CN110126820B - 自动泊车系统、泊车方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动泊车系统、泊车方法及车辆，自动泊车系统包括：环境信息采集模块，用于采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息；泊车控制模块，用于接收距离数据和图像信息，并建立泊车环境模型，以确定泊车车位和泊车路径；模型修正模块接收驾驶员对泊车环境模型的修正指示，建立新的泊车环境模型以重新确定泊车路径，泊车控制模块根据重新确定的所述泊车路径发出控制指令；车辆控制模块，接收和执行所述泊车控制模块发出的所述控制指令，控制车辆根据重新确定的所述泊车路径泊车。本发明的自动泊车系统，驾驶员通过模型修正模块对泊车环境模型进行修改，提高障碍物类型识别的准确度和自动泊车的成功率，降低了车辆剐蹭风险。

Description

自动泊车系统、泊车方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种自动泊车系统、泊车方法和具有该泊车系统的车辆。

背景技术

现有的自动泊车系统大都依赖于车辆周围的超声波雷达或摄像头。但这两种探测方式都存在一定的缺陷，使得车辆对周围环境探测不准确，导致在某些场景下泊车效果不理想。例如非常常见的地下车库场景，超声波雷达对于地下车库中的方形柱子识别效果很差。超声波雷达无法获得障碍物的高度信息，难以区分墙体障碍物和路沿，导致对于靠墙车位，难以准确控制车辆靠墙距离，经常造成距离墙壁太近，难以打开车门，容易造成剐蹭事故。

另外，现有的超声波与摄像头融合式的自动泊车方案，受限于侧视摄像头的探测范围以及图像处理器的运算能力，只能简单的实现对车道线的识别，并不能识别具体的障碍物类型，容易出现泊车剐蹭现象。

发明内容

本发明的一个目的是要解决现有技术的自动泊车系统中传感器(超声波雷达和摄像头)对泊车环境的识别存在偏差的问题，提高自动泊车的成功率，减少车辆剐蹭事故。

特别地，本发明提供了一种自动泊车系统，包括：

环境信息采集模块，用于采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息；

泊车控制模块，与所述环境信息采集模块连接，所述泊车控制模块用于接收所述环境信息采集模块传送的距离数据和图像信息，并根据接收的所述距离数据和所述图像信息建立泊车环境模型，以确定泊车车位和泊车路径；

模型修正模块，与所述泊车控制模块连接，所述模型修正模块获取所述泊车控制模块建立的泊车环境模型，并在接收到驾驶员对所述泊车环境模型的修正指示后建立新的泊车环境模型；将所述新的泊车环境模型反馈至所述泊车控制模块以重新确定泊车路径；

所述泊车控制模块，根据重新确定的所述泊车路径发出控制指令；

车辆控制模块，与所述泊车控制模块连接，以接收和执行所述泊车控制模块发出的所述控制指令，控制车辆根据重新确定的所述泊车路径泊车。

进一步地，所述环境信息采集模块包括：多个超声波雷达探测器和多个全景摄像头，所述超声波雷达探测器和所述全景摄像头分别用于采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息。

进一步地，所述泊车控制模块建立的所述泊车环境模型包括：车辆所在位置模型、车位位置模型、不同障碍物类型模型和倒车轨迹模型中的至少一项。

进一步地，所述模型修正模块包括人机交互界面，所述模型修正模块接收驾驶员通过所述人机交互界面对所述泊车环境模型的修正指示，并建立新的泊车环境模型。

进一步地，所述人机交互界面为车载显示系统或智能手机的显示界面。

本发明还提供一种自动泊车方法，包括以下步骤：

采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息；

根据所述距离数据和所述图像信息建立泊车环境模型，以确定泊车车位和泊车路径；

当接收到驾驶员对所述泊车环境模型的修正指示时，根据修正指示建立新的泊车环境模型，依据所述新的泊车环境模型重新确定泊车路径；

根据重新确定的所述泊车路径发出控制指令，利用所述控制指令控制车辆根据重新确定的所述泊车路径泊车。

本发明还提供一种车辆，包括上述实施例中所述的自动泊车系统。

本发明的自动泊车系统主要由环境信息采集模块、泊车控制模块、模型修正模块和车辆控制模块组成。其中，环境信息采集模块用于采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息。泊车控制模块用于接收所述环境信息采集模块采集的距离数据和图像信息，并根据接收的距离数据和图像信息建立泊车环境模型，以确定泊车车位和泊车路径。模型修正模块获取泊车控制模块建立的泊车环境模型，并在接收到驾驶员对泊车环境模型的修正指示后，建立新的泊车环境模型，并反馈至泊车控制模块以重新确定泊车路径。泊车控制模块根据重新确定的所述泊车路径发出控制指令，控制车辆根据重新确定的泊车路径泊车。本发明通过采用模型修正模块便于驾驶员根据实际情况对泊车环境模型进行修正，弥补了环境信息采集模块对车辆周围环境的识别存在偏差的影响，提高自动泊车的成功率，减少车辆剐蹭事故的发生。

进一步地，本发明的自动泊车系统中的模型修正模块包括人机交互界面，模型修正模块接收驾驶员通过人机交互界面对泊车环境模型的修正指示，并建立新的泊车环境模型，提高了对车辆周围障碍物信息识别的准确度，增强了该自动泊车系统对特殊环境的应对能力，提高泊车成功率，减少车辆剐蹭的风险。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明实施例的自动泊车系统的控制原理图；

图2是根据本发明实施例的自动泊车方法的流程图。

附图标记：

自动泊车系统100；

环境信息采集模块10；超声波雷达探测器11；全景摄像头12；

泊车控制模块20；

模型修正模块30；

车辆控制模块40。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例的自动泊车系统100主要由环境信息采集模块10、泊车控制模块20、模型修正模块30和车辆控制模块组成。其中，环境信息采集模块10用于采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息。泊车控制模块20与环境信息采集模块10连接，环境信息采集模块10将采集到的车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息通过CAN总线传输至泊车控制模块20。

泊车控制模块20接收环境信息采集模块10传送的距离数据和图像信息，并且泊车控制模块20根据接收的距离数据和图像信息将车辆周围场景建立泊车环境模型，确定泊车车位和泊车路径。具体来说，泊车控制模块20接收环境信息采集模块10传送的距离数据和图像信息，同时结合车辆当前行驶速度以及从转向系统得到的车辆当前前轮偏角，计算出自车当前的理论车身姿态，并计算周围存在的空位的大小和类型，并与车身大小进行对比分析，判断是垂直、平行车位、斜向车位还是有车位线的车位，建立起相应的泊车环境模型，规划处泊车的车位和泊车的路径。

模型修正模块30与泊车控制模块20通过线束连接，模型修正模块30获取泊车控制模块20建立的泊车环境模型。本领域技术人员可以理解，自动泊车系统100应用于车辆泊车时，其环境为低速场景，对于时间和速度的要求并不严格，车辆周围的环境信息可以在车辆动作之前确定。因此，驾驶员在模型修正模块30获取到泊车控制模块20建立的泊车环境模型后可以根据车辆周围的实际情况修正泊车环境模型，修正后的泊车环境模型即为新的泊车环境模型。本申请中所述的车辆周围实际情况可以指障碍物的类型，比如障碍物是路沿、停车库墙壁、相邻车位的车辆车身或其他可移动障碍物的形状尺寸等。驾驶员通过模型修正模块30修改泊车环境模型，弥补了环境信息采集模块10对泊车环境的识别存在偏差的问题，便于驾驶员对泊车环境模型进行准确识别，提高泊车环境模型的准确度，有效防止车辆自动泊车出现剐蹭。驾驶员修改后的新的泊车环境模型由模型修正模块30反馈至泊车控制模块20，泊车控制模块20根据新的泊车环境模型重新确定泊车路径，同时泊车控制模块20根据重新确定的泊车路径发出相应的控制指令。

车辆控制模块40与泊车控制模块20通过线束连接，车辆控制模块40可以接收和执行泊车控制模块20发出的控制指令，控制车辆根据重新确定的泊车路径泊车。车辆控制模块40包括汽车电子稳定系统、电子助力转向系统以及自动变速箱控制单元或者电动汽车整车控制器，用于接收所述控制指令并对车辆进行转向、变速、刹车、驻车控制，使车辆按照泊车路径行驶，完成泊车。当然车辆控制模块40、泊车控制模块20的工作原理对于本领域技术人员来说是可以理解并且能够实现的，在本申请中不再详细赘述。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，环境信息采集模块10主要由多个超声波雷达探测器11和多个全景摄像头12组成。其中，超声波雷达探测器11用于采集车辆与周围障碍物的距离数据。全景摄像头12用于采集车辆与周围障碍物的图像信息。具体来说，在驾驶员需要泊车时启动自动泊车系统100，布置在车辆四周的多个超声波雷达探测器11探测车辆与周围障碍物的距离，并识别泊车车位是平行车位、垂直车位或其他类型的车位。在多个超声波雷达探测器11探测到空位时进行初步规划泊车轨迹。多个超声波雷达探测器11可以安装车辆前后保险杠和、车辆的左后视镜上、车辆的右后视镜上，超声波雷达探测器11在每各位置的安装数量可以根据不同车型的实际情况进行具体设定。当然本领域技术人员可以理解，超声波雷达探测器11在车身四周的安装位置和个数，只要能起到探测车辆周围障碍物距离，实现车辆各个角度的测量，都属于本申请的保护范围。

本申请的图像信息可以使用全景摄像头12采集，全景摄像头12可以分别安装在车辆的进气格栅上、车辆的左后视镜上、车辆的右后视镜上和车辆的后备箱的外侧底部，全景摄像头12能够对车辆进行360°环视。当然本领域技术人员可以理解，全景摄像头12在车辆上的安装位置和个数，只要能够对车辆进行360°环视和拍摄都属于本申请的保护范围。

在本发明的一些具体实施方式中，泊车控制模块20建立的泊车环境模型包括：车辆所在位置模型、车位位置模型、不同障碍物类型模型和倒车轨迹模型中的至少一项。具体地，泊车环境模型可以建立车辆所在位置的模型，车位位置的模型、不同障碍物类型的模型和倒车轨迹的模型。驾驶员通过模型修正模块30修改泊车环境模型，特别是通过增删不同类型的障碍物模型，明确车位的边界信息，解决了超声波雷达探测器11和全景摄像头12对车辆泊车环境中障碍物类型的存在识别偏差的问题，提高对障碍物类型识别的准确度，增强了自动泊车系统100对特殊环境的应对能力，提高了自动泊车的成功率，降低了车辆剐蹭风险。

根据本发明的一个优选实施例，如图1所示，模型修正模块30包括人机交互界面，模型修正模块30接收驾驶员通过人机交互界面对泊车环境模型的修正指示，并建立新的泊车环境模型，优选地，人机交互界面为车载显示系统或智能手机的显示界面。也就是说，自动泊车系统100可以通过车载显示系统或智能手机的显示界面将车辆周围的环境信息呈现给驾驶员，同时通过提供模型化的可选障碍物信息供驾驶员选择，驾驶员根据车辆周围的实际情况对障碍物信息进行修改和筛选，修改后的泊车环境模型由模型修正模块30反馈至泊车控制模块20，泊车控制模块20根据新的泊车环境模型重新规划泊车路径，同时泊车控制模块20根据重新规划的泊车路径发出相应的控制指令，控制车辆控制系统执行自动泊车程序。因此，本申请通过引入驾驶员对泊车环境模型的修改提高障碍物类型识别的准确度，增强了自动泊车系统100对特殊环境的应对能力，提高了自动泊车的成功率，降低了车辆剐蹭风险。

总而言之，本发明的自动泊车系统100，设置模型修正模块30，解决了环境信息采集模块10对泊车环境的障碍物信息识别不准确的问题，通过引入驾驶员对泊车环境模型的修改提高障碍物类型识别的准确度，增强了自动泊车系统100对特殊环境的应对能力，提高了自动泊车的成功率，降低了车辆剐蹭风险。

本发明还提供一种自动泊车方法，参见图2，自动泊车方法包括以下步骤：

S10、采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息；

S20、根据所述距离数据和所述图像信息建立泊车环境模型，以确定泊车车位和泊车路径；

S30、当接收到驾驶员对所述泊车环境模型的修正指示时，根据修正指示建立新的泊车环境模型，依据所述新的泊车环境模型重新确定泊车路径；

S40、根据重新确定的所述泊车路径发出控制指令，利用所述控制指令控制车辆根据重新确定的所述泊车路径泊车。

具体来说，如图2所示，在本发明的自动泊车方法中，驾驶员先启动本发明上述实施例中的自动泊车系统100，自动泊车系统100提示驾驶员正常驾驶车辆并通过车位所在区域，车辆的自动泊车系统100会通过环境信息采集模块10(超声波雷达探测器11与全景摄像头12)探测和采集车辆周围环境信息。自动泊车系统100根据采集的车辆周围信息判断是否具有足够空间进行泊车操作，当自动泊车系统100判断能够进行泊车操作时，提示驾驶员制动停车。此时，自动泊车系统100将环境信息采集模块10(超声波雷达探测器11与全景摄像头12)探测和采集车辆周围环境信息传输至泊车控制模块20，通过泊车控制模块20建立泊车环境模型，在泊车环境模型中标识出车辆所在位置，车位位置以及周围的障碍物信息等，确定泊车车位并显示当前泊车环境模型规划的泊车路径(也就是倒车轨迹)。然后，自动泊车系统100可以通过人机交互界面将车辆周围环境信息呈现给驾驶员，同时提供模型化的可选障碍物信息供驾驶员选择。模型修正模块30接收驾驶员通过人机交互界面对泊车环境模型的修正指示，建立新的泊车环境模型，同时自动泊车系统100给出基于修正后的泊车环境模型的泊车路径。最后，驾驶员确认后执行自动泊车程序，也就是说，泊车控制模块20根据重新确定的泊车路径发出控制指令，车辆控制模块40利用该控制指令控制车辆根据重新确定的所述泊车路径完成泊车，泊车完成即系统退出。

本发明的自动泊车方法，通过引入驾驶员对泊车环境模型的修改提高障碍物类型识别的准确度，增强了自动泊车系统100对特殊环境的应对能力，提高了自动泊车的成功率，降低了车辆剐蹭风险。

本发明还提供一种车辆，包括根据上述实施例中的自动泊车系统100。由于根据本发明实施例的自动泊车系统100具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的车辆也具有相应的技术效果，即本发明的车辆通过采用该自动泊车系统100，提高了对障碍物类型识别的准确度，增强了自动泊车系统100对特殊环境的应对能力，提高了自动泊车的成功率，降低了车辆剐蹭风险。

根据本发明实施例的车辆的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (6)

1.一种自动泊车系统，其特征在于，包括：

环境信息采集模块，用于采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息；

泊车控制模块，与所述环境信息采集模块连接，所述泊车控制模块用于接收所述环境信息采集模块传送的距离数据和图像信息，并根据接收的所述距离数据和所述图像信息建立泊车环境模型，以确定泊车车位和泊车路径；

模型修正模块，与所述泊车控制模块连接，所述模型修正模块获取所述泊车控制模块建立的泊车环境模型，并在接收到驾驶员对所述泊车环境模型的修正指示后建立新的泊车环境模型；将所述新的泊车环境模型反馈至所述泊车控制模块以重新确定泊车路径；所述模型修正模块包括人机交互界面，所述模型修正模块接收驾驶员通过所述人机交互界面对所述泊车环境模型的修正指示，并建立新的泊车环境模型；

所述泊车控制模块，根据重新确定的所述泊车路径发出控制指令；

车辆控制模块，与所述泊车控制模块连接，以接收和执行所述泊车控制模块发出的所述控制指令，控制车辆根据重新确定的所述泊车路径泊车；

所述修正指示是驾驶员根据车辆周围的实际情况作出的，且所述车辆周围的实际情况是指不同障碍物的类型。

2.根据权利要求1所述的自动泊车系统，其特征在于，

所述环境信息采集模块包括：多个超声波雷达探测器和多个全景摄像头，所述超声波雷达探测器和所述全景摄像头分别用于采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息。

3.根据权利要求1所述的自动泊车系统，其特征在于，

所述泊车控制模块建立的所述泊车环境模型包括：车辆所在位置模型、车位位置模型、不同障碍物类型模型和倒车轨迹模型中的至少一项。

4.根据权利要求1所述的自动泊车系统，其特征在于，

所述人机交互界面为车载显示系统或智能手机的显示界面。

5.一种自动泊车方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集车辆与周围障碍物的距离数据和图像信息；

根据所述距离数据和所述图像信息建立泊车环境模型，以确定泊车车位和泊车路径；

当通过人机交互界面接收到驾驶员对所述泊车环境模型的修正指示时，根据修正指示建立新的泊车环境模型，依据所述新的泊车环境模型重新确定泊车路径；

根据重新确定的所述泊车路径发出控制指令，利用所述控制指令控制车辆根据重新确定的所述泊车路径泊车；

所述修正指示是驾驶员根据车辆周围的实际情况作出的，且所述车辆周围的实际情况是指不同障碍物的类型。

6.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的自动泊车系统。

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