自动泊车路径规划及泊车位姿估计算法研究

发布时间：2020-06-18 00:29

【摘要】：自动泊车系统作为高级驾驶辅助系统的重要组成部分,能够帮助驾驶员快速安全地完成泊车入库的操作,既能够降低驾驶员泊车过程中的紧张程度,提高驾驶的舒适性,也能一定程度地降低泊车过程中发生的事故。本文主要从自动泊车运动学模型出发,讨论了泊车路径规划,泊车位姿估计,泊车系统的搭建与实车试验等内容。首先简要介绍了自动泊车系统在国内外的发展现状,分析了自动泊车系统工作原理,搭建运动学模型,并对模型进行了仿真分析。然后基于超声波探测原理以及关键点的运动轨迹,分析在面对不同类型车位的情况下,采取的不同路径规划以及其中的碰撞约束。选择“圆弧-直线-圆弧”的平行泊车路径规划策略,多步后退式的垂直泊车路径规划策略,“圆弧-直线”的斜列泊车路径规划策略。以斜列泊车路径规划为例,设计模糊控制器以及路径优化。其次,基于改进的无损卡尔曼滤波算法设计泊车位姿估计器,结合状态方程和观测方程预测得出最优值,对泊车过程中车辆的位姿进行估计,并通过仿真验证算法的准确性。最后,提出自动泊车方案,搭建试验平台,进行了超声波测距试验,车位识别试验,平行泊车实车试验以及斜列泊车实车试验。结果表明:自动泊车系统成功率高,验证了路径规划以及路径跟踪的实用性。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6
【图文】：

乘用车,行业,产量,驾驶员

图 1. 1 2007-2016 年国产乘用车全行业产量与销量变化 Production and sales changes of domestic passenger car industry in the past 2007-2years销量和保有量的上升代表了国内生产力和购买力的发展，但同时也题。一方面，车辆的增加给原有的城市交通带来了更大的负担，交为拥挤附带产生的污染成为了新的问题。另一方面，车辆数量急剧增了停车位的紧缺，并使得驾驶员在国内一二线城市停车时往往遇到难，即使有车位也很不容易安全泊入的问题，因为在泊车过程中，位线的限制，当驾驶员经验不足或者视线受到干扰时，停车将会成力的问题，而且容易与车位旁边车辆发生碰擦，甚至会碰到行人从发生。美国的大学中的交通研究所调查发现，在所有交通事故中，由于泊占近似一半的比例，而由于倒车不当在泊车事故中占据了大多数，～75%[1]，说明在手动泊车操作过程中，驾驶员容易出现各种各样的问今智能驾驶发展飞速的情况下，自动泊车系统代替驾驶员手动泊车

曲线,雪铁龙

e 曲线作为规划路径，Vorobieva H 则使用的是回旋曲线路径角度出发，提出了使用基于两步法逼近的分段式路Kardoss E 等也基于回旋曲线设计规划路径，同时设计了基]。在跟踪控制方面，Petrov P 等基于饱和控制实现快速转实车试验分别证明了控制策略的可行性[24]。 Park”泊车辅助系统，驾驶员按下车位探测按钮之后，系通过超声波传感器检测车位并确定自身位置，若车位识别规划，并控制 EPS 系统实现主动转向，在泊车过程中系统撞预警，有效提高了泊车的准确度和安全性[25]。自动泊车系统由以下部分组成：泊车按钮，侧方位雷达以换挡变速器，制动系统和电脑等。驾驶员首先开启泊车功位时按一次按钮，若面对垂直泊车车位则按两次，识别车车速，此外制动与换挡也由系统进行语音提示，驾驶员进车过程中对转向系统进行控制；面对垂直泊车车位时，驾进行多次制动和换向操作[26]。

【参考文献】