CN110001631A - 一种基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法 - Google Patents

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朱波
黄茂飞
谈东奎
胡旭东
顾家鑫
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Hefei University of Technology
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/06—Automatic manoeuvring for parking
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/14—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas
    • G08G1/141—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas with means giving the indication of available parking spaces

Abstract

本发明涉及一种基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法，包括：选定车位所在侧，以此确定该侧激光测距模块工作；检测侧向距离d1,并记录侧向距离d1的最大值d1max；当侧向距离出现跳变沿并超过事先设置的阈值时，处理器开始计时，编码器开始采集车辆的行驶速度信息并对速度进行积分；通过数据d2min‑d1max和S的大小确定有效车位并判别车位为有效平行车位或有效垂直车位；判断车辆是否继续行驶，若继续行驶，返回步骤(2)继续检测车位；若车辆停驶，记录车辆相对于有效车位的相对位置。本发明无需提前选择检测垂直车位或平行车位，能根据测量数据自动判别垂直和平行车位，减少了驾驶员的操作，操作简单、安全可靠。

Description

一种基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，尤其是一种基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法。
背景技术
目前，无论是国内外，随着生活水平的提高和制造业水平的发展，汽车的保有量不断的攀升，随之产生的停车难问题日益凸显。同时随着高级辅助驾驶系统(ADAS)的快速发展，自动泊车技术成为各大汽车厂商研发的重点，车位检测方法作为自动泊车的基础，对自动泊车技术的发展起着至关重要的作用。而现有的车位检测方法中一般采用超声波雷达对车位进行检测，由于超声波雷达测量角度较大同时测量数据受温度影响较大导致车位检测成功率和准确率不高。而且现有的车位检测方法无法自动识别垂直车位或平行车位，需要提前选择平行车位检测或垂直车位检测，增加了驾驶员的操作难度。同时，由于一般的车位检测方法中使用车辆电子系统提供的速度信息来计算车位尺寸，造成对车位尺寸的检测不够准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种根据激光测距模块判定空间停车位，依靠编码器精确测量车辆行驶速度并通过计算得到准确的车位尺寸，并且能够有效检测和判别垂直车位和平行车位，并为后续的自动泊车提供准确可靠的车位信息的基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法，该方法包括下列顺序的步骤：
(1)通过左右车位选择模块选定车位所在侧，以此确定该侧激光测距模块工作；
(2)在车辆与将要停车一侧停车位保持平行行驶的过程中，通过激光测距模块检测侧向距离d1,并记录侧向距离d1的最大值d1max；
(3)当侧向距离出现跳变沿并超过事先设置的阈值时，处理器开始计时，编码器开始采集车辆的行驶速度信息并对速度进行积分，记该积分为S；记跳变后侧向距离为d2,记录跳变后侧向距离d2的最小值d2min；
(4)通过数据d2min-d1max和S的大小确定有效车位并判别车位为有效平行车位或有效垂直车位；
(5)判断车辆是否继续行驶，若继续行驶，返回步骤(2)继续检测车位；若车辆停驶，记录车辆相对于有效车位的相对位置；
所述激光测距模块的个数为两个，分别安装在车尾的左右两侧；所述编码器的个数为两个，分别通过支架安装在车辆的左右后轮侧，保持与后轮同轴转动；所述左右车位选择模块的个数为一个，安装于车内的中控台上。
所述步骤(2)包括以下步骤：
(21)激光测距模块实时检测侧向距离d1；
(22)处理器将每一时刻的侧向距离值与上一时刻侧向距离值比较，每次取较大值，记侧向距离d1最大值为d1max。
所述步骤(3)包括以下步骤：
(31)当侧向距离出现跳变沿并超过设置的阈值时，处理器开始计时，编码器开始采集车辆的行驶速度信息并对速度进行积分，记该积分为S；
(32)激光测距模块检测跳变后侧向距离d2；
(33)处理器将每一时刻的侧向距离值与上一时刻侧向距离比较，每次取较小值，记跳变后侧向距离d2最小值为d2min。
所述步骤(4)包括以下步骤：
(41)判定d2min-d1max的大小，若d2min-d1max<2600mm,判断车位为无效车位；
(42)若2600mm≤d2min-d1max≤5300mm,判定S的大小，若S<5300mm，判断为无效车位，若S≥5300mm，判定该车位为有效平行车位；
(43)若d2min-d1max≥5300mm，判定S的大小，若S<2600mm，为无效车位；若2600mm≤S<5300mm，该车位为有效垂直车位；若S>5300mm，该车位既可作为平行车位也可作为垂直车位；
所述5300mm为标准车位的长度，所述2600mm为标准车位的宽度。
由上述技术方案可知，本发明的优点在于：第一，采用激光测距模块测距，避免了传统的超声波测距由于测量角度过大及受温度影响较大等引起的测量距离不准的问题；第二，同时采用编码器测速，解决了车辆电子系统在低速时提供的车速不准的问题；第三，本发明无需提前选择检测垂直车位或平行车位，能根据测量数据自动判别垂直和平行车位，减少了驾驶员的操作，操作简单、安全可靠。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的车位检测及车位类型判断流程图；
图3为车位检测系统组成结构框图；
图4为检测车位时车辆与车位的相对位置示意图。
具体实施方式
如图1、4所示，一种基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法，该方法包括下列顺序的步骤：
(1)通过左右车位选择模块选定车位所在侧，以此确定该侧激光测距模块工作；
(2)在车辆与将要停车一侧停车位保持平行行驶的过程中，通过激光测距模块检测侧向距离d1,并记录侧向距离d1的最大值d1max；
(3)当侧向距离出现跳变沿并超过事先设置的阈值时，处理器开始计时，编码器开始采集车辆的行驶速度信息并对速度进行积分，记该积分为S；记跳变后侧向距离为d2,记录跳变后侧向距离d2的最小值d2min；积分是数学中的运算,对速度进行积分获得的是这段时间内车辆行驶的路程,积分是通过程序来实现的；
(4)通过数据d2min-d1max和S的大小确定有效车位并判别车位为有效平行车位或有效垂直车位；
(5)判断车辆是否继续行驶，若继续行驶，返回步骤(2)继续检测车位；若车辆停驶，记录车辆相对于有效车位的相对位置；也就是说，这里是先判断车辆是否停车,若停车,则记录车辆相对于有效车位的相对位置,接下来进行后续的自动泊车。
如图3所示，所述激光测距模块的个数为两个，即左侧激光测距模块和右侧激光测距模块，二者分别安装在车尾的左右两侧；所述编码器的个数为两个，即左后轮编码器和右后轮编码器，二者分别通过支架安装在车辆的左右后轮侧，保持与后轮同轴转动；所述左右车位选择模块的个数为一个，安装于车内的中控台上。实现本方法的系统还包括处理器和显示屏，显示屏安装于车内中控台上，用于显示检测到的车位的类型，显示屏与处理器之间通过HDMI线连接，两个编码器通过COM接口与处理器连接，两个激光测距模块通过COM接口与处理器连接，左右车位选择模块通过USB数据线与处理器连接。为保证检测精度，所述激光测距模块采用测量角度小、测量距离大的激光测距模块，所述编码器用于精确测量轮速，通过换算得到精确车辆速度。所述左右车位选择模块可以采用实体按键，也可以集成在上述的显示屏中，通过触摸屏选择左右车位。所述显示屏采用触摸屏，主要用于显示检测到的有效车位及车位类型。
所述步骤(2)包括以下步骤：
(21)激光测距模块实时检测侧向距离d1；
(22)处理器将每一时刻的侧向距离值与上一时刻侧向距离值比较，每次取较大值，记侧向距离d1最大值为d1max。
如图2、4所示，所述步骤(3)包括以下步骤：
(31)当侧向距离出现跳变沿并超过设置的阈值时，处理器开始计时，编码器开始采集车辆的行驶速度信息并对速度进行积分，记该积分为S；
(32)激光测距模块检测跳变后侧向距离d2；
(33)处理器将每一时刻的侧向距离值与上一时刻侧向距离比较，每次取较小值，记跳变后侧向距离d2最小值为d2min。
所述步骤(4)包括以下步骤：
(41)判定d2min-d1max的大小，若d2min-d1max<2600mm,判断车位为无效车位；
(42)若2600mm≤d2min-d1max≤5300mm,判定S的大小，若S<5300mm，判断为无效车位，若S≥5300mm，判定该车位为有效平行车位；
(43)若d2min-d1max≥5300mm，判定S的大小，若S<2600mm，为无效车位；若2600mm≤S<5300mm，该车位为有效垂直车位；若S>5300mm，该车位既可作为平行车位也可作为垂直车位；
所述5300mm为标准车位的长度，所述2600mm为标准车位的宽度，在设置车位检测与判别系统时,可以将上述数据设置为标准车位的长与宽,也可根据不同车型的车长或车宽数据来设置上述数据。
综上所述，本发明采用激光测距模块测距，避免了传统的超声波测距由于测量角度过大及受温度影响较大等引起的测量距离不准的问题；同时采用编码器测速，解决了车辆电子系统在低速时提供的车速不准的问题；此外，本发明无需提前选择检测垂直车位或平行车位，能根据测量数据自动判别垂直和平行车位，减少了驾驶员的操作，操作简单、安全可靠。

Claims (4)

1.一种基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：
(1)通过左右车位选择模块选定车位所在侧，以此确定该侧激光测距模块工作；
(2)在车辆与将要停车一侧停车位保持平行行驶的过程中，通过激光测距模块检测侧向距离d1,并记录侧向距离d1的最大值d1max；
(3)当侧向距离出现跳变沿并超过事先设置的阈值时，处理器开始计时，编码器开始采集车辆的行驶速度信息并对速度进行积分，记该积分为S；记跳变后侧向距离为d2,记录跳变后侧向距离d2的最小值d2min；
(4)通过数据d2min-d1max和S的大小确定有效车位并判别车位为有效平行车位或有效垂直车位；
(5)判断车辆是否继续行驶，若继续行驶，返回步骤(2)继续检测车位；若车辆停驶，记录车辆相对于有效车位的相对位置；
所述激光测距模块的个数为两个，分别安装在车尾的左右两侧；所述编码器的个数为两个，分别通过支架安装在车辆的左右后轮侧，保持与后轮同轴转动；所述左右车位选择模块的个数为一个，安装于车内的中控台上。
2.根据权利要求1所述的基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法，其特征在于：所述步骤(2)包括以下步骤：
(21)激光测距模块实时检测侧向距离d1；
(22)处理器将每一时刻的侧向距离值与上一时刻侧向距离值比较，每次取较大值，记侧向距离d1最大值为d1max。
3.根据权利要求1所述的基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法，其特征在于：所述步骤(3)包括以下步骤：
(31)当侧向距离出现跳变沿并超过设置的阈值时，处理器开始计时，编码器开始采集车辆的行驶速度信息并对速度进行积分，记该积分为S；
(32)激光测距模块检测跳变后侧向距离d2；
(33)处理器将每一时刻的侧向距离值与上一时刻侧向距离比较，每次取较小值，记跳变后侧向距离d2最小值为d2min。
4.根据权利要求1所述的基于激光测距模块与编码器的车位检测判别方法，其特征在于：所述步骤(4)包括以下步骤：
(41)判定d2min-d1max的大小，若d2min-d1max<2600mm,判断车位为无效车位；
(42)若2600mm≤d2min-d1max≤5300mm,判定S的大小，若S<5300mm，判断为无效车位，若S≥5300mm，判定该车位为有效平行车位；
(43)若d2min-d1max≥5300mm，判定S的大小，若S<2600mm，为无效车位；若2600mm≤S<5300mm，该车位为有效垂直车位；若S>5300mm，该车位既可作为平行车位也可作为垂直车位；
所述5300mm为标准车位的长度，所述2600mm为标准车位的宽度。
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