CN103419779A - 泊车路径误差最小化的自动泊车辅助系统及其计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泊车路径误差最小化的自动泊车辅助系统及其计算方法，是利用车辆的车高传感器和地面距离传感器，求出左侧后轮胎和右侧后轮胎的各个半径，考虑所求出的各个半径计算泊车路径从而使根据后轮胎的半径变化计算泊车路径的误差最小化。并且沿着算出的泊车路径泊车时，通过地面距离传感器检测地面有无边石或者障碍物以及沟槽等空地，防止车辆碰撞边石等障碍物或被空地孤立以及翻倒等事故的发生。

Description

泊车路径误差最小化的自动泊车辅助系统及其计算方法

技术领域

 本发明涉及自动泊车系统（SmartParkingAssistSystem,SPAS）技术，尤其涉及为在可泊车区域内泊车而计算泊车路径的技术。

背景技术

一般驾驶员容易掌握通常的驾驶技术，但是会因驾驶空间狭窄或驾驶技术不熟练等问题导致泊车难从而容易发生碰撞等事故。为此，目前一般车辆上普遍使用有利于提高驾驶员泊车便利性的SPAS。SPAS是用超声波传感器探测可以泊车的区域。就是车辆从泊车空间慢慢经过时利用超声波传感器接收的检测信息探测可以泊车的区域。探测完可以泊车的区域之后，SPAS会计算在可泊车区域泊车的泊车路径。然后，引导驾驶员停车，向正常范围操纵车辆。驾驶员操作保持正常以后将方向盘自动操作，辅助车辆在可泊车区域泊车。辅助泊车时，SPAS利用车辆轮胎的移动距离计算泊车路径从而实施辅助泊车。此时，SPAS利用轮胎气压适当状态下的轮胎半径计算泊车路径，因此轮胎气压超过适当范围则计算的泊车路径会与实际车辆移动路径相异。

为此，韩国公开专利公报第10-2010-0006714号公开了一种考虑到车辆轮胎气压的汽车泊车系统及装置。如图1所示，该考虑车辆轮胎气压的自动泊车系统包括用于检测车辆转向角信息的转向角传感器10；利用图像和红外线以及超声波中的任何一个或者多个检测泊车空间，生成对所检测泊车空间的泊车空间检测信息的泊车空间检测装置20；检测车辆的轮胎气压生成轮胎气压信息即生成气压的轮胎气压检测装置30；将车辆行驶泊车路径的驾驶动作信息提供给驾驶员的信息提供装置10；以及确认从轮胎气压检测装置接收所述气压信息的气压信息，根据气压信息控制泊车的自动泊车装置50。该自动泊车系统在车辆泊车时检查轮胎的气压，当气压达到一定水平以上时，设置车辆的行驶路径，向驾驶员提供行驶泊车路径的车辆操纵信息，或者按照所设置的泊车路径使车辆自动泊车。轮胎的气压减少过多导致泊车路径误差变大时，不在利用自动泊车装置控制泊车，而是向驾驶员提供警告提示。所述自动泊车系统和装置是车辆轮胎气压超过恒定水平以上时设置泊车路径，低于恒定水平以下时不实施泊车控制。但是如果被替换成尺寸不同的轮胎或辅助轮胎，则车辆轮胎气压不会减少，因此该自动泊车是在没有检测到车辆轮胎半径的变化的前提下计算泊车路径。沿着如此计算的泊车路径控制车辆，则因利用于泊车路径计算的轮胎半径和实际车辆轮胎的半径的误差，无法准确泊车或者存在车辆发生事故的可能性。

发明内容

技术课题

本发明的目的是提供一种为辅助自动泊车计算泊车路径时可以使误差最小化的技术方案。

技术方案

为解决所述问题，本发明一方面涉及泊车路径误差最小化的自动泊车系统，包括：传感器部，包括多个测定距离传感器；以及控制部，根据从所述多个传感器接收的检测数据探测可泊车区域，计算向所述探测到的可泊车区域的泊车路径；并求出车辆的左侧轮胎半径和右侧轮胎半径，考虑所述求出的左侧后轮胎半径和右侧后轮胎半径，算出所述泊车路径。

泊车路径误差最小化的自动泊车辅助系统还包括：左侧车高传感器，连接于所述车辆的后车轴；右侧车高传感器，连接于所述车辆的后车轴。左侧地面距离传感器，向所述车辆的左侧地面收发信息；以及右侧地面距离传感器，向所述车辆的右侧地面收发信息。所述控制部是利用所述左侧地面距离传感器检测的从地面到所述左侧地面距离传感器的高度、通过所述左侧车高传感器获取的从所述左侧后轮胎的车轮中心到所述左侧车高传感器的高度以及所述车高传感器的装配位置和所述左侧地面距离传感器的装配位置的高度之差求出所述左侧后轮胎半径；利用所述右侧地面距离传感器检测的从地面到所述右侧地面距离传感器的高度、通过所述右侧传感器获取的从所述右侧后轮胎的车轮中心到所述右侧车高传感器的高度以及所述右侧车高传感器的装配位置和所述右侧地面距离传感器的装配位置的高度之差求出所述右侧后轮胎半径。

所述控制部是追随所述算出的泊车路径的所述车辆在泊车中若所述左侧地面距离传感器检测的从地面到所述左侧地面距离传感器的高度或者所述右侧地面距离传感器检测的从地面到所述右侧地面距离传感器的高度超出设定范围，则重新计算泊车路径。所述设定范围的位置和所述车辆之间距离小于既定距离时，从警报和制动所述车辆中至少实施其中某一项。

为解决所述问题，本发明另一方面涉及泊车路径计算误差的最小化方法，该方法的实施步骤包括：探测可泊车的区域；求出车辆的左侧后轮胎半径和右侧后轮胎半径；以及计算向所述探测的可泊车区域的泊车路径，并考虑所述求出的左侧后轮胎半径和右侧后轮胎半径计算所述泊车路径。所述半径测定步骤是，利用所述车辆的左侧面上装配的左侧地面距离传感器检测的从地面到所述左侧地面距离传感器的高度和利用左侧车高传感器获取的从所述左侧后轮胎的车轮中心到所述左侧车高传感器的高度以及所述左侧车高传感器的装配位置与所述左侧地面距离传感器的装配位置的高度差异求出所述后轮胎半径；利用所述车辆的右侧面装配的右侧地面距离传感器检测的从地面到所述右侧地面距离传感器的高度和通过右侧车高传感器获取的从所述右侧后轮胎的车轮中心到所述右侧车高传感器的高度以及所述右侧车高传感器的装配位置与所述右侧地面距离传感器的装配位置的高度差异求出所述右侧后轮胎半径。并且该泊车路径计算误差的最小化方法还包括：追随所述算出的泊车路径的所述车辆在泊车中由所述左侧地面距离传感器检测的从地面到所述左侧地面距离传感器的高度或者由所述右侧地面距离传感器检测的从地面到所述右侧地面距离传感器的高度超出设定范围时重新计算泊车路径的步骤；还包括：超出所述设定范围的位置与所述车辆之间的距离小于既定距离时，从警报和制动所述车辆中至少实施其中某一项的步骤。

有益效果

本发明的有益效果在于，求出左侧后轮胎和右侧后轮胎的各个实际半径，考虑所求出的各个半径计算泊车路径从而使根据后轮胎的半径变化计算泊车路径的误差最小化。并且沿着算出的泊车路径泊车时，通过地面距离传感器检测地面有无边石或者障碍物以及沟槽等空地，预防车辆碰撞边石等障碍物或被空地孤立以及翻倒等事故的发生。

附图说明

图1是传统的考虑车辆轮胎气压的自动泊车系统方框图；

图2是本发明一个实施例的泊车路径误差最小化的自动泊车系统方框图；

图3是表示本发明的表示地面检测部范围的例示图；

图4是说明本发明的求出车辆后轮胎半径的方法的例示图；

图5是表示本发明的从地面到左侧地面距离传感器的高度B超出设定范围时的第一例示图；

图6是表示本发明的从地面到左侧地面距离传感器的高度B超出设定范围时的第二例示图；

图7是本发明一个实施例的计算泊车路径时误差的最小化方法的流程图。

附图标记说明

100:传感器部；                 200:车高检测部；

210:左侧车高传感器；          220:右侧车高传感器；

300:地面检测部；          310:左侧距离传感器；

311:左侧距离传感器的检测区域；320:右侧距离传感器；

321:右侧距离传感器的检测区域；400:转向装置(MDPS)；

500:制动装置；                 600:控制部。

具体实施方式

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。

图2是本发明实一个实施例的泊车路径误差最小化的自车泊车辅助系统方框图。如图所示，自动泊车辅助系统包括传感器部100、车高检测部200、地面检测部300、转向装置400、制动装置500和控制部600。传感器部100是由用于掌握可泊车区域的传感器组成，该诸传感器可以是诸超声波传感器。车高检测部200包括检测车体位置的诸车高传感器。如公知技术，车高传感器是在车体因乘车人员、货物量等变化而引起荷重发生变化，且车体随着浮沉振动、俯仰等动作发生运动变化而使车高发生变化时安装于操纵杆上的圆盘在发光二极管和光晶体管之间旋转，根据发光二极管的光是否从圆盘槽通过光晶体管发生的输出检测车高。所述车高检测部200包括左侧车高传感器210和右侧车高传感器220，通过左侧车高传感器210获得从左后轮胎轮中心到左侧车高传感器的高度数据，通过右侧车高传感器获得从右后轮胎的轮中心到右侧车高传感器的高度数据。

地面检测部300包括向车辆的左侧地面收发信号以测定地面与传感器之间距离的左侧距离传感器310，以及向车辆右侧地面收发信息以测定地面与传感器之间距离的右侧距离传感器320。该左侧距离传感器310和右侧距离传感器320可以使用超声波传感器。左侧距离传感器310装配于车辆左侧面的既定位置，右侧距离传感器320装配于车辆右侧面的既定位置。如图3中（a）与（b）所示，左侧距离传感器310的检测区域为左侧区域311，右侧距离传感器320的检测区域为右侧区域321。转向装置400是利用电动机的旋转力帮助驾驶员转向力的电动助力转向装置（MotorDrivenPowerSteering,MDPS）。该转向装置400是根据车辆的泊车路径处理转向角输入而辅助自动泊车。制动装置500是使车辆制动器运转强制降低车速的装置。

控制部600是全面控制自动泊车辅助系统的控制单元实施自动泊车辅助进程。与现有的相同，控制部600是根据传感器部100的检测数据探测可泊车区域，计算向所探测到的可泊车区域的泊车路径。但控制部600不是考虑有效轮胎半径计算泊车路径，而是考虑后轮胎的实际半径计算泊车路径。为此，控制部600在计算泊车路径之前首先实施求出后轮胎实际半径的过程。

控制部600是利用车高检测部200和地面检测部300求后轮胎的实际半径。对此具体说明如下。首先假设左侧距离传感器310与左侧车高传感器210的位置如图4所示，则由左侧距离传感器310测定地面和左侧距离传感器310的高度即B值，通过左侧车高传感器210获得从左侧轮胎的轮中心到左侧车高传感器之间的高度即A1值。而且左侧距离传感器310的装配装置和左侧车高传感器210是固定的，因此表示其装配位置之间的高度差的A2值固定不变。随之，从B值减去A1值和A2值而求出实际车辆的左侧后轮胎半径。右侧轮胎半径也可以按照此方法求出。控制部600是求出车辆的实际后轮胎半径而考虑实际后轮胎半径，就是考虑后轮胎旋转数和旋转半径计算出泊车路径。

算出泊车路径以后控制部600与现有的相同地对转向装置和制动装置500实施控制，使车辆沿着算出的泊车路径行进。同时控制部100通过地面检测部300持续测定与地面之间的高度，判断所测定的高度是否超出设定范围。所谓设定范围是指以B值为准的既定范围的值。就是说设定范围是大于B-α值和小于B+β值的范围。α值和β值有可能相同也有可能不同。测定的高度值小于B-α值也是如图5所示表示有边石，测定值大于B+β值是如图6所示表示因地盘下陷等原因存在空地。

判断测定高度超出设定范围，则控制部600重新计算泊车路径。另一方面，判断测定高度超出设定范围而在识别空地的状态下，车辆靠近边石或者空地的位置，即小于既定距离，则控制部600从警报和制动中至少实施其中某一项。

图7是根据本发明的一个实施例的计算泊车路径时误差的最小化方法的流程图。控制部600是根据传感器部100的检测数据探测可泊车区域（步骤S100）。控制部600是利用车高检测部200和地面检测部300求出车辆的左侧后轮胎半径和右侧后轮胎半径（步骤S200）。控制部600是通过左侧距离传感器310求出地面和左侧距离传感器310的高度即B值，通过左侧车高传感器210求出从左侧后轮胎的轮中心到左侧车高传感器310的高度即A1。并且控制部600是左侧距离传感器310的装配位置和左侧车高传感器210的装置位置是固定的，因此具有表示其装配位置之间高度差的固定的A2值。随之控制部600会从B值减掉A1值和A2值从而求出实际车辆的左侧后轮胎半径。对于右侧后轮胎半径，控制部600也是按同样方法求出。

控制部600是考虑已求出的后轮胎半径算出泊车路径（步骤S300），沿着所算出的泊车路径控制转向装置400和制动装置500而使车辆行进（步骤S400）。行进车辆的同时，控制部600会通过地面检测部300持续测定与地面的高度，判断测定高度是否超出设定范围（步骤S500）。设定范围是指以B值为准的既定范围的值。就是说，大于B-α值小于B+β值的范围就是设定范围。而且α值和β值有可能相同也有可能不同。测定的高度值小于B-α值则如图5所示表示有边石，测定的高度值大于B+β值则如图6所示表示因地盘下陷等原因而存在空地。测定的高度超出设定范围，则控制部600会重新计算泊车路径（步骤S600）。然后，车辆泊车到可泊车区域则控制部600会退出自动泊车系统（步骤S700）。

另外，虽然没有图示，但通过S500测定的高度超出设定范围，控制部600靠近其测定位置时，即小于既定距离时，可以从警报和制动中至少实施其中某一项。

以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。本发明的保护范围应根据下述的权利要求范围进行解释，而且在其同等范围内的所有技术方案应都属于本发明的权利要求范围。

Claims (8)

1.一种泊车路径误差最小化的自动泊车辅助系统，该自动泊车辅助系统包括：传感器部，包括多个测定距离传感器；以及控制部，根据从所述多个传感器接收的检测数据探测可泊车区域，计算所述探测到的可泊车区域的泊车路径，其特征在于，

所述控制部是求出车辆的左侧轮胎半径和右侧轮胎半径，考虑所述求出的左侧后轮胎半径和右侧后轮胎半径，算出所述泊车路径。

2.根据权利要求1所述的泊车路径误差最小化的自动泊车辅助系统，其特征在于，还包括：

左侧车高传感器，连接于所述车辆的后车轴；

右侧车高传感器，连接于所述车辆的后车轴；

左侧地面距离传感器，向所述车辆的左侧地面收发信息；以及

右侧地面距离传感器，向所述车辆的右侧地面收发信息；

所述控制部是利用所述左侧地面距离传感器检测的从地面到所述左侧地面距离传感器的高度、通过所述左侧车高传感器获取的从所述左侧后轮胎的车轮中心到所述左侧车高传感器的高度以及所述车高传感器的装配位置和所述左侧地面距离传感器的装配位置的高度之差求出所述左侧后轮胎半径；利用所述右侧地面距离传感器检测的从地面到所述右侧地面距离传感器的高度、通过所述右侧传感器获取的从所述右侧后轮胎的车轮中心到所述右侧车高传感器的高度以及所述右侧车高传感器的装配位置和所述右侧地面距离传感器的装配位置的高度之差求出所述右侧后轮胎半径。

3.根据权利要求2所述的泊车路径误差最小化的自动泊车辅助系统，其特征在于，

所述控制部是追随所述算出的泊车路径的所述车辆在泊车中若所述左侧地面距离传感器检测的从地面到所述左侧地面距离传感器的高度或者所述右侧地面距离传感器检测的从地面到所述右侧地面距离传感器的高度超出设定范围，则重新计算泊车路径。

4.根据权利要求3所述的泊车路径误差最小化的自动泊车辅助系统，其特征在于，

所述控制部是超出所述设定范围的位置和所述车辆之间距离小于既定距离时，从警报和制动所述车辆中至少实施其中某一项。

5.一种泊车路径误差最小化的计算方法，其特征在于，该方法的实施步骤包括：

探测可泊车的区域；

求出车辆的左侧后轮胎半径和右侧后轮胎半径；

以及计算向所述探测的可泊车区域的泊车路径，并考虑所述求出的左侧后轮胎半径和右侧后轮胎半径计算所述泊车路径。

6.根据权利要求5所述的泊车路径误差最小化的计算方法，其特征在于，

所述半径测定步骤是，利用所述车辆的左侧面上装配的左侧地面距离传感器检测的从地面到所述左侧地面距离传感器的高度和利用左侧车高传感器获取的从所述左侧后轮胎的车轮中心到所述左侧车高传感器的高度以及所述左侧车高传感器的装配位置与所述左侧地面距离传感器的装配位置的高度差异求出所述后轮胎半径；利用所述车辆的右侧面装配的右侧地面距离传感器检测的从地面到所述右侧地面距离传感器的高度和通过右侧车高传感器获取的从所述右侧后轮胎的车轮中心到所述右侧车高传感器的高度以及所述右侧车高传感器的装配位置与所述右侧地面距离传感器的装配位置的高度差异求出所述右侧后轮胎半径。

7.根据权利要求6所述的泊车路径误差最小化的计算方法，其特征在于，还包括：

追随所述算出的泊车路径的所述车辆在泊车中由所述左侧地面距离传感器检测的从地面到所述左侧地面距离传感器的高度或者由所述右侧地面距离传感器检测的从地面到所述右侧地面距离传感器的高度超出设定范围时重新计算泊车路径的步骤。

8.根据权利要求7所述的泊车路径误差最小化的计算方法，其特征在于，还包括：

超出所述设定范围的位置与所述车辆之间的距离小于既定距离时，从警报和制动所述车辆中至少实施其中某一项的步骤。

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