[发明专利]一种自动泊车系统及车位识别方法

权利要求书

1.一种自动泊车系统，其特征在于：包括电动助力转向系统，传感器信号处理单元，超声波传感器和CAN总线上的车身信号、发动机信号、车速信息、变速箱信息、功能按钮和车辆显示模块；所述传感器信号处理单元通过硬线连接方式实时控制并接收所述超声波传感器的反射波信号，并转换成为相应的距离信号，通过CAN通讯的方式发送给所述电动助力转向系统；

所述电动助力转向系统包括控制器，平行泊车位置探测模块，垂直泊车位置探测模块，泊车驶出位置探测模块，路径规划模块，平行泊车控制模块，垂直泊车控制模块，泊车驶出控制模块，状态机和转向执行电机；

所述平行泊车位置探测模块、所述垂直泊车位置探测模块或所述泊车驶出位置探测模块接收到所述距离信号，计算出对应的可用的平行泊车位置或垂直泊车位置或安全的泊车驶出位置；

所述路径规划模块根据所述电动助力转向系统的实时状态和能力，对泊车的轨迹进行规划，并且调用对应的所述平行泊车控制模块、所述垂直泊车控制模块或所述泊车驶出控制模块，经过所述状态机验证所述发动机信号、所述车速信息和所述变速箱信息后，由所述转向执行电机驱动所述电动助力转向系统实现转向动作；

所述平行泊车位置探测模块、所述垂直泊车位置探测模块或所述泊车驶出位置探测模块根据所述距离信号对于车辆周边的障碍物进行识别，由于所述超声波传感器的波束角的影响，所述超声波传感器探测的泊车位置宽度存在偏差，矩形泊车位置实际被探测出的形状为梯形，必须要通过修正算法对泊车位置宽度进行补偿，根据所述车速信息V和泊车位置侧所述超声波传感器的测量距离L，建立障碍物曲率：

根据判断值的大小，通过测试标定确定车速临界系数c_k数值，并且定义补偿系数ε：

ε＝ρ×c_k；

路径补偿值Δx与所述超声波传感器的波束角θ大小相关，考虑补偿系数得到路径补偿值：

Δx＝ε×L×tanθ。

2.根据权利要求1所述的自动泊车系统，其特征在于：所述超声波传感器包括左前超声波传感器、中前超声波传感器、右前超声波传感器、左侧超声波传感器、右侧超声波传感器、左后超声波传感器、中后超声波传感器和右后超声波传感器。

3.根据权利要求2所述的自动泊车系统，其特征在于：所述电动助力转向系统还包括路径控制模块。

4.根据权利要求3所述的自动泊车系统，其特征在于：所述控制器通过CAN总线或硬线的方式连接所述功能按钮。

5.一种权利要求4所述的自动泊车系统的车位识别方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)驾驶员通过所述功能按钮和所述车身信号发送泊车指令；

2)所述电动助力转向系统通过与所述功能按钮连接的所述控制器接收所述泊车指令，通过CAN总线激活所述传感器信号处理单元；

3)所述传感器信号处理单元对所述超声波传感器进行控制，并通过硬线连接方式实时采集所述超声波传感器的模拟信号，最后转化成数字的距离信号通过私有CAN发送给所述电动助力转向系统；

4)所述平行泊车位置探测模块、所述垂直泊车位置探测模块或所述泊车驶出位置探测模块接收到所述距离信号，计算出对应的可用的平行泊车位置或垂直泊车位置或安全的泊车驶出位置；

5)所述路径规划模块根据所述电动助力转向系统的实时状态和能力，对泊车的轨迹进行规划，并且调用对应的所述平行泊车控制模块、所述垂直泊车控制模块或所述泊车驶出控制模块，经过所述状态机验证所述发动机信号、所述车速信息和所述变速箱信息后，由所述转向执行电机驱动所述电动助力转向系统实现转向动作；

6)以上泊车的动作及运行状态由所述电动助力转向系统发送给所述车辆显示模块；

在步骤4)中，所述平行泊车位置探测模块、所述垂直泊车位置探测模块或所述泊车驶出位置探测模块根据所述距离信号对于车辆周边的障碍物进行识别，由于所述超声波传感器的波束角的影响，所述超声波传感器探测的泊车位置宽度存在偏差，矩形泊车位置实际被探测出的形状为梯形，必须要通过修正算法对泊车位置宽度进行补偿，根据所述车速信息V和泊车位置侧所述超声波传感器的测量距离L，建立障碍物曲率：

根据判断值的大小，通过测试标定确定车速临界系数c_k数值，并且定义补偿系数ε：

ε＝ρ×c_k；

路径补偿值Δx与所述超声波传感器的波束角θ大小相关，考虑补偿系数得到路径补偿值：

Δx＝ε×L×tanθ。