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CN106043282A - 一种用于车辆的全自动泊车系统及其控制方法 - Google Patents

一种用于车辆的全自动泊车系统及其控制方法 Download PDF

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CN106043282A CN201610606772.9A CN201610606772A CN106043282A CN 106043282 A CN106043282 A CN 106043282A CN 201610606772 A CN201610606772 A CN 201610606772A CN 106043282 A CN106043282 A CN 106043282A
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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的全自动泊车系统及其控制方法，涉及车辆技术领域。所述用于车辆的全自动泊车系统包括外部环境采集单元，用于采集所述车辆的周边环境信息；车辆运行状态获取单元，用于获取所述车辆的运行状态信息；和中央控制单元，用于根据所述车辆的周边环境信息与所述车辆的运行状态信息规划出泊车路径，控制电动助力转向系统和电子稳定系统及变速箱控制单元按照所述泊车路径完成全自动泊车。本发明还提供了相应的控制方法。本发明通过中央控制单元接收车辆周边环境信息与车辆的运行状态信息，同时根据上述信息规划出泊车路径以最终控制车辆自动完成泊车，有效降低了驾驶员参与的程度，真正在车辆泊车过程中解放了驾驶员的双手双脚。

Description

一种用于车辆的全自动泊车系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的全自动泊车系统及其控制方法。
背景技术
自动泊车技术就是不用人工干预，自动停车入位或自动从车位驶出的技术。
目前车辆的自动泊车技术在对车辆进行泊车时只能对车辆的方向盘进行自动控制，泊车过程中车速的控制则需要驾驶员操作油门踏板或制动踏板来实现，同时档位的切换也需要驾驶员操作换挡杆来实现。
因此，现有的泊车技术在很大程度上仍旧依赖于驾驶员的操作，在泊车过程中驾驶员的双手双脚并未得到彻底的解放。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种用于车辆的全自动泊车系统，该系统能够实现全自动泊车，驾驶员参与程度较低，能够有效解放泊车过程中驾驶员的双手双脚。
本发明一个进一步的目的是提供一种用于车辆的全自动泊车控制方法，所述控制方法应用于所述全自动泊车系统中，通过该方法，能够实现车辆的全自动泊车，有效解放泊车过程中驾驶员的双手双脚。
特别地，本发明提供了一种用于车辆的全自动泊车系统，用于控制车辆的电动助力转向系统、电子稳定系统和变速箱控制单元实现全自动泊车，包括：
外部环境采集单元，用于采集所述车辆的周边环境信息，其中，所述车辆的周边环境信息包括探测停车位信息，以及所述车辆周边的障碍物相对所述车辆的距离和角度信息；
车辆运行状态获取单元，用于获取所述车辆的运行状态信息；和
中央控制单元，用于根据所述车辆的周边环境信息与所述车辆的运行状态信息规划出泊车路径，控制所述电动助力转向系统、所述电子稳定系统和所述变速箱控制单元按照所述泊车路径完成全自动泊车。
进一步地，所述外部环境采集单元包括围绕所述车辆周身布置的多个雷达探头；
可选地，所述雷达探头的数量为12个且均匀的布置在所述车辆周身。
进一步地，所述外部环境采集单元还包括外界温度传感器，用于检测所述车辆的周围环境温度，以补偿所述多个雷达探头的灵敏度。
进一步地，所述车辆运行状态获取单元包括轮速传感器，用于获得所述车辆的速度信息和车轮运动方向信息；
转角传感器，用于获得所述车辆的方向盘转角信息；
位置传感器，用于获得所述车辆的档位信息；和
横摆角传感器，用于获得所述车辆的橫摆角信息。
进一步地，所述中央控制单元的泊车路径规划包括车速计算、停车距离计算、方向盘转角计算以及档位控制，以获目标车速、刹车距离、方向盘转角及目标档位，其中，所述方向盘转角输入所述电动助力转向系统，所述目标车速、所述刹车距离及所述目标档位输入所述电子稳定系统，所述电子稳定系统向车辆的变速箱控制单元输出所述目标档位，所述电子稳定系统向车辆的发动机控制单元输出扭矩请求。
进一步地，还包括人机交互界面，用于人机之间的信息交流；
可选地，还包括控制开关，所述控制开关设置在所述车辆的仪表板处，用于启动和关闭所述全自动泊车系统；
可选地，所述车辆运行状态获取单元还包括获取所述车辆的转向拨杆信息和手刹状态信息。
特别地，本发明还提供了一种应用于上述所述的用于车辆的全自动泊车系统的控制方法，包括以下步骤，
采集所述车辆的周边环境信息，其中，所述车辆的周边环境信息包括探测停车位信息，以及所述车辆周边的障碍物相对所述车辆的距离和角度信息；
获取所述车辆的运行状态信息；
根据所述车辆的周边环境信息与所述车辆的运行状态信息规划出泊车路径，控制所述电动助力转向系统和所述电子稳定系统按照所述泊车路径完成全自动泊车。
进一步地，在采集所述车辆的周边环境信息之前还包括开启所述全自动泊车系统，选择泊车方式，以及选择泊车侧的步骤；
在按照所述泊车路径完成全自动泊车之前，还包括提示驾驶员停车，以及将所述车辆的档位挂入P档，释放油门踏板和制动踏板，以及松开方向盘的步骤。
进一步地，在所述车辆自动泊车过程中，所述雷达探头实时探测所述车辆的周围障碍物状况，当探测到突然出现的障碍物时，所述中央控制单元触发所述车辆的紧急制动系统以实现紧急制动。
本发明的用于车辆的全自动泊车系统及其控制方法，通过中央控制单元接收车辆周边环境信息与车辆的运行状态信息，同时根据上述信息规划出泊车路径以最终控制车辆自动完成泊车，有效降低了驾驶员参与的程度，真正在车辆泊车过程中解放了驾驶员的双手双脚。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的用于车辆的全自动泊车系统的原理框图；
图2是根据本发明一个实施例的用于车辆的全自动泊车控制方法的工作流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的用于车辆的全自动泊车系统的原理框图。如图1所示，所述用于车辆的全自动泊车系统用于控制车辆的电动助力转向系统、电子稳定系统和变速箱控制单元实现全自动泊车，其一般性的可以包括外部环境采集单元10、车辆运行状态获取单元20和中央控制单元30，所述外部环境采集单元10用于采集所述车辆的周边环境信息，其中，所述车辆的周边环境信息包括探测停车位信息，以及所述车辆周边的障碍物相对所述车辆的距离和角度信息，所述车辆运行状态获取单元20用于获取所述车辆的运行状态信息，所述中央控制单元30用于根据所述车辆的周边环境信息与所述车辆的运行状态信息规划出泊车路径，控制所述电动助力转向系统、所述电子稳定系统和变速箱控制单元按照所述泊车路径完成全自动泊车。
通过上述设置，车辆就能够在无人参与的情况下实现全自动泊车，因而有效降低了驾驶员参与的程度，真正在车辆泊车过程中解放了驾驶员的双手双脚，同时全自动泊车的实现也避免了因驾驶员操作不当引起的车辆刮蹭和停车缓慢造成的短时交通拥堵情况的发生，有效提升了驾车体验。
具体的，所述外部环境采集单元10包括围绕所述车辆周身布置的多个雷达探头101，在这里，所述雷达探头101的数量为12个且均匀的布置在所述车辆周身。如此，便可以全方位地从车辆的各个角度探测到其周围的障碍物的信息，有效保证泊车的准确性与安全性。
进一步地，为保证所述雷达探头101探测的准确性，所述外部环境采集单元10还包括外界温度传感器102，用于检测所述车辆的周围环境温度，以补偿所述多个雷达探头101的灵敏度。如此，便可以校正所述雷达探头101探测的结果，有利于泊车的顺利进行。
具体的，所述车辆运行状态获取单元20包括轮速传感器201、转角传感器202、位置传感器203和横摆角传感器204，所述轮速传感器201用于获得所述车辆的速度信息和车辆的运动方向信息，所述转角传感器202用于获得所述车辆的方向盘转角信息，所述位置传感器203用于获得所述车辆的档位信息，所述横摆角传感器204用于获得所述车辆的橫摆角信息。
更具体的，在所述中央控制单元30接收所述车辆的周边环境信息与运行状态信息后，其会根据上述信息规划出泊车路径，可以包括车速计算、停车距离计算、方向盘转角计算以及档位控制，以获目标车速、刹车距离、方向盘转角及目标档位，其中，所述方向盘转角输入所述电动助力转向系统，所述目标车速、所述刹车距离及所述目标档位输入所述电子稳定系统，所述电子稳定系统向车辆的变速箱控制单元输出所述目标档位，所述电子稳定系统向车辆的发动机控制单元输出扭矩请求，如此，便可以顺利实现全自动泊车。
此外，在本发明一个实施例中，所述用于车辆的全自动泊车系统还可以包括人机交互界面，用于人机之间的信息交流，通过人机交互界面的信息交流，一方面驾驶员能够轻松得知车辆的泊车状态，另一方面，所述全自动泊车系统也能够将提示信息等方便地传送给驾驶员，有利于泊车的顺利进行。同时，所述用于车辆的全自动泊车系统还可以包括控制开关，所述控制开关设置在所述车辆的仪表板处，用于启动和关闭所述全自动泊车系统。
进一步地，在本发明一个实施例中，所述车辆运行状态获取单元20还可以包括获取所述车辆的转向拨杆信息和手刹状态信息。在车辆泊车过程中，转向拨杆信息表示车辆需要停泊的一侧，转向拨杆信息的得知有利于在车辆水平泊入/垂直泊入过程中，所述雷达探头101更有目的地在车辆停泊测寻找合适的停车位，也有利于在车辆水平泊出过程中，中央控制单元30得知车辆需要泊出的一侧，这大大提高了所述全自动泊车系统的工作效率。而手刹状态信息的设置，则有利于在车辆水平泊出过程中，所述中央控制单元30得知车辆的运行状态，有利于更好地控制车辆的自动泊出。
图2是根据本发明一个实施例的用于车辆的全自动泊车控制方法的工作流程图，如图2所示，所述用于车辆的全自动泊车控制方法可以包括以下步骤，
S100，采集所述车辆的周边环境信息，其中，所述车辆的周边环境信息包括探测停车位信息，以及所述车辆周边的障碍物相对所述车辆的距离和角度信息；
S200，获取所述车辆的运行状态信息；
S300，根据所述车辆的周边环境信息与所述车辆的运行状态信息规划出泊车路径，控制所述电动助力转向系统和所述电子稳定系统按照所述泊车路径完成全自动泊车。
具体的，在本发明一个实施例中，在S100之前，所述用于车辆的全自动泊车控制方法还包括开启所述全自动泊车系统，选择泊车方式，以及选择泊车侧的步骤，具体为，驾驶员手动操作控制开关以开启所述全自动泊车系统，此时，人机交互界面弹出泊车方式选择画面以供驾驶员选择，其中，所述泊车方式包括水平泊入、垂直泊入和水平泊出，驾驶员选择其中一种泊车方式，并使用转向拨杆以选择泊车侧。
进一步地，在S100之前，即在按照所述泊车路径完成全自动泊车之前，所述用于车辆的全自动泊车控制方法还包括提示驾驶员停车，以及将所述车辆的档位挂入P档，释放油门踏板和制动踏板，以及松开方向盘的步骤，具体可以分为两种情况，一种情况为驾驶员选择水平泊入与垂直泊入并选择泊车侧后，中央控制单元30自动控制雷达探头101搜索所述车辆的泊车侧的停车位，在搜索到停车位后，自动提示驾驶员停车并将车辆档位挂入P档，同时也自动提示驾驶员释放油门踏板和制动踏板，松开方向盘，此后开始进行全自动泊车；另一种情况为驾驶员选择水平泊出后，中央控制单元30首先提示驾驶员挂入P档，再通过所述人机交互界面自动提示驾驶员使用转向拨杆以选择泊车侧，最后自动提示驾驶员释放油门踏板和制动踏板，同时松开方向盘，此后开始进行全自动泊车。
此外，在所述车辆自动泊车过程中，所述雷达探头101实时探测所述车辆的周围障碍物状况，当探测到突然出现的障碍物时，所述中央控制单元30触发所述车辆的紧急制动系统以实现紧急制动。自动紧急制动的实现，无需驾驶员在遇到突发状况时踩踏制动踏板等，不仅解放了驾驶员的双手双脚，还在一定程度上解放了驾驶员绷紧的神经系统，有效提高了车辆的驾驶体验。
当然，在本发明一个实施例中，在步骤S300中，所述中央控制单元30不仅会根据规划出的路径进行自动泊车，同时也会根据所述雷达探头101实时探测的车辆与周围障碍物之间的距离实时自动调整泊车速度、方向盘转角和车辆挡位等，最终安全顺利的自动完成泊车过程，因此有效降低驾驶员参与的程度，真正释放了驾驶员泊车过程中的双手双脚。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种用于车辆的全自动泊车系统，用于控制车辆的电动助力转向系统、电子稳定系统和变速箱控制单元实现全自动泊车，包括：
外部环境采集单元，用于采集所述车辆的周边环境信息，其中，所述车辆的周边环境信息包括探测停车位信息，以及所述车辆周边的障碍物相对所述车辆的距离和角度信息；
车辆运行状态获取单元，用于获取所述车辆的运行状态信息；和
中央控制单元，用于根据所述车辆的周边环境信息与所述车辆的运行状态信息规划出泊车路径，控制所述电动助力转向系统和所述电子稳定系统及变速箱控制单元按照所述泊车路径完成全自动泊车。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的全自动泊车系统，其特征在于，所述外部环境采集单元包括围绕所述车辆周身布置的多个雷达探头；
可选地，所述雷达探头的数量为12个且均匀的布置在所述车辆周身。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的全自动泊车系统，其特征在于，所述外部环境采集单元还包括外界温度传感器，用于检测所述车辆的周围环境温度，以补偿所述多个雷达探头的灵敏度。
4.根据权利要求1或2所述的用于车辆的全自动泊车系统，其特征在于，所述车辆运行状态获取单元包括轮速传感器，用于获得所述车辆的速度信息和车轮运动方向信息；
转角传感器，用于获得所述车辆的方向盘转角信息；
位置传感器，用于获得所述车辆的档位信息；和
横摆角传感器，用于获得所述车辆的橫摆角信息。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于车辆的全自动泊车系统，其特征在于，所述中央控制单元的泊车路径规划包括车速计算、停车距离计算、方向盘转角计算以及档位控制，以获目标车速、刹车距离、方向盘转角及目标档位，其中，所述方向盘转角输入所述电动助力转向系统，所述目标车速、所述刹车距离及所述目标档位输入所述电子稳定系统，所述电子稳定系统向车辆的变速箱控制单元输出所述目标档位，所述电子稳定系统向车辆的发动机控制单元输出扭矩请求。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于车辆的全自动泊车系统，其特征在于，还包括人机交互界面，用于人机之间的信息交流；
可选地，还包括控制开关，所述控制开关设置在所述车辆的仪表板处，用于启动和关闭所述全自动泊车系统；
可选地，所述车辆运行状态获取单元还包括获取所述车辆的转向拨杆信息和手刹状态信息。
7.一种应用于权利要求1-6中任一项所述的用于车辆的全自动泊车系统的控制方法，包括以下步骤，
采集所述车辆的周边环境信息，其中，所述车辆的周边环境信息包括探测停车位信息，以及所述车辆周边的障碍物相对所述车辆的距离和角度信息；
获取所述车辆的运行状态信息；
根据所述车辆的周边环境信息与所述车辆的运行状态信息规划出泊车路径，控制所述电动助力转向系统和所述电子稳定系统按照所述泊车路径完成全自动泊车。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在采集所述车辆的周边环境信息之前还包括开启所述全自动泊车系统，选择泊车方式，以及选择泊车侧的步骤；
在按照所述泊车路径完成全自动泊车之前，还包括提示驾驶员停车，以及将所述车辆的档位挂入P档，释放油门踏板和制动踏板，以及松开方向盘的步骤。
9.根据权利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，在所述车辆自动泊车过程中，所述雷达探头实时探测所述车辆的周围障碍物状况，当探测到突然出现的障碍物时，所述中央控制单元触发所述车辆的紧急制动系统以实现紧急制动。
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