全自動泊車系統(tǒng)的車位智能識別與泊車路徑跟蹤控制
發(fā)布時間:2021-04-27 00:15
全自動泊車系統(tǒng)作為智能汽車和無人駕駛汽車的重要組成部件之一,具有廣泛的應(yīng)用前景,是當(dāng)前汽車智能化技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。目前已在汽車上使用的自動泊車系統(tǒng)大多為半自動輔助泊車系統(tǒng),泊車控制器僅控制方向盤轉(zhuǎn)動,需要駕駛員控制車速和變速器檔位切換(前進和后退),在泊車過程中由于駕駛員的介入導(dǎo)致車速與方向盤難以協(xié)調(diào)控制,泊車效果的穩(wěn)定性和可控性較差。此外,現(xiàn)有的輔助泊車系統(tǒng)主要依靠單一傳感器來探測停車位,探測精度不高,能夠辨識的停車位場景類型較少。針對這些問題,本文研究了基于圖像傳感器和超聲波雷達數(shù)據(jù)融合的全自動泊車系統(tǒng)的有效車位智能辨識與泊車路徑跟蹤控制算法,從環(huán)境感知雷達、停車位智能探測、泊車路徑規(guī)劃和跟蹤控制及全自動泊車系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計等方面進行了研究。首先,分析了環(huán)境感知傳感器的功能原理和標(biāo)定方法。分析了各種環(huán)境感知傳感器的功能特性,介紹了本文所用的超聲波雷達和魚眼鏡頭的工作原理,并研究了環(huán)視攝像頭的安裝和標(biāo)定方法。其次,提出了基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的有效車位高精度智能辨識方法。對城市道路和停車場的不同類型的泊車位進行了深入分析,并在此基礎(chǔ)上選擇了最常見的水平和垂直泊車位進行建模,通過超聲波雷達...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外自動泊車系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)自動泊車系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 自動泊車技術(shù)應(yīng)用情況
1.2.4 自動泊車技術(shù)需研究的主要問題分析
1.3 本文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 環(huán)境感知傳感器原理及分析
2.1 引言
2.2 超聲波雷達
2.2.1 超聲波雷達構(gòu)造
2.2.2 超聲波主控芯片介紹
2.2.3 超聲波測距原理
2.3 環(huán)視攝像頭
2.3.1 魚眼鏡頭功能概述
2.3.2 攝像頭工作原理
2.3.3 環(huán)視攝像頭標(biāo)定
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的有效車位高精度辨識方法
3.1 引言
3.2 泊車場景分析
3.3 車位類型建模
3.4 基于超聲波雷達與視覺數(shù)據(jù)融合的有效車位幾何特征檢測
3.5 疑似障礙物及車輛朝向辨識
3.6 基于多層次數(shù)據(jù)融合的有效車位辨識
3.6.1 隸屬度函數(shù)
3.6.2 模糊規(guī)則
3.6.3 解模糊
3.7 仿真實驗及結(jié)果分析
3.8 本章小結(jié)
第四章 基于MPC的自動泊車路徑跟蹤控制算法
4.1 模型預(yù)測控制的原理
4.2 泊車路徑規(guī)劃及仿真
4.2.1 車輛運動學(xué)模型
4.2.2 泊車路徑規(guī)劃
4.2.3 泊車路徑仿真
4.3 全自動泊車系統(tǒng)MPC控制器設(shè)計
4.3.1 車輛運動學(xué)模型離散化
4.3.2 車輛未來狀態(tài)動態(tài)預(yù)測
4.3.3 基于軟約束二次規(guī)劃的控制增量優(yōu)化求解
4.4 自動泊車路徑跟蹤仿真及結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 自動泊車系統(tǒng)設(shè)計及功能驗證
5.1 全自動泊車系統(tǒng)架構(gòu)
5.2 車載通信設(shè)計
5.2.1 CAN總線通信協(xié)議
5.2.2 環(huán)視系統(tǒng)和泊車控制模塊數(shù)據(jù)交互設(shè)計
5.3 有效車位辨識試驗
5.3.1 有效車位辨識試驗設(shè)計
5.3.2 有效車位辨識試驗結(jié)果及分析
5.4 泊車入庫試驗
5.4.1 泊車入庫試驗設(shè)計
5.4.2 泊車入庫試驗結(jié)果及分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及學(xué)術(shù)成果
本文編號:3162390
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外自動泊車系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)自動泊車系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 自動泊車技術(shù)應(yīng)用情況
1.2.4 自動泊車技術(shù)需研究的主要問題分析
1.3 本文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 環(huán)境感知傳感器原理及分析
2.1 引言
2.2 超聲波雷達
2.2.1 超聲波雷達構(gòu)造
2.2.2 超聲波主控芯片介紹
2.2.3 超聲波測距原理
2.3 環(huán)視攝像頭
2.3.1 魚眼鏡頭功能概述
2.3.2 攝像頭工作原理
2.3.3 環(huán)視攝像頭標(biāo)定
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的有效車位高精度辨識方法
3.1 引言
3.2 泊車場景分析
3.3 車位類型建模
3.4 基于超聲波雷達與視覺數(shù)據(jù)融合的有效車位幾何特征檢測
3.5 疑似障礙物及車輛朝向辨識
3.6 基于多層次數(shù)據(jù)融合的有效車位辨識
3.6.1 隸屬度函數(shù)
3.6.2 模糊規(guī)則
3.6.3 解模糊
3.7 仿真實驗及結(jié)果分析
3.8 本章小結(jié)
第四章 基于MPC的自動泊車路徑跟蹤控制算法
4.1 模型預(yù)測控制的原理
4.2 泊車路徑規(guī)劃及仿真
4.2.1 車輛運動學(xué)模型
4.2.2 泊車路徑規(guī)劃
4.2.3 泊車路徑仿真
4.3 全自動泊車系統(tǒng)MPC控制器設(shè)計
4.3.1 車輛運動學(xué)模型離散化
4.3.2 車輛未來狀態(tài)動態(tài)預(yù)測
4.3.3 基于軟約束二次規(guī)劃的控制增量優(yōu)化求解
4.4 自動泊車路徑跟蹤仿真及結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 自動泊車系統(tǒng)設(shè)計及功能驗證
5.1 全自動泊車系統(tǒng)架構(gòu)
5.2 車載通信設(shè)計
5.2.1 CAN總線通信協(xié)議
5.2.2 環(huán)視系統(tǒng)和泊車控制模塊數(shù)據(jù)交互設(shè)計
5.3 有效車位辨識試驗
5.3.1 有效車位辨識試驗設(shè)計
5.3.2 有效車位辨識試驗結(jié)果及分析
5.4 泊車入庫試驗
5.4.1 泊車入庫試驗設(shè)計
5.4.2 泊車入庫試驗結(jié)果及分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及學(xué)術(shù)成果
本文編號:3162390
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