无人车自动泊车引导系统的研究

发布时间：2017-10-06 01:08

  本文关键词：无人车自动泊车引导系统的研究

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【摘要】：近几年来,随着计算机科学技术和智能控制技术等高端前沿科技的发展,无人驾驶智能车技术变成了未来科技发展的一个重要方向。而自动泊车技术又是用于无人驾驶智能车研究的一个关键技术。无人车自动泊车引导系统是指当无人车需要进行泊车操作时,通过传感器对外界环境进行感知,采用特定的算法,规划出一条轨迹,并利用控制系统和执行装置来将无人车准确的停在目标车位中,而无需驾驶员进行手动操作。在本文中,根据无人车自动泊车引导系统最终要实现的功能,需要无人车具有环境感知能力、数据处理能力和精确的控制能力。本课题采用分块式独立结构将各个系统功能模块化,然后通过计算机控制系统将各个独立系统结合到一起,以实现对整个无人车自动泊车引导系统的控制。首先,介绍了无人车自动泊车引导系统每一部分的组成,并且介绍了各个系统的相关硬件需求。整个无人车自动泊车引导系统包括：传感器检测系统、计算机控制系统和决策输出系统,并且介绍了无人车自动泊车系统的整体控制原理。其次,根据无人车自动泊车引导系统对传感器的要求,设计搭建了一套超声波车位检测系统。详细介绍了超声波车位检测系统的工作原理,包括其硬件和软件的实现,利用超声波传感器对目标车位的空间大小进行了检测；再次,介绍了无人车自动泊车引导系统的控制策略。通过对无人车的运动学模型进行分析建立,规划了一条基于两段圆弧式泊车路径,并计算出自动泊车系统所需的最小泊车位空间,还对无人车的决策输出系统进行了设计搭建；最后,在VB语言环境下对无人车自动泊车引导系统的各个模块进行了测试实验,并对无人车自动泊车进行了实际验证。
【关键词】：无人驾驶智能车 自动泊车 超声波传感器 泊车路径
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6;TP273
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题研究的背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 国外研究现状10-13
• 1.2.2 国内研究现状13-15
• 1.3 本文主要研究内容及结构安排15-17
• 1.3.1 本文主要研究内容15-16
• 1.3.2 本文的结构安排16-17
• 2 无人车自动泊车引导系统的方案设计17-22
• 2.1 无人车自动泊车系统组成17
• 2.2 无人车自动泊车的系统要求17-18
• 2.3 自动泊车系统控制原理18-19
• 2.4 无人车自动泊车引导系统研究所用实验平台19-21
• 2.4.1 无人车主体19-20
• 2.4.2 车载主控计算机20-21
• 2.4.3 无人车传感器的选择21
• 2.5 本章小结21-22
• 3 超声波车位检测系统22-37
• 3.1 超声波测距原理22-23
• 3.2 超声波测距系统的搭建23-32
• 3.2.1 超声波传感器24-25
• 3.2.2 超声波测距系统的搭建25-31
• 3.2.3 数据的采集和处理31-32
• 3.2.4 超声波车位检测系统实现32
• 3.3 超声波传感器的安装32-34
• 3.3.1 超声波波束角32-33
• 3.3.2 超声波传感器安装位置的确定33-34
• 3.4 目标车位的检测34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 自动泊车系统的控制策略37-59
• 4.1 无人车运动学模型的建立37-39
• 4.1.1 阿克曼转向原理37-38
• 4.1.2 无人车的运动学方程的建立38-39
• 4.2 无人车自动泊车的路径规划39-46
• 4.2.1 自动泊车过程39-40
• 4.2.2 两种自动泊车方式40-42
• 4.2.3 两段圆弧式泊车42-43
• 4.2.4 自动泊车所需最小车位的计算43-46
• 4.3 决策输出系统的设计46-55
• 4.3.1 无人车速度控制系统46-50
• 4.3.2 无人车方向控制系统50-55
• 4.4 车身偏向角的测量55-58
• 4.5 本章小结58-59
• 5 无人车自动泊车实验结果及分析59-69
• 5.1 无人车软件平台59
• 5.2 超声波测距实验结果分析59-61
• 5.3 车位检测结果分析61-63
• 5.4 车速控制实验结果63-64
• 5.5 方向盘控制实验结果64-66
• 5.6 GPS数据采集实验66
• 5.7 无人车自动泊车验证66-67
• 5.8 本章小结67-69
• 6 总结与展望69-71
• 6.1 总结69
• 6.2 展望69-71
• 参考文献71-74
• 攻读硕士学位期间发表的论文74-75
• 致谢75-77

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本文编号：979850