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基于空间位置重构的自动泊车系统研究

林志杰  
【摘要】:自动泊车系统是智能汽车领域逐渐兴起的一个研究热点与难点。自动泊车辅助系统作为自动泊车系统的核心部分,可以帮助驾驶员在狭窄的泊车空间中寻找到合适的车位,并代替驾驶员操纵方向盘沿预定轨迹驶入车位,完成泊车全过程,增加了泊车过程的安全性与舒适性。 本文从理论分析到实车应用提出了一套完整的自动泊车辅助系统解决方案。该方案使用超声波测距传感器获取平行泊车位的空间信息,通过对超声波测距的硬件优化设计,得到准确的障碍物距离信息。并基于周边障碍物位置信息,采用泊车空间重构算法进行车辆环境准确定位。基于泊车路径的要求,将平行泊车过程分为五个步骤:泊车有效空间探测、泊车起始位置探测、第一拐点探测、第二拐点探测和泊车结束位置探测。最终实现车身周围环境重构与改进型最小半径泊车轨迹规划算法。 本研究针对1:10小车模型和实际的北斗星轿车进行了系统的仿真与实验。基于超声波测距方法,研制一套自动泊车系统的硬件和软件系统,并对实车的EPS系统进行升级改造。通过对自动泊车系统的测试表明,所设计的控制系统能够顺利的检测到停车泊位,准确发出操作提示,同时操纵转向系统沿最小半径法所计算的泊车轨迹倒入目标车位,达到自动泊车系统的设计要求。 该系统的最大特点是仅使用了一种空间感知传感器,即10个超声波探头,完成空间主要位置特征的重构,实现左右平行自动泊车的系统功能。同时,在系统中设计了声音和图像提示,使得泊车过程更加安全与可监测,为自动泊车和智能驾驶的推广提供理论依据和应用蓝本。


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