全自动泊车系统的车位智能识别与泊车路径跟踪控制

发布时间：2021-04-27 00:15

　　全自动泊车系统作为智能汽车和无人驾驶汽车的重要组成部件之一,具有广泛的应用前景,是当前汽车智能化技术领域的研究热点。目前已在汽车上使用的自动泊车系统大多为半自动辅助泊车系统,泊车控制器仅控制方向盘转动,需要驾驶员控制车速和变速器档位切换（前进和后退）,在泊车过程中由于驾驶员的介入导致车速与方向盘难以协调控制,泊车效果的稳定性和可控性较差。此外,现有的辅助泊车系统主要依靠单一传感器来探测停车位,探测精度不高,能够辨识的停车位场景类型较少。针对这些问题,本文研究了基于图像传感器和超声波雷达数据融合的全自动泊车系统的有效车位智能辨识与泊车路径跟踪控制算法,从环境感知雷达、停车位智能探测、泊车路径规划和跟踪控制及全自动泊车系统架构设计等方面进行了研究。首先,分析了环境感知传感器的功能原理和标定方法。分析了各种环境感知传感器的功能特性,介绍了本文所用的超声波雷达和鱼眼镜头的工作原理,并研究了环视摄像头的安装和标定方法。其次,提出了基于多传感器数据融合的有效车位高精度智能辨识方法。对城市道路和停车场的不同类型的泊车位进行了深入分析,并在此基础上选择了最常见的水平和垂直泊车位进行建模,通过超声波雷达... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外自动泊车系统研究现状
        1.2.2 国内自动泊车系统研究现状
        1.2.3 自动泊车技术应用情况
        1.2.4 自动泊车技术需研究的主要问题分析
    1.3 本文的研究内容及结构安排
第二章 环境感知传感器原理及分析
    2.1 引言
    2.2 超声波雷达
        2.2.1 超声波雷达构造
        2.2.2 超声波主控芯片介绍
        2.2.3 超声波测距原理
    2.3 环视摄像头
        2.3.1 鱼眼镜头功能概述
        2.3.2 摄像头工作原理
        2.3.3 环视摄像头标定
    2.4 本章小结
第三章 基于多传感器数据融合的有效车位高精度辨识方法
    3.1 引言
    3.2 泊车场景分析
    3.3 车位类型建模
    3.4 基于超声波雷达与视觉数据融合的有效车位几何特征检测
    3.5 疑似障碍物及车辆朝向辨识
    3.6 基于多层次数据融合的有效车位辨识
        3.6.1 隶属度函数
        3.6.2 模糊规则
        3.6.3 解模糊
    3.7 仿真实验及结果分析
    3.8 本章小结
第四章 基于MPC的自动泊车路径跟踪控制算法
    4.1 模型预测控制的原理
    4.2 泊车路径规划及仿真
        4.2.1 车辆运动学模型
        4.2.2 泊车路径规划
        4.2.3 泊车路径仿真
    4.3 全自动泊车系统MPC控制器设计
        4.3.1 车辆运动学模型离散化
        4.3.2 车辆未来状态动态预测
        4.3.3 基于软约束二次规划的控制增量优化求解
    4.4 自动泊车路径跟踪仿真及结果分析
    4.5 本章小结
第五章 自动泊车系统设计及功能验证
    5.1 全自动泊车系统架构
    5.2 车载通信设计
        5.2.1 CAN总线通信协议
        5.2.2 环视系统和泊车控制模块数据交互设计
    5.3 有效车位辨识试验
        5.3.1 有效车位辨识试验设计
        5.3.2 有效车位辨识试验结果及分析
    5.4 泊车入库试验
        5.4.1 泊车入库试验设计
        5.4.2 泊车入库试验结果及分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目及学术成果



本文编号：3162390