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随着人们对安全、便捷生活方式的不断追求,车辆智能化成为车辆这个传统工业发展的新方向,自动泊车系统在这一潮流中也应运而生。
获取泊车用环境地图是开发自动泊车系统的第一步。本文通过对自动泊车用环境感知系统传感器选择的讨论,对车辆实时位姿估计、环境障碍物抽出、全局地图建立等关键问题的逐个分析,系统软硬件设计,搭建了一个较完整的自动泊车用环境感知系统。
为获得车辆实时位姿估计,本文提出了三种方法。第一种方法是基于环境特征匹配原理的车辆位姿估计方法。第二种方法是基于电子陀螺仪和光编测速计的航迹推导车辆位姿估计法。第三是基于GPS和惯性导航的组合车辆位姿估计法。三种算法均通过实车数据进行验证和比较。
根据泊车工况对环境障碍物探索空间广度的要求,本文采用双目视觉传感器替代传统的激光,声纳等完成障碍物抽出,并建立区域障碍物地图。
全局地图建立的过程即是将车辆位姿信息与区域障碍物地图关联到统一时间坐标和空间坐标下的全局地图的过程。本文采用基于置信度的网格地图表述全局地图,有效的抑制了传感器误差和信息关联误差。
该系统在一个典型平行泊车场景中完成实车试验,成功构建泊车用环境地图。根据该实车试验结果,本文进一步提出了一种基于视觉信息特点的泊车空间查找策略。经路径规划仿真试验验证,该系统构建的环境地图以及对泊车空间的判定,为后续的路径规划策略提供了有力的依据。