CN109615903B - 车位识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车电子技术领域，特别涉及一种车位识别方法，通过结合距离检测单元与行驶检测单元为障碍物边沿尺寸的计算提供数据，使得车位尺寸的计算更加精确，从而显著提高车位识别的准确度。

Description

车位识别方法

技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，特别涉及一种泊车系统的车位识别方法。

背景技术

自动泊车系统可以大幅减少驾驶员的泊车操作，已经广泛安装应用在各类乘用车上。自动泊车系统通常包含有车位识别、轨迹规划以及泊车控制三个部分，其中，车位识别的准确性是整个系统的基础，影响整个泊车系统的性能，而现有的车位识别方法存在较多的误判现象，导致自动泊车效果差强人意。

发明内容

本发明的目的在于提供一种准确度高的车位识别方法。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种车位识别方法，包括如下步骤：

步骤A、距离检测单元采集车辆四周障碍物信息输送至数据处理单元，其中，障碍物信息为距离采集单元与障碍物临近面的间距D，距离检测单元周期性地发出脉冲波进行探测，并将检测到的障碍物间距D输送至数据处理单元；

步骤B、数据处理单元将接收到的障碍物信息划分为自车辆左侧采集的障碍物信息和自车辆右侧采集的障碍物信息，并对同侧采集的障碍物信息进行处理得到该侧的障碍物边沿信息；

当障碍物边沿信息发生符合预设阈值的跳变时，视为检测到目标车位，此时行驶检测单元将对应时刻的车辆行驶信息输送至数据处理单元；

步骤C、数据处理单元根据行驶检测单元采集的车辆驶过目标车位时的车辆行驶信息，计算出目标车位沿车辆行驶方向的长度L_P，根据距离检测单元采集的目标车位的障碍物信息，得到目标车位垂直于车辆行驶方向的长度D_P；

如果L_P、D_P均符合车辆尺寸阈值，判定车辆可以泊入目标车位，系统进行泊车操作，否则判定车辆不可泊入目标车位，系统返回步骤A。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：距离检测单元结合行驶检测单元为障碍物边沿尺寸的计算提供数据，使得车位尺寸的计算更加精确，从而显著提高车位识别的准确度。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明探测第一、二边沿时的示意图；

图2是本发明车位识别系统的示意图。

图中：10.距离检测单元，20.数据处理单元，30.行驶检测单元，1.车辆，2.障碍物，3.目标车位，3a.第一边沿，3b.第二边沿。

具体实施方式

下面结合附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

采用本方法进行车位识别需要在车辆1的周部安装距离检测单元10，由控制器控制距离检测单元10对其周边的障碍物2进行探测，并重点对车辆1车长方向两侧的障碍物2进行识别，以获取障碍物2的边沿信息，确定障碍物2的轮廓，从而确定目标车位3的尺寸，并用以判断其是否满足停车需求。

用户触发泊车系统后，驾驶车辆向前行驶时，泊车系统将按照如下步骤进行车位识别：

步骤A、距离检测单元10采集车辆1四周障碍物信息输送至数据处理单元20。其中，障碍物信息为距离采集单元10与障碍物2临近面的间距D，为便于叙述，下文中定义D为障碍物间距。距离检测单元10周期性地发出脉冲波进行探测，并将检测到的障碍物间距D输送至数据处理单元20。在本实施例中距离检测单元10为超声波雷达，雷达的探测周期为40ms。

步骤B、数据处理单元20将接收到的障碍物信息划分为自车辆1左侧采集的障碍物信息和自车辆1右侧采集的障碍物信息，并对同侧采集的障碍物信息进行处理得到该侧的障碍物边沿信息。

当车辆1的转向灯未点亮或右转向灯点亮时，数据处理单元20优先处理车辆1右侧的障碍物信息；当车辆1的左转向灯点亮时，数据处理单元20优先处理车辆(1)左侧的障碍物信息。即默认优先在车辆1的右侧寻找符合泊车要求的车位。

前述的障碍物边沿信息为一个检测周期内障碍物间距D的变化与车辆1行驶距离L的比值K：

D_n为第n周期距离检测单元10检测到的障碍物间距；

D_n-1为第n-1周期距离检测单元10检测到的障碍物间距；

V_n为第n周期时车辆1的速度值；

V_n-1为第n-1周期时车辆1的速度值；

T为距离检测单元10的检测周期，本实施例中T＝0.04s。

当距离检测单元10探测到障碍物2的边沿时，比值K将发生跳变。当障碍物边沿信息发生符合预设阈值的跳变时，视为检测到目标车位3，此时行驶检测单元30将对应时刻的车辆行驶信息输送至数据处理单元20。

在本实施例中，当后一点的比值K为前一点的5倍及以上，且后一点探测到的距离D≥W_car时，就视为距离检测单元10探测到目标车位3的边沿。也就是说，若第i周期距离检测单元10探测到目标车位3的边沿，那么

且D_i≥W_car，

K_i为第i周期内障碍物间距D的变化与车辆1行驶距离L的比值；

K_i-1为第i-1周期内障碍物间距D的变化与车辆1行驶距离L的比值；

D_i为第i周期距离检测单元(10)探测到的障碍物间距；

W_car为车辆1的车宽。

步骤C、数据处理单元20根据行驶检测单元30采集的车辆1驶过目标车位3时的车辆行驶信息，计算出目标车位3沿车辆行驶方向的长度L_P。根据距离检测单元10采集的目标车位3的障碍物信息，得到目标车位3垂直于车辆行驶方向的长度D_P。如果L_P、D_P均符合车辆尺寸阈值，判定车辆1可以泊入目标车位3，系统进行泊车操作，否则判定车辆1不可泊入目标车位3，系统返回步骤A。

具体计算步骤如下：

C1将比值K第一次发生符合预设阈值的跳变的周期记为第m₁周期，车辆1在第m₁周期时所处的位置视为目标车位3的第一边沿3a，行驶检测单元30将该时刻的轮脉冲计数N₁输送至数据处理单元20；

C2距离检测单元10持续检测障碍物信息，行驶检测单元30持续检测并记录轮脉冲信号计数N及轮脉冲计数溢出的次数C；

C3将比值K第二次发生符合预设阈值的跳变的周期记为第m₂周期，车辆1在第m₂周期时所处的位置视为目标车位3的第二边沿3b，行驶检测单元30将该时刻的轮脉冲记数N₂和车辆1驶过第一、二边沿3a、3b之间路段的轮脉冲信息输送至数据处理单元20，距离检测单元10将在第一、二边沿3a、3b之间的空间内采集到的障碍物信息输送至数据处理单元20；

C4数据处理单元20计算得到目标车位3沿车辆1行驶方向的长度L_P，并采用将目标车位3所处范围内障碍物间距的最小值D_min作为D_P。

L_P的计算公式为：

L_P＝L_c+L₁+L₂，

L_c为第一、二边沿3a、3b之间的初始距离，L₁为第一边沿的实际值与测出值之间的间距，L₂为第二边沿的实际值与测出值之间的间距。

需要说明以下两点，第一，本实施例中行驶检测单元30为车辆1的ABS模块，即在车辆1行驶时，由ABS模块提供轮脉冲信息。第二，由于超声波雷达探头发出的声波为发散的，当车辆1行驶到图1中左侧位置时，雷达探头F检测到障碍物2边沿上P₁点，其障碍物距离为FP₁的长度L_FP，而在探头F的可测范围内，满足间距为L_FP的点有无数个，探头F无法确定P₁点位于探头何方，因而将其识别为位于其正前方的Q₁点，这样就形成了误差L₁。当车辆1行驶到图1中右侧位置时，又将形成误差L₂。

L_c的计算公式为：

L_c＝(N_max×C+N₂-N₁)×ΔL，

N_max为车辆驶过第一、二边沿3a、3b之间的路段时轮脉冲信号计数的最大值；

C为车辆驶过第一、二边沿3a、3b之间的路段时轮脉冲计数溢出的次数；

ΔL为单个轮脉冲对应的车辆行驶距离。

L₁的计算公式为：

β为距离检测单元10的探测角度；

为距离检测单元10在第m₁-1周期测得的障碍物间距。

L₂的计算公式为：

为距离检测单元10在第m₂-1周期测得的障碍物间距。

将L_P、D_P分别与车辆1的车长L_car、车宽W_car进行比较，当L_P≥L_car且D_P≥W_car或L_P≥W_car且D_P≥L_car时，判定车辆1可以泊入目标车位3，否则判定车辆1不能泊入目标车位3，并重新开始寻找下一个目标车位3。

Claims (3)

1.一种车位识别方法，包括如下步骤：

(A)、距离检测单元(10)采集车辆(1)四周障碍物信息输送至数据处理单元(20)，其中，障碍物信息为距离采集单元(10)与障碍物(2)临近面的间距D，距离检测单元(10)周期性地发出脉冲波进行探测，并将检测到的障碍物间距D输送至数据处理单元(20)；

(B)、数据处理单元(20)将接收到的障碍物信息划分为自车辆(1)左侧采集的障碍物信息和自车辆(1)右侧采集的障碍物信息，并对同侧采集的障碍物信息进行处理得到该侧的障碍物边沿信息；

当障碍物边沿信息发生符合预设阈值的跳变时，视为检测到目标车位(3)，此时行驶检测单元(30)将对应时刻的车辆行驶信息输送至数据处理单元(20)；

所述的障碍物边沿信息为一个检测周期内障碍物间距D的变化与车辆(1)行驶距离L的比值K，当距离检测单元(10)探测到障碍物(2)的边沿时，比值K将发生跳变，比值K的计算公式为：

D_n、D_n-1分别为第n周期、第n-1周期距离检测单元(10)检测到的障碍物间距，V_n、V_n-1为第n周期、第n-1周期时车辆(1)的速度值，T为距离检测单元(10)的检测周期；

(C)、数据处理单元(20)根据行驶检测单元(30)采集的车辆(1)驶过目标车位(3)时的车辆行驶信息，计算出目标车位(3)沿车辆行驶方向的长度L_P，根据距离检测单元(10)采集的目标车位(3)的障碍物信息，得到目标车位(3)垂直于车辆行驶方向的长度D_P；如果L_P、D_P均符合车辆尺寸阈值，判定车辆(1)可以泊入目标车位(3)，系统进行泊车操作，否则判定车辆(1)不可泊入目标车位(3)，系统返回步骤(A)；

具体步骤为，

(C1)将比值K第一次发生符合预设阈值的跳变的周期记为第m₁周期，车辆(1)在第m₁周期时所处的位置视为目标车位(3)的第一边沿(3a)，行驶检测单元(30)将该时刻的轮脉冲计数N₁输送至数据处理单元(20)；

(C2)距离检测单元(10)持续检测障碍物信息，行驶检测单元(30)持续检测并记录轮脉冲信号计数N及轮脉冲计数溢出的次数C；

(C3)将比值K第二次发生符合预设阈值的跳变的周期记为第m₂周期，车辆(1)在第m₂周期时所处的位置视为目标车位(3)的第二边沿(3b)，行驶检测单元(30)将该时刻的轮脉冲记数N₂和车辆(1)驶过第一、二边沿(3a、3b)之间路段的轮脉冲信息输送至数据处理单元(20)，距离检测单元(10)将在第一、二边沿(3a、3b)之间的空间内采集到的障碍物信息输送至数据处理单元(20)；

(C4)数据处理单元(20)计算得到目标车位(3)沿车辆(1)行驶方向的长度L_P，并采用将目标车位(3)所处范围内障碍物间距D的最小值D_min作为D_P；

L_P的计算公式为：L_P＝L_c+L₁+L₂，其中，L_c为第一、二边沿(3a、3b)之间的初始距离，L₁为第一边沿的实际值与测出值之间的间距，L₂为第二边沿的实际值与测出值之间的间距；

L_c的计算公式为：L_c＝(N_max×C+N₂-N₁)×ΔL，其中N_max为车辆驶过第一、二边沿(3a、3b)之间的路段时轮脉冲信号计数的最大值，C为车辆驶过第一、二边沿(3a、3b)之间的路段时轮脉冲计数溢出的次数，ΔL为单个轮脉冲对应的车辆行驶距离；

L₁的计算公式为：

其中β为距离检测单元(10)的探测角度，第m₁周期为比值K第一次发生符合预设阈值的跳变的探测周期，

为距离检测单元(10)在第m₁-1周期测得的障碍物间距；

L₂的计算公式为：

第m₂周期为比值K第二次发生符合预设阈值的跳变的探测周期，

为距离检测单元(10)在第m₂-1周期测得的障碍物间距；

将L_P、D_P分别与车辆(1)的车长L_car、车宽W_car进行比较，当L_P≥L_car且D_P≥W_car或L_P≥W_car且D_P≥L_car时，判定车辆(1)可以泊入目标车位(3)，否则判定车辆(1)不能泊入目标车位(3)，并重新开始寻找下一个目标车位(3)。

2.根据权利要求1所述的车位识别方法，其特征在于：在步骤(B)中，当车辆(1)的转向灯未点亮或右转向灯点亮时，数据处理单元(20)优先处理车辆(1)右侧的障碍物信息；当车辆(1)的左转向灯点亮时，数据处理单元(20)优先处理车辆(1)左侧的障碍物信息。

3.根据权利要求1所述的车位识别方法，其特征在于：步骤(B)中所述的预设阈值为

且D_i≥W_car，

K_i、K_i-1分别为第i周期、第i-1周期内障碍物间距D的变化与车辆(1)行驶距离L的比值；D_i为第i周期距离检测单元(10)探测到的障碍物间距，W_car为车辆(1)的车宽；

当满足上述预设阈值时，第i周期即视为距离检测单元(10)探测到目标车位(3)的边沿的探测周期。

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