CN109866759B - 一种自动泊车方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动泊车方法，包括以下步骤：开启自动泊车状态，行车电脑获取车辆位姿信息，然后加载预先测量的泊车位信息，判断车辆初始位置与泊车位的相对位置关系；根据判断结果发出前进指令使车辆到达第一个预瞄点处停车，然后再次发送前进指令使车辆到达第二个预瞄点处停车，行车电脑规划倒车入库去第三预瞄点的路径，发送倒车指令，倒车至泊车位前方某处停车，判断是否能倒入泊车位，若为是，车辆到达第三个预瞄点时驻车；若为否，行车电脑发送前进指令，调整车辆位姿使车辆重新行驶至第二个预瞄点处，停车重新规划去第三预瞄点的倒车路径，直至上述判断满足为是。本发明在车辆行驶方向左右两侧均可实现自动泊车入位，可扩展性强，灵活性高。

Description

一种自动泊车方法

技术领域

本发明涉及汽车泊车领域，尤其涉及一种自动泊车方法。

背景技术

现有的无人驾驶自动泊车技术大都依靠环境感知***（包含环视摄像头、毫米波雷达、激光雷达以及超声波雷达等）、地图导航***、实时定位***、中央决策***和通信***综合完成。这类技术可自动识别障碍物及停车位信息，同时通过各类数据的融合处理可在较为复杂的环境下，实现自动泊入或泊出功能。

具体过程大致如下：

通信模块接收到泊车指令时，将当前位置的高精度地图导入地图导航***，同时将泊车指令发送给中央决策***；环境感知融合模块接收各个传感器对环境的感知数据并对原始数据进行融合，形成对停车场内车辆、人、交通标志和特征点的检测数据；实时定位***通过融合后的数据对车辆进行定位，并将车辆实时的定位信息传输给地图导航***；地图导航***在获知当前车辆的定位信息后，结合高精度地图，完成车辆的路径规划；中央决策***控制车辆按照规划出的路径自动驾驶，并在自动驾驶过程中实时获取环境感知***对车辆周围环境的感知数据，若遇障碍物则自动规划路径避障；若环境感知***发现在自动驾驶过程中发现合适停车的停车位，中央决策***控制车辆进行泊车，在泊车过程中如果环境感知***检测到在车辆的行驶路径上有与车辆相对运动轨迹有交叉的情况，中央决策***控制车辆主动避让；当车辆完成泊车行为，中央决策***给通信模块发送泊车完成以及泊车位的位置信息。

目前虽然无人驾驶车辆都具有自动泊车功能，但是大多数车辆所采用的自动泊车方法都是基于对来自多路传感器的数据进行融合处理来实现的，例如激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和高精地图等。该过程较为繁琐，***结构较为复杂，对于现有的汽车产品难以在有限的时间内集成，实现自动泊车功能。同时，大量数据的融合处理需要车辆本身具有一个功能强大的处理器，处理器和多传感器的使用意味着该技术所需较高的制造成本。

因此，现有技术的推广有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的局限性，本发明的目的在提供一种自动泊车方法，简化数据处理过程，降低带有自动泊车功能车辆的制造成本。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种自动泊车方法，其包括：

开启自动泊车状态，行车电脑获取车辆位姿信息，然后加载预先测量的泊车位信息，判断车辆初始位置与泊车位的相对位置关系；根据判断结果发出前进指令使车辆到达第一个预瞄点处停车，然后再次发送前进指令使车辆到达第二个预瞄点处停车，行车电脑规划倒车入库去第三预瞄点的路径，倒车至泊车位前方某处停车，判断是否能倒入泊车位，若为是，车辆到达第三个预瞄点时驻车；若为否，行车电脑发送前进指令，调整车辆位姿使车辆重新行驶至第二个预瞄点处，停车重新规划去第三预瞄点的倒车路径，直至上述判断满足为是。

所述的自动泊车方法，其中，自动泊车过程中的控制步骤为：

行车电脑的车辆控制模块接收控制指令，控制方向盘转动目标转角，判断是否换档，若为否，则继续调整方向盘的目标转角；

若为是，则判断目标档位是否为P档；若不是P挡，则发送刹车指令后发送切换目标档位指令，然后发送速度控制指令至车身底层控制单元，行车电脑的车辆控制模块继续接收控制指令；

若是P档，则发送刹车指令后发送切换P档指令，待车辆为P档状态时，发送松刹车指令，发送方向盘回正指令，车辆停车。

所述的自动泊车方法，其中，上述自动泊车方法具体的为：

A、通过高精定位装置事先测量并记录目标泊车位的四个顶点的定位信息和车位朝向角度，同时判断车辆当前位置与泊车位间的相对位置关系；

B、行车电脑的通信数据处理模块不断从高精定位装置获得车身当前定位与航向信息，并向路径规划模块传递解析完成的实时车身位姿信息；

C、加载预先测量的泊车位信息，同时给定泊车过程的第一个预瞄点的位姿信息；

D、行车电脑的车辆控制模块接收到控制命令后，向车辆底层发送档位、油门、刹车和转向控制指令，使车辆自动行驶至车位前方的第一个预瞄点处停车；

E、当车辆停稳后，行车电脑的路径规划模块将根据第二个预瞄点实时规划路线使车辆行驶到该预瞄点处，此时车辆在泊车位前方距离泊车位有足够的倒车距离，同时车量航向与车位朝向成一定的角度；

F、给定泊车过程的第三个预瞄点，路径规划模块继续规划倒车路线，车辆控制模块控制车辆倒车过程；路径规划模块根据车辆当前位置与泊车位左右两侧间的距离关系，实时调整车辆姿态，纠正偏差；当行驶到泊车位前方某一位置时停车判断车辆是否满足入库条件；条件符合继续步骤J，条件不符合返回执行步骤E；

J、车辆继续倒车入库，同时不断调整车身姿态，当行驶到第三个预瞄点位置时停车，此时判断当前位置是否满足停车条件；条件不满足则返回执行步骤E，条件满足则车辆挂P挡停车，自动泊车结束。

所述的自动泊车方法，其中，上述步骤C具体的还包括：该第一个预瞄点选择在泊车位前方稍近处，以便让车寻找到泊车位；路径规划模块接收到通信数据处理模块传递的车辆位姿信息，比较当前位姿与预瞄点的相对关系，规划出合理的路线，并向车辆控制模块传递相关控制指令。

本发明提供了一种自动泊车方法，该方法实施过程中涉及的预瞄点位置均可根据实际需要设定，并且泊车位在车辆行驶方向左右两侧均可实现自动泊车入位，可扩展性强，灵活性高。本发明仅通过高精度定位天线一种传感器同时利用RTK实时动态载波相位差分技术，通过选取预瞄点的方式即可实现车辆的自动入库过程，这种方法大大降低了车辆制作成本，同时也简化了传感器数据融合时复杂的算法步骤，流程简单，在现有车辆产品中更容易集成实现。

附图说明

图1为本发明中自动泊车方法的流程示意图；

图2为本发明中自动泊车车辆控制方法的流程示意图；

图3为本发明中行车电脑的***结构示意图；

图4为本发明中车辆在泊车位左侧的示意图；

图5为本发明中车辆在泊车位右侧的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种自动泊车方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种自动泊车方法，如图1所示的，开启自动泊车状态，行车电脑获取车辆位姿信息，然后加载预先测量的泊车位信息，判断车辆初始位置与泊车位的相对位置关系；根据判断结果发出前进指令使车辆到达第一个预瞄点处停车，然后再次发送前进指令使车辆到达第二个预瞄点处停车，行车电脑规划倒车入库去第三预瞄点的路径，倒车至泊车位前方某处停车，判断是否能倒入泊车位，若为是，则发送倒车指令，车辆到达第三个预瞄点时驻车；若为否，行车电脑发送前进指令，调整车辆位姿使车辆重新行驶至第二个预瞄点处，停车重新规划去第三预瞄点的倒车路径，直至上述判断满足为是。

在本发明的另一较佳实施例中，如图2所示的，自动泊车过程中的控制步骤为：

行车电脑接收控制指令，控制方向盘转动目标转角，判断是否换档，若为否，则继续调整方向盘的目标转角；

若为是，则判断目标档位是否为P档；若不是P挡，则发送刹车指令后发送切换目标档位指令，然后发送速度控制指令至车身底层控制单元，行车电脑继续接收控制指令；

若是P档，则发送刹车指令后发送切换P档指令，然后发送刹车指令，发送方向盘回正指令，车辆停车。

为了实现本发明的自动泊车方法，可以在行车电脑中建立通信数据处理模块、路径规划模块以及车辆控制模块，如图3所示。

通信数据处理模块：实时接收车辆位姿、状态以及各类传感器信息，例如，车辆档位、车速等状态信息，高精定位装置（包括高精定位、定向天线和地面基准站等）得到的车辆位姿信息等。该模块将接收的相应信息经过解析处理传递给上层模块用于路径规划和车身控制。同时，该模块接收各模块发送的车辆控制指令，进一步下发给车辆底层控制器，完成车辆自动驾驶控制。

路径规划模块：当车辆自动行驶到车位附近时，根据获得的车位信息以及车辆当前位姿信息，自动规划出停车的路径，通过获取的车辆位姿信息实时计算车身与泊车位的距离，进一步调整车辆姿态。同时将上述过程中相应的状态控制指令传递给车辆控制模块。

车辆控制模块：实时接收来自路径规划模块的车辆状态控制指令，并向通信数据处理模块发送控制指令，实现车辆控制功能。控制命令包含刹车踏板和油门踏板开度、方向盘转角以及档位信息。

为了更详尽的描述自动泊车方法，其具体的为：

A、通过高精定位装置事先测量并记录目标泊车位的四个顶点的定位信息和车位朝向角度，同时判断车辆当前位置与泊车位间的相对位置关系；泊车过程中预瞄点的相对位置如图4、图5所示，本泊车方法不仅适用于以上两种预瞄点选择方案（预瞄点的选取个数可选，三个及以上），车辆初始位置与车位间的相对关系可选，车辆初始位置可在泊车位左方如图4所示的，也可在泊车位右方如图5所示的，泊车过程中所涉及的所有预瞄点的位置信息均由车位信息计算得到。

B、行车电脑的通信数据处理模块不断从高精定位装置获得车身当前定位与航向信息，并向路径规划模块传递解析完成的实时车身位姿信息；

C、加载预先测量的泊车位信息，同时给定泊车过程的第一个预瞄点的位姿信息；

D、行车电脑的车辆控制模块接收到控制命令后，向车辆底层发送档位、油门、刹车和转向控制指令，使车辆自动行驶至车位前方的第一个预瞄点处停车；

E、当车辆停稳后，行车电脑的路径规划模块将根据第二个预瞄点实时规划路线使车辆行驶到该第二个预瞄点处，此时车辆在泊车位前方距离泊车位有足够的倒车距离，同时车量航向与车位朝向成一定的角度；

F、给定泊车过程的第三个预瞄点，路径规划模块继续规划倒车路线，车辆控制模块控制车辆倒车过程；路径规划模块根据车辆当前位置与泊车位左右两侧间的距离关系，实时调整车辆姿态，纠正偏差；当行驶到泊车位前方某一位置时停车判断车辆是否满足入库条件；条件符合继续步骤J，条件不符合返回执行步骤E；

J、车辆继续倒车入库，同时不断调整车身姿态，当行驶到第三个预瞄点位置时停车，此时判断当前位置是否满足停车条件；条件不满足则返回执行步骤E，条件满足则车辆挂P挡停车，自动泊车结束。

而且上述步骤C具体的还包括：该第一个预瞄点选择在泊车位前方稍近处，以便让车寻找到泊车位；路径规划模块接收到通信数据处理模块传递的车辆位姿信息，比较当前位姿与预瞄点的相对关系，规划出合理的路线，并向车辆控制模块传递相关控制指令。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (1)

1.一种自动泊车方法，特征在于，其包括：

开启自动泊车状态，行车电脑获取车辆位姿信息，然后加载预先测量的泊车位信息，判断车辆初始位置与泊车位的相对位置关系；根据判断结果发出前进指令使车辆到达第一个预瞄点处停车，然后再次发送前进指令使车辆到达第二个预瞄点处停车，行车电脑规划倒车入库去第三预瞄点的路径，发送倒车指令，倒车至泊车位前方某处停车，判断是否能倒入泊车位，若为是，车辆到达第三个预瞄点时驻车；若为否，行车电脑发送前进指令，调整车辆位姿使车辆重新行驶至第二个预瞄点处，停车重新规划去第三预瞄点的倒车路径，直至上述判断满足为是；具体步骤如下：

A、通过高精定位装置事先测量并记录目标泊车位的四个顶点的定位信息和车位朝向角度，同时判断车辆当前位置与泊车位间的相对位置关系；

B、行车电脑的通信数据处理模块不断从高精定位装置获得车身当前定位与航向信息，并向路径规划模块传递解析完成的实时车身位姿信息；

C、加载预先测量的泊车位信息，同时给定泊车过程的第一个预瞄点的位姿信息；

D、行车电脑的车辆控制模块接收到控制命令后，向车辆底层发送档位、油门、刹车和转向控制指令，使车辆自动行驶至车位前方的第一个预瞄点处停车；

E、当车辆停稳后，行车电脑的路径规划模块将根据第二个预瞄点实时规划路线使车辆行驶到该瞄点处，此时车辆在泊车位前方距离泊车位有足够的倒车距离，同时车量航向与车位朝向成一定的角度；

F、给定泊车过程的第三个预瞄点，路径规划模块继续规划倒车路线，车辆控制模块控制车辆相应倒车过程；路径规划模块根据车辆当前位置与泊车位左右两侧间的距离关系，实时调整车辆姿态，纠正偏差；当行驶到泊车位前方某一位置时停车判断车辆是否满足入库条件；条件符合继续步骤J，条件不符合返回执行步骤E；

J、车辆继续倒车入库，同时不断调整车身姿态，当行驶到第三个预瞄点位置时停车，此时判断当前位置是否满足停车条件；条件不满足则返回执行步骤E，条件满足则车辆挂P挡停车，自动泊车结束；

自动泊车过程中的控制步骤为：

行车电脑的车辆控制模块接收控制指令，控制方向盘转动目标转角，判断是否换档，若为否，则继续调整方向盘的目标转角；

若为是，则判断目标档位是否为P档；若不是P挡，则发送刹车指令后发送切换目标档位指令，然后发送速度控制指令至车身底层控制单元，行车电脑的车辆控制模块继续接收控制指令；

若是P档，则发送刹车指令后发送切换P档指令，待车辆为P档驻车状态时，发送松刹车指令，发送方向盘回正指令，车辆停车；

上述步骤C具体的还包括：该第一个预瞄点选择在泊车位前方稍近处，以便让车寻找到泊车位；路径规划模块接收到通信数据处理模块传递的车辆位姿信息，比较当前位姿与预瞄点的相对关系，规划出合理的路线，并向车辆控制模块传递相关控制指令。

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