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parallel parking planner

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Continuous-Curvature Path Planning

  • 2013

fresnel integral

parallel parking in one tria

parallel_parking_one_trial.png

根据余弦订理

可求出$R_{E_{init^r}}$

LCC

$$ parallel_parking_lcc.png

$3 R_{1}^{2}-d^{2}+2 d R_{1} \cos \alpha=0$

continuous curvature turn

parametrical clothoid(参数螺旋线)

  • $\alpha$: sharpness, rate of curvature
  • curvature
  • deflection
  • length

if $\kappa_0 = 0$, then at end:

at middle:

Fresnel integrals:

CC curve

parallel_parking_cc.png

parallel_parking_csc.png

内切圆

parallel_parking_radius.png

$\theta_{lim}=\frac{\kappa_{max}^{2}}{2 \alpha}$

if $\theta <\theta_{lim}: R(\theta)=R(\theta)$

if $\theta \geq\theta_{lim}: R(\theta)=R(\theta_{lim})$

螺旋线与圆相切

spiral_tan_circle.png

螺旋线与圆相切实际上就是直线过渡到圆的螺旋线路径。

在表达式中$\kappa(s)=\alpha s$,曲率变化率$\alpha$确定之后,则可以通过转弯半径$R$计算出一段从直线过度到圆的螺旋线$C_{OP}$.圆心$c$通过端点$P$的位置以及$\theta$确定。

连接圆心$c$和起点$O$可以得到一个更大的半径$R_l$,螺旋线$C_{OP}$就在这个更大的圆内,并且起点$O$与大圆在$O$点的切线夹角记为$\mu$. 可以看出螺旋线$\vec{OP}$的终点斜率和大圆在X轴处的斜率保持一致。

两圆相切的过渡曲线 CPSPC

由上一节可知螺旋线的出圈点在大圆的弦上,弦和切线的夹角为$\mu$。

cppc.png

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