一種基于超聲波定位和無線電通訊的多車協同入庫系統技術方案

本發明專利技術涉及汽車無人駕駛自動泊車技術領域，具體涉及一種基于超聲波定位和無線電通訊的多車協同入庫系統，車載多車自動泊車協同處理系統包括車載超聲波傳感器、車載無線電信號收發裝置、車載調制解調器、車載中央處理器MCU、車載信息存儲單元和車載輪速傳感器；停車場泊車位管理系統包括路口超聲波傳感器、泊車位超聲波傳感器、無線電信號收發裝置、調制解調單元、中央處理器MCU和信息存儲單元。本發明專利技術可以解決地下車位無法使用高精度GPS的問題，有效地解決了地下停車難以獲取位置信息的困難。

Multi vehicle Cooperative Storage System Based on ultrasonic positioning and radio communication

The present invention relates to the field of unmanned vehicle automatic parking technology, in particular to a cooperative storage system of multi vehicle ultrasonic positioning and wireless communication based on multi vehicle car automatic parking system comprises a vehicle synergistic treatment of ultrasonic sensors, on-board radio signal transceiver device, vehicle modem, vehicle central processor MCU, vehicle information storage unit and a vehicle wheel speed sensor; parking lot parking management system including the intersection of ultrasonic sensor, ultrasonic sensor, parking radio signal transceiver device, modulation and demodulation unit, the central processor MCU and information storage unit. The invention can solve the problem that the underground parking space can not be used with high accuracy GPS, and effectively solves the difficulty that the underground parking is difficult to obtain position information.

【技術實現步驟摘要】
一種基于超聲波定位和無線電通訊的多車協同入庫系統
本專利技術涉及汽車無人駕駛自動泊車
，具體涉及一種基于超聲波定位和無線電通訊的多車協同入庫系統。
技術介紹
隨著智能汽車技術的快速發展，自動泊車系統的智能化程度不斷提高，具有自主進出車庫(或停車場)功能的無人駕駛自動泊車系統將在中高端汽車上逐步得到應用。目前已有的無人駕駛自動泊車技術主要是單車靜態壞境下進行的泊車行為，但當兩輛車及兩車以上的車輛同時進出車庫(或停車場時)現有技術無法處理多車同時進行入庫的多車動態環境下的協同處理。在兩輛及兩輛以上的車輛同時進庫時會遇到以下問題：兩輛汽車尋庫結果相同時，后一輛車如何更換目標車位；兩輛車需要停泊在相鄰車位時，如何決策高效正確的泊車步驟。
技術實現思路
為了克服現有自動泊車技術存在的不足，本專利技術提出一種無人駕駛自動泊車系統的多車協同入庫的系統及方法，利用后臺無線電通訊模塊與停車場泊車位管理系統以及其他車輛之間進行通訊，同時利用超聲波傳感器精確測量周圍距離并反饋給中央處理器MCU，進行處理后，將正確的操作提交給無人駕駛系統進行執行并且實時控制汽車行車速度和起停，以達到多車協同入庫的目的。為實現上述目的，本專利技術具體技術方案如下：一種基于超聲波定位和無線電通訊的多車協同入庫系統，包括停車場泊車位管理系統和車載多車自動泊車協同處理系統；其中車載多車自動泊車協同處理系統安裝在每個汽車內部，包括車載超聲波傳感器、車載無線電信號收發裝置、車載調制解調器、車載中央處理器MCU、車載信息存儲單元和車載輪速傳感器；車載超聲波傳感器用于探測車輛周圍距離；車載無線電信號收發裝置用于接收車位信息，發送泊車信號；車載調制解調單元用于處理車載無線信號發收裝置接收的信號，并將處理后的信號發送至車載中央處理器MCU；車載中央處理器MCU用于接收各類信號，并將控制信號傳送至車內無人駕駛系統；車載輪速傳感器用于監控車速，并協同車內無人駕駛系統控制車速；車載信息存儲單元用于存儲車輛自身狀態數據、周圍泊車位信息數據和附近車輛的位置數據；停車場泊車位管理系統安裝在停車場內，包括路口超聲波傳感器、設置于每個車位上的泊車位超聲波傳感器、無線電信號收發裝置、調制解調單元、中央處理器MCU和信息存儲單元；路口超聲波傳感器用于監控各路口是否有正在尋找車位的車輛；泊車位超聲波傳感器用于監控所在車位是否空閑，車位信息經調制解調單元處理后傳送至中央處理器MCU；無線電信號收發裝置用于接收中央處理器MCU發送的車位空閑信息，并將車位空閑信息發送至車載調制解調器；中央處理器MCU用于接收車位信息，并將車位信息存儲至信息存儲單元。進一步地，上述車載多車自動泊車協同處理系統通過以下方法實現車輛入庫：1)車輛A通過車庫第一個路口時，通過車載無線電信號收發裝置接收該路口發出的車位信號，決定是否在該路口轉彎；2)如果車載無線電信號收發裝置在該路口接收到無車位信號，將該信號發送給車載中央處理器MCU，由車載中央處理器MCU將繼續行駛指令發送給車內無人駕駛系統執行繼續行駛至下一路口，并跳轉至步驟1)；3)如果車載無線電信號收發裝置在該路口接收到有車位信號，將該信號發送給車載中央處理器MCU，由車載中央處理器MCU將轉彎指令發送給車內無人駕駛系統執行轉彎指令；4)車輛A轉彎后，車輛A通過車載無線電信號收發裝置接收停車場泊車位管理系統發送的車位信息，尋找離車輛A最近的空閑車位；在尋庫過程中，由車載超聲波傳感器探測附近的距離并通過輪速傳感器監控車速協同無人駕駛系統，實時控制車輛速度和起停；5)當車輛A檢測到最近空閑車位的一個車距內有其他車輛執行入庫/出庫行為時，便停車并等待前方車輛完成動作；同時停車場泊車位管理系統的泊車位超聲波傳感器監控是否有空余車位，如該最近空閑車位已被使用，則將該車位使用信息發送至車輛A，車輛A繼續行駛尋找下一個最近空閑車位；6)當車輛A檢測到最近空閑車位的一個車距內沒有其他車輛執行入庫/出庫行為時，便執行泊車操作，同時由車載無線電信號收發裝置向周圍車輛發送泊車信號；7)當車輛執行完泊車操作后，關閉系統。進一步地，上述步驟4)尋庫過程中車載超聲波傳感器探測附近的距離具體包括：4.1)在車輛A1.5m內有其他車輛正在執行入庫或出庫的行為，則車輛A在原地停止；4.2)在車輛A5M以上沒有其他車輛，則車輛A穩定車速在1.5m/s；4.3)在車輛A1.5m至5m之間沒有其他車輛，則按照速度程序y＝3/7x-9/14y平滑德控制車輛A的車速，其中y為車速，x為距離前車距離。進一步地，上述停車場泊車位管理系統通過以下方法實現車位管理：1)由設置于每一個車位上的泊車位超聲波傳感器監控所在車位是否空閑，并將車位信息發送給中央處理器MCU，中央處理器MCU將車位信息存儲在信息存儲單元中，并反饋給每個路口的無線電信號收發裝置；2)設置于各路口的路口超聲波傳感器監控該路口是否有正在尋找車位的車輛，如有車輛經過該路口，則檢測該路口是否有空閑車位；3)如該路口無空閑車輛，則路口超聲波傳感器亮紅燈，通過無線信號收發裝置，將該路口無空閑車位信息發送給車載無線電信號收發裝置，并跳轉至步驟2)，同時尋庫車輛執行繼續前進指令；4)如該路口有空閑車輛，則路口超聲波傳感器通過無線信號收發裝置，將該路口的空閑車位信息發送給車載無線電信號收發裝置，則尋庫車輛執行轉彎指令；5)泊車位超聲波傳感器監控所在車位是否有車輛進入，如無車輛進入則該泊車位超聲波傳感器繼續監控；如有車輛進入該車位，則泊車位超聲波傳感器亮紅燈；6)當泊車位超聲波傳感器監控到有車輛進入該車位后，泊車位超聲波傳感器向中央處理器MCU發送車位被占用信號，同時將信息存儲單元中當前路口內的空閑車位數量減一；7)泊車位超聲波傳感器監控所在車位是否有車輛移出，如無車輛移出則該泊車位超聲波傳感器持續亮紅燈，并繼續監控；如有車輛移出該車位，則泊車位超聲波傳感器亮綠燈，并向中央處理器MCU發送車位空閑信號，并將信息存儲單元中當前路口內的空閑車位數加一。與現有技術相比，本專利技術有如下有益效果：本專利技術將無線電信號收發裝置和調制解調器內置在汽車車身內，可以與附近的車位無線電信號收發裝置以及運動的車輛上的無線電信號收發裝置通過無線電信號進行相互通信，獲取各自的位置信息以及車庫信息，并能夠傳輸不同的信號，幫助附近車輛判斷目前應該執行的最優操作，以達到多車協同入庫的目的；停車場泊車位管理系統，可以解決地下車位無法使用高精度GPS的問題，有效地解決了地下停車難以獲取位置信息的困難。附圖說明圖1為本專利技術系統結構圖。圖2為本專利技術車輛入庫流程圖。圖3為本專利技術停車場泊車位管理系統車位管理流程圖。圖4停車場泊車位管理系統效果示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實施實例對本專利技術作進一步描述。圖1為本專利技術的系統結構圖，包括停車場泊車位管理系統和車載多車自動泊車協同處理系統；其中車載多車自動泊車協同處理系統安裝在每個汽車內部，包括車載超聲波傳感器、車載無線電信號收發裝置、車載調制解調器、車載中央處理器MCU、車載信息存儲單元和車載輪速傳感器；車載超聲波傳感器用于探測車輛周圍距離；車載無線電信號收發裝置用于接收車位信息，發送泊車信號；車載調制解調單元用于處理車載無線信號發收裝置接收的信號，并本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于超聲波定位和無線電通訊的多車協同入庫系統，其特征在于：包括停車場泊車位管理系統和車載多車自動泊車協同處理系統；所述車載多車自動泊車協同處理系統安裝在每個汽車內部，包括車載超聲波傳感器、車載無線電信號收發裝置、車載調制解調器、車載中央處理器MCU、車載信息存儲單元和車載輪速傳感器；所述車載超聲波傳感器用于探測車輛周圍距離；所述車載無線電信號收發裝置用于接收車位信息，發送泊車信號；所述車載調制解調單元用于處理車載無線信號發收裝置接收的信號，并將處理后的信號發送至車載中央處理器MCU；所述車載中央處理器MCU用于接收各類信號，并將控制信號傳送至車內無人駕駛系統；所述車載輪速傳感器用于監控車速，并協同車內無人駕駛系統控制車速；所述車載信息存儲單元用于存儲車輛自身狀態數據、周圍泊車位信息數據和附近車輛的位置數據；所述停車場泊車位管理系統安裝在停車場內，包括路口超聲波傳感器、設置于每個車位上的泊車位超聲波傳感器、無線電信號收發裝置、調制解調單元、中央處理器MCU和信息存儲單元；所述路口超聲波傳感器用于監控各路口是否有正在尋找車位的車輛；所述泊車位超聲波傳感器用于監控所在車位是否空閑，車位信息經調制解調單元處理后傳送至中央處理器MCU；所述無線電信號收發裝置用于接收中央處理器MCU發送的車位空閑信息，并將車位空閑信息發送至車載調制解調器；所述中央處理器MCU用于接收車位信息，并將車位信息存儲至信息存儲單元。...

【技術特征摘要】
1.一種基于超聲波定位和無線電通訊的多車協同入庫系統，其特征在于：包括停車場泊車位管理系統和車載多車自動泊車協同處理系統；所述車載多車自動泊車協同處理系統安裝在每個汽車內部，包括車載超聲波傳感器、車載無線電信號收發裝置、車載調制解調器、車載中央處理器MCU、車載信息存儲單元和車載輪速傳感器；所述車載超聲波傳感器用于探測車輛周圍距離；所述車載無線電信號收發裝置用于接收車位信息，發送泊車信號；所述車載調制解調單元用于處理車載無線信號發收裝置接收的信號，并將處理后的信號發送至車載中央處理器MCU；所述車載中央處理器MCU用于接收各類信號，并將控制信號傳送至車內無人駕駛系統；所述車載輪速傳感器用于監控車速，并協同車內無人駕駛系統控制車速；所述車載信息存儲單元用于存儲車輛自身狀態數據、周圍泊車位信息數據和附近車輛的位置數據；所述停車場泊車位管理系統安裝在停車場內，包括路口超聲波傳感器、設置于每個車位上的泊車位超聲波傳感器、無線電信號收發裝置、調制解調單元、中央處理器MCU和信息存儲單元；所述路口超聲波傳感器用于監控各路口是否有正在尋找車位的車輛；所述泊車位超聲波傳感器用于監控所在車位是否空閑，車位信息經調制解調單元處理后傳送至中央處理器MCU；所述無線電信號收發裝置用于接收中央處理器MCU發送的車位空閑信息，并將車位空閑信息發送至車載調制解調器；所述中央處理器MCU用于接收車位信息，并將車位信息存儲至信息存儲單元。2.如權利要求1所述的基于超聲波定位和無線電通訊的多車協同入庫系統，其特征在于，所述車載多車自動泊車協同處理系統通過以下方法實現車輛入庫：1)車輛A通過車庫第一個路口時，通過車載無線電信號收發裝置接收該路口發出的車位信號，決定是否在該路口轉彎；2)如果車載無線電信號收發裝置在該路口接收到無車位信號，將該信號發送給車載中央處理器MCU，由車載中央處理器MCU將繼續行駛指令發送給車內無人駕駛系統執行繼續行駛至下一路口，并跳轉至步驟1)；3)如果車載無線電信號收發裝置在該路口接收到有車位信號，將該信號發送給車載中央處理器MCU，由車載中央處理器MCU將轉彎指令發送給車內無人駕駛系統執行轉彎指令；4)車輛A轉彎后，車輛A通過車載無線電信號收發裝置接收停車場泊車位管理系統發送的車位信息，尋找離車輛A最近的空閑車位；在尋庫過程中，由車載超聲波傳感器探測附近的距離并通過輪速傳感器監控車速協同無人駕駛系統，實時控制車輛速度和起停；5)當車輛A檢測到最近空閑車位的一個車距內有其他車輛執行入...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江昕煒，馬世典，華一丁，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32