CN110155042A - 混和动力汽车的自动泊车系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混和动力汽车的自动泊车系统及方法，该系统包括：传感系统、控制系统和执行系统，执行系统包括EPS、ESP、HCU和TCU：传感系统用于扫描车辆周边环境，以获取车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息；控制系统用于根据接收到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息计算出泊车轨迹，并根据计算出的泊车轨迹并结合车辆当前信息，向ESP送目标距离、目标速度及挡位请求，以及向EPS发送目标角度；ESP用于根据所述目标距离及目标速度控制车辆进行前后移动以及制动，以及用于将所述挡位请求发送至HCU，由HCU控制TCU进行换挡切换，EPS用于根据所述目标角度控制方向盘调整车身角度。本发明能够提升控制精准度，更好的适应混合动力汽车。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种混和动力汽车的自动泊车系统及方法。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展和人们生活条件的不断改善，汽车已经成为人们出行不可或缺的交通工具之一。汽车保有量逐年增加，越来越多的人拥有了私家车。目前随着人们环保意识的不断提升，新能源汽车，尤其是混合动力汽车得到快速发展。
混合动力车辆由于其节能、低排放、续驶长等特点成为汽车研究与开发的一个重点。在目前的技术条件以及应用环境下，混合动力车辆是电动汽车中最具市场化的一种车型。同时，随着智能驾驶技术的快速发展，很多高级功能也逐渐应用于混合动力车辆，其中，自动泊车功能(AutoParkingAssist，APA)已成为必不可少的功能之一。现有技术中，应用于混合动力汽车的自动泊车系统都是直接将传统燃油汽车的APA直接移植到混合动力车型中，通过计算目标加速度及减速度，再控制制动和转向来实现，存在控制精准度较差的问题，不能很好的适应混合动力汽车。
发明内容
为此，本发明的一个目的在于提出一种混和动力汽车的自动泊车系统，以提升控制精准度，更好的适应混合动力汽车。
一种混和动力汽车的自动泊车系统，包括传感系统、控制系统和执行系统，所述控制系统分别与所述传感系统和所述执行系统连接，所述执行系统包括电子助力转向系统、车身稳定系统、混合动力整车控制器和变速箱控制单元：
所述传感系统用于扫描车辆周边环境，以获取车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息，并将扫描到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息发送至所述控制系统；
所述控制系统用于根据接收到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息计算出泊车轨迹，并根据计算出的泊车轨迹并结合车辆当前信息，向所述车身稳定系统发送目标距离、目标速度及挡位请求，以及向所述电子助力转向系统发送目标角度；
所述车身稳定系统用于根据所述目标距离及目标速度控制车辆进行前后移动以及制动，以及用于将所述挡位请求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制所述变速箱控制单元进行换挡切换，所述电子助力转向系统用于根据所述目标角度控制方向盘调整车身角度。
根据本发明提供的混和动力汽车的自动泊车系统，在传感系统获取到车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息后，会向控制系统中的车身稳定系统发送目标距离及目标速度给车身稳定系统，车身稳定系统根据目标距离及目标速度来控制车辆进行前后移动以及制动，相比传统的通过目标加速度及减速度的实现方法，本系统的控制精准度更高；此外，车身稳定系统会将挡位请求发送至混合动力整车控制器，由混合动力整车控制器控制变速箱控制单元进行换挡切换，同时电子助力转向系统根据目标角度控制方向盘调整车身角度，使得该系统能够更好的适应混合动力汽车。
另外，根据本发明上述的混和动力汽车的自动泊车系统，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述车身稳定系统还用于在需要切换挡位及降扭、或在需要切换挡位及升扭时，将需求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制发动机扭矩请求、控制制动力以及控制所述变速箱控制单元换挡。
进一步地，所述执行系统还包括发动机管理系统，当所述车身稳定系统需要通过降扭或升扭达到目标速度时，所述车身稳定系统将扭矩请求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制所述发动机管理系统实现扭矩变化。
进一步地，所述执行系统还包括电子驻车制动系统，所述车身稳定系统还用于在泊车完成时触发所述电子驻车制动系统实现驻车。
进一步地，所述传感系统包括分布于车身四周的多个超声波探头。
本发明的另一个目的在于提出一种混和动力汽车的自动泊车方法，以提升控制精准度，更好的适应混合动力汽车。
一种混和动力汽车的自动泊车方法，应用于混和动力汽车的自动泊车系统，所述混和动力汽车的自动泊车系统包括传感系统、控制系统和执行系统，所述控制系统分别与所述传感系统和所述执行系统连接，所述执行系统包括电子助力转向系统、车身稳定系统、混合动力整车控制器和变速箱控制单元，所述方法包括：
当自动泊车功能开启后，所述传感系统扫描车辆周边环境，以获取车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息，并将扫描到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息发送至所述控制系统；
所述控制系统根据接收到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息计算出泊车轨迹，并根据计算出的泊车轨迹并结合车辆当前信息，向所述车身稳定系统发送目标距离、目标速度及挡位请求，以及向所述电子助力转向系统发送目标角度；
所述车身稳定系统根据所述目标距离及目标速度控制车辆进行前后移动以及制动，以及将所述挡位请求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制所述变速箱控制单元进行换挡切换，同时所述电子助力转向系统根据所述目标角度控制方向盘调整车身角度。
根据本发明提供的混和动力汽车的自动泊车方法，在传感系统获取到车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息后，会向控制系统中的车身稳定系统发送目标距离及目标速度给车身稳定系统，车身稳定系统根据目标距离及目标速度来控制车辆进行前后移动以及制动，相比传统的通过目标加速度及减速度的实现方法，本系统的控制精准度更高；此外，车身稳定系统会将挡位请求发送至混合动力整车控制器，由混合动力整车控制器控制变速箱控制单元进行换挡切换，同时电子助力转向系统根据目标角度控制方向盘调整车身角度，使得该系统能够更好的适应混合动力汽车。
另外，根据本发明上述的混和动力汽车的自动泊车方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述方法还包括：
所述车身稳定系统在需要切换挡位及降扭、或在需要切换挡位及升扭时，将需求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制发动机扭矩请求、控制制动力以及控制所述变速箱控制单元换挡。
进一步地，所述执行系统还包括发动机管理系统，所述方法还包括：
当所述车身稳定系统需要通过降扭或升扭达到目标速度时，所述车身稳定系统将扭矩请求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制所述发动机管理系统实现扭矩变化。
进一步地，所述执行系统还包括电子驻车制动系统，所述方法还包括：
所述车身稳定系统在泊车完成时触发所述电子驻车制动系统实现驻车。
进一步地，所述传感系统包括分布于车身四周的多个超声波探头。
附图说明
本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明第一实施例的混和动力汽车的自动泊车系统的结构示意图；
图2是根据本发明第二实施例的混和动力汽车的自动泊车方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一实施例提出的混和动力汽车的自动泊车系统，包括传感系统10、控制系统20和执行系统30，传感系统10负责采集车位信息及周边环境信息，控制系统20负责分析泊车环境信息以及规划泊车轨迹；执行系统30负责车辆转向和刹停。所述控制系统20分别与所述传感系统10和所述执行系统30连接，所述执行系统30包括电子助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)31、车身稳定系统(Electronic StabilityProgram，ESP)32、混合动力整车控制器(Hybrid Combining Unit，HCU)33和变速箱控制单元(Transmission Control Unit，TCU)34。
其中，所述传感系统10用于扫描车辆周边环境，以获取车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息，并将扫描到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息发送至所述控制系统20。
具体实施时，所述传感系统10包括分布于车身四周的多个超声波探头11。例如，有12个超声波探头11分布于车身四周，来扫描车辆周边环境，以获取车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息。
所述控制系统20用于根据接收到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息计算出泊车轨迹，并根据计算出的泊车轨迹并结合车辆当前信息，向所述车身稳定系统32发送目标距离、目标速度及挡位请求，以及向所述电子助力转向系统31发送目标角度。
其中，控制系统20可以根据接收到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息，采用智能算法计算出最佳的泊车轨迹，由于这种智能算法属于本领域常用的技术手段，因此在此不做详细说明。
所述车身稳定系统32用于根据所述目标距离及目标速度控制车辆进行前后移动以及制动，以及用于将所述挡位请求发送至所述混合动力整车控制器33，由所述混合动力整车控制器33控制所述变速箱控制单元34进行换挡切换，其中，控制系统20对车辆的纵向控制主要是通过车身稳定系统32的控制而实现。所述电子助力转向系统31用于根据所述目标角度控制方向盘调整车身角度，从而实现转向、速度、挡位的自主控制，准确完成自主泊车。
其中，所述车身稳定系统32还用于在需要切换挡位及降扭、或在需要切换挡位及升扭时，将需求发送至所述混合动力整车控制器33，由所述混合动力整车控制器33控制发动机扭矩请求、控制制动力以及控制所述变速箱控制单元34换挡。
此外，作为一种可选的实施方式，所述执行系统30还包括发动机管理系统(EngineManagement System，EMS)35和电子驻车制动系统(Electrical Park Brake，EPB)36，当所述车身稳定系统32需要通过降扭或升扭达到目标速度时，所述车身稳定系统32将扭矩请求发送至所述混合动力整车控制器33，由所述混合动力整车控制器33控制所述发动机管理系统35实现扭矩变化。具体的，所述车身稳定系统32还用于在泊车完成时触发所述电子驻车制动系统36实现驻车，实现自动驻车。
根据本实施例提供的混和动力汽车的自动泊车系统，在传感系统10获取到车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息后，会向控制系统30中的车身稳定系统32发送目标距离及目标速度给车身稳定系统，车身稳定系32统根据目标距离及目标速度来控制车辆进行前后移动以及制动，相比传统的通过目标加速度及减速度的实现方法，本系统的控制精准度更高；此外，车身稳定系统32会将挡位请求发送至混合动力整车控制器33，由混合动力整车控制器33控制变速箱控制单元34进行换挡切换，同时电子助力转向系统31根据目标角度控制方向盘调整车身角度，使得该系统能够更好的适应混合动力汽车。
请参阅图2，基于同一发明构思，本发明第二实施例提出的混和动力汽车的自动泊车方法，应用于混和动力汽车的自动泊车系统，该混和动力汽车的自动泊车系统如图1所述，包括传感系统10、控制系统20和执行系统30，所述传感系统10可以包括分布于车身四周的多个超声波探头。传感系统10负责采集车位信息及周边环境信息，控制系统20负责分析泊车环境信息以及规划泊车轨迹；执行系统30负责车辆转向和刹停。所述控制系统20分别与所述传感系统10和所述执行系统30连接，所述执行系统30包括电子助力转向系统31、车身稳定系统32、混合动力整车控制器33和变速箱控制单元34，所述方法包括：
S101，当自动泊车功能开启后，所述传感系统10扫描车辆周边环境，以获取车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息，并将扫描到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息发送至所述控制系统30；
S102，所述控制系统30根据接收到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息计算出泊车轨迹，并根据计算出的泊车轨迹并结合车辆当前信息，向所述车身稳定系统32发送目标距离、目标速度及挡位请求，以及向所述电子助力转向系统31发送目标角度；
S103，所述车身稳定系统32根据所述目标距离及目标速度控制车辆进行前后移动以及制动，以及将所述挡位请求发送至所述混合动力整车控制器33，由所述混合动力整车控制器33控制所述变速箱控制单元34进行换挡切换，同时所述电子助力转向系统31根据所述目标角度控制方向盘调整车身角度。
此外，本实施例中，所述方法还包括：
所述车身稳定系统32在需要切换挡位及降扭、或在需要切换挡位及升扭时，将需求发送至所述混合动力整车控制器33，由所述混合动力整车控制器33控制发动机扭矩请求、控制制动力以及控制所述变速箱控制单元34换挡。
此外，作为一种可选的实施方式，所述执行系统30还包括发动机管理系统35和电子驻车制动系统36。
所述方法还可以包括：
当所述车身稳定系统32需要通过降扭或升扭达到目标速度时，所述车身稳定系统32将扭矩请求发送至所述混合动力整车控制器33，由所述混合动力整车控制器33控制所述发动机管理系统35实现扭矩变化。
此外，所述车身稳定系统32可以在泊车完成时触发所述电子驻车制动系统36实现驻车。
10.根据权利要求6所述的混和动力汽车的自动泊车方法，其特征在于，所述传感系统包括分布于车身四周的多个超声波探头。
根据本实施例提供的混和动力汽车的自动泊车方法，在传感系统获取到车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息后，会向控制系统中的车身稳定系统发送目标距离及目标速度给车身稳定系统，车身稳定系统根据目标距离及目标速度来控制车辆进行前后移动以及制动，相比传统的通过目标加速度及减速度的实现方法，本系统的控制精准度更高；此外，车身稳定系统会将挡位请求发送至混合动力整车控制器，由混合动力整车控制器控制变速箱控制单元进行换挡切换，同时电子助力转向系统根据目标角度控制方向盘调整车身角度，使得该系统能够更好的适应混合动力汽车。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具体用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种混和动力汽车的自动泊车系统，其特征在于，包括传感系统、控制系统和执行系统，所述控制系统分别与所述传感系统和所述执行系统连接，所述执行系统包括电子助力转向系统、车身稳定系统、混合动力整车控制器和变速箱控制单元：
所述传感系统用于扫描车辆周边环境，以获取车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息，并将扫描到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息发送至所述控制系统；
所述控制系统用于根据接收到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息计算出泊车轨迹，并根据计算出的泊车轨迹并结合车辆当前信息，向所述车身稳定系统发送目标距离、目标速度及挡位请求，以及向所述电子助力转向系统发送目标角度；
所述车身稳定系统用于根据所述目标距离及目标速度控制车辆进行前后移动以及制动，以及用于将所述挡位请求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制所述变速箱控制单元进行换挡切换，所述电子助力转向系统用于根据所述目标角度控制方向盘调整车身角度。
2.根据权利要求1所述的混和动力汽车的自动泊车系统，其特征在于，所述车身稳定系统还用于在需要切换挡位及降扭、或在需要切换挡位及升扭时，将需求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制发动机扭矩请求、控制制动力以及控制所述变速箱控制单元换挡。
3.根据权利要求2所述的混和动力汽车的自动泊车系统，其特征在于，所述执行系统还包括发动机管理系统，当所述车身稳定系统需要通过降扭或升扭达到目标速度时，所述车身稳定系统将扭矩请求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制所述发动机管理系统实现扭矩变化。
4.根据权利要求1所述的混和动力汽车的自动泊车系统，其特征在于，所述执行系统还包括电子驻车制动系统，所述车身稳定系统还用于在泊车完成时触发所述电子驻车制动系统实现驻车。
5.根据权利要求1所述的混和动力汽车的自动泊车系统，其特征在于，所述传感系统包括分布于车身四周的多个超声波探头。
6.一种混和动力汽车的自动泊车方法，应用于混和动力汽车的自动泊车系统，其特征在于，所述混和动力汽车的自动泊车系统包括传感系统、控制系统和执行系统，所述控制系统分别与所述传感系统和所述执行系统连接，所述执行系统包括电子助力转向系统、车身稳定系统、混合动力整车控制器和变速箱控制单元，所述方法包括：
当自动泊车功能开启后，所述传感系统扫描车辆周边环境，以获取车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息，并将扫描到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息发送至所述控制系统；
所述控制系统根据接收到的车辆周围障碍物的距离信息以及车位信息计算出泊车轨迹，并根据计算出的泊车轨迹并结合车辆当前信息，向所述车身稳定系统发送目标距离、目标速度及挡位请求，以及向所述电子助力转向系统发送目标角度；
所述车身稳定系统根据所述目标距离及目标速度控制车辆进行前后移动以及制动，以及将所述挡位请求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制所述变速箱控制单元进行换挡切换，同时所述电子助力转向系统根据所述目标角度控制方向盘调整车身角度。
7.根据权利要求6所述的混和动力汽车的自动泊车方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述车身稳定系统在需要切换挡位及降扭、或在需要切换挡位及升扭时，将需求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制发动机扭矩请求、控制制动力以及控制所述变速箱控制单元换挡。
8.根据权利要求7所述的混和动力汽车的自动泊车方法，其特征在于，所述执行系统还包括发动机管理系统，所述方法还包括：
当所述车身稳定系统需要通过降扭或升扭达到目标速度时，所述车身稳定系统将扭矩请求发送至所述混合动力整车控制器，由所述混合动力整车控制器控制所述发动机管理系统实现扭矩变化。
9.根据权利要求6所述的混和动力汽车的自动泊车方法，其特征在于，所述执行系统还包括电子驻车制动系统，所述方法还包括：
所述车身稳定系统在泊车完成时触发所述电子驻车制动系统实现驻车。
10.根据权利要求6所述的混和动力汽车的自动泊车方法，其特征在于，所述传感系统包括分布于车身四周的多个超声波探头。
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