所述第一坐标转换关系对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的所述第四车辆坐标；所述对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息，包括：根据所述第一坐标转换关系对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标检测设备采用的定位方式为相对定位；所述对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述
泊车地图坐标系下的第四障碍物目标信息，包括：根据第二坐标转换关系对所述当前设备坐标系下的所述第三障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述初始设备坐标系下的第五障碍物目标信息；其中，所述第二坐标转换关系用于所述当前设备坐标系到所述初始设备坐标系的坐标转换；根据所述第一坐标转换关系对所述初始设备坐标系下的所述第五障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的所述第四障碍物目标信息。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标检测设备采用的定位方式为相对定位；所述对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第四车辆坐标，包括：根据第二坐标转换关系对所述当前设备坐标系下的所述第三车辆坐标进行坐标转换，得到所述初始设备坐标系下的第五车辆坐标；其中，所述第二坐标转换关系用于所述当前设备坐标系到所述初始设备坐标系的坐标转换；根据所述第一坐标转换关系对所述初始设备坐标系下的所述第五车辆坐标进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的所述第四车辆坐标。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一车位信息确定泊车地图坐标系，包括：提取所述第一车位信息中的车位各角点的坐标信息；基于车位各角点确定所述泊车地图坐标系的原点和坐标轴；基于所述泊车地图坐标系的原点和坐标轴构建所述泊车地图坐标系。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入所述目标车位的无碰撞泊车路径，包括：根据所述第二车位信息确定泊车目标点坐标；在所述泊车地图坐标系下规划出由所述第二车辆坐标到所述泊车目标点坐标的无碰撞泊车路径；其中，车辆外框与障碍物目标边界框在所述无碰撞泊车路径上的每个轨迹点处均不相交。8.一种泊车路径规划装置，其特征在于，应用于具有多种目标检测设备的车辆上，所述多种目标检测设备采用的定位方式包括绝对定位和相对定位，所述装置包括：车位信息获取模块，用于在初始设备坐标系下获取目标车位的车位信息作为第一车位信息；其中，所述初始设备坐标系为初始时刻对应的所述目标检测设备的坐标系；坐标系建立模块，用于基于所述第一车位信息确定泊车地图坐标系和第一坐标转换关系；其中，所述第一坐标转换关系用于所述初始设备坐标系到所述泊车地图坐标系的坐标转换；初始坐标获取模块，用于在所述初始设备坐标系下，获取初始时刻的车辆坐标作为第一车辆坐标，获取初始时刻的障碍物目标信息作为第一障碍物目标信息；坐标转换模块，用于根据所述第一坐标转换关系对所述初始设备坐标系下的所述第一车位信息、所述第一车辆坐标和所述第一障碍物目标信息进行坐标转换，得到所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标和第二障碍物目标信息；泊车路径规划模块，用于根据所述泊车地图坐标系下的第二车位信息、第二车辆坐标
和第二障碍物目标信息，生成车辆泊入所述目标车位的无碰撞泊车路径。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至8任一所述的泊车路径规划方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至8任一所述的泊车路径规划方法。

技术总结
本发明公开了一种泊车路径规划方法、装置、设备及存储介质，应用于具有多种目标检测设备的车辆上，多种目标检测设备采用的定位方式包括绝对定位和相对定位，方法包括：在初始设备坐标系下获取第一车位信息；基于第一车位信息确定泊车地图坐标系和第一坐标转换关系；在初始设备坐标系下获取第一车辆坐标和第一障碍物目标信息；根据第一坐标转换关系将第一车位信息、第一车辆坐标和第一障碍物目标信息转换到泊车地图坐标系下，在泊车地图坐标系下生成无碰撞泊车路径。本发明实现了路径规划与定位方式的解耦，可以使采用不同定位方式的设备采集的信息互为备份的同时只采用一套泊车系统。系统。系统。


技术研发人员：张飞 胡亚南 杨坚 王东科 张振林
受保护的技术使用者：中汽创智科技有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/6/26