基于超声波车位探测系统的自动泊车方法研究

摘要

自动泊车系统是一种使车辆自动驶入停车位的汽车电子系统，它通过环境感知传感器探测车辆周围环境找到合适的停车位，并确定车辆与停车位的相对位置，然后按照某种转向控制策略控制车辆转向，最终实现泊车。
　　 本文针对平行泊车和垂直泊车的工况，研究了自动泊车的超声波车位探测系统，提出了平行车位和垂直车位的超声探测方法。超声波车位探测系统是自动泊车系统的重要子系统，该子系统以实现自动泊车为目标，文章基于DSPTMS320F2812和超声波传感器设计了系统方案，编写了控制程序。
　　 在汽车低速行驶情况下，建立泊车系统坐标方程和低速倒车运动学模型，在此基础上研究基于两段圆弧的平行泊车路径规划方法并研究其约束条件和三点式垂直泊车路径规划方法并通过泊车起始区域划分得到最小转弯半径的路径规划泊车方法;在matlab/simulink环境下建立车辆运动学模型，完成不同起始位置的平行泊车和垂直泊车的路径规划仿真。
　　 以电动试验车为载体进行自动泊车实车试验，根据泊车路径规划的研究，建立泊车起始位置对应转向控制策略检索范围表，在实车试验时，试验车探测到车位后，以检索表提供的转向控制策略为基础完成自动泊车。
　　 本文在前人研究的基础上，在自动泊车系统中把车位探测系统提供的数据和泊车转向控制策略融在一起，并通过大量实车试验证明了自动泊车系统中超声波车位探测系统的功用、验证了以路径规划方法作为车辆自动泊车控制策略的可行性，泊车试验的成功，验证了转向控制策略的有效性。

目录

声明

摘要

致谢

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 自动泊车系统的基本原理

1．3 国内外发展现状

1．3．1 国外发展现状

1．3．2 国外先进自动泊车产品介绍

1．3．3 国内发展现状

1．4 本文的主要内容及意义

1．4．1 本文的主要内容

1．4．2 本文的研究意义

第二章 自动泊车超声波车位探测系统

2．1 概述

2．2 超声波探测基础

2．2．1 超声波测距的原理

2．2．2 超声波传感器的选用

2．3 超声波车位探测系统的设计

2．3．1 超声波车位探测系统总体构想

2．3．2 超声波车位探测系统硬件实现

2．3．3 超声波车位探测系统软件实现

2．3．4 超声波车位探测方法

2．3．5 系统直线测距精度检验以及安装传感器安装高度修正

2．4 小结

第三章 自动泊车转向控制策略

3．1 概述

3．2 基于路径规划的自动泊车控制策略

3．2．1 路径规划的概述

3．2．2 汽车倒车运动学建模

3．3 平行泊车路径规划

3．3．1 基于两段圆弧的平行泊车路径规划方法

3．3．2 平行泊车约束空间分析

3．4 垂直泊车路径规划

3．4．1 泊车起始区

3．4．2 垂直泊车路径规划

3．4．3 垂直泊车的可能性碰撞分析

3．4．4 最小转弯半径垂直泊车路径规划

3．5 泊车路径规划的仿真

3．5．1 车辆运动学模型的Simulink建模

3．5．2 仿真结果

3．6 路径规划方法的实际运用

3．7 小结

第四章 自动泊车实车试验

4．1 概述

4．2 试验方案

4．2．1 泊车环境建立

4．2．2 试验车辆参数

4．2．3 试验过程

4．3 试验结果分析

4．3．1 定义泊车成功的标准

4．3．2 试验结果分析

4．4 试验总结

第五章 全文总结与展望

5．1 工作总结

5．2 研究展望

参考文献

攻读硕士期间发表论文