CN110371109B - 一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法 - Google Patents
一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,包括以下步骤:首先当公交车到站时,车牌识别摄像机在进站门口对进站公交车车牌进行识别;然后安装在车辆侧身的光电传感器开始工作,并且对应的检测车辆自动泊车初始位置的停靠点反光镜打开,当车身侧面的光电传感器检测到停靠点反光镜的位置时车辆停止;接着自动挂入倒挡,方向盘打死进行倒车,通过安装在公交车后部的毫米波雷达和超声波雷达对倒车路径上的障碍物进行检测,当车身旋转90度与车位平行时,通过车位识别摄像头对车位线进行识别,如果可以识别到完整车位并且无障碍物时,倒入车位,自动泊车完成,本发明实现了公交车进站后可以进行自动泊车,大大减轻了驾驶员的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种泊车方法,尤其是一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法。
背景技术
目前存在的自动泊车一般针对的大多都是小型乘用车,通过采用摄像头与超声波雷达相结合的方式来寻找确定车位,当车位寻找成功后,控制车辆倒车进行自动泊车,在公交车方面几乎没有自动泊车,由于大型公交车车体较长,很多长达十几米,所以所设泊车车位也比较长,应用在乘用车上的短距超声波雷达无法满足公交车车位较长的测距要求。同时公交车的运行属于点到点之间运行,只会在终点站或者起始站进行停靠,停靠地点比较固定,根据这些特点本文提出了一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,实现了公交车进站后可以进行自动泊车,大大减轻了驾驶员的劳动强度。
本发明提供了如下的技术方案:
一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,包括以下步骤:
S1:确定自动泊车初始位置和车位,
首先把公交车停在一个空地上,转动方向盘,使得车辆前轮相对车辆后轮转角为A,进行倒车,即可测量得到车辆前轮轴线中点的倒车转弯半径R,根据得出的半径R和公交车前后轴的距离L,可以计算出车位中心轴线到停靠点反光镜的横向距离Dr,当停靠点反光镜安装位置确定后,此车的车位中心轴线随之确定,其中,Dr=R+L,
车辆前轮对应在停靠点反光镜的安装处时,开始倒车,且车辆本体由平行于道路转为垂直于道路时停止倒车,此时测量道路边缘到车辆最后部的距离,可以得出车位距离道路边缘的最短纵向距离Ds,根据设计好的车位中心轴线的位置和最短纵向距离Ds就可以确定出停车位的位置;
S2:开始泊车时自动寻找公交车泊车初始位置,
在公交车停车场的进入口处安装车牌识别摄像机,当公交车到达终点站时,车牌识别摄像机用来识别到站的公交车,当识别成功时,其可将识别出的信号通过无线通讯设备传递到总控室,总控室内的控制***可以根据识别出的到达车辆,来发出相应的控制信号给停车固定点控制盒,当相对应的停车固定点控制盒接收到控制信号后会打开其相应的控制盒盖板来将对应在其内的停靠点反光镜裸露出来;
之后,车辆进入到站内道路,安装在车身靠近停靠点反光镜一侧的光电传感器开始通电,所述光电传感器安装在车身侧面,且与车辆前轮轴线中心处在同一平面中,当光电传感器发射出的光线打到停靠点反光镜上时接收到反射信号,此时对车辆进行制动停车,准备进入泊车初始状态;
S3:自动泊车,
车辆自动挂入倒挡,转动方向盘,使得车辆前轮相对车辆后轮转角为A,启动车辆倒车,且由于车辆后部安装有车位识别摄像头、24G毫米波雷达和分别安装在毫米波雷达两侧的两个超声波雷达,其中24G毫米波雷达安装在车辆后部中间位置,且用来对泊车路径上的远距离障碍物进行检测,其检测距离为2-20米,由于其工作原理在短距离检测时会出现致盲,无法对2米内的障碍物进行准确识别,因此在公交车后部两侧分别安装超声波雷达来对距离内的障碍物进行检测,通过24G毫米波雷达与超声波雷达相互补偿对车辆泊车路径进行全覆盖,车位识别摄像头安装在车辆后部顶侧,可以对车位的边界线进行识别,车内安装有图像处理设备,可用于对车位识别摄像头获取的图像信息进行处理,且在图像处理设备中还可以输出公交车倒车轨迹线,
在车辆倒车过程中,雷达时刻检测在泊车路径上是否有障碍物逼近,当检测到泊车路径上有障碍物时立即制动停车并通过报警器报警,当无障碍物时继续倒车,安装在公交车后部顶侧的车位识别摄像头时刻对车辆后部车位边线实时进行识别,当图像处理设备检测到虚拟倒车轨迹线进入到停车位两侧边界线以内,并且与两侧车位边界线相平行的时候停止倒车,然后打正方向盘,毫米波雷达和超声波雷达对车道内的障碍物进行检测,当未检测到障碍物时,车辆继续进行倒车,此时安装在车辆侧身的光电传感器开始通电工作,在车位旁边安装有与停靠点反光镜相同的泊车结束反光镜,当光电传感器检测到泊车结束停靠点处的泊车结束反光镜时,车辆停止,泊车结束。
优选的,所述S1和S3中在倒车前,转动方向盘,直至方向盘均为打死状态。
优选的,所述S1中的倒车速度为5km/h。
优选的,所述S1中车辆倒车使得车体转向90°,车辆转向前后两种状态下的前轮轴线交点即为车辆转弯的弧形圆心O,且通过测量圆心O到车辆前轮轴线中点的距离即为倒车转弯半径R。
优选的,所述S2中的光电传感器的检测距离为0-3米。
优选的,毫米波雷达的检测距离为2-20米。
优选的,还包括有与所述光电传感器、所述车位识别摄像头、所述毫米波雷达和所述超声波雷达通过电连接的传感器。
本发明的有益效果是:
1.通过24G毫米波雷达与超声波雷达进行相互补偿,确保了大型公交车对车位内障碍物的精准检测。
2.通过多传感器相互融合,即通过车位识别摄像头、光电传感器、超声波雷达和毫米波雷达的融合使用,实现了公交车进站后可以进行自动泊车,大大减轻了驾驶员的劳动强度。
3.本发明思路清晰简单,通过传感器间的相互搭配,满足了公交车自动泊车的要求,对公交车定点停车来说适应性较强。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是公交车定点泊车路线示意图;
图2是公交车泊车传感器安装位置;
图3是***工作流程图;
图中的标记:1为车位识别摄像头,2为光电传感器,3为超声波雷达,4为毫米波雷达,6为停靠点反光镜,7为车牌识别摄像机,8为泊车结束反光镜,9为车位中心轴线。
具体实施方式
结合图1至图3所示的一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,在本实施例中,包括以下步骤:
S1:确定自动泊车初始位置和车位,
首先把公交车停在一个空地上,打死方向盘,此时车辆前轮相对车辆后轮转角为A,开始倒车,即可测量获得车辆前轮轴线中点的倒车转弯半径R,根据得出的半径R和公交车前后轴的距离L,可以计算出车位中心轴线9到停靠点反光镜6的横向距离Dr,亦即自动泊车所需要的横向距离,当停靠点反光镜6安装位置确定后,此车的车位中心轴线9随之确定,其中,Dr=R+L,
车辆前轮对应在停靠点反光镜6的安装处时,开始倒车,且车辆本体由平行于道路转为垂直于道路时停止倒车,此时测量道路边缘到车辆最后部的距离,可以得出车位距离道路边缘的最短纵向距离Ds,亦即自动泊车所需要的纵向距离,根据设计好的车位中心轴线9的位置和最短纵向距离Ds就可以确定出停车位的位置;
S2:开始泊车时自动寻找公交车泊车初始位置,
在公交车停车场的进入口处安装车牌识别摄像机7,当公交车到达终点站时,车牌识别摄像机7用来识别到站的公交车,当识别成功时,其可将识别出的信号通过无线通讯设备传递到总控室,总控室内的控制***可以根据识别出的到达车辆,来发出相应的控制信号给停车固定点控制盒,当相对应的停车固定点控制盒接收到控制信号后会打开其相应的控制盒盖板来将对应在其内的停靠点反光镜6裸露出来;
之后,车辆进入到站内道路,安装在车身靠近停靠点反光镜6一侧的光电传感器2开始通电,光电传感器2安装在车身侧面,且与车辆前轮轴线中心处在同一平面中,当光电传感器2发射出的光线打到停靠点反光镜6上时接收到反射信号,此时对车辆进行制动停车,准备进入泊车初始状态;
S3:自动泊车,
上述进入泊车初始状态的车辆可挂入倒挡,打死方向盘,此时车辆前轮相对车辆后轮转角为A,且以5km/h的速度进行倒车,且由于车辆后部安装有车位识别摄像头、24G毫米波雷达4和分别安装在毫米波雷达4两侧的两个超声波雷达3,其中24G毫米波雷达4安装在车辆后部中间位置,且用来对泊车路径上的远距离障碍物进行检测,其检测距离为2-20米,由于其工作原理在短距离检测时会出现致盲,无法对2米内的障碍物进行准确识别,因此在公交车后部两侧分别安装超声波雷达3来对距离内的障碍物进行检测,通过24G毫米波雷达4与超声波雷达3相互补偿对车辆泊车路径进行全覆盖,车位识别摄像头1安装在车辆后部顶侧,可以对车位的边界线进行识别,车内安装有图像处理设备,可用于对车位识别摄像头1获取的图像信息进行处理,且在图像处理设备中还可以输出公交车倒车轨迹线,
在车辆倒车过程中,雷达时刻检测在泊车路径上是否有障碍物逼近,当检测到泊车路径上有障碍物时立即制动停车并通过报警器报警,当无障碍物时继续倒车,安装在公交车后部顶侧的车位识别摄像头1时刻对车辆后部车位边线实时进行识别,当图像处理设备检测到虚拟倒车轨迹线进入到停车位两侧边界线以内,并且与两侧车位边界线相平行的时候停止倒车,然后打正方向盘,毫米波雷达4和超声波雷达3对车道内的障碍物进行检测,当未检测到障碍物时,车辆继续进行倒车,此时安装在车辆侧身的光电传感器2开始通电工作,在车位旁边安装有与停靠点反光镜6相同的泊车结束反光镜8,当光电传感器2检测到泊车结束停靠点处的泊车结束反光镜8时,车辆停止,泊车结束。
所述S1和S3中在倒车前,转动方向盘,直至方向盘均为打死状态。
所述S1中的倒车速度为5km/h。
所述S1中车辆倒车使得车体转向90°,车辆转向前后两种状态下的前轮轴线交点即为车辆转弯的弧形圆心O,且通过测量圆心O到车辆前轮轴线中点的距离即为倒车转弯半径R。
所述S2中的光电传感器2的检测距离为0-3米。
毫米波雷达4的检测距离为2-20米。
还包括有与所述光电传感器2、所述车位识别摄像头、所述毫米波雷达4和所述超声波雷达3通过电连接的传感器
本发明的工作原理是:首先,当公交车到达终点站时,进站车牌识别摄像机7在进站门口对进站公交车车牌进行识别;然后,当识别到哪一辆公交车到达进入停车场行进道路时,安装在车辆侧身的光电传感器2,具体使用的是红外传感器开始工作,并且对应的检测车辆自动泊车初始位置的停靠点反光镜6打开,同时公交车沿站内道路自动慢速行驶,当车身侧面的光电传感器2检测到停靠点反光镜6的位置时车辆停止;接着自动挂入倒挡,方向盘打死进行倒车,通过安装在公交车后部的24G毫米波雷达和超声波雷达对倒车路径上的障碍物进行检测,当车身旋转90度与车位平行时,通过车位识别摄像头1对车位线进行识别,如果可以识别到完整车位并且24G毫米波雷达和超声波雷达在车位内检测不到障碍物时,公交继续自动垂直倒入车位内,当公交车加测到与后挡板距离为20厘米时,此时公交车进入到车位内,自动泊车完成。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:确定自动泊车初始位置和车位,
首先把公交车停在一个空地上,转动方向盘,使得车辆前轮相对车辆后轮转角为A,进行倒车,即可测量得到车辆前轮轴线中点的倒车转弯半径R,根据得出的半径R和公交车前后轴的距离L,可以计算出车位中心轴线到停靠点反光镜的横向距离Dr,当停靠点反光镜安装位置确定后,此车的车位中心轴线随之确定,其中,Dr=R+L,
车辆前轮对应在停靠点反光镜的安装处时,开始倒车,且车辆本体由平行于道路转为垂直于道路时停止倒车,此时测量道路边缘到车辆最后部的距离,可以得出车位距离道路边缘的最短纵向距离Ds,根据设计好的车位中心轴线的位置和最短纵向距离Ds就可以确定出停车位的位置;
S2:开始泊车时自动寻找公交车泊车初始位置,
在公交车停车场的进入口处安装车牌识别摄像机,当公交车到达终点站时,车牌识别摄像机用来识别到站的公交车,当识别成功时,其可将识别出的信号通过无线通讯设备传递到总控室,总控室内的控制***可以根据识别出的到达车辆,来发出相应的控制信号给停车固定点控制盒,当相对应的停车固定点控制盒接收到控制信号后会打开其相应的控制盒盖板来将对应在其内的停靠点反光镜裸露出来;
之后,车辆进入到站内道路,安装在车身靠近停靠点反光镜一侧的光电传感器开始通电,所述光电传感器安装在车身侧面,且与车辆前轮轴线中心处在同一平面中,当光电传感器发射出的光线打到停靠点反光镜上时接收到反射信号,此时对车辆进行制动停车,准备进入泊车初始状态;
S3:自动泊车,
车辆自动挂入倒挡,转动方向盘,使得车辆前轮相对车辆后轮转角为A,启动车辆倒车,且由于车辆后部安装有车位识别摄像头、毫米波雷达和分别安装在毫米波雷达两侧的两个超声波雷达,其中毫米波雷达安装在车辆后部中间位置,且用来对泊车路径上的远距离障碍物进行检测,车位识别摄像头安装在车辆后部顶侧,可以对车位的边界线进行识别,车内安装有图像处理设备,可用于对车位识别摄像头获取的图像信息进行处理,且在图像处理设备中还可以输出公交车倒车轨迹线,
当图像处理设备检测到虚拟倒车轨迹线进入到停车位两侧边界线以内,并且与两侧车位边界线相平行的时候停止倒车,然后打正方向盘,毫米波雷达和超声波雷达对车道内的障碍物进行检测,当未检测到障碍物时,车辆继续进行倒车,此时安装在车辆侧身的光电传感器开始通电工作,在车位旁边安装有与停靠点反光镜相同的泊车结束反光镜,当光电传感器检测到泊车结束停靠点处的泊车结束反光镜时,车辆停止,泊车结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,其特征在于,所述S1和S3中在倒车前,转动方向盘,直至方向盘均为打死状态。
3.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,其特征在于,所述S1中的倒车速度为5km/h。
4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,其特征在于,所述S1中车辆倒车使得车体转向90°,车辆转向前后两种状态下的前轮轴线交点即为车辆转弯的弧形圆心O,且通过测量圆心O到车辆前轮轴线中点的距离即为倒车转弯半径R。
5.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,其特征在于,所述S2中的光电传感器的检测距离为0-3米。
6.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,其特征在于,毫米波雷达的检测距离为2-20米。
7.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的电动公交车自动泊车方法,其特征在于,还包括有与所述光电传感器、所述车位识别摄像头、所述毫米波雷达和所述超声波雷达通过电连接的传感器。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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