本发明涉及一种泊车控制系统，尤其是涉及一种集成bsd、sdg功能的自动泊车控制系统及方法。
背景技术：
由于当前路面行驶的汽车越来越多，且道路越来越拥挤，对于很多驾驶员来说，快速、安全、准确地停入一个狭小的停车位是很大的挑战。半自动泊车技术(以下简称apa)可以将汽车停放在较小的空间内，这些空间比大多数驾驶员能自己停车的空间小得多。目前国内市场上，实现半自动泊车功能的已量产车型较多，但是，集成bsd(盲点监测)、sdg(侧翼保护)功能的自动泊车控制系统还属于空白。基于超声波雷达传感技术发展的日益成熟与稳定，因此开发一种功能可靠、拓展性强的自动泊车控制系统，具有很强的实用意义。并严格按照“iso-11452道路车辆—电子器件抗窄带辐射骚扰测试方法”等标准规范设计，已达量产要求。
技术实现要素：
本发明针对现有技术不足，提出一种集成bsd、sdg功能的泊车系统，基于超声波雷达传感技术，功能可靠、拓展性强，并严格按照“iso-11452道路车辆—电子器件抗窄带辐射骚扰测试方法”等标准规范设计，已达量产要求；
本发明同时提出一种集成bsd、sdg功能的自动泊车控制方法，系统通过sensor自动扫描周边障碍物和停车位信息，运用自适应智能算法计算最佳的泊车轨迹，控制方向盘泊入找到的停车位中，同时通过仪表显示或语音提示告知驾驶员相关泊车信息。
本发明所采用的技术方案：
一种集成bsd、sdg功能的泊车控制系统，由apa主机、自动泊车传感器、盲点监测传感器、侧翼保护传感器及相应的功能开关及状态指示led、仪表显示及声音提示组成；所述apa主机包括自动泊车控制单元，盲点监测控制单元以及侧翼保护控制单元；所述自动泊车控制单元，用于接收自动泊车传感器的信号并计算规划出合理泊车路径，通过仪表显示和声音提示引导驾驶员控制车辆顺利泊入停车位中；盲点监测控制单元，用于接收盲点监测传感器的信号并计算出障碍物的距离，通过点亮bsd告警指示灯告警驾驶员小心变道；侧翼保护控制单元，用于接收侧翼保护传感器信号并计算出侧翼障碍物的距离，通过仪表显示及声音报警提示驾驶员谨慎驾驶；所述自动泊车传感器，通过apa开关接入apa主机；所述盲点监测传感器，通过bsd开关接入apa主机；所述侧翼保护监测传感器通过sdg开关接入apa主机；所述功能开关及状态指示led均和apa主机连接；所述apa主机与仪表显示及声音提示通过can总线通讯连接。
一种集成bsd、sdg功能的自动泊车控制方法，由apa主机、自动泊车传感器、盲点监测传感器、侧翼保护传感器及相应的功能开关及状态指示led、仪表显示及声音提示组成自动泊车控制系统，系统软件包括apa状态转换模块、车位检测模块、车辆位置计算模块、车辆轨迹计算模块、车辆泊车引导模块、eps控制模块；通过下述步骤实现自动泊车控制：车辆状态准备ok，按下apa开关，apa状态转换模块由standy切换为active状态，并开始寻找泊车位，车位检测模块根据探测到车位的长度、宽度等信息判断车位是否符合要求，若符合要求车辆轨迹计算模块会根据当前实时位置规划泊车轨迹；然后，车辆泊车引导模块会提示驾驶员踩刹车挂入r挡；再后，eps控制模块控制方向盘转到目标角度，慢慢地往后倒入泊车库中；整个泊车轨迹依据虚拟建立的坐标系完成，在车辆往后倒的过程中系统会实时检测当前所处位置并判断是否沿泊车轨迹，如果位置不正确会控制方向盘实时矫正；若一次倒车未泊车到位，系统引导提示驾驶员挂d挡前进泊车；若还未能泊车到位，继续引导挂r挡循环步骤，直到泊入为止。
本发明的有益效果：
1、本发明集成bsd、sdg功能的泊车系统，采用12颗雷达(8upasensor，4apasensor)分别布置在整车的前、后保上，使得雷达发射包络可以覆盖整车前后司机无法看见的盲区。功能可靠、拓展性强，符合“iso-11452道路车辆—电子器件抗窄带辐射骚扰测试方法”等标准规范设计，
2、本发明集成bsd、sdg功能的自动泊车控制方法，系统会通过sensor自动扫描周边障碍物和停车位信息，运用自适应智能算法计算最佳的泊车轨迹，控制方向盘泊入找到的停车位中，使用方便，精度高，安全可靠。
3、本发明集成bsd、sdg功能的自动泊车控制系统及方法，技术优势及特点：
a)支持摩托车、自行车为目标障碍物的停车位检测(在sensor有效检测范围内)；
b)泊车过程中，仪表支持动画显示和蓄力条显示，同时加以文字说明，引导效果更清晰明了；
c)集成bsd功能，可有效侦测车辆周围盲区，可识别静止障碍物防止误报——高速路上静
止的护栏、花坛、路坎、大墙，bsd系统不报警；路边静止的车辆、行人，bsd系统不报警；
d)集成侧翼保护系统。即当汽车转弯时，计算出虚拟的行驶路径并判断障碍物是否会与汽车两侧碰撞，如果存在碰撞可能，系统通过声音或视觉信息通知驾驶者；
附图说明
图1是本发明集成bsd、sdg功能的泊车系统组成方框图；
图2是本发明集成bsd、sdg功能的泊车系统的主机mcu及外围电路原理图；
图3是本发明集成bsd、sdg功能的泊车系统的开关采集电路原理图；
图4是本发明集成bsd、sdg功能的泊车系统的led输出电路原理图；
图5是本发明自动泊车控制方法水平泊入过程流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
参见图1，本发明集成bsd、sdg功能的泊车控制系统，由apa主机、自动泊车传感器、盲点监测传感器、侧翼保护传感器及相应的功能开关及状态指示led、仪表显示及声音提示组成；
所述apa主机包括自动泊车控制单元，盲点监测控制单元以及侧翼保护控制单元；所述自动泊车控制单元，用于接收自动泊车传感器的信号并计算规划出合理泊车路径，通过仪表显示和声音提示引导驾驶员控制车辆顺利泊入停车位中；所述盲点监测控制单元，用于接收盲点监测传感器的信号并计算出障碍物的距离，通过点亮bsd告警指示灯告警驾驶员小心变道；所述侧翼保护控制单元，用于接收侧翼保护传感器信号并计算出侧翼障碍物的距离，通过仪表显示及声音报警提示驾驶员谨慎驾驶；
所述自动泊车传感器，通过apa开关接入apa主机；所述盲点监测传感器，通过bsd开关接入apa主机；所述侧翼保护监测传感器通过sdg开关接入apa主机；
所述功能开关及状态指示led均和apa主机连接；
所述apa主机与仪表显示及声音提示通过can总线通讯连接。
实施例2
参见图1、图2、图3，本实施例的集成bsd、sdg功能的泊车控制系统，与实施例1不同的是，进一步的：所述apa主机主控电路采用frescale:spc56系列的32位微处理器，各功能开关通过开关采集电路接入apa主机的微处理器，电源通过第一电阻、第二电阻和第三电阻构成接地回路，所述第一电阻、第二电阻的连接节点通过功能开关接地，第二电阻和第三电阻的连接节点输出开关状态接入apa主机；各开关对应的状态指示led与微处理器的相应i/o端口连接。
实施例3
参见图1、图2、图3、图4，本实施例的集成bsd、sdg功能的泊车控制系统，与实施例1或实施例2不同的是，进一步的：开关状态指示led输出电路采用led接入晶体管电路的集电极输出，所述晶体管的控制基极受控连接于所述apa主机的微处理器，led输出电路采用低有效输出，当gpio口低输出时灯点亮；当gpio口高输出灯熄灭。
本发明集成bsd、sdg功能的泊车控制系统，自动泊车传感器包括前保4颗upasensor，后保4颗upasensor，以及侧翼4颗apasensor，通过apa开关接入apa主机；所述盲点监测传感器包括前保两侧apasensor，与自动泊车传感器apasensor共用；后保两侧upasensor，与自动泊车传感器upasensor共用；盲点监测传感器通过bsd开关接入apa主机；所述侧翼保护监测装置包括前、后保两侧四颗apasensor，与自动泊车传感器apasensor共用；所述四颗apasensor通过sdg开关接入apa主机。
12颗雷达(8upasensor，4apasensor)分别布置在整车的前、后保上，使得雷达发射包络可以覆盖整车前后司机无法看见的盲区。apa主机可布置在左后侧围钣金处，一方面方便维修拆卸，另一方面节省了部分连接雷达的车身线束。
实施例4
参见图1、图5。本发明集成bsd、sdg功能的自动泊车控制方法，由apa主机、自动泊车传感器、盲点监测传感器、侧翼保护传感器及相应的功能开关及状态指示led、仪表显示及声音提示组成自动泊车控制系统，系统软件包括apa状态转换模块、车位检测模块、车辆位置计算模块、车辆轨迹计算模块、车辆泊车引导模块、eps控制模块；通过下述步骤实现自动泊车控制：
车辆状态准备ok(d挡，车速小于30km/h)，按下apa开关，apa状态转换模块由standy切换为active状态，并开始寻找泊车位，车位检测模块根据探测到车位的长度、宽度等信息判断车位是否符合要求，若符合要求车辆轨迹计算模块会根据当前实时位置(由车辆位置计算模块计算所得)规划泊车轨迹；
然后，车辆泊车引导模块会提示驾驶员踩刹车挂入r挡；
再后，eps控制模块控制方向盘转到目标角度，慢慢地往后倒入泊车库中；整个泊车轨迹依据虚拟建立的坐标系完成，在车辆往后倒的过程中系统会实时检测当前所处位置并判断是否沿泊车轨迹，如果位置不正确会控制方向盘实时矫正；若一次倒车未泊车到位，系统引导提示驾驶员挂d挡前进泊车；若还未能泊车到位，继续引导挂r挡循环步骤，直到泊入为止。
实施例5
参见图1、图5，本实施例集成bsd、sdg功能的自动泊车控制方法，其与实施例4不同的是：对障碍物中断泊车采用如下的安全控制：
泊车过程apa系统会监测车辆周边的物体，避免撞到对边物体；
停车过程，系统会考虑车辆与对边物体的距离：当物体出现在长鸣区域内，仪表会发出长鸣警报音，同时，apa显示界面提示驾驶员停车，泊车过程被中断；
如果物体在时间tobject＝30秒内移出长鸣区，泊车过程继续；如果物体在时间tobject＝6分钟内没有移出长鸣区，泊车过程将被取消。
实施例6
参见图1、图5，本实施例集成bsd、sdg功能的自动泊车控制方法，其与实施例4或实施例5不同的是：盲点监测的实现过程如下：
当bsd开关开启时系统处于active状态，雷达会有效侦测车辆周围盲区，并将障碍物信息通过led显示和声音报警反馈给驾驶员，使驾驶员可清晰直观地了解车周边状况，避免车辆变道、倒车时发生刮碰事故；
系统会根据前两颗apasensor过滤掉一些误报警的情形——高速路上静止的护栏、邮箱、路坎、大墙bsd系统不报警；路边静止的车辆、行人，bsd系统不报警。
实施例7
参见图1、图5，本实施例集成bsd、sdg功能的自动泊车控制方法，与前述各实施例不同的是：侧翼保护监测的实现过程如下：
当sdg开关开启时系统处于active状态，当汽车将要通过一个障碍物时，首先sensor会定位汽车侧边位置的障碍物，障碍物的位置信息将会被保存在apa主机中即使障碍物脱离测量范围；apa主机会根据方向盘转角计算出虚拟的行驶路径并判断障碍物是否会与汽车两侧碰撞；如果存在碰撞的可能性，apa主机将通过声音或视觉信息通知驾驶者。
实施例8
参见图1、图5，本实施例集成bsd、sdg功能的自动泊车控制方法，与前述各实施例不同的是：泊车引导显示控制过程如下：驾驶员开启半自动泊车辅助后，仪表右侧信息提示区域根据apa系统的消息，显示相应的提示图片；显示图片包含水平泊入、垂直泊入、水平泊出三种提示画面以及“请停车”、“请把档位切换至r挡”、“系统开始接管方向盘请注意周边环境”、“请向后行驶”、“请把档位切换至d挡”、“请向前行驶”、“泊车失败”、“泊车引导完成”等文字提示；仪表支持动画显示和蓄力条显示，同时加以文字说明。
本发明集成bsd、sdg功能的自动泊车控制系统/方法，如图1所示，系统由apa主机、sensor、功能开关及状态指示led、仪表显示及声音提示组成。
主机mcu及外围电路参见图2：采用frescale:spc5605b，一款建立在power架构tm嵌入式类别下应用汽车电子技术的32位微处理器，支持16通道10位adc电路，工作速度可达64mhz，高性能、低功耗。开关采集电路为低有效电路，软件通过ad的方式判断按键是否按下；led输出电路：此电路为低有效输出电路，当gpio口低输出时灯点亮；当gpio口高输出灯熄灭。
系统软件基于osek操作系统采用c语言进行嵌入式软件开发，由底层驱动和应用层组成。与apa相关的应用模块有：apa状态转换模块、车位检测模块、车辆位置计算模块、车辆轨迹计算模块、车辆泊车引导模块、eps控制模块。
自动泊车的功能实现：
车辆状态准备ok(d挡，车速小于30km/h)，按下apa开关，apa状态转换模块切换为active状态，并开始寻找泊车位，车位检测模块根据探测到车位的长度、宽度等信息判断车位是否符合要求，若符合要求车辆轨迹计算模块会根据当前实时位置(由车辆位置计算模块计算所得)规划泊车轨迹。然后，车辆泊车引导模块会提示驾驶员踩刹车挂入r挡。再后，eps控制模块控制方向盘转到目标角度，慢慢地往后倒入泊车库中。整个泊车轨迹依据虚拟建立的坐标系完成，在车辆往后倒的过程中系统会实时检测当前所处位置并判断是否沿泊车轨迹，如果位置不正确会控制方向盘实时矫正。若一次倒车未泊车到位，系统引导提示驾驶员挂d挡前进泊车。若还未能泊车到位，继续引导挂r挡循环步骤，直到泊入为止。详细如流程图b。
对障碍物中断泊车安全策略：泊车过程apa系统会监测车辆周边的物体，避免撞到对边物体。停车过程，系统会考虑车辆与对边物体的距离。当物体出现在长鸣区域内，仪表会发出长鸣警报音，同时，apa显示界面提示驾驶员停车。停车过程不取消，而是被中断。如果物体在时间tobject＝30秒内移出长鸣区，泊车过程继续。如果物体在时间tobject＝6分钟内没有移出长鸣区，泊车过程将被取消。
泊车引导显示策略：驾驶员开启半自动泊车辅助后，仪表右侧信息提示区域根据apa系统的消息，显示相应的提示图片。包含水平泊入、垂直泊入、水平泊出三种提示画面以及“请停车”、“请把档位切换至r挡”、“请把档位切换至d挡”、“请向后行驶”、“请向前行驶”、“泊车失败”、“泊车引导完成”等文字提示。仪表支持动画显示和蓄力条显示，同时加以文字说明，引导效果更清晰明了。
bsd功能实现：系统由前保两侧apasensor、后保两侧upasensor、apa主机、bsd开关、bsdled及仪表报警部分组成。当bsd开关开启时系统处于active状态，雷达会有效侦测车辆周围盲区，并将障碍物信息通过led显示和声音报警反馈给驾驶员，使驾驶员可清晰直观地了解车周边状况，避免车辆变道、倒车时发生刮碰事故。系统会根据前两颗apasensor过滤掉一些误报警的情形——高速路上静止的护栏、邮箱、路坎、大墙bsd系统不报警；路边静止的车辆、行人，bsd系统不报警。
sdg功能实现：系统由前后保两侧四颗apasensor、apa主机、sdg开关及仪表显示部分组成。当sdg开关开启时系统处于active状态。当汽车将要通过一个障碍物时，首先sensor会定位汽车侧边位置的障碍物。障碍物的位置信息将会被保存在apa主机中即使障碍物脱离测量范围。apa主机会根据方向盘转角计算出虚拟的行驶路径并判断障碍物是否会与汽车两侧碰撞。如果存在碰撞的可能性，apa主机将通过声音或视觉信息通知驾驶者。