[发明专利]一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警装置及其方法

权利要求书

1.一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警装置，其特征在于，包括：动作单元、传感器单元、数据处理单元、决策单元、执行单元；所述动作单元连接传感器单元，所述传感器单元连接数据处理单元，所述数据处理单元连接决策单元，所述决策单元连接执行单元；

所述传感器单元包括一个脉冲激光雷达传感器，用于采集车辆前方的环境信息；

所述动作单元包括步进电机和旋转平台，所述步进电机用于精确控制旋转平台的转动方向和角度；

所述数据处理单元用于实时处理脉冲信号，通过计算把时间参数转换为距离参数；

所述决策单元用于将数据处理单元计算得到的距离参数与预先设定的安全距离作对比，做出决策；

所述执行单元用于根据决策单元所得结果确定下一步所要执行动作。

2.根据权利要求书1所述的一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警装置，其特征在于，所述脉冲激光雷达传感器包括激光脉冲发射器、激光接收器、信号处理器、和脉冲计数器四部分；所述脉冲激光雷达传感器选用LMS211，安装在汽车进气格栅中间位置并固定在所述旋转平台上。

3.根据权利要求书1所述的一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警装置，其特征在于，所述步进电机选用Lichuan的LC57HS843型号电机。

4.根据权利要求书1所述的一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警装置，其特征在于，所述数据处理单元和决策单元使用英飞凌XC2365微控制器，通过USIC通道进行通信。

5.根据权利要求书1所述的一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警装置，其特征在于，所述步进电机一侧轴端连接旋转平台的一端，所述旋转平台的另一端连接脉冲激光雷达传感器，所述脉冲激光雷达传感器的接口连接英飞凌XC2365微控制器。

6.一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警的方法，其特征在于，包括以下步骤：

自动泊车时：

a，驾驶员启动自动泊车系统，当车速低于10km/h并且右(左)转向灯开启时，自动泊车系统开始寻库；

b，动作单元根据监测到的转向灯方向信号控制步进电机以预先设定的转动速度驱动旋转平台向右(左)转动40°；

c，安装在旋转平台上的脉冲激光雷达传感器探测车前右(左)侧的环境信息；

d，数据处理单元实时处理脉冲激光雷达传感器传输过来的脉冲时间和脉冲数目，通过计算把时间参数转换为距离参数，即目标车位的纵向距离H‘；

e，决策单元将数据处理单元计算得到的目标车位纵向距离H‘与预先设定的安全泊车最小纵向距离H作对比，决策该纵向距离H‘是否符合安全泊车要求；

f，执行单元根据决策单元所得结果确定下一步所要执行的动作；

正常行车时：

A，步进电机不工作，旋转平台处于中间位置，脉冲激光雷达传感器探测前方车辆的运动状态；

B，数据处理单元实时处理脉冲激光雷达传感器传输过来的脉冲时间和脉冲数目，通过计算把时间参数转换为距离参数，即两车间距离L′；

C，决策单元将数据处理单元计算得到的两车间距离L′与此车速下安全行车距离L作对比，决策该车距L′是否符合安全行车要求；

D，执行单元根据决策单元所得结果确定下一步所要执行的动作。

7.根据权利要求书6所述的一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警的方法，其特征在于，所述步骤d的脉冲激光雷达传感器的激光脉冲发射器发射激光脉冲，通过发射天线发射到激光雷达前面的空间并记录脉冲时间；激光接收器接收遇到障碍反射至接收天线的激光脉冲；信号处理器对激光脉冲整形并放大，产生一个终止脉冲信号；脉冲计数器监测到终止脉冲信号后停止计算，得到整个激光脉冲运行时间内的脉冲激光器产生的脉冲数目。

8.根据权利要求书6所述的一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警的方法，其特征在于，所述步骤f中确定下一步所要执行的动作，若决策单元所得结果为该纵向距离H‘符合安全泊车要求，满足H‘≥H，则下一步执行泊车路径规划；若决策单元所得结果为该纵向距离H‘不符合安全泊车要求，满足H‘＜H，则继续寻找可用泊车位。

9.根据权利要求书6所述的一种集成自动泊车车位探测和行车安全车距预警的方法，其特征在于，所述步骤D的过程为：若决策单元所得结果为该车距L′符合安全行车要求，即L′≥L，则无任何动作；若决策单元所得结果为该车距L′不符合安全行车要求，即L′＜L，则立即对驾驶者发出蜂鸣预警。