[發明專利]一種無線自動泊車系統及方法

有效

• 申請號: 201710212319.4
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN106875736B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 葉浩;江浩斌;馬世典;王俊嫻;華一丁
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G08G1/14
• 分類號: G08G1/14;G08G1/16;B60W30/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 羅敏

1.一種無線自動泊車系統，其特征在于包括環境感知系統、基站和車輛控制系統；所述環境感知系統安裝在停車場內，包括攝像頭、圖像處理模塊、信息處理模塊、路徑規劃模塊和存儲模塊；其中，攝像頭用于拍攝車庫圖像，輸出端與圖像處理模塊相連；圖像處理模塊輸入端與攝像頭相連，輸出端與路徑規劃模塊和存儲模塊相連，用于從停車區域圖像中提取待泊車輛的第一部分狀態信息并發送給路徑規劃模塊和存儲模塊，同時將整個泊車過程中攝像頭拍攝的圖像發送到存儲模塊；信息處理模塊與基站雙向相連，輸出端與路徑規劃模塊和存儲模塊相連，用于接收基站發來的待泊車輛第二部分狀態信息，制定控制策略，并將車輛第二部分狀態信息及控制策略發送到存儲模塊；路徑規劃模塊與存儲模塊雙向連接，輸出端與基站相連，用于根據車輛安全外框、車輛第一部分狀態信息、車輛第二部分狀態信息和停車區域環境信息進行路徑規劃，根據規劃的路徑得出最佳泊車方案并發送存儲模塊，同時通過基站和無線通信模塊發送給車輛控制器；存儲模塊用于存儲停車區域環境信息、泊車過程中圖像處理模塊發送過來的信息、路徑規劃模塊發送過來的信息和信息處理模塊發送過來的信息；所述基站安裝在停車場內，用于環境感知系統和車輛控制系統之間的通信，基站與環境感知系統通過數據線連接，基站與車輛控制系統無線連接；所述車輛控制系統安裝在汽車上，包括車輛控制器、傳感器模塊、無線通信模塊和顯示屏；其中，無線通信模塊用于實現車輛控制器和基站之間的無線通信；顯示屏用于顯示泊車過程中的提示信息；傳感器模塊包含輪速傳感器和方向盤轉角傳感器，輪速傳感器用于采集車速，方向盤轉角傳感器用于采集方向盤轉角；車輛控制器包含數據處理單元和控制單元，數據處理單元用于處理來自于傳感器模塊的輪速和前輪轉角信息，并通過無線通信模塊發送給基站，控制單元用于根據環境感知系統發來的輪速和前輪轉角控制信息，控制車輛完成泊車；

所述待泊車輛的第一部分狀態信息包括車身上的二維碼、位置和航向角；所述待泊車輛的第二部分狀態信息包括輪速、前輪轉角、軸距、車身外框幾何尺寸、車身上的二維碼和駕駛員的命令；所述控制策略包括是否允許泊車、是否允許路徑規劃模塊規劃路徑和是否允許路徑規劃模塊對車輛進行接管；所述車輛安全外框是在車身外框幾何尺寸的基礎上，向外擴大一個安全距離建立的區域；所述停車區域環境信息是預先設定的停車區域的障礙物和停車位對應的坐標范圍；

所述無線自動泊車系統基于以下方法實現：

1)初始化無線自動泊車系統，包括如下步驟：

1.1)標定停車區域，安裝攝像頭，其中攝像頭的拍攝范圍要覆蓋停車區域；

1.2)在停車區域內以停車區域中心為坐標原點建立世界坐標系，標定攝像機拍攝到的圖像的每一個像素點對應的實際坐標；

1.3)標定停車區域環境信息，采集停車區域內的所有障礙物及停車位對應的實際坐標范圍，并保存在存儲模塊中；

1.4)在車身上畫兩個二維碼，第一個二維碼在汽車前軸中心正上方，第二個二維碼在汽車后軸中心正上方，用于圖像處理模塊識別汽車并確定汽車的位置和航向角；

2)準備泊車，駕駛員將車開到停車區域，按下車內自動泊車開關，車輛控制系統將車輛狀態信息發送給環境感知系統并向環境感知系統發送泊車請求信號；

3)環境感知系統判斷是否有空的停車位，如有空的停車位轉步驟4)，否則，拒絕泊車請求；

4)識別待泊車輛，利用信息處理模塊接收的待泊車輛二維碼與圖像處理模塊提取的待泊車輛二維碼進行匹配，若匹配成功轉步驟5)，否則拒絕泊車請求；

5)路徑規劃，包括如下步驟：

5.1)環境感知系統在車身外框幾何尺寸的基礎上，向外擴大一個安全距離建立車輛安全外框；安全外框用于限制車輛在行駛過程中與障礙物距離；

5.2)環境感知系統根據車身安全外框范圍對應的坐標、車輛航向角、停車區域內的障礙物和其他待泊車輛信息為車輛尋找最佳泊車位，進行路徑規劃，并進一步制定泊車方案；

6)接管車輛，環境感知系統向汽車向車輛發送接管請求；

7)駕駛員同意接管，轉下一步，否則轉步驟9)；

8)環境感知系統控制車輛進行泊車，在泊車過程中，車輛實時向環境感知系統發送輪速和前輪轉角，以便于環境感知系統實時修正控制誤差；

9)泊車結束，車輛停入車位后，環境感知系統向汽車發送泊車完成信號，駕駛員確認泊車完成，車輛切斷與中央處理系統的通信。