CN113071480B - 自动泊车障碍物检测方法、泊车方法、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动泊车障碍物检测方法、泊车方法、系统及车辆，包括：环视摄像头和超声波传感器持续输出障碍物距离信息；通过流媒体摄像头对视野范围内的悬空突出障碍物进行识别，当抓取到目标障碍物后，流媒体控制器识别当前物体类型以及目标障碍物与车辆之间的最短距离，并将目标类型和距离值发送给自动泊车控制器；自动泊车控制器将超声波传感器感知的距离信息、环视摄像头感知的距离信息、流媒体摄像头感知的悬空突出障碍物的距离信息进行比较，选出其中最近的距离值，再减去车辆和障碍物之间的安全距离值，所得到的距离值即为本次后退的目标距离。本发明能够对悬空突出障碍物进行检查，以避免由于下方传感器无法探测产生的擦挂情况。
Description
技术领域
本发明属于自动泊车技术领域，具体涉及一种自动泊车障碍物检测方法、系统、车辆及存储介质。
背景技术
基于当前汽车行业智能化技术的快速发展，越来越多的主机厂开始进行自动驾驶产品研发，而其中自动泊车单元也同样属于自动驾驶不可分割的一部分，而通过对当前已有的主机厂产品体验，发现大部分产品只能适应最常规的车位泊车，在类似路边由大货车尾箱构成的目标车位内泊车时，由于货箱尾部从结构而言其最边缘属于悬空状态，因此基于常规自动泊车单元的超声波传感器和环视摄像头方案无法探测到该障碍物的实际边界，只能将货箱底部的车轮挡泥板作为障碍物边界，那么这种情况将直接导致自动泊车单元无法探测到真实的障碍物边界，从而产生碰撞风险，属于常规自动泊车单元无法解决的局限场景，对于地下车库墙上的消防箱也是相同的道理，从而导致该系统在实际使用中因存在局限场景而无法被用户完全信任。
因此，有必要开发一种新的自动泊车障碍物检测方法、系统、车辆及存储介质。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动泊车障碍物检测方法、系统、车辆及存储介质，能对悬空突出障碍物进行检查，以避免由于下方传感器无法探测产生的擦挂情况。
本发明所述的一种自动泊车障碍物检测方法，自动泊车障碍物检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1) 在车辆进入目标车位过程中，环视摄像头和超声波传感器持续输出障碍物距离信息；
2) 在车辆缓慢后移过程中，通过流媒体摄像头对视野范围内的悬空突出障碍物进行识别，当抓取到目标障碍物后，流媒体控制器识别当前物体类型以及目标障碍物与车辆之间的最短距离，并通过CAN网络将目标类型和距离值发送给自动泊车控制器；
3）自动泊车控制器将超声波传感器感知的距离信息、环视摄像头感知的距离信息、流媒体摄像头感知的悬空突出障碍物的距离信息进行比较，选出其中最近的距离值，并将此最近的距离值再减去车辆和障碍物之间的安全距离值，所得到的距离值即为本次后退的目标距离。
可选地，所述悬空突出障碍物为货车尾箱，或为立柱，或为墙面悬空消防箱。
第二方面，本发明所述的一种自动泊车控制方法，包括以下步骤：
1）自动泊车单元控制车辆前行寻找行进方向两侧的目标车位，此时环视摄像头和超声波传感器同时开始进行目标车位探测，自动泊车控制器通过环视摄像头和超声波传感器输入的信息进行目标车位的识别和融合，在识别到目标车位后，自动泊车控制器会将目标车位类型和在图像上的相对位置通过网关发送给人机交互单元；
2）在启动自动泊车单元后，自动泊车控制器请求电子车身稳定单元缓慢松开刹车，请求车辆起步，进入自动泊入状态，此时自动泊车单元完全接管车辆，同时流媒体控制器请求流媒体摄像头打开，通过流媒体摄像头对视野范围内的悬空突出障碍物进行识别；
3）当车辆在泊入过程中，自动泊车控制器基于超声波传感器和环视摄像头的感知信息规划每一步泊车路径，通过网关控制电子车身稳定单元、电喷单元和电子助力转向单元实现车辆的纵向和横向控制；同时流媒体摄像头实时探测高位障碍物信息，通过流媒体控制器持续进行感知目标识别和距离信息更新，在未探测到目标物体时，流媒体控制器通过CAN网络输出默认物体类型和默认距离值，在流媒体摄像头探测到泊入过程中视野范围内有目标障碍物后，通过流媒体控制器识别出目标类型和相对距离值后，通过网关转发到自动泊车控制器中，此时自动泊车控制器通过当前规划的路径确认该目标障碍物是否在当前行驶路径上，如果该目标障碍物未在当前行驶路径上，自动泊车单元按照之前的路径控制车辆继续行驶，直到到达目标位置再刹停车辆，请求换挡执行下一次行驶动作；如果自动泊车控制器计算出当前流媒体摄像头范围内障碍物在当前规划的路径上，则立即进入判断过程，对比超声波传感器、环视摄像头和流媒体摄像头所反馈的距离值，选择一个最近的距离值作为置信度最高的一个，再重新计算本次路径的目标位置和单次行驶距离，从而控制车辆按照最新的目标位置后退，并在要到达目标位置时，自动泊车控制器通过控制电子助力转向单元和电子车身稳定单元，实现车辆平滑减速，并最终刹停到目标位置，然后自动泊车控制器请求换挡，执行车辆前行动作，直到最终完成泊车。
可选地，所述悬空突出障碍物为货车尾箱，或为立柱，或为墙面悬空消防箱。
第三方面，本发明所述的一种自动泊车控制系统，包括自动泊车控制器，以及分别与自动泊车控制器连接的环视摄像头和超声波传感器，其特征在于，还包括流媒体控制器，以及与流媒体控制器连接的流媒体摄像头；所述流媒体控制器通过网关与自动泊车控制器进行连接；
所述环视摄像头、超声波传感器和流媒体摄像头分别用于感知障碍物，并输出障碍物距离信息；
所述流媒体控制器用于请求流媒体摄像头打开进行高位视觉范围内目标物体识别以及相对距离探测；
所述自动泊车控制器被配置为能执行如本发明所述的自动泊车控制方法的步骤。
第四方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的自动泊车控制系统。
本发明具有以下优点：本发明确保了整个泊车过程中对悬空障碍物持续检测，从而避免由于下方传感器无法探测产生的擦挂情况，解决了用户痛点，提升了用户的使用信心，增强了用户体验感。
附图说明
图1为货车尾箱检测示意图；
图2为系统架构图；
图3为悬空障碍物检测的逻辑图；
图中：1、环视摄像头，2、流媒体摄像头，3、超声波传感器，4、卡车货箱，5、车辆，6、自动泊车控制器，7、流媒体控制器，8、网关，9、电喷单元，10、电子车身稳定单元，11、电子助力转向单元，12、人机交互单元，13、自动泊车单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本实施例中，一种自动泊车障碍物检测方法，包括以下步骤：
1) 在车辆5进入目标车位过程中，环视摄像头1和超声波传感器3持续输出障碍物距离信息；
2) 在车辆5缓慢后移过程中，通过流媒体摄像头2对视野范围内的悬空突出障碍物进行识别，当抓取到目标障碍物后，流媒体控制器7识别当前物体类型以及目标障碍物与车辆之间的最短距离，并通过CAN网络将目标类型和距离值发送给自动泊车控制器6；
3）自动泊车控制器6将超声波传感器3感知的距离信息、环视摄像头1感知的距离信息、流媒体摄像头2感知的悬空突出障碍物的距离信息进行比较，选出其中最近的距离值，并将此最近的距离值再减去车辆和障碍物之间的安全距离值，所得到的距离值即为本次后退的目标距离。
如图1所示，为检测货车尾箱的检测示意图：
车辆5在泊入过程中，处于后保的超声波传感器3和后保上方的环视摄像头1对目标物体进行检测，但基于环视摄像头1本身的识别能力分析，其在靠近货车尾箱4时无法准确判断障碍物类型，而超声波传感器3探测范围在货箱下方，可能探测到的距离为后车轮的切线位置，也就是L2的距离值，很明显该距离值不能用于自动泊车单元的路径规划。而如果此时加入高位的流媒体后摄像头2作为悬空障碍物探测，那么能够准确判断出货车尾箱4实际位置，从而给出车辆5与货车尾箱的距离值，用于指导自动泊车单元的路径规划。
如图2所示，本实施例中，一种自动泊车控制系统，包括自动泊车控制器6，以及分别与自动泊车控制器6连接的环视摄像头1和超声波传感器3，还包括流媒体控制器7，以及与流媒体控制器7连接的流媒体摄像头2。所述流媒体控制器7通过网关与自动泊车控制器6进行连接。本实施例中，环视摄像头1的数量为4个，超声波传感器3的数量为12个。流媒体摄像头2安装在本车扰流板位置处。
本实施例中，在自动泊车单元13通过环视摄像头4和超声波传感器3搜索到目标车位后，自动泊车控制器6对车辆进行接管，通过感知单元（即环视摄像头4和超声波传感器3）输入的信息进行车辆行驶路径规划，通过控制电喷单元9、电子车身稳定单元10、电子助力转向单元11等关联系统执行泊车动作，在进入目标车位过程中，受限于超声波传感器3和环视摄像头4的感知局限，自动泊车控制器6会根据感知单元（即环视摄像头4和超声波传感器3）输入的信息实时进行目标车位更新，从而进行路径修正和优化，确保车辆可以完全泊入目标车位，环视摄像头1和超声波传感器3持续输出障碍物距离信息。
在开启自动泊车单元13后，自动泊车控制器6会同步请求流媒体控制器7输入高位图像识别信息，在流媒体控制器7接收到该请求后，直接打开流媒体摄像头2进行视野范围内的高位目标识别，在车辆缓慢后移过程中，当抓取到目标障碍物后，流媒体控制器7通过视觉深度学习算法识别当前物体类型以及最短距离，并通过CAN网络将目标类型和距离值发送给自动泊车控制器6。
自动泊车控制器6在控制车辆自动泊入过程中，将超声波传感器感知的距离信息、环视摄像头感知的距离信息、流媒体摄像头感知信息同步进行比较，再选择一个最近的距离值作为本次车辆后退的目标距离，再同步减去车辆和障碍物的安全距离值，得到的距离值即为本次后退的目标距离，通过该方式实现悬空障碍物检测，避免该场景下的擦挂风险。
如图3所示，一种自动泊车控制方法，包括以下步骤：
1）在车辆正常启动后，各个系统进行自检，完成自检后，用户可正常开启自动泊车单元13控制车辆5前行寻找行进方向两侧的目标车位，此时环视摄像头1和超声波传感器3同时开始进行目标车位探测，自动泊车控制器6通过感知单元（环视摄像头和超声波传感器）输入的信息进行目标车位的识别和融合，在识别到目标车位后，自动泊车控制器6会将目标车位类型和在图像上的相对位置通过CAN网络经网关8发送给人机交互单元12，提示用户当前已搜索到的目标车位，同时提醒用户停车进行目标车位选择和系统激活。
2）在用户刹停车辆以后，通过人机交互单元12确认该目标车位，同时选择在车外泊车，那么此时自动泊车控制器6会控制电子车身稳定单元10主动刹停车辆，等待用户在车外通过钥匙或者手机APP等介质启动自动泊车单元，在用户确认启动后，自动泊车控制器6请求电子车身稳定单元10缓慢松开刹车，请求车辆起步，进入自动泊入状态，此时自动泊车单元13完全接管车辆，同时流媒体控制器7请求流媒体摄像头2打开，通过流媒体摄像头2对视野范围内的悬空突出障碍物进行识别。
本实施例中，流媒体控制器7在开发过程中通过对流媒体摄像头2感知到的物体进行深度学习算法训练，实现对障碍物的分类和识别，包括货车尾箱、立柱或墙面悬空消防箱、其他障碍物等，确保在这种特殊场景下能够识别出目标物体类型以及相对距离值，同时通过流媒体摄像头2的FOV值确认能够探测到的目标物体范围，用于自动泊车单元13判断车辆和目标物体的相对位置，请求电子车身稳定单元10等系统进行稳态速度控制。
3）当车辆5在泊入过程中，自动泊车控制器6基于超声波传感器3和环视摄像头1的感知信息规划每一步泊车路径，通过网关8控制电子车身稳定单元10、电喷单元9和电子助力转向单元11实现车辆的纵向和横向控制，而感知单元基于车辆运动轨迹实现对目标车位和车辆所处位置的实时更新。
同时流媒体摄像头2实时探测高位障碍物信息，通过流媒体控制器7持续进行感知目标识别和距离信息更新，在未探测到目标物体时，流媒体控制器7通过CAN网络输出默认物体类型和默认距离值，在流媒体摄像头2探测到泊入过程中视野范围内有目标障碍物后，通过流媒体控制器7识别出目标类型和相对距离值后，通过CAN网络经网关8转发到自动泊车控制器6中，此时自动泊车控制器6通过当前规划的路径确认该目标障碍物是否在当前行驶路径上，如果该目标障碍物未在当前行驶路径上，那么自动泊车单元13按照之前的路径控制关联系统继续行驶，直到到达目标位置再刹停车辆，请求换挡执行下一次行驶动作；如果自动泊车控制器6计算出当前流媒体摄像头2范围内障碍物在当前规划的路径上，那么立即进入判断过程，通过对比超声波传感器3、环视摄像头1、流媒体摄像头2三个感知单元反馈的距离值，选择一个最近的距离值作为置信度最高的一个，再重新计算本次路径的目标位置和单次行驶距离，从而控制车辆按照最新的目标位置后退，在快要到达目标位置时，自动泊车控制器6通过控制电子助力转向单元电子助力转向单元11和电子车身稳定单元10，实现车辆平滑减速，并最终刹停到目标位置，然后自动泊车控制器6请求换挡，执行车辆前行动作，通过对周边障碍物距离的实时感知，确认低处和高位障碍物和车辆的相对位置，最终完成泊车，直到系统退出。
本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的自动泊车控制系统。
Claims (4)
1.一种自动泊车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）自动泊车单元控制车辆前行寻找行进方向两侧的目标车位，此时环视摄像头和超声波传感器同时开始进行目标车位探测，自动泊车控制器通过环视摄像头和超声波传感器输入的信息进行目标车位的识别和融合，在识别到目标车位后，自动泊车控制器会将目标车位类型和在图像上的相对位置通过网关发送给人机交互单元；
2）在启动自动泊车单元后，自动泊车控制器请求电子车身稳定单元缓慢松开刹车，请求车辆起步，进入自动泊入状态，此时自动泊车单元完全接管车辆，同时流媒体控制器请求流媒体摄像头打开，通过流媒体摄像头对视野范围内的悬空突出障碍物进行识别；
3）当车辆在泊入过程中，自动泊车控制器基于超声波传感器和环视摄像头的感知信息规划每一步泊车路径，通过网关控制电子车身稳定单元、电喷单元和电子助力转向单元实现车辆的纵向和横向控制；同时流媒体摄像头实时探测高位障碍物信息，通过流媒体控制器持续进行感知目标识别和距离信息更新，在未探测到目标物体时，流媒体控制器通过CAN网络输出默认物体类型和默认距离值，在流媒体摄像头探测到泊入过程中视野范围内有目标障碍物后，通过流媒体控制器识别出目标类型和相对距离值后，通过网关转发到自动泊车控制器中，此时自动泊车控制器通过当前规划的路径确认该目标障碍物是否在当前行驶路径上，如果该目标障碍物未在当前行驶路径上，自动泊车单元按照之前的路径控制车辆继续行驶，直到到达目标位置再刹停车辆，请求换挡执行下一次行驶动作；如果自动泊车控制器计算出当前流媒体摄像头范围内障碍物在当前规划的路径上，则立即进入判断过程，对比超声波传感器、环视摄像头和流媒体摄像头所反馈的距离值，选择一个最近的距离值作为置信度最高的一个，再重新计算本次路径的目标位置和单次行驶距离，从而控制车辆按照最新的目标位置后退，并在要到达目标位置时，自动泊车控制器通过控制电子助力转向单元和电子车身稳定单元，实现车辆平滑减速，并最终刹停到目标位置，然后自动泊车控制器请求换挡，执行车辆前行动作，直到最终完成泊车。
2.根据权利要求1所述的自动泊车控制方法，其特征在于：所述悬空突出障碍物为货车尾箱，或为立柱，或为墙面悬空消防箱。
3.一种自动泊车控制系统，包括自动泊车控制器，以及分别与自动泊车控制器连接的环视摄像头和超声波传感器，其特征在于，还包括流媒体控制器，以及与流媒体控制器连接的流媒体摄像头；所述流媒体控制器通过网关与自动泊车控制器进行连接；
所述环视摄像头、超声波传感器和流媒体摄像头分别用于感知障碍物，并输出障碍物距离信息；
所述流媒体控制器用于请求流媒体摄像头打开进行高位视觉范围内目标物体识别以及相对距离探测；
所述自动泊车控制器被配置为能执行如权利要求1或2所述的自动泊车控制方法的步骤。
4.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求3所述的自动泊车控制系统。
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2021
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