一种基于雷达与视觉的智能辅助停车装置的制作方法

1.本实用新型涉及智能停车管理技术领域，尤其涉及一种基于雷达与视觉的智能辅助停车装置。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，智能辅助在汽车驾驶领域的许多方面(如无人驾驶、智能泊车等)都起到了极大促进作用。尤其是在智能泊车技术领域，通过对车位及障碍物进行识别，从而实现避障并停车入库。
3.现有智能泊车技术主要采用以下三种方式：1)超声波雷达，即通过雷达作为超声波的收发端，并收发所经历的时间差确定障碍物的位置，但超声波受环境影响振幅不断衰减，无法保证测距精度；2)摄像头识别，即利用设置于车体的摄像头识别周围存在的空余车位，实现低速入库，但上述摄像头无法应对复杂场景以及缺乏停车线的环境；3)驾驶员协助，即通过驾驶员手动控制车速以辅助超声波雷达对环境障碍物进行定位，但当车位处环境出现柱状物时，将造成雷达出现误差，进而无法实现准确泊车。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于雷达与视觉的智能辅助停车装置。
5.本实用新型实施例提供了一种基于雷达与视觉的智能辅助停车装置，设置于汽车的车体，控制器、电子控制单元、触摸屏、至少4个摄像头以及至少8个超声波雷达；
6.其中所述摄像头及所述超声波雷达分别设置于所述车体的头部、尾部、第一侧面以及第二侧面；所述摄像头的输出端与所述控制器的第一输入端电性连接，所述超声波雷达的输出端与所述控制器的第二输入端电性连接；所述控制器的第一输入/输出端与所述电子控制单元的输入/输出端电性连接；所述控制器的第二输入/输出端与所述触摸屏的输入/输出端电性连接。
7.进一步地，所述至少四个摄像头包括4个广角摄像头，所述超声波雷达的数量为12个。
8.进一步地，所述广角摄像头分别设置于所述头部的中心处、尾部的中心处、第一侧面的中心处以及第二侧面的中心处；
9.分别以所述头部所属的所述广角摄像头以及所述尾部所属的所述广角摄像头为中心对称设置有2个所述超声波雷达；
10.分别以所述第一侧面所属的所述广角摄像头以及所述第二侧面所属的所述广角摄像头为中心对称设置有4个所述超声波雷达。
11.本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的一种基于雷达与视觉的智能辅助停车装置，针对现有智能泊车技术领域所采用的主要方式无法保证辅助停车的可靠性，采用摄像头及超声波雷达组合采集车辆周围车位及障碍物信息，并通过触摸屏实现驾驶员与
控制器的交互，对车位以及行驶路径进行规划，从而实现了高效、可靠的智能辅助停车。
附图说明
12.图1是本实用新型所提供的一种基于雷达与视觉的智能辅助停车装置结构示意图。
13.图2是本实用新型所提供的一种基于雷达与视觉的智能辅助停车方法的流程图。
14.图中：1、车体；2、控制器；3、电子控制单元；4、触摸屏；5、摄像头；6、超声波雷达；7、头部；8、尾部；9、第一侧面；10、第二侧面。
具体实施方式
15.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.现有智能泊车技术领域所采用的泊车方式主要包括以下三种：
17.1)超声波雷达，即利用超声波雷达作为发射器以及接收器。在智能泊车的过程中，超声波雷达通过发送超声波并接收经障碍物反射后的超声波，从而根据发送及接收的时间差来确定障碍物的位置，进而实现智能泊车过程中的避障。
18.2)摄像头识别，依靠360环视寻找停车位，利用摄像头在车辆行驶时对车辆四侧进行空车位识别，低时速及侧向距离若干米之内完成车位识别。在驾驶员选择空车位后，车辆能够在低速之下，自动入库，无需驾驶员双手操作。
19.3)驾驶员协助，驾驶者通过刹车来控制车速，使用超声波雷达探头可在车辆行驶时对车辆两侧进行扫描，并且需要根据提示主动切换倒挡。
20.但上述方法均存在一定程度的不足，首先在使用超声波雷达的过程中，由于超声波的振幅是在不断衰减的，因此测量发送与接收的超声波的振幅差以计算传播距离的方法受环境影响大，测距精度不足，要求驾驶员精准停放车辆，否则将耗时较长甚至停靠失败,在使用中应用难度大；其次使用摄像头识别的方法存在局限，当应用场景复杂或没有明显停车线时将失效，当遇到不规则障碍物(如立杆、横杆、较细的树木等)，将可能发生碰撞，并且对于车速要求苛刻，会导致在许多场景下无法应用；最后采用驾驶员协助方案，当遇到车位旁出现树木、路灯杆等柱状物时，为了避免超声波雷达侦测出现误差而发生碰撞风险，智能泊车将处于失效状态，需要驾驶员手动进行泊车。
21.有鉴于此，第一方面，如图1所示，本实用新型提供了基于雷达与视觉的智能辅助停车装置，包括：控制器2、电子控制单元3、触摸屏4、至少4个摄像头5以及至少8个超声波雷达6；
22.其中摄像头5及超声波雷达6分别设置于车体1的头部7、尾部8、第一侧面9以及第二侧面10像头5的输出端与控制器2的第一输入端电性连接，超声波雷达6的输出端与控制器2的第二输入端电性连接；控制器2的第一输入/输出端与电子控制单元3的输入/输出端电性连接；控制器2的第二输入/输出端与触摸屏4的输入/输出端电性连接。
23.上述设置于车体1头部7、尾部8、第一侧面9以及第二侧面10的摄像头5用以获取车
体1周围的视觉信息并通过控制器2传输至触摸屏4进行显示。驾驶员根据显示的视觉信息在触摸屏4框选出待停车位置并下达辅助停车指令。控制器2根据所框选的停车位置以及辅助停车指令驱动电子控制单元3(electronic control unit，ecu)控制车辆按照停止位置以及辅助停车指令进行停车。
24.这里需要补充的是，上述超声波雷达6均匀环绕设置在车体1周围，用以在辅助停车入位的过程中实时检测障碍物。一旦出现障碍物则会暂停入位直至障碍物消除。
25.一种优选的实施方式中，上述至少四个摄像头5包括4个广角摄像头5，超声波雷达6的数量为12个。其中，上述广角摄像头5分别设置于头部7的中心处、尾部8的中心处、第一侧面9的中心处以及第二侧面10心处；控制器2通过获取广角摄像头5所拍摄的车体1头部7、尾部8、第一侧面9以及第二侧面10的视觉信息，并完成相对于车体1的360环视拼接。并且优选的情况下，上述4个广角摄像头5用以获取车辆四周的视觉信息，发送至控制以完成360环视拼接并结合固有的车体1效果图，从而获得车体1周边环境的俯视图。
26.此外，上述12个超声波雷达6的设置方式如下：
27.分别以头部7所属的广角摄像头5以及尾部8所属的广角摄像头5为中心对称设置有2个超声波雷达6；
28.分别以第一侧面9所属的广角摄像头5以及第二侧面10的广角摄像头5为中心对称设置有4个超声波雷达6。
29.这里需要说明的是，上述12超声波雷达6采用等间距设置，用以在在辅助停车入位的过程中实时检测障碍物。一旦出现障碍物则会暂停入位直至障碍物消除。
30.本实用新型所提供的一种基于雷达与视觉的智能辅助停车装置，针对现有智能泊车技术领域所采用的主要方式无法保证辅助停车的可靠性，采用摄像头及超声波雷达组合采集车辆周围车位及障碍物信息，并通过触摸屏实现驾驶员与控制器的交互，对车位以及行驶路径进行规划，从而实现了高效、可靠的智能辅助停车。
31.另一方面，如图2所示，本实用新型还提出了一种基于雷达与视觉的智能辅助停车方法，应用于第一方面所提供的智能辅助停车装置，包括：
32.s10：通过4个摄像头获取车体周围的视觉信息并通过触摸屏展示；在执行步骤s10之前，驾驶员需要寻找待停车车位，并且确保上述4个摄像头获取车体周围的视觉信息；具体的：
33.通过4个摄像头分别获取车体前后及两侧的视觉信息；
34.360环视拼接视觉信息，并通过触摸屏展示。这里需要说明的是，上述摄像头优选采用广角摄像头，进而保证获取车体周围的视觉信息为广角视觉信息，以确保实现360环视拼接。
35.在通过触摸屏进行展示的过程中，上述广角视觉信息发送至控制器以近行拼接。在拼接的过程中要结合控制器内既有的车体效果图，从而在触摸屏上展示车体周边环境的俯视图。
36.s20：接收用户根据视觉信息所生成并通过触摸屏发送的辅助停车指令；其中，步骤s20具体包括：
37.接收用户根据视觉信息所圈定的目标停车位；目标停车位的通过驾驶员在触摸屏上框选并移动定位框实现；
38.确认目标停车位的尺寸信息以及障碍物信息。这里需要补充的是，控制器内预存储有车体的尺寸，通过比对车体尺寸与目标停车位的尺寸信息，从而判定能否停车。并且触摸屏上还显示障碍物信息，并综合得到目标停车位能否停车，若能，则驾驶员通过触摸屏向控制器发送辅助停车指令。
39.s30：根据辅助停车指令，规划车体的行驶路径；在确认车体的停车位置以及目标停车位之后，控制器开始规划路径，具体包括：
40.根据辅助停车指令，利用语义分割算法标示出视觉信息的路面信息；上述语义分割算法是像素级图像识别，即标出图像中每个像素所属的对象类别，进而将路面信息从图像中标注出来。
41.根据路面信息，判定车位的位置调整处，生成行驶路径。这里需要说明的是，上述位置调整处即驾驶员调整车体方向的位置。
42.s40：根据行驶路径，通过电子控制单元驱动车体进入车位，利用超声波雷达获取进入车位过程中、车体周围的障碍物信息。具体的，车体在停车入位的过程中，控制器实时获取车体周围均匀分布的12个超声波雷达发出并接收的超声波信息，一旦判定出现行驶路径上出现障碍物则暂停入位。
43.一种优选的实施方式中，若判定车体周围存在障碍物，则跳转并重新规划车体的行驶路径。当出现障碍物时，控制器将通过触摸屏提示驾驶员是否需要重新规划路径，若需要则重新规划路径，否则暂停入位。
44.本实用新型所提供的一种基于雷达与视觉的智能辅助停车方法应用于基于雷达与视觉的智能辅助停车装置，与上述智能辅助停车装置解决相同的技术问题，达到了相同的技术效果，这里不再赘述。
45.另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
48.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
49.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
50.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
51.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。