一種汽車及應用于該汽車的自動泊車系統、自動泊車方法技術方案

本發明專利技術公開了一種汽車，其包括轉向輪、轉向制動器、控制器、以及感測設備。感測設備遠程地感測汽車分別與第一、第二物體的距離。控制器根據兩個距離獲取第一、第二物體之間的間距及汽車的車身姿態角，判斷間距是否不小于一預定閥值，如果是，則間距足以使汽車平行停泊在第一、第二物體之間，根據間距形成30~50組由方向盤轉角和后向后行駛距離的控制序列。轉向制動器執行控制序列；轉向輪依據控制序列將汽車自動地平行停泊在第一、第二物體之間的可泊車空間內。本發明專利技術的優點在于：使汽車在任意姿態下自動規劃出泊車路徑并輸出控制序列，從而幫助泊車控制器實現泊車。本發明專利技術還涉及一種應用于所述汽車的自動泊車系統與自動泊車方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及自動泊車系統
，具體涉及。
技術介紹
泊車技術算是駕駛汽車中技術含量較高的，如何讓菜鳥快速、便捷的泊車成為本領域技術人員的研發重點。如其中一個專利申請，其公開號為CN 101898559A介，紹了一種由兩段圓弧相切的方式構成泊車路徑的技術，該技術由于很多段圓弧構成泊車路徑，存在著所需最小車位較長和只能以平行姿態開始泊車的問題，因此該泊車 方式形同虛設。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的是提供，以使汽車在任意姿態下自動規劃出泊車路徑并輸出控制序列，從而幫助泊車控制器實現泊車。本專利技術是這樣實現的，一種汽車，其包括轉向輪；轉向制動器，其用于驅動所述轉向輪；以及控制器，其用于控制所述轉向制動器；其中，所述汽車還包括感測設備，其遠程地感測所述汽車分別與第一物體、第二物體的距離；所述控制器根據兩個距離獲取所述第一物體和所述第二物體之間的間距以及所述汽車的車身姿態角，所述控制器還判斷所述間距是否不小于一預定閥值，如果是，則所述間距足以使所述汽車平行停泊在所述第一物體和所述第二物體之間，根據所述間距形成3(Γ50組由方向盤轉角和后向后行駛距離的控制序列；所述轉向制動器執行所述控制序列；所述轉向輪由所述轉向制動器驅動依據所述控制序列將所述汽車自動地平行停泊在第一物體和第二物體之間的可泊車空間內。作為上述方案的進一步改進，所述感測裝置安裝在所述汽車的車身的左側面或后側面上。本專利技術還涉及一種自動泊車系統，其應用于上述汽車中，將所述汽車自動地平行停泊在第一物體和第二物體之間的可泊車空間內，所述自動泊車系統包括獲取單元，其用于根據兩個距離獲取所述第一物體和所述第二物體之間的間距以及所述汽車的車身姿態角；判斷單元，其用于判斷所述間距是否不小于一預定閥值，如果是，則所述間距足以使所述待泊汽車平行停泊在所述第一物體和所述第二物體之間；控制序列形成單元，其用于根據所述間距形成3(Γ50組由方向盤轉角和后向后行駛距離的控制序列；以及執行單元，其用于依據所述控制序列完成泊車。其中，所述控制序列形成單元包括坐標點陣形成單元，其用于根據所述第一物體和所述第二物體之間間距形成坐標點陣，此坐標點陣中每個點表示為[第一個數，第二個數]的形式，所述第一個數的最小值是0，最大值為所述第一物體和所述第二物體之間的間距，所述第二個數的最小值是0，最大值為所述第一物體和所述第二物體之間的間距，所述第一個數和所述第二個數都是整數,所述坐標點陣包含滿足以上條件的每一個點；可行點陣序列形成單元，其用于形成從點經過多次移動到達所述點[第一個數的最大值，第二個數的最大值]的一組滿足預定移動規則的點的序列；擬合單元，其用于對所述可行點陣序列進行樣條曲線擬合，得到樣條曲線； 序列初步構成單元，其用于將所述樣條曲線離散化，分成3(Γ50段小圓弧，求得每段小圓弧的半徑和弧長，生成3(Γ50組由圓弧半徑和圓弧長度構成的序列；剔除單元，其用于根據汽車的動力學參數以及障礙車的位置以及其他障礙，剔除無法實現的序列；優化單元，其用于通過計算每一組序列的3(Γ50段弧長的累加值，獲得弧長最短的控制序列，即是最優化的序列；以及序列最終構成單元，其用于將每段小圓弧的半徑和弧長轉化成汽車的方向盤轉角和后向后行駛的距離，這樣就可以構成3(Γ50組的所述控制序列。優選地，所述移動規則為起點為點，從前一個點向后一個點移動,要求所述后一個點的第一個數必須大于所述前一個點的第一個數，所述后一個點的第二個數必須大于或等于所述前一個點第二個數；如果點經過多次移動到達所述點[第一個數的最大值，第二個數的最大值]成功，則為一組可行的點陣序列，程序回到上一層嵌套循環中繼續運行，直到遍歷完所有可行的點陣序列；以及通過遍歷嵌套算法，從上述坐標點陣中找出所有可行的點陣序形成所述可行點陣序列。優選地，所述樣條曲線的兩端點的一階導數值規定如下所述點處，一階導數值為0，所述點[第一個數的最大值，第二個數的最大值]處，一階導數值為所述車身姿態角的正切值。本專利技術還涉及一種自動泊車方法，其應用于上述汽車中，將所述汽車自動地平行停泊在第一物體和第二物體之間的可泊車空間內，所述自動泊車方法包括以下步驟根據兩個距離獲取所述第一物體和所述第二物體之間的間距以及所述汽車的車身姿態角；判斷所述間距是否不小于一預定閥值，如果是，則所述間距足以使所述待泊汽車平行停泊在所述第一物體和所述第二物體之間；根據所述間距形成3(Γ50組由方向盤轉角和后向后行駛距離的控制序列；以及依據所述控制序列完成泊車。其中，所述控制序列的形成步驟包括根據所述第一物體和所述第二物體之間間距形成坐標點陣，此坐標點陣中每個點表示為[第一個數，第二個數]的形式，所述第一個數的最小值是0，最大值為所述第一物體和所述第二物體之間的間距，所述第二個數的最小值是0，最大值為所述第一物體和所述第二物體之間的間距，所述第一個數和所述第二個數都是整數，所述坐標點陣包含滿足以上條件的每一個點；定義可行點陣序列，其為從點經過多次移動到達所述點[第一個數的最大值，第二個數的最大值]的一組滿足預定移動規則的點的序列；對可行點陣序列進行樣條曲線擬合，得到樣條曲線；將所述樣條曲線離散化，分成3(Γ50段小圓弧，求得每段小圓弧的半徑和弧長，生成3(Γ50組由圓弧半徑和圓弧長度構成的序列；根據汽車的動力學參數以及障礙車的位置以及其他障礙，剔除無法實現的序列；通過計算每一組序列的3(Γ50段弧長的累加值，獲得弧長最短的控制序列，即是最優化的序列；以及將每段小圓弧的半徑和弧長轉化成汽車的方向盤轉角和后向后行駛的距離，這樣就可以構成3(Γ50組的所述控制序列。優選地，所述移動規則為起點為點，從前一個點向后一個點移動,要求所述后一個點的第一個數必須大于所述前一個點的第一個數，所述后一個點的第二個數必須大于或等于所述前一個點第二個數；如果點經過多次移動到達所述點[第一個數的最大值，第二個數的最大值] 成功，則為一組可行的點陣序列，程序回到上一層嵌套循環中繼續運行，直到遍歷完所有可行的點陣序列；通過遍歷嵌套算法，從上述坐標點陣中找出所有可行的點陣序形成所述可行點陣序列。優選地，所述樣條曲線的兩端點的一階導數值規定如下所述點處，一階導數值為0，所述點[第一個數的最大值，第二個數的最大值]處，一階導數值為所述車身姿態角的正切值。由于本專利技術在生成泊車路徑過程中采用了對泊車空間進行網格離散化，形成坐標點陣，再形成可行樣條曲線，產生多個方向盤操作的控制序列的方法，與現有的將自動泊車路徑規劃分為兩段圓弧相切的方式相比，克服了泊車所需要的空間大的難題。附圖說明圖1為本專利技術較佳實施方式提供的汽車的結構框圖，其應用有自動泊車系統；圖2為本專利技術的自動泊車系統的原理示意圖3為[4，5]點處車身姿態角為50度時所有可行的樣條路徑示意圖4為車身姿態角為50度并且符合汽車動力學參數并能避開障礙的樣條路徑示意圖5為汽車動力學參數模型；圖6為車身姿態角為50度時的最優化泊車過程示意圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。圖1給出了本專利技術較佳實施方式提供的汽車的結構框圖，其應本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽車，其包括：轉向輪；轉向制動器，其用于驅動所述轉向輪；以及控制器，其用于控制所述轉向制動器；其特征在于，所述汽車還包括：感測設備，其遠程地感測所述汽車分別與第一物體、第二物體的距離；其中，所述控制器根據兩個距離獲取所述第一物體和所述第二物體之間的間距以及所述汽車的車身姿態角，所述控制器還判斷所述間距是否不小于一預定閥值，如果是，則所述間距足以使所述汽車平行停泊在所述第一物體和所述第二物體之間，根據所述間距形成30~50組由方向盤轉角和后向后行駛距離的控制序列；所述轉向制動器執行所述控制序列；所述轉向輪由所述轉向制動器驅動依據所述控制序列將所述汽車自動地平行停泊在第一物體和第二物體之間的可泊車空間內。

【技術特征摘要】
1.一種汽車，其包括 轉向輪； 轉向制動器，其用于驅動所述轉向輪；以及 控制器，其用于控制所述轉向制動器； 其特征在于，所述汽車還包括 感測設備，其遠程地感測所述汽車分別與第一物體、第二物體的距離； 其中，所述控制器根據兩個距離獲取所述第一物體和所述第二物體之間的間距以及所述汽車的車身姿態角，所述控制器還判斷所述間距是否不小于一預定閥值，如果是，則所述間距足以使所述汽車平行停泊在所述第一物體和所述第二物體之間，根據所述間距形成3(T50組由方向盤轉角和后向后行駛距離的控制序列；所述轉向制動器執行所述控制序列；所述轉向輪由所述轉向制動器驅動依據所述控制序列將所述汽車自動地平行停泊在第一物體和第二物體之間的可泊車空間內。2.如權利要求I所述的汽車，其特征在于，所述感測裝置安裝在所述汽車的車身的左側面或后側面上。3.一種自動泊車系統，其應用于如權利要求I或2所述的汽車中，將所述汽車自動地平行停泊在第一物體和第二物體之間的可泊車空間內，其特征在于，所述自動泊車系統包括 獲取單元，其用于根據兩個距離獲取所述第一物體和所述第二物體之間的間距以及所述汽車的車身姿態角； 判斷單元，其用于判斷所述間距是否不小于一預定閥值，如果是，則所述間距足以使所述待泊汽車平行停泊在所述第一物體和所述第二物體之間； 控制序列形成單元，其用于根據所述間距形成3(T50組由方向盤轉角和后向后行駛距離的控制序列；以及 執行單元，其用于依據所述控制序列完成泊車。4.如權利要求3所述的自動泊車系統，其特征在于，所述控制序列形成單元包括 坐標點陣形成單元，其用于根據所述第一物體和所述第二物體之間間距形成坐標點陣，此坐標點陣中每個點表示為[第一個數，第二個數]的形式，所述第一個數的最小值是O，最大值為所述第一物體和所述第二物體之間的間距，所述第二個數的最小值是O，最大值為所述第一物體和所述第二物體之間的間距，所述第一個數和所述第二個數都是整數，所述坐標點陣包含滿足以上條件的每一個點； 可行點陣序列形成單元，其用于形成從點經過多次移動到達所述點[第一個數的最大值，第二個數的最大值]的一組滿足預定移動規則的點的序列； 擬合單元，其用于對所述可行點陣序列進行樣條曲線擬合，得到樣條曲線； 序列初步構成單元，其用于將所述樣條曲線離散化，分成3(T50段小圓弧，求得每段小圓弧的半徑和弧長，生成3(T50組由圓弧半徑和圓弧長度構成的序列； 剔除單元，其用于根據汽車的動力學參數以及障礙車的位置以及其他障礙，剔除無法實現的序列； 優化單元，其用于通過計算每一組序列的3(T50段弧長的累加值，獲得弧長最短的控制序列，即是最優化的序列；以及序列最終構成單元，其用于將每段小圓弧的半徑和弧長轉化成汽車的方向盤轉角和后向后行駛的距離，這樣就可以構成3(T50組的所述控制序列。5.如權利要求4所述的自動泊車系統，其特征在于，所述移動規則為 起點為點，從前一個點向后一個點移動，要求所述后一個點的第一個數必須大于所述前一個點的第一個數，所述后一個點的第二個數必須大于或等于所述前...

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢立軍，胡偉龍，王挺，
申請(專利權)人：合肥工業大學，
類型：發明
國別省市：