CN111369823B

CN111369823B - 一种辅助泊车装置及其辅助泊车方法

Info

Publication number: CN111369823B
Application number: CN202010106730.5A
Authority: CN
Inventors: 洪亮; 刘刚; 李思远; 王子康
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: CN111369823A

Abstract

本发明公开了一种辅助泊车装置及其辅助泊车方法，包括摄像头、雷达探测器、条形地灯、压力传感器A、压力传感器B、激光发射器、ECU。摄像头用于拍摄通道内寻找车位的车辆。雷达探测器用于探测车位内是否停有车辆。条形地灯用于指引驾驶员寻找适当的车位，并作为泊车入库的起始线，与通道的纵向方向垂直，且与车位一一对应。压力传感器A、压力传感器B分别安装于条形地灯后方左、右两侧地面下方，用于探测车辆左、右两侧前轮对地面的压力。激光发射器安装于车位左、右两侧停车线前端，沿车位两侧停车线向前发射光束。ECU接收摄像头、雷达探测器、压力传感器A、压力传感器B发送的探测信息，并作为判断依据，以辅助控制车辆完成泊车。

Description

一种辅助泊车装置及其辅助泊车方法

技术领域

本发明属于汽车泊车技术领域，特别涉及一种辅助泊车装置及其辅助泊车方法。

背景技术

随着经济的发展，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具，与此同时，车辆的停放问题日益引起社会的关注。为了更加便捷地实现车辆泊车，众多车辆配备自动泊车装置，然而现有自动泊车技术对泊车场景的要求较为苛刻，且由于自动泊车装置所需的传感器数量较多，因此成本较高，难以实现广泛普及。

泊车入库需要驾驶员具备较高的驾驶技巧，对于驾驶技术不熟练的驾驶员，在泊车入库的过程中，极有可能与其它停放车辆发生刮擦，且耗费时间较多，加之停车场通道较为狭窄，易影响其它车辆正常通行。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种辅助泊车装置及其辅助泊车方法，能够有效提高乘用车泊车入库的效率，并避免刮擦或碰撞发生。

本发明是通过以下技术方案实现上述目的的。

本发明所述的一种辅助泊车装置包括摄像头、雷达探测装置、条形地灯、压力传感器A、压力传感器B、激光发射装置、控制器(简称“ECU”)。

所述摄像头安装于停车场通道的上方，用于拍摄驶入通道、寻找车位的车辆，并将影像信息发送至ECU。摄像头始终处于“常开”状态。

所述雷达探测装置安装于各个车位中央位置的地面上，雷达探测装置可垂直向上发射出雷达波，雷达波的发射距离为1米。雷达探测装置用于探测车位内是否停有车辆，并将探测信息发送至ECU。

优选地，雷达探测装置垂直向上发射出雷达波，若雷达波未接触到任何物体，则ECU判定车位未停有车辆。

所述条形地灯安装于通道的地面上，用于指引驾驶员寻找适当的车位，并作为泊车入库的起始线。条形地灯的横向方向与通道的纵向方向相垂直，且条形地灯与车位一一对应。

所述压力传感器A、压力传感器B分别安装于条形地灯后方左、右两侧的地面下方，用于探测车辆的左、右两侧前轮对压力传感器A、压力传感器B上方地面的压力，并将探测信息发送至ECU。

所述激光发射装置安装于车位左、右两侧停车线的前端，可沿车位两侧的停车线，向前发射出红色或蓝色的激光光束。红色激光光束用于提醒其它在行车辆，本车正在进行泊车，请勿靠近，以免发生碰撞事故；蓝色激光光束用于辅助本车泊车。

优选地，激光光束的发射距离为5米。

ECU以不同的端口分别连接摄像头、雷达探测装置、条形地灯、压力传感器A、压力传感器B、激光发射装置。ECU对雷达探测装置、条形地灯、压力传感器A、压力传感器B、激光发射装置的开启、关闭起控制作用。开启后，雷达探测装置垂直向上发射出雷达波；条形地灯呈红色；压力传感器A、压力传感器B探测车轮对地面的压力；激光发射装置向前发射出红色或蓝色的激光光束。ECU接收摄像头、雷达探测装置、压力传感器A、压力传感器B发送的探测信息，并作为判断依据，以辅助控制车辆泊车。

一种利用上述辅助泊车装置的辅助泊车方法，包括以下步骤：

(1)当车辆驶入停车场通道，寻找空车位时，摄像头拍摄车辆的影像信息，并将影像信息发送至ECU，若ECU根据影像信息，判定有车辆驶入通道，则决定本发明所述的一种辅助泊车装置启动；

(2)ECU开启雷达探测装置，雷达探测装置垂直向上发射出雷达波，并将探测信息发送至ECU，ECU判断各个车位有无车辆停放；

(3)ECU根据车辆在通道内的位置，以及各个车位的车辆停放信息，搜索最佳泊车车位，即此通道内，相距车辆当前位置最近且无其它车辆停放的车位；

(4)根据最佳泊车车位的位置，ECU开启与该车位相对应的条形地灯，以及条形地灯后方的压力传感器A、压力传感器B；

(5)驾驶员依据条形地灯所在位置，驾驶车辆向条形地灯行驶，并保持车辆的纵向中心面与条形地灯的纵向对称线重合；最终使得车辆的前保险杠位于条形地灯上方，车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A、压力传感器B上方的地面；

(6)压力传感器A、压力传感器B将车轮的压力信息发送至ECU，若ECU根据压力信息，判定车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A、压力传感器B上方的地面，且持续时间超过3秒时，则ECU6开启激光发射装置；

(7)激光发射装置向前发射出红色或蓝色激光光束，红色激光光束用于提醒其它在行车辆，本车正在进行泊车，请勿靠近，以免发生碰撞事故，蓝色激光光束用于辅助本车泊车；

(8)当驾驶员将变速杆挂入“倒挡”，随即倒车影像开启，倒车影像中，左、右两侧绿色动态倒车辅助线的曲率半径随着方向盘的转动而发生变化；驾驶员转动方向盘，直至左、右两侧绿色动态倒车辅助线分别与左、右两侧蓝色激光光束相切，或左侧绿色动态倒车辅助线与左侧蓝色激光光束相切，或右侧绿色动态倒车辅助线与右侧蓝色激光光束相切，此时即可认定车辆处于“最佳泊车状态”；

(9)驾驶员开始倒车，在倒车过程中，驾驶员首先实时控制方向盘的转向方向与角度，始终保持车辆处于“最佳泊车状态”，此后回正方向盘，使得左、右两侧绿色动态倒车辅助线分别与左、右两侧蓝色激光光束重合，或左侧绿色动态倒车辅助线与左侧蓝色激光光束重合，或右侧绿色动态倒车辅助线与右侧蓝色激光光束重合，最终使车辆倒入最佳泊车车位中，即可完成泊车；

(10)当车辆倒入最佳泊车车位中，位于最佳泊车车位中央的雷达探测装置垂直向上发射出的雷达波接触到此车辆；ECU根据雷达探测装置的探测信号，判定最佳泊车车位已有车辆停放时，ECU控制本发明所述的一种辅助泊车装置关闭，雷达探测装置、条形地灯、压力传感器A、压力传感器B、激光发射装置随之关闭。

优选地，步骤(6)中，当压力传感器A、压力传感器B测得的压力值分别超过2kN时，则ECU判定车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A、压力传感器B上方的地面。

本发明的有益效果：

本发明所述的一种辅助泊车装置，一方面，通过摄像头、雷达探测装置、控制器的协同工作，能够为车辆搜索最佳泊车车位，节省驾驶员寻找车位的时间；另一方面，通过条形地灯、压力传感器A、压力传感器B、激光发射装置、控制器、车载倒车影像的协同工作，能够实现车辆高效、快捷地倒入最佳泊车车位中，并且可以有效避免车辆刮擦、碰撞事故，以及停车场内交通拥堵的发生；最终，显著降低乘用车泊车入库的难度、缩短乘用车泊车入库的时间，从而提升驾驶员的泊车效率，改善驾驶员的泊车体验。

附图说明

图1为本发明所述的一种辅助泊车装置的工作示意图；

图2为本发明所述的一种辅助泊车装置的控制示意图。

图中标号名称为：1、摄像头A；2、摄像头B；3、条形地灯；4、压力传感器A；5、压力传感器B；6、ECU；71、雷达探测器A；72、雷达探测器B；73、雷达探测器C；74、雷达探测器D；81激光发射器A；82、激光发射器B；83、激光发射器C；84、激光发射器D；85、激光发射器E；A、车位A；B、车位B；C、车位C；D、车位D。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1，2所示，本发明所述的一种辅助泊车装置包括：摄像头A1、摄像头B2、雷达探测装置、条形地灯3、压力传感器A4、压力传感器B5、激光发射装置、ECU6、通道、车位A、车位B、车位C、车位D。

摄像头A1与摄像头B2均安装于停车场通道的上方，摄像头A1与摄像头B2的拍摄方向相反，分别用于拍摄驶入通道左侧、右侧车道的车辆，并将影像信息发送至ECU6。

具体的，摄像头A1与摄像头B2处于“常开”状态。通道对称分为左侧车道与右侧车道。驶入通道左侧、右侧车道的车辆行驶方向相反。

车位A、车位B、车位C、车位D位于通道右侧，由右向左排列，并均与通道垂直。

雷达探测装置包括雷达探测器A71、雷达探测器B72、雷达探测器C73、雷达探测器D74，雷达探测器A71、雷达探测器B72、雷达探测器C73、雷达探测器D74分别安装于车位A、车位B、车位C、车位D中央位置的地面上，四个雷达探测器均可垂直向上发射出雷达波，雷达波的发射距离为1米，雷达探测器A71、雷达探测器B72、雷达探测器C73、雷达探测器D74分别用于探测车位A、车位B、车位C、车位D内是否停有车辆，并将探测信息发送至ECU6。雷达探测器A71、雷达探测器B72、雷达探测器C73、雷达探测器D74的开启、关闭均由ECU6控制。

具体的，雷达探测器A71、雷达探测器B72、雷达探测器C73、雷达探测器D74垂直向上发射出雷达波，若雷达波未接触到任何物体，则ECU6判定车位A、车位B、车位C、车位D未停有车辆。

条形地灯3安装于通道的地面上，用于指引驾驶员寻找适当的车位，并作为泊车入库的起始线。条形地灯3的横向方向与通道的纵向方向相垂直，条形地灯3的横向宽度为2米。

具体的，ECU6控制条形地灯3的开启与关闭，开启后，条形地灯3呈红色。

压力传感器A4、压力传感器B5分别安装于条形地灯3后方左、右两侧的地面下方，用于探测车辆的左、右两侧前轮分别对压力传感器A、压力传感器B上方地面的压力，并将探测信息发送至ECU6。压力传感器A4、压力传感器B5的开启、关闭均由ECU6控制。

具体的，压力传感器A4、压力传感器B5的探测半径为0.3米。

激光发射装置包括激光发射器A81、激光发射器B82、激光发射器C83、激光发射器D84、激光发射器E85。激光发射器B82与激光发射器A81分别安装于车位A左、右两侧停车线的前端，激光发射器D84与激光发射器C83分别安装于车位C左、右两侧停止线的前端，激光发射器E85安装于车位D左侧停止线的前端。五个激光发射器的安装高度为5厘米。激光发射器A81、激光发射器B82、激光发射器C83、激光发射器D84、激光发射器E85依次由右向左水平排列。激光发射器A81、激光发射器B82、激光发射器C83、激光发射器D84、激光发射器E85均可沿车位两侧的停车线，向前发射出红色或蓝色的激光光束，激光光束的发射距离为5米，激光发射器A81、激光发射器B82、激光发射器C83、激光发射器D84、激光发射器E85的开启、关闭均由ECU6控制。

ECU6以不同的端口分别连接摄像头A1、摄像头B2、雷达探测器A71、雷达探测器B72、雷达探测器C73、雷达探测器D74、条形地灯3、压力传感器A4、压力传感器B5、激光发射器A81、激光发射器B82、激光发射器C83、激光发射器D84、激光发射器E85。

为了达到本发明的辅助泊车效果，通过以下辅助泊车方法实现：

(1)当车辆驶入通道的左侧车道，摄像头A1拍摄到车辆的影像信息后，将影像信息发送至ECU6，若ECU6根据影像信息，判定有车辆驶入通道的左侧车道时，则决定本发明所述的一种辅助泊车装置启动；

(2)ECU6开启雷达探测装置，雷达探测器A71、雷达探测器B72、雷达探测器C73、雷达探测器D74垂直向上发射出雷达波，并将探测信息发送至ECU6，ECU6判断车位A、车位B、车位C、车位D有无车辆停放；

(3)ECU6根据车辆在通道内的位置，以及车位A、车位B、车位C、车位D的车辆停放信息，搜索最佳泊车车位，即相距车辆当前位置最近且无其它车辆停放的车位，例如车位B；此时，ECU6关闭雷达探测器A71、雷达探测器C73、雷达探测器D74；

(4)根据车位B的位置，ECU6开启与车位B相对应的条形地灯3，以及条形地灯3后方的压力传感器A4、压力传感器B5；

(5)驾驶员依据条形地灯3所在位置，驾驶车辆向条形地灯3行驶，并保持车辆的纵向中心面与条形地灯3的纵向对称线重合；最终使得车辆的前保险杠位于条形地灯3上方，车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A4、压力传感器B5上方的地面；

(6)压力传感器A4、压力传感器B5将车轮的压力信息发送至ECU6，若ECU6根据压力信息，判定车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A4、压力传感器B5上方的地面，且持续时间超过3秒时，则ECU6开启激光发射器A81、激光发射器E85、激光发射器B82、激光发射器C83；

(7)激光发射器A81、激光发射器E85分别向前发射出红色激光光束A、红色激光光束B，激光发射器B82、激光发射器C83分别向前发射出蓝色激光光束A、蓝色激光光束B，两红色激光光束用于提醒其它在行车辆，本车正在进行泊车，请勿靠近，以免发生碰撞事故，两蓝色激光光束用于辅助本车泊车；

(8)当驾驶员观察到前方的红色激光光束B后，将变速杆挂入“倒挡”，随即倒车影像开启，倒车影像中，左、右两侧绿色动态倒车辅助线的曲率半径随着方向盘的转动而发生变化；驾驶员向左转动方向盘，直至左、右两侧绿色动态倒车辅助线分别与蓝色激光光束B、蓝色激光光束A相切，或左侧绿色动态倒车辅助线与蓝色激光光束B相切，或右侧绿色动态倒车辅助线与蓝色激光光束A相切，此时即可认定车辆处于“最佳泊车状态”；

(9)驾驶员开始倒车，在倒车过程中，驾驶员首先实时控制方向盘的转向方向与角度，始终保持车辆处于“最佳泊车状态”，此后回正方向盘，使得左、右两侧绿色动态倒车辅助线分别与蓝色激光光束B、蓝色激光光束A重合，或左侧绿色动态倒车辅助线与蓝色激光光束B重合，或右侧绿色动态倒车辅助线与蓝色激光光束A重合，最终使车辆倒入车位B中，即可完成泊车；

(10)当车辆倒入车位B中，雷达探测器B72垂直向上发射出的雷达波接触到此车辆；ECU6根据雷达探测器B72的探测信号，判定车位B已有车辆停放时，ECU6控制本发明所述的一种辅助泊车装置关闭，雷达探测器B72、条形地灯3、压力传感器A4、压力传感器B5、激光发射装置随之关闭。

具体的，条形地灯3相对于车位B的位置，由乘用车的转弯半径、轴距决定，以便步骤(8)中，驾驶员转动方向盘，能够使车辆处于“最佳泊车状态”；压力传感器A4、压力传感器B5相对于条形地灯3的位置由乘用车最前端与前轴间的距离决定，压力传感器A4、压力传感器B5之间的横向距离由乘用车的前轮轮距决定，以便步骤(5)中，车辆的左、右两侧前轮能够分别位于压力传感器A4、压力传感器B5的探测范围内。通常，乘用车的最小转弯半径约为10米，最大轴距约为2.8米，车辆最前端与前轴间的最大距离约为0.6米，最小轮距约为1.3米，根据上述技术指标，可确定条形地灯3的位置，以及压力传感器A4、压力传感器B5的位置。

具体的，步骤(6)中，当压力传感器A4、压力传感器B5测得的压力值分别超过2kN时，则ECU6判定车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A4、压力传感器B5上方的地面。

具体的，步骤(1)中，若车辆驶入通道的右侧车道(此时车辆的行驶方向与上述情况相反)，则摄像头B2拍摄到车辆的影像信息后，将影像信息发送至ECU6；当ECU6判定有车辆驶入通道的右侧车道时，决定本发明所述的一种辅助泊车装置启动，该情况的其它步骤与步骤(2)至步骤(10)同理，最终车辆倒入位于通道左侧的车位内。

需要说明的是，本发明所述的车位、雷达探测装置、激光发射装置的前、后、上、下、左、右等方位词与车辆倒入车位后，车辆的前、后、上、下、左、右等方位词一致；所述条形地灯3、压力传感器A4、压力传感器B5的前、后、上、下、左、右等方位词以通道的左侧或右侧车道内，车辆的向前行驶方向为基准。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种辅助泊车方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)当车辆驶入停车场通道，寻找空车位时，摄像头拍摄车辆的影像信息，并将影像信息发送至ECU(6)，若ECU(6)根据影像信息，判定有车辆驶入通道，则决定辅助泊车装置启动；

(2)ECU(6)开启雷达探测装置，雷达探测装置垂直向上发射出雷达波，并将探测信息发送至ECU(6)，ECU(6)判断各个车位有无车辆停放；

(3)ECU(6)根据车辆在通道内的位置，以及各个车位的车辆停放信息，搜索最佳泊车车位，即此通道内，相距车辆当前位置最近且无其它车辆停放的车位；

(4)根据最佳泊车车位的位置，ECU(6)开启与该车位相对应的条形地灯(3)，以及条形地灯后方的压力传感器A(4)、压力传感器B(5)；

(5)驾驶员依据条形地灯(3)所在位置，驾驶车辆向条形地灯(3)行驶，并保持车辆的纵向中心面与条形地灯的纵向对称线重合；最终使得车辆的前保险杠位于条形地灯(3)上方，车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A、压力传感器B上方的地面；

(6)压力传感器A(4)、压力传感器B(5)将车轮的压力信息发送至ECU(6)，若ECU(6)根据压力信息，判定车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A、压力传感器B上方的地面，且持续时间超过3秒时，则ECU6开启激光发射装置；

(9)驾驶员开始倒车，在倒车过程中，驾驶员首先实时控制方向盘的转向方向与角度，始终保持车辆处于“最佳泊车状态”，此后回正方向盘，使得左、右两侧绿色动态倒车辅助线分别与左、右两侧蓝色激光光束重合，或左侧绿色动态倒车辅助线与左侧蓝色激光光束重合，或右侧绿色动态倒车辅助线与右侧蓝色激光光束重合，最终使车辆倒入最佳泊车车位中，完成泊车；

(10)当车辆倒入最佳泊车车位中，位于最佳泊车车位中央的雷达探测装置垂直向上发射出的雷达波接触到此车辆；ECU(6)根据雷达探测装置的探测信号，判定最佳泊车车位已有车辆停放时，ECU(6)控制辅助泊车装置关闭，雷达探测装置、条形地灯(3)、压力传感器A(4)、压力传感器B(5)、激光发射装置随之关闭。

2.根据权利要求1所述的一种辅助泊车方法，其特征在于，步骤(6)中，当压力传感器A(4)、压力传感器B(5)测得的压力值分别超过2kN时，则ECU(6)判定车辆的左、右两侧前轮分别位于压力传感器A(4)、压力传感器B(5)上方的地面。