具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1A是本申请实施例一提供的一种泊车轨迹自动确定方法的流程图，本实施例可适用于向与车辆初始位姿垂直的狭窄泊车位泊车的过程中，自动确定泊车轨迹情况。该方法可以由本申请实施例所提供的泊车轨迹自动确定装置执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于运行此系统的电子设备中。

如图1A所示，所述泊车轨迹自动确定方法包括：

S110、根据车辆初始位置和目标泊车位位置确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角。

在复杂、狭窄的泊车环境下向泊车位泊车时，需要驾驶员能够在有限的视野范围内凭借驾驶经验和感觉判断汽车与障碍物之间的距离，并且能够娴熟的控制汽车行驶速度和方向盘转角，给经验不足的驾驶员带来了极大的泊车难度，为了简化泊车难度使得驾驶员在复杂狭窄泊车环境也可以快速、安全地完成泊车操作，本申请将泊车轨迹分解为泊车轨迹段，其中，每一泊车轨迹段均包括一段以最小转弯半径为半径的圆弧。其中，最小转弯半径为与最大前轴等效转角对应的车辆后轴中点的转弯半径。也就是，驾驶员将方向盘逆时针或顺时针方向转到底的情况下车辆所走过的圆弧。

具体的，图1B为阿克曼转向几何原理示意图，基于阿克曼转向几何原理确定车辆后轴转弯半径R，车辆前轴等效转角δ_f与左前车轮转向角δ_fl、右前车轮转向角δ_fr的几何关系式。

2cotδ_f＝cotδ_fl+cotδ_fr

由于，车辆方向盘转角与左前车轮转向角δ_fl、右前车轮转向角δ_fr存在固定的比例关系，因此可以建立车辆方向盘转角与前轴等效转角之间的关系，由此车辆方向盘转角及转速的约束可以映射成前轴等效转角及转速的约束。进一步地，如图1B所示，对应于车辆后轴中点转弯半径R与前轴等效转角有关系式：tanδ_f＝L/R，其中，L为轴距。进一步地，在前轴等效转角达到最大值时，对应于车辆后轴中点转弯半径最小，称该转弯半径为最小转弯半径。

第一泊车轨迹段即为泊车过程中以车辆初始位置为起点，车辆走过的第一个圆弧，相应的，第一泊车转向角即为第一泊车轨迹段所在圆弧对应的圆心角。第一泊车转向角还包括方向盘旋转方向，其中，方向盘旋转方向是指方向盘的旋转方向，具体的是方向盘以顺时针还是逆时针旋转。本申请为了简化驾驶员操作，泊车轨迹的规划过程均是在车辆的方向盘转到底的前提下进行的。因此，仅需确定方向盘的旋转方向即可，无需关心方向盘的旋转角度。

其中，车辆初始位置是指车辆在向目标泊车位泊车时的起始位置。车辆位置是指车辆的后轴中点的位置。目标泊车位是指可供车辆停放的区域，目标泊车位可以是由车位划线在地面上框定的区域。在目标泊车位确定的情况下，为了保证车辆泊入目标泊车位是可行的，对车辆初始位置进行限定，只有在车辆初始位置落入泊车可行区域内车辆才能泊入目标泊车位。其中，泊车可行区域与目标泊车位相关，泊车可行区域是由相关技术人员预先确定的。

本申请中车辆位姿是与目标泊车位的纵向相互垂直的，也就是车辆的轴向与目标泊车位的纵向相垂直。为了保证车辆能够以车头在前，车身平行于泊车位纵向的最终位姿停入泊车位，需要根据车辆初始位置和目标泊车位位置对确定第一泊车轨迹段的终止点。

在第一泊车轨迹段的对应半径和起始位置确定的情况下，仅需确定第一泊车轨迹段对应的圆心角和方向盘的旋转方向即可确定第一泊车轨迹段的终止位置，从而确定第一泊车轨迹段。

在一个可选的实施例中，所述根据车辆初始位置和目标泊车位位置确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角，包括：根据目标泊车位的入车口边缘角、车辆尾部外边缘角初始位置和车辆尾部内边缘角初始位置之间的相对位置关系，确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角。

由于泊车环境复杂、狭窄，为了避免车辆与泊车位周边障碍物产生碰撞。本申请充分考虑车辆尾部边缘与目标泊车位入车口边缘角之间的相对位置关系，确定第一泊车轨迹段。一般而言，目标泊车位为矩形，目标泊车位的入车口边缘角即为矩形中泊车位入车口所在边的两个顶点。根据车辆尾部边缘与目标泊车位入车口边缘角的相对位置确定车辆的整个尾部是否能够驶入目标泊车位的入车口。并针对于车辆尾部可以完全驶入泊车位的入车口、车辆尾部可以部分驶入泊车位的入车口和车辆尾部不能驶入泊车位入车口的三种工况，确定第一泊车转向角。

S120、根据所述车辆初始位置、所述第一泊车转向角和最小转弯半径确定所述第一泊车轨迹段的终止位置为第一终止点。

其中，车辆初始位置为第一泊车轨迹段的起始位置，第一泊车转向角确定的情况下，方向盘的旋转方向以及第一泊车轨迹段对应的圆心角也是确定的。方向盘的旋转方向决定了第一泊车轨迹段的运动方向。由于，第一泊车轨迹段是以最小转弯半径为半径确定的圆弧，在起始位置、运动方向、圆心角和运动半径均确定的情况下，第一泊车轨迹段也是确定的。第一泊车轨迹段的终止位置为第一终止点。

S130、根据所述第一终止点和所述目标泊车位置的相对位置关系，确定第二泊车转向角和第三泊车转向角。

在第一泊车轨迹段确定以后，根据第一终止点和目标泊车位置的相对位置关系，再次确定车辆尾部是否可以顺利驶入目标泊车位的入车口。并针对车辆尾部是否可以驶入目标泊车位的情况，确定第二泊车转向角和第三泊车转向角。其中，第二泊车转向角为第二泊车轨迹段对应的角度，可选的，第二泊车转向角还包括车辆方向盘的旋转方向；第三泊车转向角为第三泊车轨迹段对应的角度第三泊车转向角包括在第三泊车轨迹段中车辆方向盘的旋转方向。

S140、根据所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角确定第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段，并根据所述第一泊车轨迹段、所述第二泊车轨迹段和所述第三泊车轨迹段确定泊车轨迹。

其中，第一终止点为第二泊车轨迹段的起始位置。在第二泊车转向角确定的情况下，方向盘的旋转方向以及第二泊车轨迹段对应的圆心角也是确定的。方向盘的旋转方向决定了第二泊车轨迹段的运动方向。在起始位置、运动方向、圆心角和运动半径均确定的情况下，第二泊车轨迹段也是确定的。在第三泊车转向角确定的情况下，方向盘的旋转方向以及第三泊车轨迹段对应的圆心角也是确定的。方向盘的旋转方向决定了第三泊车轨迹段的运动方向。根据第三泊车转向角可以确定第三泊车轨迹段。根据第一泊车轨迹段、第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段可以确定最终的泊车轨迹。

本申请实施例针对于向与车辆初始位姿垂直的狭窄泊车位泊车问题，充分考虑汽车运动学约束特点，将泊车轨迹分解为三个泊车轨迹段，根据车初始位置和目标泊车位置确定第一泊车轨迹段；基于第一泊车轨迹段，根据第一泊车轨迹段终止位置确定第二泊车轨迹段；再基于第二泊车轨迹段确定第三泊车轨迹段，最后根据第一、第二和第三泊车轨迹段确定整个泊车轨迹。执行本申请所提供的泊车轨迹自动确定方法，可以将初始位姿垂直于泊车位纵向的车辆，以平行于泊车位纵向的最终位姿停入泊车位，便于出库的同时提高了泊车轨迹的计算效率，缩短了泊车距离，同时提高了泊车安全性。

实施例二

图2A是本申请实施例二提供的另一种泊车轨迹自动确定方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体的，对操作“根据目标泊车位的入车口边缘角、车辆尾部外边缘角初始位置和车辆尾部内边缘角初始位置之间的相对位置关系，确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角”进行进一步细化。

如图2A所示，所述泊车轨迹自动确定方法包括：

S210、根据车辆初始位置、车辆初始位姿、车辆目标位姿和最小转弯半径确定与所述第一泊车轨迹段对应的圆心作为第一圆心。

由于本申请中泊车过程中的初始状态车辆的轴向是与目标泊车位的纵向相垂直，为了便于计算泊车轨迹，在确定泊车轨迹之前，以靠近车辆初始位置的目标泊车位入车口边缘角为坐标原点，以目标泊车位的纵向为竖直方向，以目标泊车位的横向为水平方向建立泊车直角坐标系。在泊车直角坐标系下规划泊车轨迹。

其中，第一圆心为第一泊车轨迹段所在圆的圆心，由第一圆心和最小转弯半径确定的圆即为车辆在以车辆初始位置为起点，在方向盘打到底的情况下的车辆后轴中点的运动轨迹。以第一圆心为参考确定车辆尾部内、外边缘与目标泊车位的入车口边缘角之间的位置关系，从而确定车辆尾部能否进入目标泊车位。在泊车直角坐标系下，目标泊车位的入车口边缘角的坐标为(-W_d,0)，其中W_d为目标泊车位入车口的宽度。

其中，车辆初始位姿可以根据车辆的轴向确定，如前述，车辆初始位姿与目标泊车位的纵向垂直。车辆目标位姿为车辆停入目标泊车位以后车辆的最终位姿，本申请所提供的泊车轨迹确定方法用于将初始位姿垂直于泊车位纵向的车辆，以平行于泊车位纵向的目标位姿停入泊车位。故车辆的目标位姿与目标泊车位的纵平行。车辆初始位姿与车辆目标位姿垂直，二者之间呈90度夹角。车辆初始位置是以最小转弯半径为半径的圆上的一点，若在泊车直角坐标系下，车辆初始位置坐标为则可以确定第一圆心的坐标

S220、分别计算所述目标泊车位的入车口边缘角、车辆尾部外边缘角初始位置、车辆尾部内边缘角初始位置与所述第一圆心之间的距离，分别作为入车口边缘距离、车尾外边缘距离和车尾内边缘距离。

其中，目标泊车位的入车口边缘角是指远离车辆初始位置的边缘角。具体的，可以在泊车直角坐标系下，分别计算目标泊车位的入车口边缘角P₃坐标、车辆尾部外边缘角P₁初始位置坐标、车辆尾部内边缘角P₂初始位置坐标和第一圆心O₁坐标之间的欧式距离。

S230、若所述入车口边缘距离大于等于所述车尾外边缘距离，则基于第一方式确定第一泊车转向角。跳转执行步骤S260。

入车口边缘距离大于等于所述车尾外边缘距离即|O₁P₃|≥|O₁P₁|，表明车辆尾部可以完全进入泊车位入车口，这种工况下用第一方式确定第一泊车转向角。图2B为本申请实施例提供的在车辆尾部可以完全进入泊车位入车口工况下泊车轨迹确定过程的示意图。

在一个可选的实施例中，若所述入车口边缘距离大于等于所述车尾外边缘距离，则基于第一方式确定第一泊车转向角，按照如下公式确定所述第一泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；x_O1为第一圆心横坐标，W_d为目标泊车位入车口的宽度，O₁是指第一圆心，P₁是指车辆尾部外边缘角初始位置、O₁P₁表示所述车尾外边缘距离；L_r表示车辆后悬。

S240、若所述入车口边缘距离大于等于所述车尾内边缘距离，且小于所述车尾外边缘距离，则基于第二方式确定第一泊车转向角。跳转执行步骤S260。

入车口边缘距离大于等于所述车尾内边缘距离|O₁P₂|≤|O₁P₃|＜|O₁P₁|，表明仅部分车辆尾部可以进入泊车位入车口，这种情况下用第二方式确定第一泊车转向角。图2C为本申请实施例提供的在车辆尾部可以部分进入泊车位入车口工况下泊车轨迹确定过程的示意图。

在一个可选的实施例中，若所述入车口边缘距离大于等于所述车尾内边缘距离，且小于所述车尾外边缘距离，则基于第二方式确定第一泊车转向角，按照如下公式确定所述第一泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；y_O1为第一圆心O₁的纵坐标，P₃是指目标泊车位的入车口边缘角，O₁P₃表示所述入车口边缘距离；L_r表示车辆后悬。

S250、若所述入车口边缘距离小于所述车尾内边缘距离，基于第三方式确定第一泊车转向角；其中，所述第一方式、所述第二方式和所述第三方式互不相同。继续执行步骤S260。

入车口边缘距离小于车尾内边缘距离|O₁P₂|＞|O₁P₃|，表明车辆尾部不可以进入泊车位入车口，这种情况下用第三方式确定第一泊车转向角。图2D为本申请实施例提供的在车辆尾部不能进入泊车位入车口工况下泊车轨迹确定过程的示意图。

在一个可选的实施例中，若所述入车口边缘距离小于所述车尾内边缘距离，基于第三方式确定第一泊车转向角，按照如下公式确定所述第一泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；y_O1为第一圆心O₁的纵坐标，P₂是指车辆尾部内边缘角初始位置，O₁P₂表示所述车尾内边缘距离；L_r表示车辆后悬。

S260、根据所述车辆初始位置、所述第一泊车转向角和最小转弯半径确定所述第一泊车轨迹段的终止位置为第一终止点。

其中，所述最小转弯半径为与最大前轴等效转角对应的车辆后轴中点的转弯半径；所述车辆初始位置为所述第一泊车轨迹段的起始位置。

在一个可选的实施例中，根据所述车辆初始位置、所述第一泊车转向角和最小转弯半径确定所述第一泊车轨迹段的终止位置为第一终止点，按照如下公式确定所述第一终止点：

其中， 为车辆初始位置，θ₁为所述第一泊车转向角，R_min为最小转弯半径。

第一圆心O₁、车辆初始位置G₁和第一终止点G₂可以确定一个三角形O₁ G₁ G₂，θ₁为三角形O₁ G₁ G₂中边O₁ G₁和边O₁ G₂之间的夹角，在第一圆心和车辆初始位置以及θ₁已知的情况下，根据数学定理可以确定第一终止点G₂在泊车直角坐标系下的坐标。

S270、根据所述第一终止点和所述目标泊车位置的相对位置关系，确定第二泊车转向角和第三泊车转向角。

S280、根据所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角确定第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段，并根据所述第一泊车轨迹段、所述第二泊车轨迹段和所述第三泊车轨迹段确定泊车轨迹。

本申请实施例所提供的技术方案，本发明实施例通过根据目标泊车位的入车口边缘角、车辆尾部外边缘角初始位置和车辆尾部内边缘角初始位置之间的相对位置关系，确定车辆尾部是否可以完全驶入目标泊车位的入车口，并针对于车辆尾部可以完全驶入泊车位的入车口、车辆尾部可以部分驶入泊车位的入车口和车辆尾部不能驶入泊车位入车口的三种工况，确定第一泊车转向角的方式，使得车辆可以顺利停入目标泊车位。再根据第一泊车转向角确定第一泊车轨迹段，基于第一泊车轨迹段，确定第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段，进而确定整个泊车轨迹。提高了泊车轨迹的计算效率、同时提高了泊车安全性，避免与泊车位周围障碍物产生碰撞。

实施例三

图3A是本申请实施例三提供的又一种泊车轨迹自动确定方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为，根据所述第一终止点和所述目标泊车位置的相对位置关系，确定第二泊车转向角和第三泊车转向角，包括：确定平行于车辆后轴且过所述第一终止点的直线，在所述直线上确定与所述第二泊车轨迹段对应的圆心为第二圆心，使得所述第一终止点到所述第一圆心和所述第二圆心的距离均等于所述最小转弯半径；若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离小于所述最小转弯半径，则根据第四方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角；否则，以第五方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角；其中，所述第四方式不同于所述第五方式。

如图3A所示，所述泊车轨迹自动确定方法包括：

S310、根据车辆初始位置和目标泊车位位置确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角。

S320、根据所述车辆初始位置、所述第一泊车转向角和最小转弯半径确定所述第一泊车轨迹段的终止位置为第一终止点。

其中，所述最小转弯半径为与最大前轴等效转角对应的车辆后轴中点的转弯半径；所述车辆初始位置为所述第一泊车轨迹段的起始位置。

S330、确定平行于车辆后轴且过所述第一终止点的直线，在所述直线上确定与所述第二泊车轨迹段对应的圆心为第二圆心，使得所述第一终止点到所述第一圆心和所述第二圆心的距离均等于所述最小转弯半径。

为使车辆能够以平行于目标泊车位纵向的目标位姿停入目标泊车位中间位置，需要保证车辆初始位姿和目标位姿呈90度角，也就是在考虑3段泊车轨迹的对应角度及角度形成方向的情况下，要保证第一泊车转向角、第二泊车转向角和第三泊车转向角之和等于90度。

如图2B、图2C和图2D所示，第二泊车轨迹段在与第一泊车轨迹段G₁G₂所在圆相切的圆上，第一终止点G₂即为两圆切点。具体的，在车辆处于第一终止点位置的情况下，过第一终止点作与车辆后轴平行的直线，在该直线上选取第二圆心O₂，使得第一终止点G₂到第一圆心O₁和第二圆心O₂的距离均等于最小转弯半径。第二圆心为第二泊车轨迹段G₂G₃所在圆的圆心。由第二圆心和最小转弯半径确定的圆即为车辆在以第一终止点G₂为起点，在方向盘打到底的情况下的车辆后轴中点的运动轨迹。

S340、若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离小于所述最小转弯半径，则根据第四方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角，并跳转执行步骤S360。

若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离小于所述最小转弯半径，则表明在车辆当前的第一终止点向目标泊车位泊车，车辆尾部可以全部或者部分驶入目标泊车位，根据第四方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角。

在一个可选的实施例中，若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离小于所述最小转弯半径，则根据第四方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角，按照如下公式确定所述第二泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；x_O2为第二圆心O₂的横坐标，W_d为目标泊车位入车口的宽度；R_min为最小转弯半径；

相应的，按照如下公式确定的所述的第三泊车转向角；

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角，θ₂表示所述第二泊车转向角，θ₃表示所述第三泊车转向角。

具体的，如图2B和图2C所示，以第二圆心O₂半径为2R_min做圆，将该圆与直线BB₁的两个交点中纵坐标值较小一个，作为第三泊车轨迹段G₃G₄对应的第三圆心O₃。其中，点B为泊车可行区域的边缘点，过点B作平行与泊车直角坐标系的直线，在该直线的B点下方的选取B₁使得BB₁的长度与最小转弯半径相等。

确定第三圆心O₃在泊车直角坐标系下的坐标。具体的，过第三圆心O₃作平行于泊车直角坐标系水平方向的直线，过第二圆心作平行于泊车直角坐标系竖直方向的直线，两条直线的交点记作O₂₃，O₂ O₃ O₂₃构成仲裁三角形。

基于仲裁三角形O₂ O₃ O₂₃，通过计算第二泊车转向角。其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；x_O2为第二圆心O₂的横坐标，W_d为目标泊车位入车口的宽度；R_min为最小转弯半径；

以第三圆心O₃为圆心，以R_min为半径，作第三泊车轨迹段所在第三圆，第二圆与第三圆相切于第二终止点G₃。基于三角形O₂ O₃ O₂₃可以确定，在泊车直角坐标系下第二终止点G₃的坐标为

根据三角形内角和定理，通过确定的第三泊车转向角θ₃。

在第一泊车转向角、第二泊车转向角以及O₂坐标确定的情况下，根据几何关系通过确定第三圆心O₃的坐标。从而可以确定第三泊车轨迹段G₃G₄的终止位置为第三终止点G₄的坐标为

第一终止点G₂为第二泊车轨迹段G₂G₃的起始位置。在第二泊车转向角确定的情况下，方向盘的旋转方向以及第二泊车轨迹段G₂G₃对应的圆心角也是确定的。方向盘的旋转方向决定了第二泊车轨迹段G₂G₃的运动方向。由于，第二泊车轨迹段G₂G₃是以最小转弯半径为半径确定的圆弧，在起始位置、运动方向、圆心角和运动半径均确定的情况下，第二泊车轨迹段G₂G₃也是确定的。

第二泊车轨迹段G₂G₃的终止位置为第二终止点G₃。在泊车过程中，车辆到第二终止点时停止运动。其中，第二终止点G₃为第三泊车轨迹段G₃G₄的起始位置。在第三泊车转向角确定的情况下，方向盘的旋转方向以及第三泊车轨迹段G₃G₄中对应的圆心角也是确定的。方向盘的旋转方向决定了第三泊车轨迹段G₃G₄的运动方向。由于，第三泊车轨迹段G₃G₄是以最小转弯半径为半径确定的圆弧，在起始位置、运动方向、圆心角和运动半径均确定的情况下，第三泊车轨迹段G₃G₄也是确定的。按照3段泊车轨迹的运动，可使车辆由开始的垂直于目标泊车位纵向的初始位姿变换为与目标泊车位纵向平行的目标位姿，此时，仅需使车辆保持当前位姿，以直线段G₄G₅驶入目标泊车位。G₄的坐标为其中，y_O3为第三圆心的纵坐标。

G₅为整个泊车轨迹的终止位置，值得注意的是，本申请中泊车轨迹是指在向目标泊车位泊车的过程中车辆后轴中点的轨迹。为保证安全性，便于出库，车辆的最终停在目标停车位的中间位置，在泊车直角坐标系下，G₅的坐标为(-W_d/2,-L_f-L)，其中，L_f表示车辆前悬，L表示轴距。

根据第一泊车轨迹段、第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段可以确定泊车轨迹。具体的，第一泊车轨迹段G₁G₂、第二泊车轨迹段G₂G₃、第三泊车轨迹段G₃G₄和直线段G₄G₅按照先后顺序连接确定的泊车轨迹曲线G₁G₂G₃G₄G₅。

S350、若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离大于等于所述最小转弯半径，以第五方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角。继续执行步骤S360。

若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离大于最小转弯半径，则表明在车辆当前的第一终止点向目标泊车位泊车，车辆尾部不能驶入目标泊车位，根据第五方式确定第二泊车转向角和第三泊车转向角，其中，所述第四方式不同于所述第五方式。

在一个可选的实施例中，若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离大于等于所述最小转弯半径，则以第五方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角，包括：

按照如下公式确定与所述第三泊车轨迹段对应的圆心为第三圆心：

其中，(x_O3，y_O3)为第三圆心O₃位置，R_min为最小转弯半径，W_d为目标泊车位入车口的宽度，W为车辆的宽度；

其中，第三圆心为第三泊车轨迹段所在圆的圆心。由第三圆心和最小转弯半径确定的圆即为车辆在以第二终止点为起点，在方向盘打到底的情况下的车辆后轴中点的运动轨迹。

并按照如下公式确定所述第二泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角，x_O2，x_O3分别为第二圆心O₂和第三圆心O₃的横坐标，y_O2，y_O3分别为第二圆心O₂和第三圆心O₃的纵坐标；

相应的，按照如下公式确定的所述的第三泊车转向角，

其中，x_O2，x_O3分别为第二圆心O₂和第三圆心O₃的横坐标，y_O2，y_O3分别为第二圆心O₂和第三圆心O₃的纵坐标。

如图2D所示，当第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离大于最小转弯半径时，车辆当前的第一终止点向目标泊车位泊车，车辆尾部不能驶入目标泊车位，为了使得车辆在这种工况下，依然可以安全地驶入目标泊车位，在车辆位于第二泊车轨迹段终止位置G₃时，需要对车辆位置进行调整，此时将方向盘回正，保持方向盘不动行驶直线G₃ G₄是车辆到达G₄位置，G₄为第三泊车轨迹段的起始位置。具体的，G₃和G₄在泊车直角坐标系下的坐标分别为

在第三泊车转向角θ₃和第三泊车轨迹段起始位置G₄确定的情况下，可以确定第三泊车轨迹段的终止位置G₅的坐标：当车辆处于G₅位置时，车辆已由开始的垂直于目标泊车位纵向的初始位姿变换为与目标泊车位纵向平行的目标位姿，此时，仅需使车辆保持当前位姿，以直线段G₅G₆驶入目标泊车位。G₆的坐标为(-W_d/2,-L_f-L)，其中，其中，L_f表示车辆前悬，L表示轴距。

进一步地，由第一泊车轨迹段G₁G₂、第二泊车轨迹段圆弧G₂G₃、直线段G₃G₄、第三泊车轨迹段G₄G₅和直线段G₅G₆按照先后顺序连接接成的三步垂向泊车轨迹曲线G₁G₂G₃G₄G₅G₆。

S360、根据所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角确定第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段，并根据所述第一泊车轨迹段、所述第二泊车轨迹段和所述第三泊车轨迹段确定泊车轨迹。

本申请实施例所提供的技术方案，通过根据第一泊车轨迹段的终止位置即第一终止点确定第二泊车轨迹段对应的圆心即第二圆心，并根据第二圆心与泊车位入车口中点的位置关系，确定车辆在第一终止点向目标泊车位泊车的情况下，车辆尾部是否可以驶入目标泊车位的入车口，并针对于车辆尾部可以驶入泊车位的入车口和车辆尾部不能驶入泊车位入车口的两种工况，确定第二泊车转向角和第三泊车转向角，从而确定第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段，进而确定整个泊车轨迹使得车辆可以顺利停入目标泊车位，提高了泊车轨迹的计算效率、同时提高了泊车安全性，避免与泊车位周围障碍物产生碰撞。

在一个可选的实施例中，所述第一泊车转向角大于等于最小可行泊车转向角。

进一步地，针对于图2B和图2C示出的工况，即第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离小于所述最小转弯半径。图2B和图2C中圆心O₃为直线BB₁与以O₂为圆心，2R_min为半径的圆交点中纵坐标较小的一个。若圆心O₃位于点B₁的下方，则在泊车过程中发生碰撞。因此，要求圆心O₃位于点B₁的上方。针对车辆初始位置G₁位于泊车可行区域边界AB上的情况，将圆心O₃位于点B₁的上方这一约束条件转化为对第一泊车转向角θ₁的约束条件，即要求θ₁满足：θ₁≥θ_min，其中，θ_min为圆弧G₁G₂的最小角度。

进一步地,B₁坐标为：

进一步地，第一泊车轨迹段G₁G₂的第一泊车轨迹段θ₁约束条件转化为如下不等式其中，W为车辆的宽度。

进一步地，G₁G₂对应的θ₁越大，上述不等式的左边越大。泊车位入车口宽度W_d越大，θ₁越大。因此，W_d越大，上述不等式的左边越大。W_d越大，点B₁的横坐标值越小，纵坐标值越大，进而上述不等式的右边越小。综上所述，可通过设置泊车位宽度W_d不小于最小泊车位宽度，使泊车可行区域边界AB上的任意车辆起始位置满足上述不等式描述的约束条件。反之，可以通过使泊车可行区域边界AB上的任意车辆起始位置满足上述不等式描述的约束条件来求解最小泊车位宽度。

因此，若泊车可行区域边界AB上的车辆起始位置满足上述不等式描述的约束条件，则在泊车可行区域内的点均满足上述不等式描述的约束条件。进一步地，车辆后悬L_r越大，θ₁越小。因此，车辆后悬L_r越大，所需的最小泊车位宽度越大。

图3B为本申请中车辆起始位置纵向坐标与第一泊车轨迹段对应角度之间的关系示意图，三种典型工况的车辆起始位置与目标泊车位入车口所在边的垂向距离满足y₃＞y₂＞y₁，则以R_min为转弯半径时第一泊车转向角满足即在转弯半径为R_min的情况下，增加车辆起始位置与目标泊车位入车口所在边的垂向距离，第一泊车转向角不会减小。图3B中，P₁和P₂分别表示车辆尾部外边缘角和车辆尾部内边缘角，P₃₁、P₃₂和P₃₃分别为车辆起始位置与目标泊车位入车口所在边的垂向距离为y₁、y₂和y₃的情况下，泊车位入车口边缘角的位置。

本申请针对向与车辆初始位姿垂直的狭窄泊车位泊车的过程中出现的车辆尾部完全进入泊车位、车辆尾部部分进入泊车位和车辆尾部未进入泊车位三种工况，采用圆弧与直线组合方式规划可行垂直泊车轨迹，并对车辆起始位置与第一泊车轨迹对应角度之间关系和对泊车位宽度的要求进行了进一步分析，提高了泊车轨迹的计算效率并缩短了泊车轨迹，有效的解决了向与车辆初始位姿垂直的狭窄泊车位泊车过程的泊车轨迹规划问题。

实施例四

图4是本申请实施例四提供的一种泊车轨迹自动确定装置，本实施例可适用于向与车辆初始位姿垂直的狭窄泊车位泊车的过程中，自动确定泊车轨迹情况。所述装置可由软件和/或硬件实现，并可集成于智能终端等电子设备中。

如图4所示，该装置可以包括：第一泊车转向角确定模块410、第一终止点确定模块420、泊车转向角确定模块430和泊车轨迹确定模块440。

第一泊车转向角确定模块410，用于根据车辆初始位置和目标泊车位位置确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角；

第一终止点确定模块420，用于根据所述车辆初始位置、所述第一泊车转向角和最小转弯半径确定所述第一泊车轨迹段的终止位置为第一终止点；其中，所述最小转弯半径为与最大前轴等效转角对应的车辆后轴中点的转弯半径；所述车辆初始位置为所述第一泊车轨迹段的起始位置；

泊车转向角确定模块430，用于根据所述第一终止点和所述目标泊车位置的相对位置关系，确定第二泊车转向角和第三泊车转向角；

泊车轨迹确定模块440，用于根据所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角确定第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段，并根据所述第一泊车轨迹段、所述第二泊车轨迹段和所述第三泊车轨迹段确定泊车轨迹。

本申请实施例针对于向与车辆初始位姿垂直的狭窄泊车位泊车问题，充分考虑汽车运动学约束特点，将泊车轨迹分解为三个泊车轨迹段，根据车初始位置和目标泊车位置确定第一泊车轨迹段；基于第一泊车轨迹段，根据第一泊车轨迹段终止位置确定第二泊车轨迹段；再基于第二泊车轨迹段确定第三泊车轨迹段，最后根据第一、第二和第三泊车轨迹段确定整个泊车轨迹。提高了泊车轨迹的计算效率，缩短了泊车距离，同时提高了泊车安全性。

可选的，第一泊车转向角确定模块410，包括：第一泊车转向角确定子模块。其中，第一泊车转向角确定子模块，具体用于根据目标泊车位的入车口边缘角、车辆尾部外边缘角初始位置和车辆尾部内边缘角初始位置之间的相对位置关系，确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角。

可选的，第一泊车转向角确定子模块，包括：第一圆心确定单元，用于根据车辆初始位置、车辆初始位姿、车辆目标位姿和最小转弯半径确定与所述第一泊车轨迹段对应的圆心作为第一圆心；距离计算单元，用于分别计算所述目标泊车位的入车口边缘角、车辆尾部外边缘角初始位置、车辆尾部内边缘角初始位置与所述第一圆心之间的距离，分别作为入车口边缘距离、车尾外边缘距离和车尾内边缘距离；第一泊车转向角第一确定单元，用于若所述入车口边缘距离大于等于所述车尾外边缘距离，则基于第一方式确定第一泊车转向角；第一泊车转向角第二确定单元，用于若所述入车口边缘距离大于等于所述车尾内边缘距离，且小于所述车尾外边缘距离，则基于第二方式确定第一泊车转向角；第一泊车转向角第三确定单元，用于若所述入车口边缘距离小于所述车尾内边缘距离，基于第三方式确定第一泊车转向角；其中，所述第一方式、所述第二方式和所述第三方式互不相同。

可选的，第一泊车转向角第一确定单元，具体用于按照如下公式确定所述第一泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；x_O1为第一圆心横坐标，W_d为目标泊车位入车口的宽度，O₁P₁表示所述车尾外边缘距离；L_r表示车辆后悬；

相应的，第一泊车转向角第二确定单元，具体用于按照如下公式确定所述第一泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；y_O1为第一圆心O₁的纵坐标，O₁P₃表示所述入车口边缘距离；L_r表示车辆后悬；

相应的，第一泊车转向角第三确定单元，具体用于按照如下公式确定所述第一泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；y_O1为第一圆心O₁的纵坐标，O₁P₂表示所述车尾内边缘距离；L_r表示车辆后悬。

可选的，第一终止点确定模块420，具体用于按照如下公式确定所述第一终止点：

其中， 为车辆初始位置，θ₁为所述第一泊车转向角，R_min为最小转弯半径。

可选的，泊车转向角确定模块430，包括：第二圆心确定子模块，用于确定平行于车辆后轴且过所述第一终止点的直线，在所述直线上确定与所述第二泊车轨迹段对应的圆心为第二圆心，使得所述第一终止点到所述第一圆心和所述第二圆心的距离均等于所述最小转弯半径；泊车角确定第一子模块，用于若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离小于所述最小转弯半径，则根据第四方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角；泊车角确定第一子模块，用于若所述第二圆心与目标泊车位的入车中点的水平距离大于等于所述最小转弯半径，以第五方式确定所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角；其中，所述第四方式不同于所述第五方式。

可选的，泊车角确定第一子模块，具体用于按照如下公式确定所述第二泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角；x_O2为第二圆心O₂的横坐标，W_d为目标泊车位入车口的宽度；R_min为最小转弯半径；

相应的，按照如下公式确定的所述的第三泊车转向角；

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角，θ₂表示所述第二泊车转向角，θ₃表示所述第三泊车转向角。

可选的，泊车角确定第一子模块，具体用于按照如下公式确定与所述第三泊车轨迹段对应的圆心为第三圆心：

其中，(x_O3，y_O3)为第三圆心O₃位置，R_min为最小转弯半径，W_d为目标泊车位入车口的宽度，W为车辆的宽度；

并按照如下公式确定所述第二泊车转向角：

其中，θ₁表示所述第一泊车转向角，x_O2，x_O3分别为第二圆心O₂和第三圆心O₃的横坐标，y_O2，y_O3分别为第二圆心O₂和第三圆心O₃的纵坐标；

相应的，按照如下公式确定的所述的第三泊车转向角，

其中，x_O2，x_O3分别为第二圆心O₂和第三圆心O₃的横坐标，y_O2，y_O3分别为第二圆心O₂和第三圆心O₃的纵坐标。

可选的，所述第一泊车转向角大于等于最小可行泊车转向角。

本发明实施例所提供的一种泊车轨迹自动确定装置可执行本发明任意实施例所提供的一种泊车轨迹自动确定方法，具备执行一种泊车轨迹自动确定方法相应的性能模块和有益效果。

实施例五

本申请实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种泊车轨迹自动确定方法，该方法包括：

根据车辆初始位置和目标泊车位位置确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角；

根据所述车辆初始位置、所述第一泊车转向角和最小转弯半径确定所述第一泊车轨迹段的终止位置为第一终止点；其中，所述最小转弯半径为与最大前轴等效转角对应的车辆后轴中点的转弯半径；所述车辆初始位置为所述第一泊车轨迹段的起始位置；

根据所述第一终止点和所述目标泊车位置的相对位置关系，确定第二泊车转向角和第三泊车转向角；

根据所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角确定第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段，并根据所述第一泊车轨迹段、所述第二泊车轨迹段和所述第三泊车轨迹段确定泊车轨迹。

存储介质是指任何的各种类型的存储器电子设备或存储电子设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同未知中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的泊车轨迹自动确定操作，还可以执行本申请任意实施例所提供的泊车轨迹自动确定方法中的相关操作。

实施例六

本申请实施例六提供了一种电子设备，该电子设备中可集成本申请实施例提供的泊车轨迹自动确定装置，该电子设备可以是配置于系统内的，也可以是执行系统内的部分或者全部性能的设备。图5是本申请实施例六提供的一种电子设备的结构示意图。如图5所示，本实施例提供了一种电子设备500，其包括：一个或多个处理器520；存储装置510，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器520执行，使得所述一个或多个处理器520实现本申请实施例所提供的泊车轨迹自动确定方法，该方法包括：

根据车辆初始位置和目标泊车位位置确定与第一泊车轨迹段对应的第一泊车转向角；

根据所述车辆初始位置、所述第一泊车转向角和最小转弯半径确定所述第一泊车轨迹段的终止位置为第一终止点；其中，所述最小转弯半径为与最大前轴等效转角对应的车辆后轴中点的转弯半径；所述车辆初始位置为所述第一泊车轨迹段的起始位置；

根据所述第一终止点和所述目标泊车位置的相对位置关系，确定第二泊车转向角和第三泊车转向角；

根据所述第二泊车转向角和所述第三泊车转向角确定第二泊车轨迹段和第三泊车轨迹段，并根据所述第一泊车轨迹段、所述第二泊车轨迹段和所述第三泊车轨迹段确定泊车轨迹。

当然，本领域技术人员可以理解，处理器520还实现本申请任意实施例所提供的泊车轨迹自动确定方法的技术方案。

图5显示的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的性能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，该电子设备500包括处理器520、存储装置510、输入装置530和输出装置540；电子设备中处理器520的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器520为例；电子设备中的处理器520、存储装置510、输入装置530和输出装置540可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线550连接为例。

存储装置510作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块单元，如本申请实施例中的泊车轨迹自动确定方法对应的程序指令。

存储装置510可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个性能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储装置510可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置510可进一步包括相对于处理器520远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置530可用于接收输入的数字、字符信息或语音信息，以及产生与电子设备的用户设置以及性能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏、扬声器等电子设备。

上述实施例中提供的泊车轨迹自动确定装置、介质及电子设备可执行本申请任意实施例所提供的泊车轨迹自动确定方法，具备执行该方法相应的性能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的泊车轨迹自动确定方法。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。