详情

原文传递一种基于准均匀B样条曲线的泊车路径规划方法

专利名称：	一种基于准均匀B样条曲线的泊车路径规划方法
摘要：	一种基于准均匀B样条曲线的泊车路径规划方法，将部分控制点的坐标进行固定，从而减小控制量的数量，对控制点坐标进行优化，得到泊车路径轨迹，其中以控制点生成的泊车路径轨迹曲线的曲率最大值最小作为目标函数的优化目标；以车辆几何碰撞约束条件来建立约束函数。由于采用准均匀B样条曲线，保证生成的曲线会经过两端的控制点，即保证生成的轨迹曲线对应的车辆姿态在起始点和终止点附近均能够满足泊车要求，本发明通过控制点对应控制量的简化，有效减少泊车轨迹规划过程中所建立的优化求解问题的约束函数的数量，提高优化求解过程的计算速度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	何洪文;曹剑飞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910484871.8
公开号：	CN110239526A
代理机构：	北京市诚辉律师事务所
代理人：	范盈
分类号：	B60W30/06(2006.01);B;B60;B60W;B60W30
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.一种基于准均匀B样条曲线的泊车路径规划方法，包括如下步骤： (1)根据泊车参数建立泊车场景坐标系； (2)定义泊车起始位置和泊车终止位置； (3)确定准均匀B样条曲线的控制点的数量，根据泊车起始位置和泊车终止位置的坐标，计算准均匀B样条曲线待优化控制点的初值； (4)将部分控制点的坐标进行固定，从而减小控制量的数量； (5)对控制点坐标进行优化，得到泊车路径轨迹，其中以控制点生成的泊车路径轨迹曲线的曲率最大值最小作为目标函数的优化目标；以车辆几何碰撞约束条件来建立约束函数，所述基于准均匀B样条曲线的泊车路径规划方法生成的泊车路径轨迹曲线的起始位置和终止位置与所述控制点的起始点和终止点坐标是重合的。 2.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：被固定的控制点的坐标包括：第1,2,3个控制点的y坐标，第n-2,n-1,和n控制点的y坐标，第4,5,6至n-3控制点的x坐标，以及第1和n这两个控制点的x坐标。 3.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：所述泊车参数包括停车位纵向距离、停车位横向距离、道路宽度、车辆长度、车辆宽度和轴距。 4.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：以车辆右后方所在的停车位端点作为原点，以车辆前进方向作为x轴正方向，以车辆左侧作为y轴正方向建立泊车场景坐标系。 5.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：以车辆后轴中心处作为参考点定义泊车起始位置和泊车终止位置。 6.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：所述的待优化控制点的初值选择方式按照如下公式进行：其中，xstart和ystart表示泊车起始点的坐标，xend和yend表示泊车终止点的坐标；n表示控制点的数量,Pix表示第i个控制点的x坐标值，Piy表示第i个控制点的y坐标。 7.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：其中所述的优化问题的构建过程中，准均匀B样条曲线的次数确定为4次以上，并通过准均匀B样条曲线的导数来计算所生成的轨迹各处的方向角及曲率。 8.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：所述约束条件包括：避免车辆左前端超过道路宽度对应的范围；避免车辆右侧与泊车区域前方端点发生碰撞；避免车辆右前端与泊车区域前方发生碰撞；避免车辆右后端与泊车区域侧方发生碰撞。 9.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：所述约束条件为其中，lw表示道路宽度，lk表示车位宽度，x为车辆参考点的坐标，xstart泊车起始点的横坐标，lc表示车位长度，x3,y3表示车身右后点坐标，y1表示车辆左前点坐标；x2,y2表示车辆右前点的坐标，θ表示车辆在泊车轨迹上的方向角，x0表示车辆参考点x坐标变化范围的最大值，该值应不小于泊车起始位置车辆参考点x坐标值。 10.根据权利要求1所述的泊车路径规划方法，其特征在于：控制量与坐标点之间的关系为：控制量的优化取值范围如下：其中，xstart和ystart表示泊车起始点的坐标，xend和yend表示泊车终止点的坐标；n表示控制点的数量。
所属类别：	发明专利