一种自动泊车控制方法和系统与流程

1.本发明涉及汽车领域，具体涉及汽车自动泊车技术领域。


背景技术：

2.随着智能汽车的推广，用户对智能化的要求越来越高，apa(自动泊车)功能作为adas的功能之一，在用户群体中的需求逐年增高，尤其在刚上手的驾驶员手中，自动泊车功能的需求上升更加明显；因此提高自动泊车的舒适性和支持的场景数量成为了各大主机厂技术首要的难题。目前市场上带有自动泊车的车辆普遍出现泊车轨迹走歪、坡道泊车效果差(坡道泊车时多半由于整车各个系统之间的通讯问题导致车辆无法泊入目标车位)，从而影响自动泊车技术的应用。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是实现一种自动泊车的扭矩交互方案，用于提高自动泊车功能安全和用户体验。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种自动泊车控制方法，包括以下步骤：
5.步骤1、搜索车位，行车过程中，通过摄像头和雷达获取周围环境信息；
6.步骤2、发现车位，分析获取的环境信息，确定可以停车的位置；
7.步骤3、目标车位选择，用户从可以停车的位置中主动选择一个计划停车的车位；
8.步骤4、泊车辅助，apa系统接管车辆横纵向运动控制，引导aps车辆泊入目标停车位，泊车完成后，apa系统退出控制。
9.所述步骤1中，搜索车位时当触发以下任一中断条件则退出自动泊车，并执行系统刹停车辆，报中断提示：
10.条件1、sod功能在泊车路径中检测到障碍物；
11.条件2、非主驾扇车门打开；
12.条件3、后备箱门打开；
13.条件4、主驾安全带松开。
14.当存在中断条件时，满足以下恢复条件则恢复自动泊车；
15.条件1的恢复条件：中断开始时进行路径重规划，路径规划成功则继续泊车，路径规划失败则继续倒计时等待，直到障碍物离开，则继续泊车；
16.条件2的恢复条件：中断倒计时结束前，所有车门都关闭；
17.条件3的恢复条件：中断倒计时结束前，后备箱门关闭；
18.条件4的恢复条件：中断倒计时结束前，主驾安全带系上。
19.当存在中断条件时，满足以下恢复条件则退出自动泊车；
20.条件1的退出条件：设定时间倒计时结束障碍物仍未离开，或者驾驶员点击退出按钮；
21.条件2的退出条件：设定时间倒计时结束任意一扇车门仍打开，或者驾驶员点击退出按钮；
22.条件3的退出条件：设定时间倒计时结束后备箱门仍打开，或者驾驶员点击退出按钮；
23.条件4的退出条件：设定时间倒计时结束后主驾安全带仍未系上，或者驾驶员点击退出按钮。
24.自动泊车开始时，泊入前停车姿态获取aps车辆与水平目标车位横向参考线最大夹角，最大夹角控制在
±6°
内；
25.自动泊车时，车速控制在0～5km/h，距离请求范围≤4095cm；
26.自动泊车结束时，aps车辆与车位参考线偏角≤
±5°
，距离参考路沿/边界车/虚拟参考线的距离在0.5
±
0.5m范围内，方向盘回位。
27.一种自动泊车控制系统，系统包括esp、tcu、ecu、apa，所述esp、tcu、ecu均与apa直接交互，所述tcu用于控制车辆的输出扭矩，所述esp用于实行超阈值扭矩控制，直接进行制动或增扭指令，所述ecu用于协调esp和tcu之间的扭矩控制。
28.所述apa内集成有全景影像控制器，所述全景影像控制器连接四个高清摄像头、车辆前后的短距离超声波探头、长距离超声波探头，所述摄像头分别为前摄像头、后摄像头、左右两侧摄像头，车内设有系统开关，所述系统开关连接apa，所述apa设有显示展示泊车影像的显示屏。
29.自动泊车时，系统利用esp控制车辆从静止到运动，以及运动到静止，实现车辆短距离移动，位移的最小距离为20cm，esp控制车辆制动时，减速度最大值2m/s2；
30.当出现紧急制动时，apa将发送命令给esp主动进行制动，功能触发速度最小值1.5km/h，功能触发速度最大值5km/h，减速度最大值-9m/s2；esp紧急制动响应时间：从0到-9m/s2，t≤650ms。
31.自动泊车时，系统esp监控到车速超过目标车速时，需要主动制动控制车辆降速，esp在请求扭矩响应至ecu时，ecu将esp的扭矩和tcu输出的扭矩做对比，两者取较大值响应；
32.esp通过制动压力控制apa工况蠕行状态下的速度大小，不能超过apa请求最大速度限制；
33.esp请求扭矩会根据ecu最小点火扭矩来判断此时ecu能做到的最小扭矩。
34.本发明可以大幅提高车辆在坡道环境和过坎环境下的泊车效果，保证车辆泊车轨迹和算法轨迹误差低于5％，进而保证泊车稳定。
附图说明
35.下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
36.图1为自动泊车控制系统架构图；
37.图2为自动泊车控制方法流程图。
具体实施方式
38.下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件
的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
39.本发明以apa控制器为主体，通过apa控制器这一上层对esp、eps进行距离、速度和转角的请求，再根据esp对ecu和tcu的交互，保证扭矩响应的准确性，进而提高整个自动泊车流程下的安全性和舒适性。
40.系统采用esp、tcu、ecu和apa直接直接交互，系统延迟较低，通过tcu控制正常行驶的扭矩，保证泊车平稳性，在特殊工况下，esp实行超阈值扭矩控制，直接进行制动或增扭指令，ecu在esp和tcu之间的扭矩做选择性响应，简化了交互逻辑，提高效率。
41.apa由四个高清(100w)摄像头(前摄像头、后摄像头、左右两侧摄像头)全景影像控制器(集成自动泊车功能)、短距离超声波探头、长距离超声波探头、系统开关、视频传输线及连接线束组成。
42.esp速度保持功能：esp能够在速度允许的误差范围之内自适应调整，从而保证车辆速度的平稳；
43.esp要保证车辆在行驶过程中遇到路障(如减速带、路沿)、上坡、下坡或者当车辆负载发生变化(如重量的变化、空调及大灯等大功率器件的开闭)时，esp需保证车辆速度的平稳；
44.1、水平地面，路沿高度5cm；
45.2、水平地面，单减速坎高度8cm；
46.3、斜坡度8
°
；
47.(上述三个条件之间属于逻辑或的关系，不同车型具体参数性能联调时确认)；
48.esp短距离行驶功能：esp必须要具有车辆从静止
→
前进后退
→
静止这个过程中车辆行驶距离较短的能力。可执行短距离行驶的最小距离20cm(针对48齿r20轮胎的需求，不同车型需联调后确认最小距离)；
49.esp舒适型制动：在正常泊车情况下，不管驾驶员是否有制动动作，泊车辅助系统会发送命令给esp，将车辆控制在预期停车位置舒适刹停。减速度最大值2m/s2；
50.esp紧急型制动：紧急情况下，不管驾驶员是否有制动动作，泊车辅助系统将发送命令给esp，esp主动进行制动，最终帮助司机实现刹停。
51.1、功能触发速度最小值1.5km/h；
52.2、功能触发速度最大值5km/h；
53.3、减速度最大值-9m/s2；
54.esp响应时间：紧急制动响应时间：从0到-9m/s2，t≤650ms(不同车型按aeb标定结果参考)；
55.纵向控制精度要求：刹车距离精确度《+/-5cm；
56.在保证距离的前提下，速度应达到期望速度，误差《
±
5％；
57.纵向加速度误差《0.01m/s2，横向加速度误差《0.02m/s2；
58.制动系统nvh要求：泊车过程中，制动系统不允许出现异响
59.轮速传感器：4个能识别方向的轮速传感器，脉冲精度10～25mm
60.车速控制：esp监控到车速超过目标车速时，需要主动制动控制车速；
61.esp在请求扭矩响应至ecu时，ecu可以将esp的扭矩和tcu输出的扭矩做对比，两者取较大值(目前项目tcu不发扭矩信号，默认为0，即将vlc扭矩和0对比)响应；
62.esp通过制动压力控制apa工况蠕行状态下的速度大小，不能超过apa请求最大速度限制；
63.esp请求扭矩会根据ecu最小点火扭矩来判断此时ecu能做到的最小扭矩；
64.系统工作时，对应功能特性要求如下：泊车成功率线车位标准≥95％，空间车位标准≥90％；
65.泊入前停车姿态，aps车辆与水平目标车位横向参考线最大夹角的标准
±6°
；
66.运动控制中车速控制范围0～5km/h，距离请求范围≤4095cm；
67.泊车调整空间中，泊车纵向调整空间≤9m，平行车位泊车横向调整空间≤5m(根据车长定义)，垂直车位泊车横向调整空间≤7m(根据车长定义)，倾斜车位泊车横向调整空间≤6m(根据车长定义)；
68.泊车步数中，平行车位≤10，垂直车位≤8，倾斜车位≤8；
69.泊入后停车姿态中，aps车辆与车位参考线偏角≤
±5°
，停车位置处在目标停车区域内，距离参考路沿/边界车/虚拟参考线的距离(搜索车位时，距离线车位边界线的距离)的标准为0.5
±
0.5m；方向盘回位状态≤
±5°
；
70.安全性：泊车过程中，aps车辆不得剐蹭边界车、碾压路沿石及与符合定义的障碍物发生碰撞；
71.nvh：泊车控制过程中执行器的噪音/异响需要无明显噪音/异响；
72.自动泊入功能指系统完成车位搜索(车位搜索视为自动泊入功能的一部分)后，驾驶员按要求完成动作，apa系统接管车辆横纵向运动控制，引导aps车辆泊入目标停车位，泊车完成后，apa系统退出控制。
73.包括以下步骤：
74.步骤1、搜索车位，行车过程中，通过摄像头和雷达获取周围环境信息；
75.步骤2、发现车位，分析获取的环境信息，确定可以停车的位置；
76.步骤3、目标车位选择，用户从可以停车的位置中主动选择一个计划停车的车位；
77.步骤4、泊车辅助，apa系统接管车辆横纵向运动控制，引导aps车辆泊入目标停车位，泊车完成后，apa系统退出控制。
78.开启条件，如自动泊入运行流程图所示，车位搜索功能应视为处于自动泊入功能流程前段的一个子功能，因此自动泊入功能开启条件等同于上文自动搜索功能开启条件，中断条件如图下表：
[0079][0080]
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。