CN108275146A - 全自动泊车车速分段控制系统及方法 - Google Patents

全自动泊车车速分段控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全自动泊车车速分段控制系统及方法，包括：障碍物探测单元，用于探测所覆盖范围内的障碍物信息；自动泊车控制器，根据障碍物信息规划泊车路径，将泊车路径划分为n段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，…，Sn，并给每段路径匹配一个目标车速，且i为自然数，且2≤i≤n，其中，为Si段的目标车速，为Si‑1段的目标车速，为Sn段的目标车速，当车辆行进到每段路径的起点位置时，自动泊车控制器发出该段路径所对应的目标车速；电子稳定程序控制单元，基于目标车速控制车速，并刚好在车辆行进到每段路径的终点位置时，所述车辆的实际车速等于该段路径所对应的目标车速。本发明能够实现可靠精确地全自动泊车，并实现了车辆舒适制动。

Description

全自动泊车车速分段控制系统及方法
技术领域
本发明属于汽车泊车控制技术，具体涉及一种全自动泊车车速分段控制系统及方法。
背景技术
随着汽车智能化技术的发展，全自动泊车技术也日趋成熟，全自动泊车技术的核心算法之一就是速度控制。现在的全自动泊车速度控制基本都是以3km/h-6km/h低速作为泊车的目标速度。再结合传感器给出的障碍物距离和泊车路径目标距离来判断对车辆的制动。
目前，泊车过程中的速度控制都是采取以恒定的速度低速行驶，当车辆在泊车路径目标距离为零时，会产生一个相对比较突然的制动，从而给用户的体验感不够舒适。另外，随着目标距离越来越近，虽是低速行驶，但行驶速度却没有降低的趋势，当离泊车目标距离越来越近时，也意味着距离障碍物越来越近，也给驾乘人员一种不安全感，担心会撞到障碍物上。在此短距离行驶期间，如果传感器出现故障，或者对障碍物距离探测反馈不及时，而此时速度并没有降下来，那么APA系统(即自动泊车辅助系统)或驾驶员采取减速措施的反应时间也会相对短一些，这样又是一个安全风险隐患。
因此，有必要开发一种新的全自动泊车车速分段控制系统及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动泊车车速分段控制系统及方法，能实现可靠精确全自动泊车，并能实现车辆舒适制动。
本发明所述的全自动泊车车速分段控制系统，包括：
障碍物探测单元，能覆盖车辆周围360°的所有区域，用于探测所覆盖范围内的障碍物信息；
自动泊车控制器，用于接收障碍物探测单元所检测的障碍物信息，并根据障碍物信息规划泊车路径，将泊车路径划分为n段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，…，Sn，并给每段路径匹配一个目标车速，且i为自然数，且2≤i≤n，其中，为Si段的目标车速，为Si-1段的目标车速，为Sn段的目标车速，当车辆行进到每段路径的起点位置时，自动泊车控制器发出该段路径所对应的目标车速，该自动泊车控制器与障碍物探测单元连接；
电子稳定程序控制单元，用于接收自动泊车控制器所发出的目标车速，并基于该目标车速控制车速，并刚好在车辆行进到每段路径的终点位置时，所述车辆的实际车速等于该段路径所对应的目标车速，所述电子稳定程序控制单元通过CAN总线与自动泊车控制器连接。
所述障碍物探测单元包括十二个超声波雷达，其中：四个超声波雷达布置在车辆的前侧，四个超声波雷达布置在车辆的后侧，两个超声波雷达布置在车辆的左侧，两个超声波雷达布置在车辆的右侧。
本发明所述的全自动泊车车速分段控制方法，采用如本发明所述的全自动泊车车速分段控制系统，其方法包括以下步骤：
步骤1、障碍物探测单元探测所覆盖范围内的障碍物信息；
步骤2、自动泊车控制器接收障碍物探测单元所检测的障碍物信息，并根据障碍物信息规划泊车路径，将泊车路径划分为n段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，…，Sn，并给每段路径匹配一个目标车速，且i为自然数，且2≤i≤n，为Si段的目标车速，为Si-1段的目标车速，为Sn段的目标车速，当车辆行进到每段路径的起点位置时，自动泊车控制器发出该段路径所对应的目标车速；
步骤3、电子稳定程序控制单元接收自动泊车控制器所发出的目标车速，并基于该目标车速控制车速，并刚好在车辆行进到每段路径的终点位置时，所述车辆的实际车速等于该段路径所对应的目标车速。
当车辆为垂直泊车时，将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为直线倒车路径段，S2为转向入车位路径段，S3为回转方向修正车身与车位相对位置路径段，S4为回正方向倒车刹停路径段。
当车辆为侧方位泊车时，将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为直线倒车路径段，S2为转向入车位路径段，S3为反方向靠边平行路径段，S4为方向回正调整车身前后距离路径段。
当车辆为斜车位泊车时，将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为转向入车位路径段，S2为回转方向修正车身与车位相对位置路径段，S3为第一回正方向调整与两侧障碍物相对距离路径段，S4为第二回正方向调整与两侧障碍物相对距离路径段。
本发明的有益效果：在泊车过程中，实现了随着泊车路径目标距离减少，泊车目标车速相对应减小的目标；实现了泊车目标距离为零时，泊车目标车速为零，实际车速也趋近于零，进而实现了车辆舒适制动且刹停在泊车路径目标距离终点精确控制的目的。另外，还能够实现增加传感器对障碍物距离探测和反馈时间，让APA控制器有更充足的时间做决策的目的。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明流程图；
图3为利用本发明进行垂直泊车的原理图；
图4为利用本发明进行侧方位停车原理图；
图5为利用本发明进行斜车位停车的原理图；
图中：1、障碍物探测单元，2、自动泊车控制器，3、电子稳定程序控制单元,4、本车辆，5、障碍车。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示的全自动泊车车速分段控制系统，包括障碍物探测单元1、自动泊车控制器2和电子稳定程序控制单元3。
障碍物探测单元1能覆盖车辆周围360°的所有区域，用于探测所覆盖范围内的障碍物信息。本实施例中障碍物探测单元1包括十二个超声波雷达，其中：四个超声波雷达布置在车辆的前侧，四个超声波雷达布置在车辆的后侧，两个超声波雷达布置在车辆的左侧，两个超声波雷达布置在车辆的右侧。
自动泊车控制器2用于接收障碍物探测单元1所检测的障碍物信息，并根据障碍物信息规划泊车路径，将泊车路径划分为n段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，…，Sn，并给每段路径匹配一个目标车速，且i为自然数，且2≤i≤n，其中，为Si段的目标车速，为Si-1段的目标车速，为Sn段的目标车速，当车辆行进到每段路径的起点位置时，自动泊车控制器2发出该段路径所对应的目标车速，该自动泊车控制器2与障碍物探测单元1连接。
电子稳定程序控制单元3用于接收自动泊车控制器2所发出的目标车速，并基于该目标车速控制车速，并刚好在车辆行进到每段路径的终点位置时，所述车辆的实际车速等于该段路径所对应的目标车速，所述电子稳定程序控制单元3通过CAN总线与自动泊车控制器2连接。
本发明所述的全自动泊车车速分段控制方法，采用如本发明所述的全自动泊车车速分段控制系统，其方法包括以下步骤：
步骤1、障碍物探测单元1探测所覆盖范围内的障碍物信息。
步骤2、自动泊车控制器2接收障碍物探测单元1所检测的障碍物信息，并根据障碍物信息规划泊车路径，将泊车路径划分为n段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，…，Sn，并给每段路径匹配一个目标车速，且i为自然数，且2≤i≤n，为Si段的目标车速，为Si-1段的目标车速，为Sn段的目标车速，当车辆行进到每段路径的起点位置时，自动泊车控制器2发出该段路径所对应的目标车速。
步骤3、电子稳定程序控制单元3接收自动泊车控制器2所发出的目标车速，并基于该目标车速控制车速，并刚好在车辆行进到每段路径的终点位置时，所述车辆的实际车速等于该段路径所对应的目标车速。
如图3所示，以下以垂直泊车为例对本发明进行说明，图中有两个障碍车5，现需要将本车辆4(即装有本发明所述全自动泊车车速分段控制系统的车)停在两个障碍车5之间。
将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为直线倒车路径段，S2为转向入车位路径段，S3为回转方向修正车身与车位相对位置路径段，S4为回正方向倒车刹停路径段。S1路径段的目标车速配置为S2路径段的目标车速配置为VS2，S3路径段的目标车速配置为VS3，S4路径段的目标车速配置为VS4,且VS1＞VS2＞VS3＞VS4，VS4＝0。
在泊车过程中，每当车辆行进到每段路径起点位置时(即，泊车路径目标距离减小到某一设定值)，自动泊车控制器2就按设定条件发出该段路径所配置的目标车速，并通过CAN传输到电子稳定程序控制单元3，由电子稳定程序控制单元3控制车速。即，当车辆在泊车起点(即S1路径段的起点位置)时，自动泊车控制器2发出目标车速给电子稳定程序控制单元3，由电子稳定程序控制单元3来控制车辆的车速，当车辆行进到S1路径段的终点位置时，刚好使车辆的实际车速等于目标车速当车辆行进到S2路径段的起点位置时，自动泊车控制器2发出目标车速VS2给电子稳定程序控制单元3，当车辆行进到S2路径段的终点位置时，此时车辆的实际车速等于目标车速VS2。以此类推，当车辆行进到S4路径段的起点位置时，自动泊车控制器2发出目标车速VS4给电子稳定程序控制单元3(即发出制动请求)，电子稳定程序控制单元3收到制动请求后，增加制动压力，使车辆制动，制动距离为S4路径段的长度，当车辆行进到S4路径段的终点位置时，此时车辆的实际车速等于0，即将车辆刚好刹停在泊车终点位置处。
本发明也适用于侧方位泊车和斜车位泊车。
如图4所示，当车辆为侧方位泊车时，将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为直线倒车路径段，S2为转向入车位路径段，S3为反方向靠边平行路径段，S4为方向回正调整车身前后距离路径段。
如图5所示，当车辆为斜车位泊车时，将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为转向入车位路径段，S2为回转方向修正车身与车位相对位置路径段，S3为第一回正方向调整与两侧障碍物相对距离路径段，S4为第二回正方向调整与两侧障碍物相对距离路径段。

Claims (6)

1.一种全自动泊车车速分段控制系统，其特征在于，包括：
障碍物探测单元(1)，能覆盖车辆周围360°的所有区域，用于探测所覆盖范围内的障碍物信息；
自动泊车控制器(2)，用于接收障碍物探测单元所检测的障碍物信息，并根据障碍物信息规划泊车路径，将泊车路径划分为n段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，…，Sn，并给每段路径匹配一个目标车速，且i为自然数，且2≤i≤n，其中，为Si段的目标车速，为Si-1段的目标车速，为Sn段的目标车速，当车辆行进到每段路径的起点位置时，自动泊车控制器(2)发出该段路径所对应的目标车速，该自动泊车控制器(2)与障碍物探测单元(1)连接；
电子稳定程序控制单元(3)，用于接收自动泊车控制器(2)所发出的目标车速，并基于该目标车速控制车速，并刚好在车辆行进到每段路径的终点位置时，所述车辆的实际车速等于该段路径所对应的目标车速，所述电子稳定程序控制单元(3)通过CAN总线与自动泊车控制器(2)连接。
2.根据权利要求1所述的全自动泊车车速分段控制系统，其特征在于：所述障碍物探测单元(1)包括十二个超声波雷达，其中：四个超声波雷达布置在车辆的前侧，四个超声波雷达布置在车辆的后侧，两个超声波雷达布置在车辆的左侧，两个超声波雷达布置在车辆的右侧。
3.一种全自动泊车车速分段控制方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的全自动泊车车速分段控制系统，其方法包括以下步骤：
步骤1、障碍物探测单元(1)探测所覆盖范围内的障碍物信息；
步骤2、自动泊车控制器(2)接收障碍物探测单元(1)所检测的障碍物信息，并根据障碍物信息规划泊车路径，将泊车路径划分为n段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，…，Sn，并给每段路径匹配一个目标车速，且i为自然数，且2≤i≤n，为Si段的目标车速，为Si-1段的目标车速，为Sn段的目标车速，当车辆行进到每段路径的起点位置时，自动泊车控制器(2)发出该段路径所对应的目标车速；
步骤3、电子稳定程序控制单元(3)接收自动泊车控制器(2)所发出的目标车速，并基于该目标车速控制车速，并刚好在车辆行进到每段路径的终点位置时，所述车辆的实际车速等于该段路径所对应的目标车速。
4.根据权利要求3所述的全自动泊车车速分段控制方法，其特征在于：当车辆为垂直泊车时，将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为直线倒车路径段，S2为转向入车位路径段，S3为回转方向修正车身与车位相对位置路径段，S4为回正方向倒车刹停路径段。
5.根据权利要求3所述的全自动泊车车速分段控制方法，其特征在于：当车辆为侧方位泊车时，将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为直线倒车路径段，S2为转向入车位路径段，S3为反方向靠边平行路径段，S4为方向回正调整车身前后距离路径段。
6.根据权利要求3所述的全自动泊车车速分段控制方法，其特征在于：当车辆为斜车位泊车时，将泊车路径划分为四段，从泊车起点到泊车终点依次为S1，S2，S3，S4，其中，S1为转向入车位路径段，S2为回转方向修正车身与车位相对位置路径段，S3为第一回正方向调整与两侧障碍物相对距离路径段，S4为第二回正方向调整与两侧障碍物相对距离路径段。
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