CN106696957A

CN106696957A - 一种车辆自动泊车控制方法及其系统

Info

Publication number: CN106696957A
Application number: CN201510797252.6A
Authority: CN
Inventors: 赵学平; 黄刚; 何飞龙
Original assignee: SHANGHAI AEROSPACE AUTOMOBILE ELECTROMECHANICAL CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI AEROSPACE AUTOMOBILE ELECTROMECHANICAL CO Ltd
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2017-05-24

Abstract

本发明提供一种车辆自动泊车控制方法，包括如下步骤：S1、车辆进入自动泊车模式；S2、通过位置传感器获取车辆的实时位置信息；S3、PID控制模块依据车辆的实时位置信息计算出方向盘电机应有的泊车转速；S4、所述电子控制单元对车辆的运行状态进行实时检测，并获得方向盘电机的实时转速；S5、比较模块对方向盘电机的泊车转速与实时转速进行比较，并得出方向盘电机的泊车转速与实时转速的差值；S6、所述电子控制单元依据所述差值调整方向盘电机的实时转速，使方向盘转过的实时角度修正到方向盘应转过的泊车角度；S7、循环执行步骤S2至S6，直至车辆完成泊车。本发明能保证车辆能快速泊车到位。

Description

一种车辆自动泊车控制方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种自动泊车的控制方法，特别是涉及一种在泊车过程中车辆方向盘的自动控制方法及其系统。

背景技术

随着汽车总量越来越多，大城市中车辆泊车难成为普遍现象。泊车过程中对于驾驶员驾驶技术要求很高，在泊车过程中驾驶员稍有技术不佳有就有可能导致车辆出现安全事故，进而导致很多不必要的麻烦。特别对于新手驾驶员这是一个很高的要求。因此自动泊车控制方法及系统应运而生，方便驾驶员泊车。

中国发明专利说明书公开了一种泊车装置及其泊车方法(专利号：ZL201210137830.X)，其泊车方法，包括以下步骤：

S100、探测单元探测汽车周围环境是否合适泊车，并将泊车信息发送至数据处理板；

S200、数据处理板对泊车信息进行分析处理，根据分析处理结果得到泊车指令，并将泊车指令发送至操作单元；

S300、操作单元根据泊车指令控制汽车泊车；

所述步骤S300具体包括；操作单元根据泊车指令控制汽车启动、前进、后退、刹车、转弯、换挡或停止，使汽车驶入泊车位；

所述探测单元包括超声波探头驱动板和超声波探头，所述超声波探头驱动板与数据处理板连接，所述超声波探头与超声波探头驱动板连接；

在汽车的两侧分别设置一个超声波探头，在所述汽车的前后端也安装超声波探头；

在汽车上安装一摄像头，用于精确测量泊车位及障碍物的长度、宽度及坐标数据信息，该摄像头与数据处理板进行连接，通过数据处理板对摄像机拍摄的视频信号进行处理，从而获得一个计算后的行驶路线，摄像头及超声波探头对整个泊车过程进行监控，并在驶入泊车位后，控制汽车停下。

另外，中国发明专利申请说明书公开了一种全自动泊车系统及其泊车方法(申请号：201510156812.X)，其泊车方法为：当泊车键按下时，自动入库流程启动，处理芯片执行以下步骤：

1)处理芯片控制汽车的发动机子系统启动，汽车正常行驶，寻找目标车位；当汽车复合探测传感器检测到目标车位时，处理芯片控制制动子系统启动，发动机子系统停止，汽车停止行驶，执行步骤2；

2)处理芯片根据汽车复合探测传感器检测到的目标车位的宽度，判断目标车位的宽度是否满足汽车的宽度要求，如果不满足，返回步骤1；如果满足，执行步骤3；

3)处理芯片根据汽车复合探测传感器检测到的目标车位的位置，获取路径规划模块中相应的入库路径，控制制动子系统停止，发动机子系统启动，汽车行驶到入库路径中指定的入库位置，同时控制转向子系统按照入库路径进行转向，执行入库操作；

4)在入库操作过程中，当汽车复合探测传感器检测到入库路径中有障碍物时，处理芯片控制制动子系统启动，发动机子系统停止，并开始计时，汽车复合探测传感器持续对障碍物进行检测，直至处理芯片计时时间达到预设的障碍时间时，执行步骤5；

5)处理芯片判断汽车复合探测传感器检测到的障碍物是否消失；如果是，执行步骤6；否则，退出自动入库流程；

6)处理芯片控制制动子系统停止，发动机子系统启动，继续执行入库操作，直至汽车停入目标车位时，完成自动入库流程。

上述现有技术中的自动泊车方法，在泊车过程中，均是先依据车辆位置信息计算出泊车路径，然后依据该泊车路径，并通过转向系统控制方向盘的转角。然而，上述现有技术中的自动泊车方法存在如下缺陷：在实际泊车过程中，方向盘的转角不可避免会与预先计算出的泊车转角存在一定偏差，如不及时纠正，将会导致车辆在一次泊车过程中无法泊车到位，从而就需进行多次泊车以将车辆调整到位，最终导致自动泊车所需时间较长。另外，现有的自动泊车系统大多依靠传感器来定位车辆信息，这样在前后无任何障碍物的条件下则会出现定位因难的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种在泊车过程中能对方向盘转过的实时角度进行实时修正，以保证车辆能快速泊车到位的车辆自动泊车控制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种车辆自动泊车控制方法，包括如下步骤：

S1、车辆进入自动泊车模式，进行车辆泊车操作；

S2、通过位置传感器获取车辆的实时位置信息；

S3、车辆的电动助力转向系统的电子控制单元中设置有PID控制模块，所述PID控制模块依据车辆的实时位置信息计算出方向盘应转过的泊车角度，并依据方向盘应转过的泊车角度计算出方向盘电机应有的泊车转速；

S4、所述电子控制单元对车辆的运行状态进行实时检测，并获得方向盘电机的实时转速；

S5、所述PID控制模块中设置有比较模块，所述比较模块对方向盘电机的泊车转速与实时转速进行比较，并得出方向盘电机的泊车转速与实时转速的差值；

S6、所述电子控制单元依据所述差值调整方向盘电机的实时转速，使方向盘电机的实时转速达到方向盘电机应有的泊车转速，使方向盘转过的实时角度修正到方向盘应转过的泊车角度；

S7、在泊车过程中，循环执行步骤S2至S6，直至车辆完成泊车。

进一步地，车辆内安装有与电子控制单元相连接的自动泊车键；所述步骤S1包括以下步骤：

S11、按下自动泊车键；

S12、电子控制单元获取车辆当前行驶信息，若车辆处于停止状态，则辆进入自动泊车模式。

进一步地，当车辆处于停止状态时，车辆的车速为0，车辆的方向盘电机的转速为0。

进一步地，所述电子控制单元还包括自动泊车模块；所述步骤S1中，由人工或/和自动泊车模块进行车辆泊车操作。

如上所述，本发明涉及的车辆自动泊车控制方法，具有以下有益效果：

本发明涉及的车辆自动泊车控制方法基于PID控制原理，在自动泊车过程中，会根据车辆的实时位置信息计算出方向盘应转过的泊车角度，并依据方向盘应转过的泊车角度对方向盘转过的实时角度进行实时修正，从而保证车辆能快速泊车到位。

本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种在泊车过程中能对方向盘转过的实时角度进行实时修正，以保证车辆能快速泊车到位的车辆自动泊车控制系统。

为实现上述目的，本发明提供一种车辆自动泊车控制系统，包括：

电子控制单元，用于对车辆的运行状态进行实时检测，以获得方向盘电机的实时转速；

位置传感器，与电子控制单元相连接，用于检测车辆的实时位置信息；

方向盘电机，与电子控制单元相连接，用于驱动方向盘转动；

安装在车辆内的自动泊车键，与电子控制单元相连接，用于启动车辆进入自动泊车模式；

所述电子控制单元还包括PID控制模块，所述PID控制模块用于根据位置传感器检测到的车辆的实时位置信息、来计算出方向盘应转过的泊车角度，并依据方向盘应转过的泊车角度计算出方向盘电机应有的泊车转速；

所述PID控制模块中还设有比较模块，用于将方向盘电机的泊车转速与实时转速进行比较，并得出方向盘电机的泊车转速与实时转速的差值；

在泊车过程中，所述电子控制单元根据所述差值调整方向盘电机的实时转速，使方向盘电机的实时转速达到方向盘电机应有的泊车转速，使方向盘转过的实时角度修正到方向盘应转过的泊车角度。

进一步地，所述电子控制单元还包括自动泊车模块，用于自动进行车辆泊车操作。

如上所述，本发明涉及的车辆自动泊车控制系统，具有以下有益效果：

本发明涉及的车辆自动泊车控制系统，通过在电子控制单元中设置PID控制模块，该PID控制模块在自动泊车过程中，会根据车辆的实时位置信息计算出方向盘应转过的泊车角度，并依据方向盘应转过的泊车角度对方向盘转过的实时角度进行实时修正，从而保证车辆能快速泊车到位。

附图说明

图1本发明车辆自动泊车控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种车辆自动泊车控制系统，用于在泊车过程中不断地修正方向盘的转动角度，使方向盘的转角始终修正为车辆当前位置相对于车位、方向盘应转过的泊车角度，从而确保车辆快速泊入车位。所述车辆自动泊车控制系统包括：

电子控制单元(即车辆EPS系统中的ECU)，用于对车辆的运行状态进行实时检测，以获得方向盘电机的实时转速；

电子控制单元还包括PID控制模块，PID控制模块用于根据位置传感器检测到的车辆的实时位置信息、来计算出方向盘应转过的泊车角度，并依据方向盘应转过的泊车角度计算出方向盘电机应有的泊车转速；所谓的泊车角度是指：车辆从当前的实时位置正确泊入车位需方向盘转过的理论角度；

PID控制模块中还设有比较模块，用于将方向盘电机的泊车转速与实时转速进行比较，并得出方向盘电机的泊车转速与实时转速的差值；

在泊车过程中，电子控制单元根据所述差值不断地调整方向盘电机的实时转速，使方向盘电机的实时转速达到方向盘电机应有的泊车转速，从而使方向盘转过的实时角度修正到方向盘应转过的泊车角度，即确保在泊车过程中方向盘转过的角度始终为车辆从当前位置泊入车位需方向盘转过的理论角度，从而保证车辆能够快速准确地泊入车位。

上述电子控制单元中具有车辆信号检测模块，以实现对车辆的运行状态进行实时检测。

如图1所示，基于上述车辆自动泊车控制系统实现的车辆自动泊车控制方法，包括以下步骤：

S1、车辆进入自动泊车模式，人工进行车辆泊车操作或/和通过车辆自动泊车模块进行车辆泊车操作；

S2、通过位置传感器获取车辆的实时位置信息；

S3、车辆的电动助力转向系统(即车辆的EPS)的电子控制单元(即车辆的ECU)中设置有PID控制模块，所述PID控制模块依据车辆的实时位置信息计算出方向盘应转过的泊车角度，并依据方向盘应转过的泊车角度计算出方向盘电机应有的泊车转速；

本发明涉及的车辆自动泊车控制方法及其系统，通过在电子控制单元中设置PID控制模块，该PID控制模块基于PID控制原理，在自动泊车过程中，会根据车辆的实时位置信息计算出方向盘应转过的泊车角度，并依据方向盘应转过的泊车角度对方向盘转过的实时角度进行不断地实时修正，从而使本发明具有控制效率高，反应快，误差小等优点，并保证车辆能快速泊车到位。

本发明PID控制模块中设置有参照表，该参照表记录有不同方向盘应转过的泊车角度下对应的方向盘电机应有的泊车转速。因此，在上述步骤S3中，PID控制模块通过查看参照表，即可计算出方向盘电机应有的泊车转速。

上述步骤S6中，首先对方向盘电机的泊车转速与实时转速的差值进行PID控制，通过PID控制将上述差值转化为驱动方向盘转动的扭矩，并将该扭矩反馈给方向盘电机，从而调整方向盘电机的实时转速。

另外，为启动车辆进入自动泊车模式，上述电子控制单元中设有自动泊车模块，用于自动进行车辆泊车操作。同时，车辆内安装有与电子控制单元相连接的自动泊车键，该自动泊车键用于启动电子控制单元中的自动泊车模块。

同时，为避免驾驶员在行驶过程中误操作，上述步骤S1具体包括以下步骤：

S11、按下自动泊车键；

S12、电子控制单元获取车辆当前行驶信息，若车辆符合泊车条件，车辆才会进入泊车模式，即当车辆处于停止状态，则车辆进入自动泊车模式；当车辆处于行驶状态，则车辆不进入泊车模式。

同时，上述步骤S12中，当车辆处于停止状态时，车辆的车速为0，车辆的方向盘电机的转速为0。即自动泊车模块启动的条件，除驾驶员要按下自动泊车键外，同时，还要保证车辆处于停止状态。

因此，当驾驶员手动按下自动泊车键，且车辆处于停止状态时，电子控制单元中的自动泊车模块则会启动，并控制车辆进入自动泊车模式。同时，为便于驾驶员在自动泊车模式下，根据实际需要随时能人工对车辆的方向盘进行修正，在上述步骤S1中，当车辆进入自动泊车模式下，仍能同时进行人工操作。即当车辆由上述步骤1进行自动泊车模式下，车辆自动泊车控制系统经上述步骤S2至S5，得出方向盘电机的泊车转速与实时转速的差值，且在上述步骤S6由电子控制单元根据上述差值调整方向盘电机的实时转速，使方向盘电机的实时转速达到方向盘电机应有的泊车转速，最终方向盘电机的实时转速经传动机构转化成驱动方向盘转动的扭矩，而此时，若驾驶员根据实际需要人工操作方向盘，且人工施加给方向盘的扭矩较大时，则方向盘会依据人工操作进行相应的转向。另外，上述电子控制单元中还设有切换模块，该切换模块根据人工施加给方向盘的扭矩以及车辆自动泊车控制系统施加给方向盘的扭矩来控制车辆在人工泊车模式与自动泊车模式间的切换。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种车辆自动泊车控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、车辆进入自动泊车模式，进行车辆泊车操作；

S2、通过位置传感器获取车辆的实时位置信息；

2.根据权利要求1所述车辆自动泊车控制方法，其特征在于，车辆内安装有与电子控制单元相连接的自动泊车键；所述步骤S1包括以下步骤：

S11、按下自动泊车键；

S12、电子控制单元获取车辆当前行驶信息，若车辆处于停止状态，则车辆进入自动泊车模式。

3.根据权利要求2所述车辆自动泊车控制方法，其特征在于，当车辆处于停止状态时，车辆的车速为0，车辆的方向盘电机的转速为0。

4.根据权利要求2所述车辆自动泊车控制方法，其特征在于，所述电子控制单元还包括自动泊车模块；所述步骤S1中，由人工或/和自动泊车模块进行车辆泊车操作。

5.一种车辆自动泊车控制系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述车辆自动泊车控制系统，其特征在于，所述电子控制单元还包括自动泊车模块，用于自动进行车辆泊车操作。