CN105774815A - 一种高适应性人机交互型智能泊车方法 - Google Patents

一种高适应性人机交互型智能泊车方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高适应性人机交互型智能泊车方法，属于汽车技术领域。本发明涉及的高适应性人机交互型智能泊车***，包括：环境采集模块、人机交互模块、中央处理器模块以及车辆运动控制模块；环境采集模块将车辆周边环境信息发送给中央处理器模块；人机交互模块通过触摸屏实现驾驶员对泊车位置的识别以及泊车路径的规划；中央处理器模块用于车辆周边环境识别、车位识别、泊车路径规划、车辆运动参数计算；车辆运动控制模块根据中央处理器模块给出的车辆运行参数，完成泊车动作。本发明根据上述泊车***通过人机交互，让驾驶员参与到泊车环节中，降低了环境检测算法的复杂程度，提高了泊车过程的可靠性。

Description

一种高适应性人机交互型智能泊车方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种高适应性人机交互型智能泊车方法。
背景技术
随着汽车保有量的逐年攀升，交通拥堵越发严重，大中城市停车难度问题日益突出，很多司机都感觉很难驾驭泊车技术；因此，自动泊车***有很强的市场需要性以及广阔的市场空间。
许多公司和机构开展了对自动泊车***的研究和开发,该功能在现有的中高档乘用车车型中也已经得到了应用。总结现有的泊车方案大致如下：开启自动泊车功能，并以时速小于一定值(如：35km/h)的速度行驶过可以停泊的区域，此时车载传感***开始工作；当探测到可停泊的平行或垂直车位后，***基于汽车的当前位置、目标位置以及周围的环境参数，做出自动泊车策略，生成相应的控制命令，提示驾驶员将车辆行驶到指定区域，随后提示驾驶员停车、挂入R挡或自动切换至R档；执行机构接收控制命令控制车辆转向，结合驾驶员的纵向控制，完成泊车动作。
现有的泊车***存在的不足具体体现为以下几点：
1.现有的自动泊车***只适用于平行或垂直等***预设的特定泊车车位，不能实现复杂、非结构化停泊空间的车位识别以及泊车入位；
2.泊车过程中遇到障碍物时，***会提醒驾驶员采取人工干预，进而退出自动泊车进程，***本身不能完整的感知泊车环境，以及对泊车路径进行人工修正；
3.由于真实环境复杂，目前尚未有真正意义上的全自动无人泊车***应用于汽车产品。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提出了一种高适应性人机交互型智能泊车方法，将驾驶员主观能动性与泊车***自动化特性相融合，以驾驶员的认知能力弥补泊车***环境识别能力的不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
步骤一，构建高适应性人机交互型智能泊车***；
步骤二，进入可泊车区域后，驾驶员根据需求，开启自动泊车***，进入寻库模式；
步骤三，环境采集模块开启，摄像机和激光雷达扫描车辆周边环境，将数据传送到中央处理器模块中；中央处理器模块中的环境识别单元融合摄像头和激光雷达的数据，生成车辆周边的环境地图并识别障碍物；车位识别单元基于泊车地图生成泊车位置方框，并送人机交互模块显示；
步骤四，如果驾驶员认为默认的车位不需要调整，***直接生成泊车路径；当驾驶员对***默认的车位不满意时，***通过人机交互模块允许实现人机交互界面对泊车位置进行调整，驾驶员可以在人机交互界面上调整泊车位置方框；人机交互模块将驾驶员确认的结果反馈至中央处理器模块中的车位识别单元，直至驾驶员确认泊车位置有效；
步骤五，中央处理器模块中的路径规划单元基于泊车位置和自车的相对位置，解算出泊车路径，并通过人机交互模块显示；
步骤六，驾驶员通过人机交互模块对显示的泊车路径进行确认，若驾驶员对解算出的泊车路径满意，则直接进入下一步；若默认的泊车路径不合理，驾驶员可以通过人机交互界面对泊车路径进行调整，人机交互模块将确认结果反馈至中央处理器模块的路径规划单元；重复步骤五，直到驾驶员确认后，进入下一步；
步骤七，中央处理器模块中的车辆运动参数计算单元根据泊车位置、泊车路径以及自车位置，计算出车辆的运动控制参数，并发送至车辆运动控制模块，进入泊车模式；
步骤八，车辆运动控制模块接收到车辆运动控制参数后，与传动系、转向系对接，使得车辆沿着预期规划的路径运动，即可完成泊车。
进一步，所述人机交互模块中，人机交互模块将车位识别单元检测到的合适泊车区间用方框显示在屏幕上，当驾驶员认为该方框区域需要调整时，可利用屏幕上的人机交互接口，以拖拽、旋转、缩放的方式对泊车方框进行调整；人机交互模块将路径规划单元规划的泊车路径的边沿显示在屏幕上，当驾驶员认为该路径范围内存在障碍物时，可利用屏幕上的人机交互接口，以点击“标记为障碍物”方式，实现泊车路径避开特定道路区域。
进一步，所述步骤一中高适应性人机交互型智能泊车***，包括：环境采集模块，人机交互模块，中央处理器模块和车辆运动控制模块；
所述中央处理器模块包括：环境识别单元、车位识别单元、路径规划单元和车辆运动参数计算单元；
所述环境采集模块包括摄像机和激光雷达，所述摄像机和激光雷达均与中央处理器模块相连接，将检测的车辆周边环境信息转化为数字量，并发送给中央处理器模块；
所述人机交互模块，用于显示和调整泊车位置和泊车路径，通过触摸屏实现驾驶员与中央处理器模块的交互；
所述中央处理器模块处理环境采集模块发送的数据，生成泊车环境地图、泊车位置与泊车路径，并发送至车辆运动控制模块；
所述车辆运动控制模块，用于接收中央处理器模块发送的车辆运行参数，控制车辆运行，完成泊车动作。
本发明有益效果为：首先，引入人机交互后的泊车***充分发挥了驾驶员在决策过程中的主观能动性，克服了现有***环境感知适应性不足的问题，扩大自动泊车的适用范围，提高了泊车效率；其次，在保证安全的前提下提高了驾驶员对泊车的自主选择权利，提升了用户体验。本发明普适性强，尤其适用于复杂非结构化道路环境下的自动泊车。
附图说明
图1为本发明一种高适应性人机交互型智能泊车***的结构示意图；
图2为本发明一种高适应性人机交互型智能泊车***的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1为本发明一种高适应性人机交互型智能泊车***的结构示意图，包括：环境采集模块101，人机交互模块102，中央处理器模块103和车辆运动控制模块104；
所述中央处理器模块103包括：环境识别单元1031、车位识别单元1032、路径规划单元1033和车辆运动参数计算单元1034；
所述环境采集模块101与中央处理器模块103相连接，将检测的车辆周边环境信息转化为数字量，并发送给中央处理器模块103；
所述人机交互模块102，用于显示和调整泊车位置和泊车路径，通过触摸屏实现驾驶员与中央处理器模块103的交互；
所述中央处理器模块103处理环境采集模块101发送的数据，生成泊车环境地图、泊车位置与泊车路径，并发送至车辆运动控制模块104；
所述车辆运动控制模块104，用于接收中央处理器模块103发送的车辆运行参数，控制车辆运行，完成泊车动作。
所述环境采集模块101包括摄像机和激光雷达；所述摄像机有四个，安装在汽车前灯与尾灯附近；所述激光雷达为一个或多个四线激光雷达，分布在车身周围；摄像机和激光雷达实时采集车辆周边环境信息，并转化为数字量，发送给中央处理器模块103。
所述人机交互模块102为可多点触控的显示模块；所述人机交互模块102将中央处理器模块103发送的泊车环境地图、泊车位置和泊车路径显示于人机交互模块102屏幕上，驾驶员通过触摸屏对泊车位置和泊车路径进行调整。
图2为本发明一种高适应性人机交互型智能泊车***的工作流程图，包括步骤：
步骤一，构建如图1所示的高适应性人机交互型智能泊车***；
步骤二，进入可泊车区域后，驾驶员根据需求，开启自动泊车***，进入寻库模式；
步骤三，环境采集模块101开启，摄像机和激光雷达扫描车辆周边环境，将数据传送到中央处理器模块103中；中央处理器模块103中的环境识别单元1031融合摄像头和激光雷达的数据，生成车辆周边的环境地图并识别障碍物；车位识别单元1032基于泊车地图生成泊车位置方框，并送人机交互模块102显示；
步骤四，如果驾驶员认为默认的车位不需要调整，***直接生成泊车路径；当驾驶员对***默认的车位不满意时，***通过人机交互模块102允许实现人机交互界面对泊车位置进行调整，驾驶员在人机交互界面上通过手动以拖拽、旋转、缩放的方式对泊车位置方框进行调整；人机交互模块102将驾驶员确认的结果反馈至中央处理器模块103中的车位识别单元1032，直至驾驶员确认泊车位置有效；
步骤五，中央处理器模块103中的路径规划单元1033基于泊车位置和自车的相对位置，解算出泊车路径，并通过人机交互模块102显示；
步骤六，驾驶员通过人机交互模块102对显示的泊车路径进行确认，若驾驶员对解算出的泊车路径满意，则直接进入下一步；若默认的泊车路径不合理，驾驶员可以通过人机交互界面以点击“标记为障碍物”方式，实现泊车路径避开特定道路区域，人机交互模块102将确认结果反馈至中央处理器模块103的路径规划单元1033；重复步骤五，直到驾驶员确认后，进入下一步；
步骤七，中央处理器模块103中的车辆运动参数计算单元1034根据泊车位置、泊车路径以及自车位置，计算出车辆的运动控制参数，并发送至车辆运动控制模块104，进入泊车模式；
步骤八，车辆运动控制模块104接收到车辆运动控制参数后，与传动系、转向系对接，使得车辆沿着预期规划的路径运动，即可完成泊车。
以上各环节如出现故障，中央处理器模块103将通过人机交互界面向驾驶员报错，提示驾驶员根据故障原因进行必要的人工干涉。
以上对本发明所提供的一种高适应性人机交互型智能泊车方法进行了详细介绍，本文应用了具体个例对本发明的原理和实施方式进行了阐述，所要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高适应性人机交互型智能泊车方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，构建高适应性人机交互型智能泊车***；
步骤二，进入可泊车区域后，驾驶员根据需求，开启自动泊车***，进入寻库模式；
步骤三，环境采集模块(101)开启，摄像机和激光雷达扫描车辆周边环境，将数据传送到中央处理器模块(103)中；中央处理器模块(103)中的环境识别单元(1031)融合摄像机和激光雷达的数据，生成车辆周边的环境地图并识别障碍物；车位识别单元(1032)基于泊车地图生成泊车位置方框，并送人机交互模块(102)显示；
步骤四，如果驾驶员认为默认的车位不需要调整，***直接生成泊车路径；当驾驶员对***默认的车位不满意时，***通过人机交互模块(102)允许实现人机交互界面对泊车位置进行调整，驾驶员在人机交互界面上调整泊车位置方框；人机交互模块(102)将驾驶员确认的结果反馈至中央处理器模块(103)中的车位识别单元(1032)，直至驾驶员确认泊车位置有效；
步骤五，中央处理器模块(103)中的路径规划单元(1033)基于泊车位置和自车的相对位置，解算出泊车路径，并通过人机交互模块(102)显示；
步骤六，驾驶员通过人机交互模块(102)对显示的泊车路径进行确认，若驾驶员对解算出的泊车路径满意，则直接进入下一步；若默认的泊车路径不合理，驾驶员可以通过人机交互界面对泊车路径进行调整，人机交互模块(102)将确认结果反馈至中央处理器模块(103)的路径规划单元(1033)；重复步骤五，直到驾驶员确认后，进入下一步；
步骤七，中央处理器模块(103)中的车辆运动参数计算单元(1034)根据泊车位置、泊车路径以及自车位置，计算出车辆的运动控制参数，并发送至车辆运动控制模块(104)，进入泊车模式；
步骤八，车辆运动控制模块(104)接收到车辆运动控制参数后，与传动系、转向系对接，使得车辆沿着预期规划的路径运动，即可完成泊车。
2.根据权利要求1所述的一种高适应性人机交互型智能泊车方法，其特征在于，所述人机交互模块(102)中，人机交互模块(102)将车位识别单元(1032)检测到的合适泊车区间用方框显示在屏幕上，当驾驶员认为该方框区域需要调整时，可利用屏幕上的人机交互接口，以拖拽、旋转、缩放的方式对泊车方框进行调整；人机交互模块(102)将路径规划单元(1033)规划的泊车路径显示在屏幕上，当驾驶员认为该路径范围内存在障碍物时，可利用屏幕上的人机交互接口，以点击“标记为障碍物”方式，实现泊车路径避开特定道路区域。
3.根据权利要求1所述的一种高适应性人机交互型智能泊车方法，其特征在于，所述步骤一中高适应性人机交互型智能泊车***，包括：环境采集模块(101)，人机交互模块(102)，中央处理器模块(103)和车辆运动控制模块(104)；
所述中央处理器模块(103)包括：环境识别单元(1031)、车位识别单元(1032)、路径规划单元(1033)和车辆运动参数计算单元(1034)；
所述环境采集模块(101)包括摄像机和激光雷达，所述摄像机和激光雷达均与中央处理器模块(103)相连接，将检测的车辆周边环境信息转化为数字量，并发送给中央处理器模块(103)；
所述人机交互模块(102)，用于显示和调整泊车位置和泊车路径，通过触摸屏实现驾驶员与中央处理器模块(103)的交互；
所述中央处理器模块(103)处理环境采集模块(101)发送的数据，生成泊车环境地图、泊车位置与泊车路径，并发送至车辆运动控制模块(104)；
所述车辆运动控制模块(104)，用于接收中央处理器模块(103)发送的车辆运行参数，控制车辆运行，完成泊车动作。
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