CN113246962B - 用于自动泊车辅助的车载设备、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于自动泊车辅助的车载设备、系统和方法。车载设备包括：通信接口，所述车载设备经由通信接口从外部设备接收泊车导航路径，泊车导航路径包括一个或多个路段，一个或多个路段包括直线路段和/或圆弧路段；以及泊车控制器，与通信接口耦接，泊车控制器配置成通过如下方式实现泊车导航路径：识别各路段的线形特征，线形特征包括直线路段的取向和/或圆弧路段的曲率半径；根据各路段的线形特征判断车辆是否能够沿着该路段的轨迹行驶；在判断为肯定的情况下，控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着该路段的轨迹行驶；并且在判断为否定的情况下，确定新的行驶路径并控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着新的行驶路径行驶。

Description

用于自动泊车辅助的车载设备、系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及自动泊车辅助的技术领域，具体而言，涉及一种用于自动泊车辅助的车载设备，还涉及包括该车载设备的自动泊车辅助系统，还涉及一种自动泊车辅助方法。

背景技术

车辆的自动驾驶技术是现今的研究热点。在车辆自动驾驶的诸多功能中，自动泊车辅助功能因其在车辆泊车过程中发挥出极大便捷性而备受关注。

目前，现有的自动泊车辅助方案大多以车为智能主体，即，将车构造成聪明的移动智能体。例如，在自动泊车过程中，车辆在获得了期望目的地之后，借助车辆上的传感装置连续地追踪车辆与周围环境之间的距离，并借助车辆上的控制装置根据该距离不断控制车辆调整其行驶运动，由此使得车辆实现无碰撞地到达期望目的地。这样一来，需要为车辆配置感知能力强大的传感装置和算力强大的控制装置。由于具有强大功能的传感装置和控制装置价格昂贵，因此，现有的解决方案存在成本高昂的问题。

因此，希望提出一种技术方案来解决现有技术中的上述问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述问题，本发明旨在提供一种改进的自动泊车辅助的技术方案，其能够降低成本，并且提升自动泊车的效率。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种用于自动泊车辅助的车载设备，包括：通信接口，所述车载设备经由通信接口从外部设备接收泊车导航路径，所述泊车导航路径包括一个或多个路段，所述一个或多个路段包括直线路段和/或圆弧路段；以及泊车控制器，与通信接口耦接，所述泊车控制器配置成通过如下方式实现所述泊车导航路径：识别各路段的线形特征，所述线形特征包括直线路段的取向和/或圆弧路段的曲率半径；根据各路段的线形特征判断车辆是否能够沿着该路段的轨迹行驶；在判断为肯定的情况下，控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着该路段的轨迹行驶；并且在判断为否定的情况下，确定新的行驶路径并控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着所述新的行驶路径行驶。

根据本发明的另一个方面，提供了一种自动泊车辅助系统，包括：远程服务器，与车辆无线通信连接，所述远程服务器配置成提供用于辅助车辆自动泊车的泊车辅助路径，并提供所述泊车辅助路径的基于其几何特征的一个或多个路段，所述一个或多个路段为直线路段和/或圆弧路段；以及如上所述的车载设备，与远程服务无线通信连接，所述车载设备配置成根据所述泊车导航路径及其一个或多个路段的线形特征控制车辆的行驶行为，以执行所述泊车导航路径。

根据本发明的又一个方面，提供了一种自动泊车辅助方法，可选地，所述方法由如上所述的车载设备和/或如上所述的自动泊车辅助系统执行，所述方法包括：接收泊车导航路径，所述泊车导航路径包括一个或多个路段，所述一个或多个路段包括直线路段和/或圆弧路段；识别各路段的线形特征，所述线形特征包括直线路段的取向和/或圆弧路段的曲率半径；根据各路段的线形特征判断车辆是否能够沿着该路段的轨迹行驶；在判断为肯定的情况下，控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着该路段的轨迹行驶；以及在判断为否定的情况下，确定新的行驶路径并控制车辆的行驶行为，以使得车辆沿着所述新的行驶路径行驶。

由此可见，根据本发明的技术方案，通过“完美地”划分泊车导航路径，大大降低了车辆完成该泊车导航路径的计算开销，并且大大减小了车辆行驶行为的复杂度，因为针对每一路段，车辆可以以相同的行驶行为来完成，并且，针对每一路段，车辆可以仅采取简单的几个操作就能完成。

而且，根据本发明的技术方案，在车辆处执行自动泊车的操控之前，已经在外部设备处计算出并完美划分了泊车导航路径，用于引导车辆自动泊车，大大提高了车辆在自动泊车过程中的通过性。

而且，根据本发明的技术方案，还可以校验车辆的实际行驶轨迹是否偏离了泊车导航路径，并在确定为偏离的情况下采取相应的措施，大大提高了自动泊车的成功率和安全性。

附图说明

图1示出了可以在其中实施本发明的一些实现方式的示例性操作环境。

图2是根据本发明的一种可行实施方式的自动泊车辅助系统的示意性框图，其中包括根据本发明的用于自动泊车辅助的车载设备。

图3是根据本发明一种可行实施方式的在车载设备与远程服务器之间例示通信的泳道图。

图4A和图4B是为了绘示根据本发明的车载设备的工作原理的示意图。

图5是根据本发明的一种可行实施方式的自动泊车辅助方法的流程图。

具体实施方式

本发明主要涉及自动泊车辅助的技术方案。在本发明中，“自动泊车辅助”包括辅助车辆从交付位置行驶至泊车位置以及辅助车辆从泊车位置行驶至交付位置。

在本发明中，“泊车导航路径”是指在泊车位置与交付位置之间的路径，该路径可以实现为起点为泊车位置且终点为交付位置，也可以实现为起点为交付位置且终点为泊车位置。

在本发明中，“泊车位置”可以理解为车辆的泊车位附近的位置，例如，泊车位的端部上的停止点和转向点。例如，泊车位置可以是车辆当前行驶车道的中间线上对应于泊车位在车辆行驶方向上的宽度的一半的位置。

在本发明中，“交付位置”可以理解为这样的位置，车辆驾驶员能够将其车辆停放在该位置上，用于自动泊车过程并且在之后的时间再从该位置取回车辆。例如，在停车场上控制车辆从交付位置行驶到泊车位置并在该泊车位置泊入泊车位。

在本发明中，“泊车空间”可以理解为一限定区域，在该限定区域内具有供车辆停靠的两个位置(即，上述泊车位置和交付位置)，车辆在这两个位置之间执行自动驾驶(例如，自动泊车)。“泊车空间”可以是具有多个泊车位的空间，例如，停车场或停车库，该停车场可以包括立体停车场。“泊车空间”可以是在诸如港口、矿区之类的地方供摆渡车运行的区域。

下面，结合附图来详细描述本发明的各个实施例。

图1示出了可以在其中实施本发明的一些实现方式的示例性操作环境100。图2示意性示出了根据本发明的一种可行实施方式的自动泊车辅助系统200，其中包括根据本发明的车载设备10。

参见图1和图2，操作环境100可以是用于自动泊车的协同式生态系统(也可以称为智慧泊车系统)的一个典型示例，本发明并不限于该特定框架。在一些实现方式中，在操作环境100中，可以具有能够彼此通信的多个车辆V1和V2，远程服务器20(例如，云端设备)20和路侧设施(例如，路端设备)30。在操作环境100中，车载设备10安装于本车V1上，并且车载设备10、远程服务器20和路侧设施30中的任两者之间都能够进行无线通信。在操作环境100中，还包括泊车空间，其具有多个泊车位P1-P3，以及障碍物(可以是车辆V1的潜在碰撞对象)，例如，图1中示出的位于车辆V1当前行驶车道上的人。

泊车辅助系统200主要包括设置于车辆V1的车载设备10、以及位于车辆V1外部的远程服务器20(例如，云端设备)和路侧设施(例如，路端设备)30。以下介绍泊车辅助系统200的各构成部分。

远程服务器20具备数据分析和处理的能力。远程服务器可以实现为单个服务器，也可以实现为服务器阵列或服务器集群。在一些实施例中，远程服务器可以被部署在分布式计算环境中，并且可以使用云计算技术来实现。例如，远程服务器可以实现为云端服务器。

路侧设施30可以包括路侧传感器、计算设备和通信单元。路侧传感器用于感测(捕获)泊车空间中的交通情况，例如，车辆周围的障碍物信息。路侧传感器可以包括摄像头和/或雷达(例如，激光雷达、毫米波雷达)。计算设备与传感器以有线或无线或有线与无线组合的方式通信连接。计算设备可以用于分析和处理传感器感测到的表示交通情况的交通信息。计算设备还布置成与传感器集成在一起。通信单元与路侧传感器和计算设备都通信连接，并以无线的方式将路侧传感器感测到的信息或计算设备计算出的计算结果传输(例如，单播、广播)至泊车空间中的车辆。

在自动泊车的应用场景为停车场的实施例中，在停车场中多处布置路侧传感器，以实现对停车场的无盲区覆盖。路侧传感器可以将感测到的交通信息传输给停车场内的车辆，以便车辆中的泊车辅助设备(车载设备)进行识别和分析，从而辅助车辆自动泊车。路侧传感器也可以将感测到交通信息传输给计算设备，由计算设备对交通信息进行识别和分析，然后将识别和分析的结果传输给停车场内的车辆，以便辅助自动泊车。

车载设备10可以理解为车载终端，其主要包括通信接口11以及和通信接口11通信连接的泊车控制器12。车载设备10经由通信接口11与远程服务器20和路侧设施30以无线通信的方式进行信息交互。例如，车载设备10经由通信接口11从远程服务器20和/或路侧设施30接收用于辅助自动泊车的信息(例如，指令和/或数据)，并将该信息传输给泊车控制器12以便泊车控制器12基于该信息执行泊车操控。

泊车控制器12用于控制车辆V1执行自动泊车的过程。例如，在车载设备10经由通信接口12从外部设备(例如，远程服务器20或者路侧设施30)接收到包括一个或多个路段的泊车导航路径之后，对各路段的几何特征进行识别和分析，以确定出针对各路段以及从当前路段行驶至下一相邻路段的行驶策略，以便控制车辆根据该行驶策略完成泊车导航路径。泊车控制器12可以采用软件或硬件或软件和硬件结合的方式的来实现。关于泊车控制器12的工作原理将在下文中具体介绍。

车载设备10能够与车辆V1中的一个或多个部件进行通信。所述一个或多个部件包括车辆V1中的车载传感器40和控制单元50。车辆中的车载传感器40可以包括用于探测距离信息的超声波传感器。超声波传感器可以包括安装在车身周边的多个超声波传感器(例如，超声波雷达)。车辆V1中的传感器还可以包括拍摄装置，其可以包括安装在车辆V1上多个摄像头。拍摄装置用于拍摄包含车辆V1周围的交通情况的照片和/或视频。车辆V1中的控制单元50例如是电子控制控制单元(ECU)。

应当理解，车载设备10中的泊车控制器12可以构造成设置于ECU中，即，借助ECU来实现根据本发明的自动泊车辅助的控制策略。泊车控制器12也可以构造成独立于ECU并与ECU通信连接。

在车载设备10与远程服务器20之间可以通过网络来通信地耦合。该网络典型地被实施为无线网络，无线网络可以基于任何无线电通信技术和/或标准。例如，网络可以包括由电信运营商提供的任何制式的电信网络。该网络可以实现为单个网络，也可以实现为包括多个网络。该网络还可以包括物联网(IoT)。网络也可以被实现为自组织无线网络。

在车载设备10与路侧设施30之间可以进行点对点通信，例如，可以经由诸如V2X网络(DSRC/C-V2X)，无线局域网(WLAN)、红外(IR)网络、蓝牙(Bluetooth)网络、近场通信(NFC)网络、ZigBee网络等之类的方式进行通信。

另外，车辆V1作为操作环境100中的一个节点，能够与操作环境中的其他节点进行通信，其他节点可以包括其他车辆V2、移动终端(未示出)等。例如，车辆V1可以与泊车空间中的其他车辆V2交互信息，即，泊车空间中车辆之间能够进行V2V通信。

图3是根据本发明一种可行实施方式的在车载设备10与远程服务器20之间例示通信的泳道图。以下参考图3来说明车载设备10的工作原理和过程。

首先，在车辆V1(即，本车)需要自动泊车时，可以由车载设备10或与车载设备10通信连接的一远程设备向远程服务器20发送自动泊车请求(框301)，以请求用于辅助自动泊车的泊车导航路径。

应当理解，该自动泊车请求可以从车辆V1内发出，也可以从车辆V1外部发出。例如，车载设备10还包括用于发送该自动泊车请求的按钮，车辆V1的驾驶员可以位于车辆V1内并通过按下该按钮来触发向远程服务器20发送该自动泊车请求。车辆V1的驾驶员也可以位于车辆外部并通过操作与车辆V1通信连接的移动终端(例如，智能手机)来触发向远程服务器20发送该自动泊车请求。

远程服务器20在接收到(框303)自动泊车请求之后，基于其预先存储的信息来计算泊车导航路径(框305)。该泊车导航路径是在泊车位置和交付位置之间的路径。该预先存储的信息包括：(1)泊车空间的地图数据，例如高精地图(HD Map)；(2)泊车空间的泊车位状况，例如，哪些泊车位已经被占用，哪些泊车位是空，以及泊车位的尺寸和位置；(3)车辆V1的当前位置；(4)交通法规，例如，车辆V1当前应当执行的交通规则是左行还是右行，以及当前泊车空间(例如，停车场)的道路规则。

应当理解，在车辆V1需要从泊车位泊出的情况下，泊车导航路径的起点为泊车位置，终点为交付位置。

应当理解，在车辆V1需要泊入泊车位的情况下，泊车导航路径的起点为交付位置，终点为泊车位置。在该情况下，远程服务器20需要为车辆V1选择泊车空间中的一可用的泊车位。该泊车位的选择可以采取各种策略，例如，为先入的车辆选择最远的可用泊车位，或者以泊车过程中的行驶路径最短为原则，或者以距离车门最近为原则等等。

接着，远程服务器20根据泊车导航路径的几何特征在其上确定出一个或多个路段(框307)，所述一个或多个路段可以包括如下情形：(1)一个或多个直线路段；(2)一个或多个圆弧路段；(3)直线路段和圆弧路段的组合。也就是说，借助直线和/或圆弧来划分泊车导航路径，例如，如果泊车导航路径上的一段路径的线形为椭圆形，则将该椭圆形路径划分为若干个圆弧路段。以下列举泊车导航路径的一些具体实例。

在一实施例中，泊车导航路径可以包括仅一个直线路段，在该实施例中，泊车导航路径包含起点和终点以及它们之间的一段直线路径。

在另一实施例中，泊车导航路径可以包括两个或更多个直线路段，在这些直线路段中的任意两个相邻路段之间具有夹角(该夹角可以是直角，也可以是不为零的任意角度)。

在又一实施例中，泊车导航路径可以包括仅一个圆弧路段，在该实施例中，泊车导航路径包含起点和终点以及它们之间的一段圆弧路径。

在再一实施例中，泊车导航路径可以包括两个或更多个圆弧路段，在这些圆弧路段中的任意两个相邻路段具有不同的曲率半径。

在再一实施例中，泊车导航路径可以包括直线路段和圆弧路段的任意组合。

在泊车导航路径包括两个或更多个路段的实施例中，远程服务器20可以这样划分泊车导航路径，即，根据泊车导航路径的几何特征，在其上确定出一个或多个参考点。在所述参考点和泊车导航路径的起点和终点中，任相邻两个点限定出一路段，以使得任意两个相邻的路段的线形特征不同，例如，相邻的两个圆弧路段的曲率半径不同，相邻的两个直线路段的取向不同，或者相邻的两个路段为直线和圆弧路段的组合。

应当理解，参考点的数量可以是一个或多个，在参考点的数量为一个的情况下，该参考点与路径的起点和终点一起，将路径限定为两个路段。在参考点的数量为多个的情况下，多个参考点与路径的起点和终点中的任意相邻两个点限定一路段。

接着，远程服务器20将由一个或多个路段构成的泊车导航路径发送至车载设备10(框309)。车载设备10经由通信接口11接收泊车导航路径(框311)。应当理解，车载设备10接收到的泊车导航路径是经上述方式划分的，即，接收到的泊车导航路径包括经划分的一个或多个路段。

应当理解，如上所述的远程服务器20执行的计算并划分泊车导航路径的操作，也可以由路侧设施30中的计算设备来执行。即，由路段设施30中的计算设备计算并划分泊车导航路径，再经由其通信单元发送至车辆V1。

由此可见，泊车导航路径可以由远程服务器20计算和划分并经由通信接口11接收至车辆V1，也可以由路侧设施30中的计算设备计算和划分并经由通信接口11接收至本车V1。远程服务器和路侧设施都位于车辆V1的外部，可以统称为外部设备，因此本发明可以理解为车载设备10经由通信接口11从外部设备接收泊车导航路径(经划分的泊车导航路径)。

接着，泊车控制器12执行控制策略，以控制车辆V1完成泊车导航路径(框313)，即，控制车辆V1的行驶行为以使得车辆V1从泊车导航路径的起点行驶至其终点。

总的来说，泊车控制器12这样执行控制策略，即，识别各路段的线形特征；根据识别出的线形特征确定用于实现各路段的行驶行为；并且控制车辆执行所述行驶行为以实现泊车导航路径。例如，泊车控制器12根据各路段的线形特征判断车辆是否能够沿着该路段的轨迹行驶，在判断为肯定的情况下，控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着该路段的轨迹行驶，在判断为否定的情况下，为车辆确定新的行驶路径，并控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着新的行驶路径行驶。

以下描述车辆能够沿着路段的轨迹行驶的一些情形以及相应的控制策略。

在泊车控制器12识别出当前路段为直线路段的情况下，泊车控制器12确定该直线路段的取向，控制车辆V1的行驶方向与该直线路段的取向一致，以使得车辆沿着该直线路段行驶。

在泊车控制器12识别出当前路段为圆弧路段并且该圆弧路段的曲率半径大于或等于车辆V1的最小拐弯半径的情况下，泊车控制器12将该路段的曲率半径作为车辆V1的拐弯半径，确定出车辆V1实现该拐弯半径的转向角(例如，根据车辆V1的转向系统的设计来确定车辆V1的方向盘转向角，从而使得车辆V1的转向行为符合所述转向角)，并控制车辆V1在该圆弧路段的进入点(即，该圆弧路段的起点)执行所确定的转向角直到该圆弧路段的离开点(即，该圆弧路段的终点)。

参见图4A，在泊车控制器12识别出当前路段DE为圆弧路段，下一相邻路段EF也为圆弧路段，并且这两个圆弧路段的曲率半径R1、R2都大于或等于车辆的最小拐弯半径的情况下，如上所述的方式执行当前路段DE之后，在当前路段的离开点E，即，下一相邻路段EF的进入点处，控制车辆V1执行用于实现下一相邻路段EF的车辆转向角，直到该路段EF的离开点F，以使得车辆V1沿着该下一相邻路段EF行驶。

应当理解，车辆根据其自身车型和尺寸的最小拐弯半径是已知的。例如，可以根据车辆的最小拐弯半径和车辆的GPS点(例如，车辆的GPS点位于车辆的中轴线上)确定出车辆的转向中心。根据转向中心和车辆的拐弯半径可以确定出一圆弧路径。

应当理解，认为外部设备在泊车导航路径上确定圆弧路段时，已考虑了当前道路允许的最大拐弯半径的因素，该最大拐弯半径是根据车道数以及车道宽度等道路信息计算出的使得车轮不会压着车道线的最大转弯半径。这样做是有利的，因为在车辆外部借助地图(高精地图)信息获得道路信息，并设计了不会超过道路允许的最大拐弯半径的泊车导航路径，这样，在车辆侧，就省去了判断并计算最大拐弯半径的计算开销和时间消耗，提高了自动泊车的效率。

以下描述车辆无法沿着路段的轨迹行驶的一些情形以及相应的控制策略。

在泊车控制器12识别出当前路段为圆弧路段并且其曲率半径小于车辆V1的最小拐弯半径的情况下，泊车控制器12计算出以最优拐弯半径作为车辆V1的拐弯半径的新的圆弧路段，作为新的行驶路径。为了使得车辆V1能够沿着该新的圆弧路段行驶，可以将原圆弧路段的起点朝着车辆V1行进方向的相反方向推移一距离，以使得推移后的起点与该圆弧路段的终点构成所述新的圆弧路段，并控制车辆V1在推移后的起点处执行相应的转向操作，即，以用于实现该新的圆弧路段的转向角行驶。

参见图4B，在泊车控制器12识别出当前路段AB和下一相邻路段BC均为直线路段并且它们的取向不同的情况下(例如，这两个直线路段之间夹角为直角)，需要确定新的圆弧路段，以使得车辆V1能够沿着新的圆弧路段从当前直线路段行驶至下一相邻的直线路段。

在该情况下，泊车控制器12可以执行以下操作：计算出以最优拐弯半径作为车辆V1的拐弯半径的新的圆弧路段；获得新的圆弧路段与当前路段AB的交点a作为新的圆弧路段的进入点，并且获得新的圆弧路段与下一相邻路段BC的交点b作为新的圆弧路段的离开点；确定用于实现新的圆弧路段ab的车辆的转向角；以及控制车辆V1在进入点a处执行所述转向角直到到达所述离开点b。

在一个实施例中，最优拐弯半径可以是车辆V1的最小拐弯半径，即，将车辆V1的最小拐弯半径作为最优拐弯半径。

在另一个实施例中，最优拐弯半径也可以是车辆V1的最小拐弯半径与一优化补偿的和。所述优化补偿是基于车辆V1的转向系统属性并借助经验和/或数学模型确定的。例如，在方向盘转到极限位置以执行最小拐弯半径时，会对车辆的转向系统造成机械损伤，并且方向盘打死会引起车辆失控等安全性问题，因此，基于车辆转向系统的属性和驾乘体验，并根据实际道路实验和/或基于实验数据的数据模型，可以计算出该优化补偿，将车辆的最小拐弯半径与该优化补偿的和作为最优拐弯半径，由此避免了车辆的机械损伤，提升了车辆拐弯过程中的安全性。

另外，在泊车控制器12计算出最优拐弯半径之后，可能出现该最优拐弯半径大于当前车道允许的最大拐弯半径的情况。这时，泊车控制器12还可以执行以下操作：将最优拐弯半径与当前车道允许的最大拐弯半径相比较；在比较结果为最优拐弯半径大于最大拐弯半径的情况下，将车辆V1的拐弯半径调整为在最小拐弯半径与最大拐弯半径之间；以经调整的拐弯半径作为车辆的实际拐弯半径，重新计算圆弧路段；以及控制车辆的行驶行为以使得车辆沿重新计算的圆弧路段行驶。

应当理解，在该情况下，当前车道允许的最大拐弯半径可以在车辆侧计算出。例如，泊车控制器12基于从外部设备获得的车道信息计算出最大拐弯半径。当前车道允许的最大拐弯半径也可以在外部设备处计算出并发送给车辆V1。

另外，泊车控制器12还可以包括校验实际行驶轨迹是否偏离泊车导航路径的校验策略。

根据该校验策略，泊车控制器12在每一路段的进入点和离开点处校验车辆的实际位置是否存在偏离现象。也就是说，在车辆能够沿着路段的行驶的情况下，将该路段的起点和终点(例如，限定该路段的两个参考点)作为校验点(即，基准点)，确定车辆当前的实际位置是否偏离了校验点的位置。在车辆无法沿着路段的轨迹行驶的情况下，将新的行驶路径的起点和终点(例如，重新计算出的圆弧路段的进入点和离开点)作为校验点，确定车辆当前的实际位置是否偏离了校验点的位置。

根据该校验策略，在一路段的长度大于等于预定的长度阈值的情况下，在该路段上位于限定该路段的两个参考点(即，该路段的起点和终点)之间可以包括一个或多个校验点。所述一个或多个校验点与该路段的起点和终点一起，可以以等间距布置。所述一个或多个校验点连同泊车导航路径一起经由通信接口11发送至车辆V1。

应当理解，直线路段长度可以由该直线路段的起点与终点之间的距离确定，圆弧路段的距离可以由该圆弧的曲率半径和弧度确定。并且，计算直线路段和圆弧的距离、判断该距离是否大于预定的距离阈值，以及在大于的情况下给出一个或多个校验点的步骤，均可以在外部设备处执行。

在一个实施例中，泊车控制器12针对每一校验点，计算车辆V1的实际位置与该校验点的位置之间的偏差；在计算出的偏差小于等于预定的偏差阈值时，控制车辆V1继续执行泊车导航路径；在计算出的偏差大于所述偏差阈值时，控制车辆V1刹停，并生成车辆V1已偏离该路段的异常信号。该异常信号可以通过手机APP告知车辆的驾驶员，从而使得驾驶员将车辆开回至泊车导航路径上。该异常信号也可以发送至第三方，例如，停车场的管理员，以使得第三方将车辆开回至泊车导航路径上。

在该实施例中，偏差可以包括方向偏差和距离偏差，并且偏差阈值包括方向偏差阈值和距离偏差阈值。计算偏差包括计算方向偏差和阈值偏差，并且在方向偏差大于方向偏差阈值和距离偏离大于距离偏差阈值中的至少之一出现时，确定为车辆已偏离泊车导航路径。

在该实施例中，在计算出的偏差不为零且小于等于预定的偏差阈值时，泊车控制器12可以识别偏差的状态，以便控制车辆的行驶行为，使得该偏差缩小。例如，泊车控制器12识别出车辆V1向右偏离泊车导航路径30cm(假设预定的距离偏差阈值为50cm)，则控制车辆V1向左行驶，以使得向右的偏差缩小。

图5示出了根据本发明的自动泊车辅助方法500。应当理解，该方法500可以借助自动泊车辅助设备10来执行，也可以借助自动泊车辅助系统200来执行，因此，以上对自动泊车辅助设备10和自动泊车辅助系统200的描述同样适用于此。

在步骤S510中，用于自动泊车的辅助设备10经由通信接口11接收泊车导航路径，泊车导航路径包括一个或多个路段，所述一个或多个路段包括直线路段和/或圆弧路段。

在步骤S520中，泊车控制器12识别各路段的线形特征，所述线形特征包括直线路段的取向和/或圆弧路段的曲率半径。

在步骤S530中，泊车控制器12根据各路段的线形特征判断车辆是否能够沿着该路段的轨迹行驶。

在步骤S530中判断为肯定的情况下，方法进入步骤S540，在步骤S540中，泊车控制器12控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着该路段的轨迹行驶。

在步骤S530中判断为否定的情况下，方法进入步骤S550，在步骤S550中，泊车控制器12确定新的行驶路径并控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着新的行驶路径行驶。

由此可见，根据本发明的技术方案，在外部设备处，泊车导航路径已根据其几何特征被“完美地”划分，从而大大降低了车辆完成该泊车导航路径的行驶行为复杂度，因为针对每一路段，车辆可以以相同的行驶行为来完成，并且，针对每一路段，车辆可以仅采取简单的几个操作就能完成。

而且，根据本发明的技术方案，节省了车辆用于感测道路信息、确定相应的行驶策略以及反复调节自身行驶行为的时间和工作，大大提高了自动泊车的效率。

而且，根据本发明的技术方案，在车辆处执行自动泊车的辅助操控之前，已经在外部设备处计算出并完美划分了泊车导航路径，用于引导车辆自动泊车，大大提高了车辆在自动泊车过程中的通过性。

而且，根据本发明的技术方案，还可以校验车辆的实际行驶轨迹是否偏离了泊车导航路径，并在确定为偏离的情况下采取相应的措施，由此大大提高了自动泊车的成功率和安全性。

应当理解，在本发明中，术语“具有”、“包含”、“包括”等是开放性的术语，其表明所陈述的元件或特征的存在，而并不排除额外的元件或特征。除非上下文清楚地另有所指，否则冠词“一”、“一个”和“所述”旨在包括复数以及单数形式。除非另外具体注明，否则在本发明中描述的各实施例的特征可以彼此组合。

虽然前面描述了一些实施方式，这些实施方式仅以示例的方式给出，而不意于限制本发明的范围。所附的权利要求及其等同替换意在涵盖本发明范围和主旨内做出的所有修改、替代和改变。

Claims (11)

1.一种用于自动泊车辅助的车载设备，包括：

通信接口，所述车载设备经由所述通信接口从车辆外部的外部设备接收泊车导航路径，所述泊车导航路径包括一个或多个路段，所述一个或多个路段包括直线路段和/或圆弧路段；以及

泊车控制器，与通信接口耦接，所述泊车控制器配置成通过如下方式实现所述泊车导航路径：

识别各路段的线形特征，所述线形特征包括直线路段的取向和/或圆弧路段的曲率半径；

根据各路段的线形特征判断车辆是否能够沿着该路段的轨迹行驶；

在判断为肯定的情况下，控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着该路段的轨迹行驶；并且

在判断为否定的情况下，确定新的行驶路径并控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着所述新的行驶路径行驶，

其中，所述泊车控制器还配置成：在识别出当前路段为圆弧路段并且其曲率半径小于车辆的最小拐弯半径时，计算出以最优拐弯半径作为车辆的拐弯半径的圆弧路段，作为所述新的行驶路径，

并且其中，所述最优拐弯半径为所述车辆的最小拐弯半径与优化补偿之和，所述优化补偿是基于车辆转向系统的属性并借助经验和/或数学模型确定的。

2.如权利要求1所述的车载设备，其中，在识别出当前路段为直线路段时，所述泊车控制器通过如下方式控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着所述直线路段的轨迹行驶：

在直线路段的进入点与离开点之间，控制车辆的行驶方向与直线路段的取向一致。

3.如权利要求1所述车载设备，其中，在识别出当前路段为圆弧路段并且其曲率半径大于等于车辆的最小拐弯半径时，所述泊车控制器通过如下方式控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着所述圆弧路段的轨迹行驶：

确定出用于实现所述圆弧路段的车辆的转向角；并且

控制车辆在圆弧路段的进入点执行所述转向角直到所述圆弧路段的离开点。

4.如权利要求1所述的车载设备，其中，在识别出当前路段和下一相邻路段均为直线路段并且它们的取向不同时，所述泊车控制器配置成执行：

计算出以最优拐弯半径作为车辆的拐弯半径的圆弧路段；

获得计算出的圆弧路段与当前路段的交点作为所述新的行驶路径的进入点，以及计算出的圆弧路段与下一相邻路段的交点作为所述新的行驶路径的离开点；

确定用于实现计算出的圆弧路段的车辆的转向角；并且

控制所述车辆在所述进入点处执行所述转向角直到到达所述离开点。

5.如权利要求1所述的车载设备，其中，所述泊车控制器还配置成针对多个校验点中每一个执行如下操作，所述多个校验点包括每一路段的进入点和离开点：

计算车辆的实际位置与该校验点的位置之间的偏差；

在计算出的偏差小于等于偏差阈值时，控制车辆继续执行泊车导航路径；

在计算出的偏差大于所述偏差阈值时，控制车辆刹停，并生成表示车辆已偏离该路段的异常信号。

6.如权利要求5所述的车载设备，其中，在一路段的长度大于等于长度阈值的情况下，所述多个校验点还包括位于该路段上的一个或多个校验点。

7.如权利要求5所述的车载设备，其中，所述偏差包括方向偏差和距离偏差，所述偏差阈值包括方向偏差阈值和距离偏差阈值；并且

在所述方向偏差大于所述方向偏差阈值和所述距离偏离大于所述距离偏差阈值中的至少之一出现时，确定为车辆已偏离所述路段。

8.如权利要求5-7中任一项所述的车载设备，其中，在计算出的偏差不为零且小于等于所述偏差阈值时，所述泊车控制器识别所述偏差的偏差状态，并控制车辆的行驶行以使得所述偏差缩小。

9.如权利要求1所述的车载设备，其中，所述泊车导航路径以及基于其几何特征的所述一个或多个路段由所述外部设备提供；并且

所述外部设备包括远程服务器或路侧设施，并且所述车载设备与所述外部设备无线通信连接。

10.一种自动泊车辅助系统，包括：

远程服务器，与车辆无线通信连接，所述远程服务器配置成提供用于辅助所述车辆自动泊车的泊车辅助路径，并且提供所述泊车辅助路径的基于其几何特征的一个或多个路段，所述一个或多个路段为直线路段和/或圆弧路段；以及

如权利要求1-9中任一项所述的车载设备，与远程服务器无线通信连接，所述车载设备配置成根据所述泊车导航路径及其一个或多个路段的线形特征控制车辆的行驶行为，以执行所述泊车导航路径。

11.一种自动泊车辅助方法，可选地，所述方法由根据权利要求1-9中任一项所述车载设备和/或如权利要求10所述的自动泊车辅助系统执行，所述方法包括：

接收泊车导航路径，所述泊车导航路径包括一个或多个路段，所述一个或多个路段包括直线路段和/或圆弧路段；

识别各路段的线形特征，所述线形特征包括直线路段的取向和/或圆弧路段的曲率半径；

根据各路段的线形特征判断车辆是否能够沿着该路段的轨迹行驶；

在判断为肯定的情况下，控制车辆的行驶行为以使得车辆沿着该路段的轨迹行驶；以及

在判断为否定的情况下，确定新的行驶路径并控制车辆的行驶行为，以使得车辆沿着所述新的行驶路径行驶，

其中，所述方法还包括：

在识别出当前路段为圆弧路段并且其曲率半径小于车辆的最小拐弯半径时，计算出以最优拐弯半径作为车辆的拐弯半径的圆弧路段，作为所述新的行驶路径，并且所述最优拐弯半径为所述车辆的最小拐弯半径与优化补偿之和，所述优化补偿是基于车辆转向系统的属性并借助经验和/或数学模型确定的。