[发明专利]一种基于超声波雷达的含柱体障碍物车位的自动泊车方法

说明书

本发明公开了一种基于超声波雷达的含柱体障碍物车位的自动泊车方法，涉及超声波泊车技术领域。本发明包括如下步骤：构造车辆在低速行驶工况下的运动学模型；车辆保持一定速度前行同时记录下回波点坐标，根据回波坐标确定是否存在可泊入车位；在倒车入库过程中，根据侧边雷达回波点坐标，拟合障碍物，并记录障碍物位置；当车辆在倒退时，计算障碍物到车辆边缘的最短距离及障碍物位置更新车位坐标。本发明通过超声波传感器准确识别包含柱体障碍物车位，获得障碍物车辆以及柱体障碍物坐标，并在倒车入库过程中实时跟踪障碍物位置，利用超声波传感器回波拟合障碍物并更新车位，避免车辆在自动入库的过程中发生碰撞，提高车辆自动泊车的成功率。

技术领域

本发明属于超声波泊车技术领域，特别是涉及一种基于超声波雷达的含柱体障碍物车位的自动泊车方法。

背景技术

搜索并识别车位是自动泊车的基础。但是在实际过程中，尤其是地下停车场，泊车环境复杂，车位之间常有圆柱、方柱等不易被超声波雷达识别的障碍物。超声波传感器存在波束角，当车载侧方位超声波雷达接近或离开障碍物时，存在回波跳变不稳定的情况，导致提前回波或者滞后回波，从而出现障碍物定位误差。当障碍物为方柱时，由于直角顶点的存在，超声波传感器常无法识别整个柱体，只能识别出柱体的一部分甚至无法识别。因此，由超声波传感器形成的车位识别常包含了柱体障碍物，在车辆自动泊入时，存在碰撞风险，经由距离计算警示模块，发出警告，并退出自动泊车，或需由驾驶员进行干预，降低用户体验。

目前基于超声波传感器的自动泊车系统都存在遇到复杂环境时常难以准确定位障碍物，尤其是在地下车库中，可泊入车位旁存在柱体障碍物时，常无法准确定位柱体障碍物，导致泊入过程存在碰撞风险，无法完成自动泊车任务。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超声波雷达的含柱体障碍物车位的自动泊车方法，通过超声波传感器准确识别包含柱体障碍物车位，获得障碍物车辆以及柱体障碍物坐标，并在倒车入库过程中实时跟踪障碍物位置，利用超声波传感器回波拟合障碍物并更新车位，解决了现有的超声波自动泊车难以准确定位障碍物、无法完成自动泊车任务的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于超声波雷达的含柱体障碍物车位的自动泊车方法，包括如下步骤：

步骤S1：构造车辆在低速行驶工况下的运动学模型，得出车辆特征点在空间坐标系下的行驶轨迹；

步骤S2：根据超声波传感器在车身上的几何位置，以及超声波传感器的回波长度，确定回波点在空间坐标系下的位置；

步骤S3：搜索车位,车辆保持一定速度前行，同时记录下回波点坐标，根据回波坐标确定是否存在可泊入车位；

步骤S4：障碍物拟合与聚类，在倒车入库过程中，根据侧边雷达回波点坐标，拟合障碍物，并记录障碍物位置；

步骤S5：当车辆在倒退时，实时更新障碍物到车辆的侧边距离预警；

步骤S6：计算障碍物到车辆边缘的最短距离及障碍物位置更新车位坐标。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S2中，当回波长度小于2000mm时，记录回波点坐标。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S4中，障碍物拟合与聚类的具体步骤如下：

步骤S41：计算并记录雷达回波点在全局坐标系下的坐标，当采集的回波点个数达到一定阈值时，根据回波点坐标分布特征，当其符合直线特征时，采用最小二乘法进行拟合；

步骤S42：对步骤S41中的障碍物进行聚类分析；

步骤S43：计算障碍物到车辆边缘的最短距离；

步骤S44：利用障碍物到车辆边缘的最短距离及障碍物更新车位坐标。