汽车智能泊车技术探析论文

1摘要主要讨论了作为无人驾驶智能汽车必备的重要功能之一的车辆自动泊车系统的总体构架，着重研究了其中用于识别泊车住环境、作为整个系统信息输入端的感知导航系统（基于双习视觉和陀螺仪）及根据所采集的信息判断环境空间大小并生成适当泊车路径的路径生成系统（基于路径规划）。Focusedonintelligentunmannedvehiclesasanessentialkeyfunctionsofautomaticvehicleparkingsystem'soverallarchitecture,focusedonthelivingenvironmentwhichisusedtoidentifyparking,Systemasawhole,theperceptionofinformationinputnavigationsystem(basedonvisuallearningandtwo-gyro)andaccordingtotheinformationcollectedtodeterminethesizeoftheenvironmentandgeneratetheappropriateparkingspacepathofthepathgenerationsystem(basedonpathplanning).关键字：智能、泊车2汽车智能泊车技术探析一、智能泊车技术定义与意义所谓智能泊车技术就是：全车360度都有摄像头，当你选择倒车时屏幕影像上就会出现个方框，就是你停车的位置了，当方框变绿，你就可以点确认，双手离开方向盘，三秒后系统将车挂入倒挡，并自动转向，帮你停车。该系统利用先进的后视摄像头和高级算法来计算倒车轨迹，系统首先辅助测量停车位可用空间，确定是否可以容纳本汽车，然后引导驾驶者完成泊车操作。泊车过程中，系统为驾驶者按步骤提供听觉指示，同时在车内显示屏上显示指示信息。操作者只要按照系统提示的操作，非常轻松地就可以准确完成泊车入位。以平行泊车为例，从发现车位，到完全停好，驾驶员按照系统的提示，只需要打两次方向盘就可以把车停好。与同类辅助停车系统相比，该系统无需超声波传感器，减少了系统需要的电子部件，进一步降低了成本，使原来仅应用于高端车型的智能泊车辅助系统有可能在中、低端车型上得到应用。停车是驾驶员每天必做的事情。我们把车开到一个停车位旁边，然后开始嘀咕：车位够大吗？可以不碰到其他车的同时把我的车塞进去吗？对于新手来说，这确实是个头疼的事情。作为德尔福电子与安全事业部的项目经理，马光林先在公司内部做了一个调查问卷，询问同事们在平时开车当中会不会遇到停车困难，而调查结果显示，大部分人会遇到或者是偶尔遇到停车困难，其中一半以上的人说，如果有一种泊车辅助系统来帮助他们泊车，会使他们的驾驶更加轻松。愿望的有趣之处在于，很多时候可以成为现实。德尔福智能泊车辅助系统采用后视摄像头和智能处理器，使泊车更加方便。跟一般后视广角摄像头不同，德尔福后视摄像头可以把广角图像进行校正，从而变成自然的图像，然后显示到显示屏上，这样图象显示很自然，距离感更加真实。系统可以辅助测出停车位的空间是否足够容纳所要停泊的车辆，通过发出听觉和视觉指示，指导驾驶员进行平行泊车操作或斜角泊车操作。车辆进行平行泊车的过程并不复杂，但为什么简单的过程还会有人在泊车当中遇到困难呢？德尔福认为原因主要在于，虽然过程都了解，但是很多人不知道什么时候该打方向盘，方向盘的角度要打多大，如果这点没有把握好就会在泊车过程当中遇到困难。当方向盘打的太大、太早的时候，车头可能会与前方的车辆相撞，而当方向盘打的太慢、太小的时候，可能出现的结果或者是倒进去会跟后面的车辆碰撞，或者是不能停到正确的停车位。找到问题所在之后，德尔福提出一个全新的解决方案，只要用户在车辆装置一个后视摄像镜头，车辆提供方向盘转角信息，与德尔福泊车模块结合，就可以得到一个全新的智能泊车辅助系统。首先系统会帮汽车计算这个车位是否适合停车，如果可以停车，停车位会显示为绿色。当要进行泊车时，首先需要把车开到斜前方的相应位置，然后打方向盘至最大，等到停车位显示为绿色的时候方向盘可以停下来。下一步，方向盘不动，车慢慢往后倒，这个时候3屏幕上会有一个弧线显示，当这个弧线与路肩相切的时候，车子要停下来，然后再打方向盘至最大，这个时候屏幕上会有动态和静态的指示线出来，然后继续往后倒。当静态指示线跟后面车辆平行的时候，车停下来，方向盘打正，车子就可以一把平行泊车。垂直泊车更简单。当进入垂直泊车模式后，会有两个曲线显示出来。首先把指示线对齐停车位后，方向盘打到最大，当有静态、动态指示线出现时车就开始往后倒。当静态指示线平行于停车位的时候方向盘打过来继续往后倒，到合适的位置停下来，垂直泊车也就结束了。智能泊车系统,可以使汽车智能地以正确的停靠位泊车二、工作原理启动智能泊车操纵键，遍布车辆周围的雷达探头测量自身与周围物体之间的距离和角度，然后通过车载电脑计算出操作流程配合车速调整方向盘的转动，使得车辆能够自主驶入泊车位。也可以通过操纵键临时终止泊车过程。三、智能泊车结构与停车步骤：（一）、结构1.智能泊车操作开关2.倒车雷达（8个）3.智能变速器4.车速传感器5.转向系统6.制动系统7.执行机构采用协议CAN简化网络结构，节约成本传输速率适中多主系统，增加节点运用CAN总线技术CAN采用多主工作方式，节点之间不分主从，但节点之间有优先级之分，根据实时要求将模块进行优先级划分。（二）、步骤（1）通过传感器系统感知环境信息（2）根据传感器系统的信息得出有效车位信息、车辆相对位置、从而决策泊车初始位置（3）电子控制单元根据传感器信息实时进行环境建模，生成车辆路径，控制车辆无碰撞的自动运动到泊车位四、智能泊车优点：（1）一定程度提高停车的便捷性。（2）入位时能一把进入，省了多打方向的麻烦。（3）显示了汽车在电子技术的成就。（4）将来会成为一大卖点。4（5）使“入门级”驾驶员轻松解决城市生活中遇到停车的困扰，只需轻轻按下启动按钮、坐定、放松，控制车速，其他一切即可智能完成。减少了刮蹭、停车缓慢引起的短时交通堵塞等情况。五、目前国内外停车场主要类型（一）、机械式停车场机械式停车场是国内停车场主要的一种，机械式停车场是指停车场完全由机械停车设备如曳引驱动机、导向轮、载车板、横移装置、控制柜、召唤操作盘、升降回转装置、搬运器等构成。分为升降横移类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、垂直升降类、简单升降类等类型。因其停车方式多样独特，具有很强的应用性。它的主要优点有占地面积小，选型多样、可具体结合场地特点设计，也可与其他方式相结合来实施，自动化程度高，操作使用方便，管理和维护也较为容易，具有定量存车的特点。（二）、平面停车场系统智能停车场系统平面停车场系统因其主要采取感应式IC卡读卡方式，所以也叫感应式停车场系统。目前我国的停车场仍是以平面停车场为主，一般建于建筑物的地下层，也5有不少以公共区域如广场、道路边等作为停车场，其次就是酒店、企事业、工厂等单位自己规划设计的停车场。（三）、智能立体停车库智能立体停车库系统又叫垂直升降式停车系统或电梯式立体停车库系统。它是集设备、操作、安全、监控、维护、管理为一体的智能化系统，触摸屏式的人机界面，操作和使用也极为方便，具备智能化管理及收费系统。其高度的智能检测和完善的服务体系可实现零也障运行。它最大的特点就是独创的分时控制功能，实现分时段、分层停车控制，有效提高车位利用率。通过键盘密码和IC卡即可实现汽车存取、收费的过程，操作简单、存取方便；并且可以与城市停车收费系统连接，可实现全市停车收费一卡通，并可加装监视系统与小区联网。另一种模块化智能型立体车库也开始趋于成熟，不仅实现了全模块化设计，采用了智能控制技术，更是充分利用了太阳能技术、能量蓄积(节能)技术。模块化智能型立体车库不再是一个整体建筑，它由独立的模块组合而成，如停车位、升降装置、智能载车器等分散的零部件，修建时只要像搭积木一样把各个零部件组装起来，就成了一个标准的立体车库，具有节省时间、成本低等优点。（四）、遥控停车场管理系统智能停车场系统遥控停车场管理系统的特点是不受停车位置及方向限制，只要在遥控距离内即可控制开门及抬杆。遥控器携带方便、价格便宜，安装简单。其主要原理是在栏杆机控制箱及电动门控制器安装遥控接收卡及存储器卡，在使用时，只要遥控器的密码正确即可对系统进行控制。其产品经历了由拨码式到脉冲式再到循环式的发展过程，目前已日趋成熟。遥控停车场管理系统被广泛用于欧洲许多停车场及私人住宅。六、智能停车场收费系统的特点（一）、严格的收费管理系统对于目前的人工现金收费方式，不仅劳动强度大、效率低，而且很容易在财务上造成很大的漏洞和现金流失。采用IC卡收费管理系统，因收费都经电脑确认、统计与记录，避免了失误和作弊等现象，能有效地保障车场投资者的利益。（二）、防伪性能高因为IC卡保密性极高，它的加密功能一般电脑花上十年的时间也解不了，也无法进行仿造，从根本上保证了系统的可信度与可行性。（三）、高度安全稳健的管理在采取人工发卡、收卡的地方因疏漏而又没有随时记录可查，丢车或谎报丢车现象时有发生，给停车场管理带来许多不便，也给停车场带来了经济损失。而采用电脑收费管理6系统后，因各种类型的卡在电脑中都有相关资料的详细记录；月租卡和储值卡丢失后可以及时补办；时租卡丢失也可随时检索，及时处理。同时系统配有图像对比功能。各类停车卡均有车牌号码存档，一卡专用，保证停放车辆的安全。当读卡控制器检测到车辆出现时，计算机自动调出此牌号与出场时牌照识别系统再次识别的牌号比较，在计算机的屏幕上实时显示各出人口车辆的卡号、状态、时间和车主的信息等。如果车牌不对，电脑随时提示，并发出警告，不得离场，等有关人员进行现场处理。（四）、可靠的耐用性无源的非接触式IC卡，卡内一般是线圈作数据传递和接收能源用，且全部密封，所以具有防尘和防水功能。它不用磁头读写，避免了磨损磁带、受干扰或因磁头积尘而失效的现象，一般可使用10万次以上。（五）非接触式IC卡技术领先非接触式IC卡是将电磁技术、射频技术、计算机技术、代码识别技术综合应用的技术成果，具有极好的防水、防污、防油、防腐蚀、防静电破坏和防扭曲等特性。（六）、树立良好的企业形象良好的企业形象是企业无价的无形资产，智能停车场系统现代化的高科技产品的使用无疑会提高企业的物业管理形象和知名度，采用电脑收费管理系统，无论从产品的造型方面，还是整套系统所带来的先进性及管理的科学性，都将给物业管理树立起良好的形象，使企业步人良性循环，不断开拓进取，成为科学管理的楷模。七、智能停车场系统的设备组成智能停车场主要由人口、出口和中心管理三大部分组成。（一）、入口部分人口部分主要由感应式IC卡读写器、IC卡出卡机、对讲分机、摄像机、车辆感应器、车位检测器、入口控制板、全自动路闸、车辆检测线圈和车位显示屏等组成。（二）、出口部分出口部分主要由内含感应式IC卡读写器、摄像机、对讲分机、出口控制板、全自动路闸、车辆检测线圈和汽车影像对比系统组成。（三）、管理中心管理中心由收费管理电脑、监视器、硬盘录像机、报表打印机、停车场管理收费机和系统软件组成。7八、智能停车场的系统构成1.车位显示系统：整个智能停车场系统是一个全电脑管理系统，它需要实时检测各车位情况，智能停车场系统为此可在每个车位设置一个检测器，通过信号处理器并入管理软件子系统，经管理软件分析后将当前的最佳停车车位给司机显示在车位显示屏上，同时车位提示灯开启并闪亮，提示司机在此停车。如果车位检测器检测到车库内已无空缺车位，则车位显示屏显示“车库满位”字样，出票机也显示“车库满位”字样，即不再允许车辆进库。2.防盗系统：防盗系统是一套在各个车位加装的高码位遥控器，它与车位检测器并行工作。当司机入库停好车后，操作遥控器便给车辆上码；当司机准备出库取车时，操作遥控器给车辆解码。如无解码取车，则报警系统工作并联动相关报警器或启动监视系统进行录像，防止车辆被盗。3.监视系统：监视系统由摄像机、控制器，监视器、录