一种基于TOF摄像头的自动泊车方法、系统及汽车与流程

本发明涉及自动泊车，具体地，涉及一种基于tof摄像头的自动泊车方法、系统及汽车。

背景技术：

1、自动泊车系统作为汽车低速工况下的辅助驾驶技术之一，需求及应用已经逐渐普及。当前的自动泊车系统普遍采用12个超声波雷达+4个环视摄像头+1个域控制器的硬件方案，通过摄像头识别车位线、超声波雷达识别障碍物，ecu将摄像头与雷达的感知信息进行处理与融合，形成感知地图，再由ecu针对形成的地图进行路径规划，最终控制车辆代替驾驶员完成泊入车位及泊出车位的功能。

2、但是，还是现在的自动泊车技术还存在很多问题，如系统在暗光环境下无法完成自动泊车、悬空障碍物等一些特殊场景无法识别、由于传感器布置局限性造成识别盲区导致车辆发生剐蹭风险等。

技术实现思路

1、本发明为解决上述现有技术方案中系统在暗光环境下无法完成自动泊车、悬空障碍物等一些特殊场景无法识别、由于传感器布置局限性造成识别盲区导致车辆发生剐蹭风险的问题，提供了一种基于tof摄像头的自动泊车方法。本方案的自动泊车方法中采用tof摄像头和超声波雷达来获取车辆外部环境信息，能够准确获得车辆的周围环境信息，没有盲区。

2、本发明采用的技术方案是：一种基于tof摄像头的自动泊车方法，包括如下步骤：

3、步骤一：tof摄像头和超声波雷达获取车辆外部环境信息，在车辆外部环境信息中搜索车位信息；

4、步骤二：对获得的车位信息进行处理，输出所有可用的车位信息并规划的每个车位信息的车位路径；

5、步骤三：选择一个车位；

6、步骤四：根据规划的路径向车辆发送横向和纵向控制指令来控制车辆运动；

7、步骤五：车辆根据控制指令运动，并在运动过程中通过tof摄像头和超声波雷达观察规划路径内是否有障碍物，如有则执行步骤六，如无则执行步骤七；

8、步骤六：判断该障碍物是否能够通过改变路径规避，如是，则重新规划路径，新路径规划完成后执行步骤四；如否，则放弃该车位，重新执行步骤三，选择新的车位；

9、步骤七：车辆按照规划的路径完成自动泊车。

10、本方案中采用tof摄像头辅助探测障碍物，相较于现有仅依靠超声波雷达的方案，可以覆盖车周所有的范围，还能够识别悬空障碍物，避免车辆在自动泊车时无法探测到悬空障碍物导致车辆与悬空的障碍物发生剐蹭碰撞的现象。此外tof摄像头的夜视效果更好，在暗光环境下仍然能够准确的进行环境识别，提高暗光环境下自动泊车的准确性。

11、优选的，在步骤一和步骤二中，采用域控制器搜索车位信息、对车位信息进行处理并规划每个车位信息的车位路径。域控制器能够接收来自超声波雷达和tof摄像头的外部环境信息，完成车辆四周环境的探测，在完成车辆四周环境的探测后域控制器还能够从车辆四周的环境信息中寻找车位信息并根据车位信息规划每个车位自动泊车路径。

12、优选的，在步骤三中，采用智能中控主机来选择车位。车辆的智能中控主机能够根据域控制器所提供的车位信息选择合适的车位进行泊车，智能中控主机在选择车位时，一般选择距离车辆最近的车位或者是规划路径时路径最简单的车位进行泊车，这样能够减少车辆在自动泊车时的泊车难度，提高自动泊车的成功率。

13、优选的，在步骤四和步骤五中，通过域控制器向汽车转向控制、变速箱控制、车速及距离控制和挡位控制发送命令，汽车转向控制、变速箱控制、车速及距离控制和挡位控制接收并执行来自域控制器的命令来控制车辆运动。在确定车位路径之后，域控制器根据车位路径的规划向汽车发送运动命令，汽车的转向控制、变速箱控制、车速及距离控制和挡位控制接收并执行来自域控制器的命令后控制车辆按照域控制器规划好的路径和运动进程来完成自动泊车。

14、一种基于tof摄像头的自动泊车系统，包括位于车身上的tof摄像头和超声波雷达、与所述tof摄像头和所述超声波雷达电连接的域控制器，所述域控制器用以接收来自tof摄像头和超声波雷达的的信息并完成汽车的定位、路径规划和决策控制。

15、本方案中的自动泊车系统采用了tof摄像头对车辆外部环境进行探测，可以覆盖车周所有的范围，还能够识别悬空障碍物，避免车辆在自动泊车时无法探测到悬空障碍物导致车辆与悬空的障碍物发生剐蹭碰撞的现象。且tof摄像头的夜视效果更好，在暗光环境下仍然能够准确的进行环境识别，提高暗光环境下自动泊车的准确性。

16、优选的，tof摄像头包括发射二极管、调制模块、处理器、解调模块和接收二极管，发射二极管用以向外发射红外波，调制模块用以调制发射二极管的向外发射的红外波，接收二极管用以接收来自外部的反射红外波，解调模块用以对接收二级管接收到的反射红外波进行解调，处理器用以控制调制模块、解调模块、发射二极管和接收二极管工作。

17、优选的，tof摄像头内还设有光学镜片，光学镜片位于发射二极管前端，光学镜片用以增加发射二极管发出的红外波的辐射范围，使得tof摄像头达到180度探测。并且过滤进入tof摄像头内的红外波。光学镜片能够进一步增加tof摄像头的探测范围，并且当处于暗光环境下时，还能够增加tof摄像头的进光量，便于tof摄像头在暗光环境下工作。

18、优选的，tof摄像头包括第一tof摄像头和第二tof摄像头，第一tof摄像头和第二tof摄像头分别位于车体的相对两侧。还包括第三tof摄像头，第三tof摄像头位于车体的尾部。第一tof摄像头和第二tof摄像头分别位于车体的相对两侧，能够完成的车体两侧环境的探测。第三tof摄像头能够对车体尾部的环境进行探测，结合超声波雷达，能够更准确的确定汽车尾部是否有障碍物。在车体尾部设置第三tof摄像头的必要性在于车体尾部的视角是盲区，无法直观的对车体尾部的环境进行观察。

19、一种汽车，包括车体和自动泊车系统，自动泊车系统为上述的一种基于tof摄像头的自动泊车系统，汽车所采用的自动泊车方法为上述的一种基于tof摄像头的自动泊车方法。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本方案中的一种基于tof摄像头的自动泊车方法和系统，采用tof摄像头辅助探测障碍物，相较于现有仅依靠超声波雷达的方案，可以覆盖车周所有的范围，还能够识别悬空障碍物，避免车辆在自动泊车时无法探测到悬空障碍物导致车辆与悬空的障碍物发生剐蹭碰撞的现象。此外tof摄像头的夜视效果更好，在暗光环境下仍然能够准确的进行环境识别，提高暗光环境下自动泊车的准确性。

技术特征：

1.一种基于tof摄像头的自动泊车方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于tof摄像头的自动泊车方法，其特征在于，在所述步骤一和步骤二中，采用域控制器搜索车位信息、对车位信息进行处理并规划每个车位信息的车位路径。

3.根据权利要求1所述的一种基于tof摄像头的自动泊车方法，其特征在于，在所述步骤三中，采用智能中控主机来选择车位。

4.根据权利要求1所述的一种基于tof摄像头的自动泊车方法，其特征在于，在所述步骤四和步骤五中，通过域控制器向汽车转向控制、变速箱控制、车速及距离控制和挡位控制发送命令，汽车转向控制、变速箱控制、车速及距离控制和挡位控制接收并执行来自域控制器的命令来控制车辆运动。

5.一种基于tof摄像头的自动泊车系统，其特征在于，包括位于车身(3)上的tof摄像头(1)和超声波雷达(2)、与所述tof摄像头(1)和所述超声波雷达(2)电连接的域控制器，所述域控制器用以接收来自tof摄像头(1)和超声波雷达(2)的的信息并完成汽车的定位、路径规划和决策控制。

6.根据权利要求5所述的一种基于tof摄像头的自动泊车系统，其特征在于，所述tof摄像头(1)包括发射二极管、调制模块、处理器、解调模块和接收二极管，所述发射二极管用以向外发射红外波，所述调制模块用以调制所述发射二极管的向外发射的红外波，所述接收二极管用以接收来自外部的反射红外波，所述解调模块用以对接收二极管接收到的反射红外波进行解调，所述处理器用以控制所述调制模块、所述解调模块、所述发射二极管和所述接收二极管工作。

7.根据权利要求6所述的一种基于tof摄像头的自动泊车系统，其特征在于，所述tof摄像头(1)内还设有光学镜片，所述光学镜片位于所述发射二极管前端，所述光学镜片用以增加所述发射二极管发出的红外波的辐射范围并且过滤进入所述tof摄像头(1)内的红外波。

8.根据权利要求5-7任一所述的一种基于tof摄像头的自动泊车系统，其特征在于，所述tof摄像头(1)包括第一tof摄像头(1)和第二tof摄像头(1)，所述第一tof摄像头(1)和所述第二tof摄像头(1)分别位于车体的相对两侧。

9.根据权利要求8所述的一种基于tof摄像头的自动泊车系统，其特征在于，还包括第三tof摄像头(1)，所述第三tof摄像头(1)位于车体的尾部。

10.一种汽车，其特征在于，包括车体和自动泊车系统，所述自动泊车系统为如权利要求5-9任一所述的一种基于tof摄像头的自动泊车系统。

技术总结
本发明涉及一种基于TOF摄像头的自动泊车方法、系统及汽车，系统包括位于车身上的TOF摄像头和超声波雷达、与所述TOF摄像头和所述超声波雷达电连接的域控制器，所述域控制器用以接收来自TOF摄像头和超声波雷达的的信息并完成汽车的定位、路径规划和决策控制。本方案中的一种基于TOF摄像头的自动泊车方法和系统，采用TOF摄像头辅助探测障碍物，相较于现有仅依靠超声波雷达的方案，可以覆盖车周所有的范围，还能够识别悬空障碍物，避免车辆在自动泊车时无法探测到悬空障碍物导致车辆与悬空的障碍物发生剐蹭碰撞的现象。此外TOF摄像头的夜视效果更好，在暗光环境下仍然能够准确的进行环境识别，提高暗光环境下自动泊车的准确性。

技术研发人员：刘善东,陈丽,黄梅珊,颜泽炜,郭文沛,欧阳良辉,卢琦,林文富,叶炜智,王博
受保护的技术使用者：广汽乘用车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24