CN102529961B - 自动泊车***的初始寻库偏差校正方法 - Google Patents
自动泊车***的初始寻库偏差校正方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于自动泊车***寻找车库过程中根据侧方路边已停车辆与目标车辆的动态间距，确定一条与侧方停车界限(L2)平行的虚拟直线(L5)的方法，该直线是路径规划的重要参照。具体而言提出了一种用于辅助车辆在自动泊车的过程中，当目标车位前方车辆出现与侧方停车界限不平行现象时，对目标泊车位重新定位，通过超声波传感器动态捕捉目标车辆和已停车辆的相对距离，然后根据具体算法对采集到的数据进行处理，并将处理后的数据用于制定合理的泊车路径来完成自动泊车。
Description
技术领域
本发明涉及自动泊车***，具体提供一种分析并纠正初始寻库时由于前后已停泊车辆与侧方停车界限的不平行偏差带来的目标车位出现路径规划不准确问题的方法。
背景技术
自动泊车***是指在***启动并寻找到有效车位后，驾驶员无需操作方向盘车辆自动停车入位的***。其工作过程：信息采集***通过传感器采集泊车位大小及车辆自身坐标等相关信息，并生成数据作为***的输入；信息处理***根据这些数据信息，通过计算判断车辆能否泊入该车位所提供的空间，并生成合适的泊车参考路径和相应的控制指令，执行机构根据控制指令使车辆泊入车位。
现有自动泊车***有如下的不足之处：借助于目标泊车位前方已停车辆A3的车辆侧方轮廓线作为参照来设定目标车辆最终停放位置，此轮廓线近似于车辆A3的纵向轴线L3平行。因此如果目标车位前方已停车辆A3的纵向轴线L3与侧方停车界限L2不平行，在目前自动泊车***的引导下会使得目标车辆出现和前方已停车辆A3类似的停放位置偏差，即目标车辆的纵向轴线L4与侧方停车界限L2不平行。最终车辆停靠在目标泊车位处的情况见图1。
发明内容
针对现有的在目标车位前方已停车辆A3出现偏差即车辆纵向轴线L3与侧方停车界限L2不平行的情况下，目标车辆也会出现类似情况的问题，本发明专利提供一种分析校正的方法，使目标车辆A0准确的停靠在目标车位处。
本发明专利所采用的技术方案是：提出了一种用于辅助车辆在进行自动泊车的过程中，当目标车位前方车辆出现与侧方停车界限L2不平行现象时，对目标泊车位重新定位的方法，主要是通过超声波传感器动态捕捉目标车辆侧方已停车辆侧方轮廓线的相对距离，然后通过具体算法对采集到的数据进行处理。
具体包括如下步骤。
a) 驾驶员首先通过打开开关接通车载蓄电池12V直流电源，使自动泊车***上电启动。
b) 软件按照配置对控制端口初始化，使超声波传感器接通12V直流电源，并启动控制器端口1捕获功能；捕获功能是指能识别外部输入方波信号的上升和下降沿，并通过中断内部启动的计时器获得方波脉冲的宽度。
c) 在保证目标车辆平行行驶的情况下，即目标车辆纵向轴线L4与侧方停车界限L2始终平行，超声波传感器自动每隔40ms发射一次48KHz超声波，并接收从障碍物反射回来的回波信号，在超声波传感器内部处理成数字信号后通过连接导线传到（b）所述控制器端口1，该端口已经在初始化时被配置为捕获功能。
d) 经端口1的捕获功能处理后的数据即为目标车辆与侧方已停车辆的相对间距，即目标车辆上超声波发出点到已停车辆上相对应的超声波反射点的距离；然后控制软件对该距离值进行判断，判断是否大于2m，如果大于2m则判定该数据不是有效数据，予以丢弃，反之则将该次探测获得的距离值写入预先定义的数组data[200]，并存储到控制器内部的Flash存储器内；该数组具有200个元素（0~199），如果在寻找到有效车位前采集到的有效数据个数超过200个，则按照先进先出原则丢弃最先采集的数据，即始终丢弃data数组中的第0个元素，并将1~199元素前移，将新的数据写入第199元素；反之，如果在寻找到有效车位前采集到的有效数据个数不大于200，则以所采集到的所有有效数据为处理对象进行如下处理，此时data数组中有效的元素个数为30~k，30≤k≤200，由于自动泊车使用条件要求在侧方已有停放车辆的前提下才能工作，且寻找车库时车速要求不高于10km/h；因此根据采集数据周期为40ms计算出所能采集到的有效数据大于等于30个。上面所说有效车位是指经超声波连续探测的横向距离始终大于车辆宽度的时间乘以车速而获得的目标车辆侧方一片能够满足停车需求的区域。
e) 对数组data[200]中的k个元素进行排序，按照升序的方式进行排列，即data[0]< data[1]< … <data[k-2] <data[k-1]，其中30≤k≤200；然后舍去前10%和后10%的数据，即舍去第0个到第 个和第个到第个元素之间的数据，其中根据四舍五入原则取整。
f) 对剩余的个元素进行算术平均值计算得到均值，则可以作出一条与目标车辆纵向轴线平行的且距离目标车侧方距离为的虚拟直线L5；该虚拟直线L5将用于路径规划中最终停车位置的参照，以此保证目标车辆的停放位置准确姿态与侧方停车界限L2平行。
具体算法是指：经端口1的捕获功能处理后的数据即为目标车辆与侧方已停车辆的相对距离，即超声波发出点到已停车辆上相对应的超声波反射点的距离。然后控制软件对该距离值进行判断，将数据过大或过小的数据予以丢弃，反之则将该次探测获得的距离值写入预先定义的数组data[200]，并存储到控制器内部的Flash存储器内。根据自动泊车***寻址时的车速要求，确定超声波传感器的发射周期。然后对数组data[200]中的k个元素进行排序，按照升序的方式进行排列，即data[0]< data[1]< … <data[k-2] <data[k-1]，其中30≤k≤200。然后舍去前10%和后10%的数据，如图4所示，对剩余的元素进行算术平均值计算得到均值，制定合适的泊车路径来完成自动泊车。
其有益效果是：在路边已停车辆停放出现偏差的情况下即车辆纵向轴线L3与侧方停车界限L2不平行，仍然能保证目标车辆A0准确的泊车，即车辆纵向轴线L0与侧方停车界限L2平行，降低由于车辆的停泊姿态的不准确给消费者带来的困扰。
附图说明
图1 为背景技术泊车示意图。
图2为车辆初始寻找有效停车位时的示意图。
图3为车辆寻库过后通过超声波传感器获得到的信息示意图。
图4为所得到虚拟线及将虚拟线平移的示意图。
图5为具体计算时所需数据的采集示意图。
图6为目标车辆停泊车位最终效果示意图。
具体实施方案
如图2所示，驾驶员首先通过打开开关接通车载蓄电池12V直流电源，使自动泊车***上电启动，开始初始寻库，软件按照配置对控制端口初始化，使超声波传感器接通12V直流电源，并启动控制器端口1捕获功能。捕获功能是指能识别外部输入方波信号的上升和下降沿，并通过中断内部启动的计时器获得方波脉冲的宽度。如图2所示，超声波传感器自动每隔40ms发射一次48KHz超声波，并接收从障碍物反射回来的回波信号，在超声波传感器内部处理成数字信号后通过连接导线传到所述控制器端口1，该端口已经在初始化时被配置为捕获功能。经端口1的捕获功能处理后的数据即为目标车辆与侧方已停车辆的相对距离，即超声波发出点到已停车辆上相对应的超声波反射点的距离。然后控制软件对该距离值进行判断，判断是否大于2m，如果大于2m则判定为非侧方已停车辆反射超声波测得的数据，予以丢弃，反之则将该次探测获得的距离值写入预先定义的数组data[200]，并存储到控制器内部的Flash存储器内。该数组具有200个元素（0~199），如果在寻找到有效车位前采集到的有效数据个数超过200个，则按照先进先出原则丢弃最先采集的数据，即始终丢弃data数组中的第0个元素，并将1~198元素前移，将新的数据写入第199元素；反之，以所采集到的数据为对象进入下一步处理，即data数组中有效的元素个数为30~k，30≤k≤200，由于自动泊车使用条件要求在侧方已有停放车辆，即A1，A2，A3，A4，A5，的前提下才能工作，且寻找车库时车速要求不高于10Km/h，因此根据采集数据周期为40ms计算出所能采集到的有效数据大于等于30个。上面所说有效车位是指通过超声波传感器探测的横向距离结合车辆行进的距离，综合判断侧方空间能够满足车辆停放要求的一片区域。对数组data[200]中的k个元素进行排序，按照升序的方式进行排列，即data[0]< data[1]< … <data[k-2] <data[k-1]，其中30≤k≤200。然后舍去前10%和后10%的数据，即舍去第0个到第个和第个到第个元素之间的数据，其中根据四舍五入原则取整。如图4所示，对剩余的个元素进行算术平均值计算得到均值，
其中m指扫描过的车辆数，是采集到的第一辆车到目标车的一系列距离值，是到目标车的一系列距离值，以此类推。便可以作出一条与目标车辆纵向轴线L4平行的且距离目标车侧方距离为的虚拟直线L5，如图3所示。该直线将用于路径规划中最终停车位置的参照。以此保证目标车辆的停放位置准确姿态与侧方停车界限L2平行。
Claims (2)
1.自动泊车***的初始寻库的偏差校正方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)驾驶员首先通过打开开关接通车载蓄电池12V直流电源，使自动泊车***上电启动；
b)软件按照配置对控制器端口初始化，使超声波传感器接通12V直流电源，并启动控制器端口捕获功能；
c)在保证目标车辆平行行驶的情况下，即目标车辆纵向轴线(L4)与侧方停车界限(L2)始终平行，超声波传感器自动每隔40ms发射一次48KHz超声波，并接收从障碍物反射回来的回波信号，在超声波传感器内部处理成数字信号后通过连接导线传到b)所述控制器端口，该控制器端口已经在初始化时被配置为捕获功能；
d)经控制器端口的捕获功能处理后的数据即为目标车辆与侧方已停车辆的相对间距，即目标车辆上超声波发出点到已停车辆上相对应的超声波反射点的距离；然后控制软件对该距离值进行判断，判断是否大于2m，如果大于2m则判定该数据不是有效数据，予以丢弃，反之则将该次探测获得的距离值写入预先定义的数组data[200]，并存储到控制器内部的Flash存储器内；该数组具有200个元素0～199，如果在寻找到有效车位前采集到的有效数据个数超过200个，则按照先进先出原则丢弃最先采集的数据，即始终丢弃data[200]数组中的第0个元素，并将1～199元素前移，将新的数据写入第199元素；反之，如果在寻找到有效车位前采集到的有效数据个数不大于200，则以所采集到的所有有效数据为处理对象进行如下处理，此时data[200]数组中有效的元素个数为30～k，30≤k≤200，由于自动泊车使用条件要求在侧方已有停放车辆的前提下才能工作，且寻找车库时车速要求不高于10km/h；
e)对数组data[200]中的k个元素进行排序，按照升序的方式进行排列，即data[0]<data[1]<…<data[k-2]<data[k-1]，其中30≤k≤200；然后舍去前10％和后10％的数据，即舍去第0个到第个和第个到第k-1个元素之间的数据，其中根据四舍五入原则取整；
f)对剩余的个元素进行算术平均值计算得到均值则可以作出一条与目标车辆纵向轴线平行的且距离目标车侧方距离为的虚拟直线(L5)；该虚拟直线(L5)将用于路径规划中最终停车位置的参照，以此保证目标车辆的停放位置准确姿态与侧方停车界限(L2)平行。
2.根据权利要求1所述的自动泊车***的初始寻库的偏差校正方法，其特征在于，所述有效车位是指经超声波连续探测的横向距离始终大于车辆宽度的时间乘以车速而获得的目标车辆侧方一片能够满足停车需求的区域。
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