基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車自動(dòng)泊車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊 車系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車保有量快速增加，城市里的泊車位日趨緊張。同時(shí) 對(duì)經(jīng)驗(yàn)不足的駕駛員來說，一次性泊車入庫(kù)較為困難。
[0003] 隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，很多中高端汽車上都已經(jīng)配置有自動(dòng)泊車系統(tǒng)， 但基本都不具有場(chǎng)景識(shí)別功能。在惡劣天氣情況下，路面附著系數(shù)會(huì)出現(xiàn)較大變化，如果按 常規(guī)泊車策略進(jìn)行泊車，極有可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過快造成輪胎打滑的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有自動(dòng)泊車技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的 自動(dòng)泊車系統(tǒng)及其方法，根據(jù)不同的場(chǎng)景停車制定不同的泊車策略，以提高自動(dòng)泊車系統(tǒng) 的安全性。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：一種基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊 車方法，其特征在于包括如下步驟：
[0006] 1)啟動(dòng)泊車系統(tǒng)，轉(zhuǎn)步驟2);
[0007] 2)超聲波傳感器模塊檢測(cè)汽車側(cè)方距離D，轉(zhuǎn)步驟3);
[0008] 3)主控制模塊判斷汽車側(cè)方距離D是否滿足安全泊車要求，如滿足轉(zhuǎn)步驟4)，否 則轉(zhuǎn)步驟2);
[0009] 4)超聲波傳感器模塊檢測(cè)車位邊緣、采集停車位縱深h，同時(shí)加速度傳感器模塊 計(jì)算停車位長(zhǎng)度H，轉(zhuǎn)步驟5);
[0010] 5)主控制模塊根據(jù)停車位縱深h和停車位長(zhǎng)度H，判別車位是否有效，如果車位有 效轉(zhuǎn)步驟6)，否則轉(zhuǎn)步驟2);
[0011] 6)車載互聯(lián)網(wǎng)模塊獲取網(wǎng)絡(luò)天氣信息，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)天氣信息和天氣歷史信息庫(kù)綜合 判斷當(dāng)前天氣信息，轉(zhuǎn)步驟7);
[0012] 7)主控制模塊根據(jù)霧燈模塊、雨刮器模塊的狀態(tài)信息和車載互聯(lián)網(wǎng)模塊提供的當(dāng) 前天氣信息綜合判斷當(dāng)前天氣模式，轉(zhuǎn)步驟8);其中，天氣模式包括：正常模式、雨天模式、 雪天模式和霧天模式；
[0013] 8)主控制模塊根據(jù)當(dāng)前天氣模式制定具體泊車策略，轉(zhuǎn)步驟9)，其中泊車策略包 括平行泊車策略和垂直泊車策略；
[0014] 9)語(yǔ)音模塊根據(jù)泊車策略實(shí)時(shí)提示駕駛員完成控制油門、剎車、掛檔操作；執(zhí)行 模塊根據(jù)泊車策略，實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)，調(diào)整方向盤角度，轉(zhuǎn)步驟10);
[0015] 10)完成泊車。
[0016] 進(jìn)一步的上述步驟3)中，判斷汽車側(cè)方距離D是否滿足安全要求的方法如下：當(dāng) D > 2. 51^時(shí)（L 該車后視鏡長(zhǎng)），則認(rèn)為側(cè)方距離滿足泊車要求；否則認(rèn)為側(cè)方距離不滿 足泊車要求。
[0017] 進(jìn)一步的上述步驟4)中，停車位的縱向距離H計(jì)算方法如下：當(dāng)側(cè)方距離D發(fā)生 突變時(shí)，則判斷為檢測(cè)到停車位邊緣，此時(shí)時(shí)間記為h，加速度記為％;當(dāng)側(cè)方距離D再次 發(fā)生突變時(shí)，則判斷為檢測(cè)到停車位另一邊緣，此時(shí)時(shí)間記為h，加速度記為a tl，縱向距離 H計(jì)算公式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車方法，其特征在于包括如下步驟： 1) 啟動(dòng)泊車系統(tǒng)，轉(zhuǎn)步驟2); 2) 超聲波傳感器模塊檢測(cè)汽車側(cè)方距離D，轉(zhuǎn)步驟3); 3) 主控制模塊判斷汽車側(cè)方距離D是否滿足安全泊車要求，如滿足轉(zhuǎn)步驟4)，否則轉(zhuǎn) 步驟2); 4) 超聲波傳感器模塊檢測(cè)車位邊緣、采集停車位縱深h，同時(shí)加速度傳感器模塊計(jì)算 停車位長(zhǎng)度H，轉(zhuǎn)步驟5); 5) 主控制模塊根據(jù)停車位縱深h和停車位長(zhǎng)度H，判別車位是否有效，如果車位有效轉(zhuǎn) 步驟6)，否則轉(zhuǎn)步驟2); 6) 車載互聯(lián)網(wǎng)模塊獲取網(wǎng)絡(luò)天氣信息，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)天氣信息和天氣歷史信息庫(kù)綜合判斷 當(dāng)前天氣信息，轉(zhuǎn)步驟7); 7) 主控制模塊根據(jù)霧燈模塊、雨刮器模塊的狀態(tài)信息和車載互聯(lián)網(wǎng)模塊提供的當(dāng)前天 氣信息綜合判斷當(dāng)前天氣模式，轉(zhuǎn)步驟8)，其中，天氣模式包括：正常模式、雨天模式、雪天 模式和霧天模式； 8) 主控制模塊根據(jù)當(dāng)前天氣模式制定具體泊車策略，轉(zhuǎn)步驟9)，其中泊車策略包括平 行泊車策略和垂直泊車策略； 9) 語(yǔ)音模塊根據(jù)泊車策略實(shí)時(shí)提示駕駛員完成控制油門、剎車、掛檔操作；執(zhí)行模塊 根據(jù)泊車策略，實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)，調(diào)整方向盤角度，轉(zhuǎn)步驟10); 10) 完成泊車。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車方法，其特征在于：所述步驟 3) 中，判斷汽車側(cè)方距離D是否滿足安全泊車要求的方法如下：當(dāng)D > 2. 51^時(shí)，則認(rèn)為側(cè) 方距離滿足泊車要求，否則認(rèn)為側(cè)方距離不滿足泊車要求，其中L1為該車后視鏡長(zhǎng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車方法，其特征在于：所述步驟 4) 中，停車位的縱向距離H計(jì)算方法如下：當(dāng)側(cè)方距離D發(fā)生突變時(shí)，則判斷為檢測(cè)到停車 位邊緣，此時(shí)時(shí)間記為h，加速度記為％;當(dāng)側(cè)方距離D再次發(fā)生突變時(shí)，則判斷為檢測(cè)到停 車位另一邊緣，此時(shí)時(shí)間記為h，加速度記為atl，縱向距離H計(jì)算公式為
，其 中at為加速度。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車方法，其特征在于：所述步驟 5) 中，判斷停車位是否有效的方法如下： 5. 1)當(dāng)泊車模式為平行泊車時(shí)，如果H > LXk1A > LXk2,則認(rèn)為該停車位有效，否則 認(rèn)為該停車位無效，其中L為該車車長(zhǎng)，kp k2為平行泊車模式安全系數(shù)； 5. 2)當(dāng)泊車模式為垂直泊車時(shí)，如果H > LX k3, h > LX k4,則認(rèn)為該停車位有效，否則 認(rèn)為該停車位無效，其中L為該車車長(zhǎng)，k3、k4為垂直泊車模式安全系數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車方法，其特征在于：所述步驟 7)中，判斷當(dāng)前天氣模式的方法如下： 7. 1)當(dāng)車載互聯(lián)網(wǎng)模塊傳遞晴天或多云或陰天信息，且雨刮器模塊未啟用時(shí)，當(dāng)前天 氣為正常模式； 7.2)當(dāng)車載互聯(lián)網(wǎng)模塊傳遞晴天或多云或陰天信息，且雨刮器模塊啟用時(shí)，當(dāng)前天氣 為雨天模式； 7.3)當(dāng)車載互聯(lián)網(wǎng)模塊傳遞雨天信息，無論雨刮器模塊是否啟用，當(dāng)前天氣為雨天模 式； 7. 4)當(dāng)車載互聯(lián)網(wǎng)模塊傳遞雪天信息，當(dāng)前天氣為雪天模式； 7.5)當(dāng)霧燈模塊啟用時(shí)，當(dāng)前天氣為霧天模式。
6. 如權(quán)利要求1所述的基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車方法，其特征在于步驟8)中， 所述平行泊車策略為： 8. I. 1)如果天氣為正常模式時(shí)，執(zhí)行模塊輸出電流Itl給轉(zhuǎn)向電機(jī)，控制方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)，汽 車通過右打滿后退、直行后退、左打滿后退三步完成平行泊車入庫(kù)的整個(gè)過程，其中，右打 滿后退里程為S 1，直行后退里程為S2，左打滿后退里程為S3, Sp S2、S3均通過加速度傳感器 測(cè)量； 8. 1. 2)如果天氣為雨天模式時(shí)，執(zhí)行模塊輸出電流Ic^b1給轉(zhuǎn)向電機(jī)，減小方向盤轉(zhuǎn)動(dòng) 扭矩，汽車通過右打滿后退、直行后退、左打滿后退三步完成平行泊車入庫(kù)的整個(gè)過程，其 中，右打滿后退里程為Sfc 1，直行后退里程為Wd1，左打滿后退里程為S3*ei，其中 Cl、Cl1、ei 為修正系數(shù)，(Kb1C I ; 8. 1. 3)如果天氣為雪天模式時(shí)，執(zhí)行模塊輸出電流Ic^b2給轉(zhuǎn)向電機(jī)，減小方向盤轉(zhuǎn)動(dòng) 扭矩，汽車通過右打滿后退、直行后退、左打滿后退三步完成平行泊車入庫(kù)的整個(gè)過程，其 中，右打滿后退里程為Sfc2，直行后退里程為S 2*d2，左打滿后退里程為S3*e2，其中c2、d 2、e2 為修正系數(shù)，〇〈b2< b 1; 8. 1.4)無論在晴天模式、雨天模式還是雪天模式，當(dāng)霧燈模塊被啟用時(shí)，汽車在泊車過 程中自動(dòng)啟用汽車?yán)萨Q笛，以警示周圍的人注意。
7. 如權(quán)利要求1所述的基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車方法，其特征在于步驟8)中， 所述垂直泊車策略為： 8. 2. 1)如果天氣為正常模式時(shí)，執(zhí)行模塊輸出電流Itl給轉(zhuǎn)向電機(jī)，控制方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)，汽 車通過左打滿前行、右打滿后退、直行后退三步完成垂直泊車入庫(kù)的整個(gè)過程，其中，左打 滿前行里程為S 4，右打滿后退里程為S5，直行后退里程為S6, S4、S5、S6均通過加速度傳感器 測(cè)量； 8. 2. 2)如果天氣為雨天模式時(shí)，執(zhí)行模塊輸出電流Ic^b3給轉(zhuǎn)向電機(jī)，減小方向盤轉(zhuǎn)動(dòng) 扭矩，汽車通過左打滿前行、右打滿后退、直行后退三步完成垂直泊車入庫(kù)的整個(gè)過程，其 中，右打滿后退里程為S4*c 3，右打滿后退里程為S5*d3，直行后退里程為S6*e 3，其中c3、d3、e3 為修正系數(shù)，〇〈b3< I ; 8. 2. 3)如果天氣為雪天模式時(shí)，執(zhí)行模塊輸出電流Ic^b4給轉(zhuǎn)向電機(jī)，減小方向盤轉(zhuǎn)動(dòng) 扭矩，汽車通過左打滿前行、右打滿后退、直行后退三步完成垂直泊車入庫(kù)的整個(gè)過程，其 中，右打滿后退里程為S4*c 4,右打滿后退里程為S5*d4,直行后退里程為S6*e 4，其中c4、d4、e4 為修正系數(shù)，〇〈b4< b 3; 8. 2. 4)無論在晴天模式、雨天模式還是雪天模式，當(dāng)霧燈模塊被啟用時(shí)，汽車在泊車過 程中自動(dòng)啟用汽車?yán)萨Q笛，以警示周圍的人注意。
8. -種基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車系統(tǒng)，其特征在于包括：超聲波傳感器模塊、 加速度傳感器模塊、車載互聯(lián)網(wǎng)模塊、霧燈模塊、雨刮器模塊、主控制模塊、執(zhí)行模塊、語(yǔ)音 模塊；所述超聲波傳感器模塊用于檢測(cè)停車位邊緣以及探測(cè)汽車側(cè)方距離，其輸出端與主 控制模塊相連；所述加速度傳感器模塊用于計(jì)算停車位長(zhǎng)度，其輸出端與主控制模塊相連； 所述車載互聯(lián)網(wǎng)模塊輸出端與主控制模塊相連，用于連接網(wǎng)絡(luò)獲取網(wǎng)絡(luò)天氣信息，根據(jù)網(wǎng) 絡(luò)天氣信息和天氣歷史信息庫(kù)綜合判斷當(dāng)前天氣信息，并在啟用泊車系統(tǒng)時(shí)將當(dāng)前天氣信 息傳給主控制模塊；所述霧燈模塊輸出端與主控制模塊相連，用于將大霧信息傳給主控制 模塊；所述雨刮器模塊輸出端與主控制模塊相連，用于將雨天信息傳給主控制模塊；所述 主控制模塊輸出端與執(zhí)行模塊、語(yǔ)音模塊相連，用于根據(jù)車身參數(shù)、超聲波傳感器模塊和加 速度傳感器模塊采集的數(shù)據(jù)，識(shí)別停車位是否有效，還用于根據(jù)霧燈模塊、雨刮器模塊的狀 態(tài)信息和車載互聯(lián)網(wǎng)模塊提供的當(dāng)前天氣信息綜合判斷當(dāng)前天氣模式，并根據(jù)天氣模式制 定泊車策略；所述執(zhí)行模塊用于根據(jù)主控制模塊制定的泊車策略，實(shí)時(shí)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)，調(diào)整 方向盤角度；所述語(yǔ)音模塊用于根據(jù)主控制模塊制定的泊車策略，語(yǔ)音提示駕駛員完成控 制油門、剎車、掛檔操作。
9.如權(quán)利要求8所述的基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車系統(tǒng)，其特征在于：所述車載 互聯(lián)網(wǎng)模塊包含通訊單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包含兩天內(nèi)天氣歷史信息庫(kù)，用 于結(jié)合實(shí)時(shí)天氣信息來綜合判斷當(dāng)前天氣信息；通訊單元用于獲取網(wǎng)絡(luò)天氣信息，可選用 GSM模塊、TD-SCDMA模塊、WCDMA模塊、CDMA模塊、FDD-LTE模塊、TD-LTE模塊中任一種通訊 模塊。
【專利摘要】本發(fā)明具體一種基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)包括：主控制模塊、超聲波傳感器模塊、加速度傳感器模塊、車載互聯(lián)網(wǎng)模塊、霧燈模塊、雨刮器模塊、執(zhí)行模塊、語(yǔ)音模塊。另外本發(fā)明還提供了一種基于場(chǎng)景多樣性識(shí)別的自動(dòng)泊車方法，能根據(jù)不同的場(chǎng)景停車制定不同的泊車策略，以提高自動(dòng)泊車系統(tǒng)的安全性。本發(fā)明可以結(jié)合天氣信息具體制定泊車策略，避免在惡劣天氣下因轉(zhuǎn)向過快造成輪胎打滑，進(jìn)一步提高了自動(dòng)泊車系統(tǒng)的安全性。
【IPC分類】B60W30-06
【公開號(hào)】CN104527642
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410850147
【發(fā)明人】江浩斌, 沈崢楠, 馬世典, 華一丁, 吳狄, 李臣旭, 朱畏畏, 李文瑤
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日