CN110667570A - 一种自动泊车车位搜索系统及其车位搜索方法 - Google Patents

一种自动泊车车位搜索系统及其车位搜索方法 Download PDF

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沈红荣
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Abstract

本发明公开了一种自动泊车车位搜索系统及方法，应用于车辆的自动泊车，车辆设有控制器，控制器通过CAN总线与执行机构连接；自动泊车车位搜索系统设置多个长距超声波探头；控制器通过信号线路与长距超声波探头相连接。采用上述技术方案，充分利用超声波的距离特性及感知性能稳定可靠的特性，结合车辆行驶路径实施获得的障碍物距离特性，根据采集典型各个车位内可能存在的典型障碍物的距离特性曲线进行障碍物类型判定，有效提高超声波的识别水平车位、垂直车位可靠性及稳定性，提高车位识别的准确性、降低误识别及漏识别风险；且本发明实施方式简单，提高了自动泊车车位的搜索能力。

Description

一种自动泊车车位搜索系统及其车位搜索方法
技术领域
本发明属于汽车自动驾驶的技术领域。更具体地，本发明涉及一种自动泊车车位搜索系统。本发明还涉及该系统的车位搜索方法。
背景技术
自动泊车系统可以通过车辆周身搭载的传感器测量车身与周围环境之间的距离和角度，收集传感器数据计算出操作流程，同时调整方向盘的转动实现停车入位。
该技术为消费者停车带来了很好的便利性。日常生活中侧方向泊车较常见，停车时大多无人指导和帮助，泊车空间相对狭小，难度较大。
自动泊车过程可以分为3个部分，分别是车位探测、路径规划和路径追踪：
车位探测，就是利用超声波传感器等监测本车与路边车辆的距离信息，判断车位的长度是否满足停车要求；
路径规划，是中央处理器根据汽车与目标停车位的相对位置等数据，得出汽车的当前位置、目标位置及周围的环境参数，据此规划计算出最佳泊车路径和策略；
路径追踪，主要是执行路径规划，将相关策略转化为电信号传达给执行器，依据指令引导汽车按照规划好的路径泊车。
而目前市场上现有的泊车产品技术方案存在严重缺陷，因此有着较大的提升空间，重点体现在车位搜索能力方面，如车位漏识别、误识别等问题频发。
发明内容
本发明提供一种自动泊车车位搜索系统，其目的是提高自动泊车的车位搜索能力。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的自动泊车车位搜索系统，应用于车辆的自动泊车，所述的车辆设有控制器，所述的控制器通过CAN总线与执行机构连接；所述的自动泊车车位搜索系统设置多个长距超声波探头；所述的控制器通过信号线路与长距超声波探头相连接。
所述的控制器通过实时接收长距超声波探头的超声波距离信息，并结合从执行机构获取的车辆转向角及轮速计的信息，通过大量超声波标定的障碍物数据进行查表比对，从而对识别的障碍物进行目标分类，有效提高车位搜索能力及车位识别率。
所述的查表，是指查给定的障碍物类型表。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供以上所述的自动泊车车位搜索系统的车位搜索方法，其对于垂直车位判定流程为：
步骤1、车辆在行进过程中，长距超声波探头实时发射超声波信号、接收反馈的超声波信号并输送给控制器；
步骤2、控制器实时计算障碍物的距离信息；
步骤3、当长距超声波探头测得的距离信息跳变超过设定的阀值D1时，此时刻为触发时刻T1，然后进入步骤4；如果没有超过，则返回步骤2；
同时，控制器从车辆CAN获取执行机构转角及轮速信息，进入步骤5；
步骤4、在车辆行进过程中连续测得的距离信息跳变都在设定的d1～d2范围内，进入步骤5；否则返回步骤2；
步骤5、根据从车辆CAN获取的执行机构的车辆转角及轮速信息计算从T1时刻起的车辆行驶轨迹；车辆行进的轨迹距离在设定的S1～S2范围内，进入步骤6；否则返回步骤2；
步骤6、结合车辆行进从S1～S2范围内的超声波距离信息特点，对障碍物类型表进行查表，将超声波距离信息与查表得到的障碍物类型进行特征匹配；
步骤7、查表过程中，如果与某个障碍物类型距离信息特性符合度在容许误差±5cm范围内，则进入步骤8；否则返回步骤2；
步骤8、判定障碍物类型，进而判定该垂直车位的方位；
步骤9、输出该垂直车位的方位信息。
所述的自动泊车车位搜索系统的车位搜索方法，其对于水平车位判定流程为：
步骤1、车辆在行进过程中，长距超声波探头实时发射超声波信号、接收反馈的超声波信号并输送给控制器；
步骤2、控制器实时计算障碍物的距离信息；
步骤3、当长距超声波探头测得的距离信息跳变超过设定的阀值D2时，此时刻为触发时刻T2，然后进入步骤4；如果没有超过，则返回步骤2；
同时，控制器从车辆CAN获取执行机构转角及轮速信息，进入步骤5；
步骤4、在车辆行进过程中连续测得的距离信息跳变都在设定的d1～d2范围内，进入步骤5；否则返回步骤2；
步骤5、根据从车辆CAN获取的执行机构的车辆转角及轮速信息计算从T1时刻起的车辆行驶轨迹；车辆行进的轨迹距离在设定的S3～S4范围内，进入步骤6；否则返回步骤2；
步骤6、结合车辆行进从S3～S4范围内的超声波距离信息特点，对障碍物类型表进行查表，将超声波距离信息与查表得到的障碍物类型进行特征匹配；
步骤7、查表过程中，如果与某个障碍物类型距离信息特性符合度在容许误差±5cm范围内，则进入步骤8；否则返回步骤2；
步骤8、判定障碍物类型，进而判定该水平车位的方位；
步骤9、输出该水平车位的方位信息。
在以上所述的步骤6中，控制器通过长距超声波探头超声波对多个垂直车位中存在的典型障碍物的特征距离信息进行探测，所述的障碍物类型表用于判定典型障碍物类型；所述的的典型障碍物类型包括车辆、植被、马路牙、墙体。
本发明采用上述技术方案，充分利用超声波的距离特性及感知性能稳定可靠的特性，结合车辆行驶路径实施获得的障碍物距离特性，根据采集典型各个车位内可能存在的典型障碍物的距离特性曲线进行障碍物类型判定，有效提高超声波的识别水平车位、垂直车位可靠性及稳定性，提高车位识别的准确性、降低误识别及漏识别风险；且本发明实施方式简单，提高了自动泊车车位的搜索能力。
附图说明
图1本发明的技术方案模块框图；
图2为发明的垂直车位判定流程图；
图3为发明的水平车位判定流程图。
具体实施方式
下面对照附图，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的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示本发明的结构，为一种能够自动泊车的车辆，其设置的自动泊车车位搜索系统应用于车辆的自动泊车，所述的车辆设有控制器，所述的控制器通过CAN总线与执行机构连接。
为了克服现有技术的缺陷，实现提高自动泊车的车位搜索能力的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1所示，本发明的自动泊车车位搜索系统设置多个长距超声波探头；所述的控制器通过信号线路与长距超声波探头相连接。控制器通过硬线与长距超声波探头相连。
所述的控制器通过实时接收长距超声波探头的超声波距离信息，并结合从执行机构获取的车辆转向角及轮速计的信息，通过大量超声波标定的障碍物数据进行查表比对，从而对识别的障碍物进行目标分类，有效提高车位搜索能力及车位识别率。
所述的查表，是指查给定的障碍物类型表。
控制器能通过软件实施超声波信号发射与接收，从而获取距离信息，控制器通过CAN网络获取执行器的转向角及轮速信息来计算车辆行驶轨迹，本发明(含转向及制动机构)重点识别场景覆盖水平车位、垂直车位。
本发明的特点在于：本发明充分利用超声波的距离特性，结合车辆行驶路径实施获得的障碍物距离特性，根据采集典型各个车位内可能存在的典型障碍物的距离特性曲线进行障碍物类型判定，有效提高车位识别的准确性、降低误识别及漏识别风险。该方案实现方式简单，感知性能稳定可靠。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供以上所述的自动泊车车位搜索系统的车位搜索方法。
如图2所示，该方法对于垂直车位判定流程为：
步骤1、车辆在行进过程中，长距超声波探头实时发射超声波信号、接收反馈的超声波信号并输送给控制器；
步骤2、控制器实时计算障碍物的距离信息；
步骤3、当长距超声波探头测得的距离信息跳变超过设定的阀值D1时，此时刻为触发时刻T1，然后进入步骤4；如果没有超过，则返回步骤2；
同时，控制器从车辆CAN获取执行机构转角及轮速信息，进入步骤5；
步骤4、在车辆行进过程中连续测得的距离信息跳变都在设定的d1～d2范围内，进入步骤5；否则返回步骤2；
步骤5、根据从车辆CAN获取的执行机构的车辆转角及轮速信息计算从T1时刻起的车辆行驶轨迹；车辆行进的轨迹距离在设定的S1～S2范围内，进入步骤6；否则返回步骤2；
步骤6、结合车辆行进从S1～S2范围内的超声波距离信息特点，对障碍物类型表进行查表，将超声波距离信息与查表得到的障碍物类型进行特征匹配；
步骤7、查表过程中，如果与某个障碍物类型距离信息特性符合度在容许误差±5cm范围内，则进入步骤8；否则返回步骤2；
步骤8、判定障碍物类型，进而判定该垂直车位的方位；
步骤9、输出该垂直车位的方位信息。
在所述的步骤3中，D1为垂直车位超声波测得的障碍物发生变化导致的距离跳变，按照经验值，设定不低于3m；T1为超声波探测的距离数据跳变大于D1时，计时器计时起始时间；
在所述的步骤4中，d1为垂直车位超声波测得的同一障碍物由于本身曲面导致的雷达探测距离跳变值，设定不高于0.8m；
在所述的步骤5和步骤6中，S1～S2为垂直车位车辆行经同一障碍物纵向距离，距离不高于2.5m。
在以上所述的步骤6中，控制器通过长距超声波探头超声波对多个垂直车位中存在的典型障碍物的特征距离信息进行探测，所述的障碍物类型表用于判定典型障碍物类型；所述的的典型障碍物类型包括车辆、植被、马路牙、墙体。
如图3所示，所述的车位搜索方法对于水平车位判定流程为：
步骤1、车辆在行进过程中，长距超声波探头实时发射超声波信号、接收反馈的超声波信号并输送给控制器；
步骤2、控制器实时计算障碍物的距离信息；
步骤3、当长距超声波探头测得的距离信息跳变超过设定的阀值D2时，此时刻为触发时刻T2，然后进入步骤4；如果没有超过，则返回步骤2；
同时，控制器从车辆CAN获取执行机构转角及轮速信息，进入步骤5；
步骤4、在车辆行进过程中连续测得的距离信息跳变都在设定的d1～d2范围内，进入步骤5；否则返回步骤2；
步骤5、根据从车辆CAN获取的执行机构的车辆转角及轮速信息计算从T1时刻起的车辆行驶轨迹；车辆行进的轨迹距离在设定的S3～S4范围内，进入步骤6；否则返回步骤2；
步骤6、结合车辆行进从S3～S4范围内的超声波距离信息特点，对障碍物类型表进行查表，将超声波距离信息与查表得到的障碍物类型进行特征匹配；
步骤7、查表过程中，如果与某个障碍物类型距离信息特性符合度在容许误差±5cm范围内，则进入步骤8；否则返回步骤2；
步骤8、判定障碍物类型，进而判定该水平车位的方位；
步骤9、输出该水平车位的方位信息。
在所述的步骤3中，D2为水平车位超声波测得的障碍物发生变化导致的距离跳变，按照经验值，设定不低于1.5m；T2为超声波探测的距离数据跳变大于D2时，计时器计时起始时间；
在所述的步骤4中，d2为水平车位超声波测得的同一障碍物由于本身曲面导致的雷达探测距离跳变值，设定不高于0.5m；
在所述的步骤5和步骤6中，S3～S4为水平车位车辆行经同一障碍物纵向距离，距离不低于3.5m。
在以上所述的步骤6中，控制器通过长距超声波探头超声波对多个垂直车位中存在的典型障碍物的特征距离信息进行探测，所述的障碍物类型表用于判定典型障碍物类型；所述的的典型障碍物类型包括车辆、植被、马路牙、墙体。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动泊车车位搜索系统，应用于车辆的自动泊车，所述的车辆设有控制器，所述的控制器通过CAN总线与执行机构连接，其特征在于：所述的自动泊车车位搜索系统设置多个长距超声波探头；所述的控制器通过信号线路与长距超声波探头相连接。
2.按照权利要求1所述的自动泊车车位搜索系统的车位搜索方法，其特征在于：所述的控制器通过实时接收长距超声波探头的超声波距离信息，并结合从执行机构获取的车辆转向角及轮速计的信息，通过大量超声波标定的障碍物数据进行查表比对，从而对识别的障碍物进行目标分类，有效提高车位搜索能力及车位识别率。
3.按照权利要求2所述的自动泊车车位搜索系统的车位搜索方法，其特征在于：所述的查表，是指查给定的障碍物类型表。
4.按照权利要求2所述的车位搜索方法，其特征在于：所述的车位搜索方法对于垂直车位判定流程为：
步骤1、车辆在行进过程中，长距超声波探头实时发射超声波信号、接收反馈的超声波信号并输送给控制器；
步骤2、控制器实时计算障碍物的距离信息；
步骤3、当长距超声波探头测得的距离信息跳变超过设定的阀值D1时，此时刻为触发时刻T1，然后进入步骤4；如果没有超过，则返回步骤2；
同时，控制器从车辆CAN获取执行机构转角及轮速信息，进入步骤5；
步骤4、在车辆行进过程中连续测得的距离信息跳变都在设定的d1范围内，进入步骤5；否则返回步骤2；
步骤5、根据从车辆CAN获取的执行机构的车辆转角及轮速信息计算从T1时刻起的车辆行驶轨迹；车辆行进的轨迹距离在设定的S1～S2范围内，进入步骤6；否则返回步骤2；
步骤6、结合车辆行进从S1～S2范围内的超声波距离信息特点，对障碍物类型表进行查表，将超声波距离信息与查表得到的障碍物类型进行特征匹配；
步骤7、查表过程中，如果与某个障碍物类型距离信息特性符合度在容许误差±5cm范围内，则进入步骤8；否则返回步骤2；
步骤8、判定障碍物类型，进而判定该垂直车位的方位；
步骤9、输出该垂直车位的方位信息。
5.按照权利要求4所述的车位搜索方法，其特征在于：
在所述的步骤3中，D1为垂直车位超声波测得的障碍物发生变化导致的距离跳变，按照经验值，设定不低于3m；T1为超声波探测的距离数据跳变大于D1时，计时器计时起始时间；
在所述的步骤4中，d1为垂直车位超声波测得的同一障碍物由于本身曲面导致的雷达探测距离跳变值，设定不高于0.8m；
在所述的步骤5和步骤6中，S1～S2为垂直车位车辆行经同一障碍物纵向距离，距离不高于2.5m。
6.按照权利要求4所述的车位搜索方法，其特征在于：在步骤6中，控制器通过长距超声波探头超声波对多个垂直车位中存在的典型障碍物的特征距离信息进行探测，所述的障碍物类型表用于判定典型障碍物类型；所述的的典型障碍物类型包括车辆、植被、马路牙、墙体。
7.按照权利要求2所述的车位搜索方法，其特征在于：所述的车位搜索方法对于水平车位判定流程为：
步骤1、车辆在行进过程中，长距超声波探头实时发射超声波信号、接收反馈的超声波信号并输送给控制器；
步骤2、控制器实时计算障碍物的距离信息；
步骤3、当长距超声波探头测得的距离信息跳变超过设定的阀值D2时，此时刻为触发时刻T2，然后进入步骤4；如果没有超过，则返回步骤2；
同时，控制器从车辆CAN获取执行机构转角及轮速信息，进入步骤5；
步骤4、在车辆行进过程中连续测得的距离信息跳变都在设定的d2范围内，进入步骤5；否则返回步骤2；
步骤5、根据从车辆CAN获取的执行机构的车辆转角及轮速信息计算从T1时刻起的车辆行驶轨迹；车辆行进的轨迹距离在设定的S3～S4范围内，进入步骤6；否则返回步骤2；
步骤6、结合车辆行进从S3～S4范围内的超声波距离信息特点，对障碍物类型表进行查表，将超声波距离信息与查表得到的障碍物类型进行特征匹配；
步骤7、查表过程中，如果与某个障碍物类型距离信息特性符合度在容许误差±5cm范围内，则进入步骤8；否则返回步骤2；
步骤8、判定障碍物类型，进而判定该水平车位的方位；
步骤9、输出该水平车位的方位信息。
8.按照权利要求7所述的车位搜索方法，其特征在于：
在所述的步骤3中，D2为水平车位超声波测得的障碍物发生变化导致的距离跳变，按照经验值，设定不低于1.5m；T2为超声波探测的距离数据跳变大于D2时，计时器计时起始时间；
在所述的步骤4中，d2为水平车位超声波测得的同一障碍物由于本身曲面导致的雷达探测距离跳变值，设定不高于0.5m；
在所述的步骤5和步骤6中，S3～S4为水平车位车辆行经同一障碍物纵向距离，距离不低于3.5m。
9.按照权利要求7所述的车位搜索方法，其特征在于：在步骤6中，控制器通过长距超声波探头超声波对多个垂直车位中存在的典型障碍物的特征距离信息进行探测，所述的障碍物类型表用于判定典型障碍物类型；所述的的典型障碍物类型包括车辆、植被、马路牙、墙体。
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