本发明属汽车自动驾驶泊车转向控制技术的一个领域。
背景技术：
在现实的情况下，路面上泊车一般都是侧方泊车或侧方停车。由于泊位在汽车的侧方，而且大多数的情况下泊位的前后都有汽车，所以理想的情况是汽车能水平侧向移入车位。然而几乎所有的汽车都不具水平侧向移动的能力，这给汽车的侧方泊车带来了一定的困难，特别是自动驾驶的汽车。为了使汽车产生侧向位移，现有技术只有采用车头先向车位外转向，然后倒车把车尾对着泊位先行进入，待车尾到位后再急打、大打方向盘让车头也移入泊位内。这种泊车方式需要车辆行驶“之”字的路线多次，不断的前进和倒车，还要避免与前后汽车的刮蹭，这就给自动驾驶汽车上的激光雷达等传感器的测量精度提出很高的要求，这样会大大增加自动驾驶汽车的成本和技术难度。同时，频繁急打、大打方向盘很容易造成转向系统的损伤和轮胎的磨损；另一方面，由于自动驾驶汽车需要前后挪动才能移入或移出泊位，因此泊位内必须要留有可供自动驾驶汽车前后挪动的空间，空间越大，泊车难度越低，但是，这样必然造成路面资源利用率的降低；侧方泊车是自动驾驶汽车操控中难度和风险较大的一个项目，它要求地图数据库和卫星定位装置有精确的路况和定位数据。同时要求激光雷达、测距装置等传感器对车位的大小和泊车时自动驾驶汽车相对于车位的位置和姿态等都要有精准的判断，对自动驾驶汽车的操控软件和硬件的控制更要精确无误。说它难，原因还在于现有的自动驾驶汽车的设计与非自动驾驶的汽车一样，都只有前方具转向功能，后方则不具的转向的能力。这样的现实，在泊车时对上述系统的定位和操控能力提出了很高的要求；为了使有限的路面尽可能多地提供泊位，现实中的汽车泊位的长度都设计得只比一辆汽车稍长。这么小的空间，要把自动驾驶汽车停泊位入内，又能在需要时可把自动驾驶汽车随时开出来的确不是一件容易的事。由于比汽车稍长的泊位内可供操作的空间非常小，所以泊车时随时都有刮蹭前后汽车的可能。同时这样的泊车方式对路面上的其他车辆的正常行驶影响较大。上述所有的问题都源于现有技术下的所有汽车包括自动驾驶汽车都无法实现横向侧移或非转向方横向侧移直接入位。
另一方面，外出时常常遇到这样的尴尬，先前泊在路边的汽车被后来泊在一起的前后汽车夹住，由于前后空间过小而无法前后挪动，被迫“坐车牢”。自动驾驶的汽车也不能例外，同样要等前或后车主开走汽车才能解困。如果这时自动驾驶汽车的非转向方能横向侧移，例如把车尾横向摆出车位，则能大大减小被迫“坐车牢”可能性，而且能大大降低侧方泊车和出位的操作难度。本发明正是为解决上述问题而生。
技术实现要素：
为了让自动驾驶汽车能实现非转向方的横向侧移，使它能轻松地实现侧方泊车或小半径掉头，本发明采取了如下技术措施：在自动驾驶的汽车上安装制动力分配控制装置、万向轮驱动装置和万向轮，制动力分配控制装置和万向轮驱动装置连接计算机，万向轮可在计算机和万向轮驱动装置的驱动下，把自动驾驶汽车的非转向方升起，使自动驾驶汽车的非转向轮离地；制动力分配控制装置连接制动力产生系统和转向轮上的制动装置，当需要泊车或掉头转向时，制动力分配控制装置可根据计算机的指令将来自制动力产生系统的制动力，分配给自动驾驶汽车上左右转向轮的其中一方的制动装置，并由制动力产生系统对这一方转向轮实施制动，另一方仍可驱动汽车运动从而实现自动驾驶汽车非转向方的横向侧移。
在上述技术方案的基础上，只要把万向轮更改为车轮（非万向轮），同时把车轮的中轴线方向垂直于自动驾驶汽车的非转向轮的中轴线方向，使自动驾驶汽车的非转向方同时具备横向移动的条件，同样可实现自动驾驶汽车非转向方的横向侧移。
现有技术下，自动驾驶的汽车的行走方式、行走机构和转向方式、转向机构等硬件方面与普通汽车并没有大的区别。这类汽车在泊车时，同样与普通汽车一样要靠前后挪动把车子停入泊位内；为了减小汽车泊位的长度节约路面，同时让自动驾驶的汽车能更轻松地实现侧方泊车或小半径掉头，本发明在自动驾驶的汽车上安装制动力分配控制装置、万向轮驱动装置和万向轮。制动力分配控制装置和万向轮驱动装置连接计算机等。这样做的好处是：万向轮可在计算机和万向轮驱动装置的控制下，把自动驾驶汽车的非转向方（后方）和非转向轮一同升起，使非转向轮离地。这时由万向轮承载自动驾驶汽车非转向方的重量，同时万向轮可让自动驾驶汽车的非转向方以任意方向移动，为自动驾驶汽车的横向侧移创造了必要的条件。当需要泊车或小半径转向掉头时，计算机根据泊位或转向掉头的方向通过制动力分配控制装置把来自制动力产生系统的制动力分配给左方或右方转向轮上的制动装置，使对应的一方转向轮进入制动的状态，另一方转向轮则仍可驱动自动驾驶汽车运动。结果是自动驾驶汽车能以被制动的转向轮为圆心原地打转，实现了自动驾驶汽车非转向方的横向侧移；由于被制动的转向轮到自动驾驶汽车的最后端的距离很短，所以这时“画”的圆（转变半径）很小，因此特别适合自动驾驶汽车的泊车。这种直接入位的泊车方式，由于它无须前后挪动，所以泊位无须预留自动驾驶汽车前后挪动的空间。它大大降低了自动驾驶汽车侧方泊车时对车位长度的要求。节约了宝贵路面资源，使有限的路面可停放更多的汽车。同时，由于本发明在自动驾驶汽车泊车时，只需自动驾驶汽车的非转向方横向侧移，可以使自动驾驶汽车在侧方泊车时无须复杂、高难度和高风险的前后挪动操作。只要泊位能容下自动驾驶汽车和车头能正确入位，车尾的入位根本上就是轻松的事；当自动驾驶的汽车要出位时，计算机只须改变行车方向（驱动轮的转向），其余的保持入位时的状态即可轻松离开泊位。它大大降低了侧方泊车的技术难度和与他车刮蹭的风险，同时也节约了路面。
附图说明
图1是自动驾驶汽车的辅助泊车系统部分结构示意图。
图2是装有辅助泊车系统的自动驾驶汽车实现侧方泊车前的示意图。
图3是装有辅助泊车系统的自动驾驶汽车车尾横向移动到位的示意图。
图中：连杆1、支座2、液压缸3、套4、万向轮5。
具体实施方式
本申请所述的制动力分配控制装置是指可根据计算机的指令，把制动力产生系统产生的制动力只分配给自动驾驶汽车左右其中一方转向轮（也是驱动轮）上的制动装置，使左右转向轮的其中一方处在制动的状态，另一方仍可驱动汽车运动的装置。能实现这一功能的制动力分配控制装置主要包括液压电磁阀、气压电磁阀或其他各种可电动先择动力传输方向或可选择受力主体的机械装置等等。这些装置都能实现上述制动力的分配和控制，使转向轮左右其中一方制动，而另一方仍可驱动自动驾驶汽车运动；本申请所述的万向轮驱动装置是指在计算机的控制下，能驱动万向轮把自动驾驶汽车的非转向方和非转向轮一同升起，使非转向轮离地的机械装置。能实现这一功能的机械装置有多种多样，其中主要有电动式万向轮驱动装置、液压式万向轮驱动装置和气压式万向轮驱动装置。上述机械装置都能驱动万向轮把自动驾驶汽车的非转向方和非转向轮一同升起，让非转向轮离地，使汽车的非转向方能万向移动；本申请所述的制动力产生系统是指能产生制动力的系统。例如由液压缸、活塞等构成的液压制动泵、液压制动泵和真空助力器构成的真空助力制动系统和其他各种机械的或电动的制动力产生系统等。它们都适合本发明使用并能产生本发明所需的技术效果。
为了使自动驾驶汽车能更灵活地实现横向侧移泊车或小半径掉头转向，本发明在自动驾驶汽车上安装了万向轮驱动装置和万向轮，如图1所示。万向轮5铰接在后桥上，万向轮5通过由连杆1和液压缸3组成的液压装置连接在支座2上。连杆可推动万向轮5摆动，并在摆动的过程中把自动驾驶汽车的非转向方和非转向轮一同升起使非转向轮离地。这时，自动驾驶汽车的非转向方（对前轮转向的自动驾驶汽车来说是自动驾驶汽车的后方）可由万向轮支承并可向任意方向移动，为侧方横向移动打下基础；另外，万向轮和万向轮驱动装置在自动驾驶汽车上的安装方式有多种多样。例如，把万向轮装在液压装置的连杆上，连杆的伸出就能把自动驾驶汽车的非转向方和非转向轮升起，非转向轮离地；在自动驾驶汽车上安装制动力分配控制装置，制动力分配控制装置连接制动力产生系统和转向轮（也是驱动轮）上的制动装置。制动力产生系统产生的制动力可通过制动力分配控制装置分配给左右转向轮的其中一方上的制动装置，使这方实现制动，另一方仍可驱动自动驾驶汽车运动。当而要泊车或掉头时，制动力分配控制装置可对左右驱动轮相对应的一方实施制动，使自动驾驶汽车可以绕被制动转向轮原地打转实现侧方横向移动。
本发明的工作过程：当自动驾驶汽车到达目的地后要泊车时，计算机根据数据库的信息驾驶汽车向最近的汽车泊位走去。自动驾驶汽车到达泊位附近时首先通过各种传感器对泊位进行扫描侦察，查看泊位的大小是否能容下自动驾驶汽车。当计算机从传感器获得的信息显示，泊位能容下自动驾驶汽车，可以停泊，于时计算机控制自动驾驶汽车的转向方（一般情况下是自动驾驶汽车的前方）即车头驶入泊位内然后方向盘回正，如图2所示。跟着计算机通过万向轮驱动装置驱动万向轮把自动驾驶汽车的非转向方升起，这时自动驾驶汽车的非转向轮（后轮）离地，并由万向轮承载自动驾驶汽车非转向方的重量。这时万向轮可让自动驾驶汽车的非转向方以任意方向移动。开始泊车时，计算机根据泊位的方向（本例向右）决定把来自制动力产生系统的制动力分配给左方转向轮上的制动装置，使左方转向轮（也是左前驱动轮）进入制动的状态，右方的转向轮则仍可驱动自动驾驶汽车泊车或转向掉头。这样的结果是自动驾驶汽车将以被制动的左转向轮为圆心原地摆动（打转），即以左前轮为圆心摆动，使自动驾驶汽车无须挪动能直接横向进入泊位，如图3所示。由于被制动的前转向轮到自动驾驶汽车的最后端的距离很短，所以这时“画”圆的转变半径很小，特别适合自动驾驶汽车泊车和小半径掉头。这种直接入位的泊车方式，由于它无须前后挪动，大大简化了自动驾驶汽车在泊车时的操作和对各传感器定位的要求，而且使泊位无须预留汽车前后挪动的空间，所以它大大降低了自动驾驶汽车侧方泊车时对车位长度的要求，节约了宝贵的路面资源，使有限的路面可停放更多的自动驾驶汽车。同时，由于本发明在自动驾驶汽车泊车时只须非转向方横向位移，所以泊车时无须复杂和较高难度的前后挪动操作，大大降低了自动驾驶汽车侧方泊车的操作难度和刮蹭他车的风险；当自动驾驶汽车要出位时，计算机除改变行车方向（驱动轮的转向）外其余的继续入位时的操作即可轻松离开泊位。