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PAS自动泊车辅助系统

算法设计说明书

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2017.04.17

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2017.04.17

目录

TOC\o1-7\h\z\u1 概述 4

1.1 目的 4

1.2 适用范围 4

1.3 参考文档 4

2 系统算法功能定义 4

3 系统功能算法设计 4

3.1 控制系统的接口定义 4

3.2 控制系统模块组成 6

3.3 PLAP平行泊车辅助系统 6

3.3.1 有效车位识别模块 6

3.3.2 泊车初始位置范围确定 6

3.3.3 泊车路径规划模块 7

3.3.4 轨迹跟踪控制模块 8

3.3.5 泊车状态控制模块 8

3.3.6 HMI交互显示模块 9

3.4 PLAV垂直泊车辅助系统 9

3.4.1 泊车路径规划与控制 9

3.4.2 泊车状态控制模块 10

概述

目的

根据云度A101低成本样车ADAS系统功能需求，本文定义了PAS子系统算法设计方案并对系统算法设计进行描述说明，为后续PAS系统学习、开发、性能优化及产品性能测试提供指导。

适用范围

本文档适用于“PAS自动泊车辅助系统”（以下简称PAS）的算法开发、系统嵌入式软件开发、PAS产品性能测试过程。

参考文档

泊车辅助系统性能要求和测试规一汽大众CC自动泊车辅助系统

ssp494_自动泊车辅助系统2.0

系统算法功能定义

根据云度A101低成本样车ADAS系统PAS子系统功能需求并参考泊车辅助系统性能要求和测试规一汽大众CC自动泊车辅助系统等技术参考资料，PAS系统的算法功能定义如下。

车辆能够实现平行车位和垂直车位两种车位的的泊车入库功能；

泊车过程中驾驶员控制车速，PAS系统自动控制方向盘实现泊车入库；

驾驶员可通过APP进行PAS功能的开启与关闭；

泊车过程中，APP提供泊车状态、刹车及档位的信息提示，驾驶员根据提示进行相应操作实现泊车入库；

注：泊车过程中若驾驶员未按照APP提示进行操作，可能造成泊车失败；

系统功能算法设计

PAS系统功能算法设计方案包括控制系统接口定义、控制系统模块划分及功能模块算法设计三部分。

控制系统的接口定义

PAS控制系统的接口定义如下。

图1PAS控制系统接口定义示意图

表1PAS控制系统接口定义列表

变量类型

编号

信号名称

描述

备注

输入变量

1

HMI_SW_PLA

功能开关

(0，2)

2

SW_Angle

方向盘转角信号

（degree/s）

3

Gear

档位信号

(D/N/R)

4

EGO_Velocity

本车车速信号

(m/s)

5

Brake_Pedal

制动踏板信号

(0，1)

6

Ax_cars_ss

车位A角点x坐标

（m）

7

Ay_cars_ss

车位A角点y坐标

（m）

8

Bx_cars_ss

车位B角点x坐标

（m）

9

By_cars_ss

车位B角点y坐标

（m）

10

Heading

车辆方向角

degree

输出变量

1

PLA_State

PLA动作状态信号

(0,7)

2

Brake_Ind

制动提示信号

(0,1)

3

Gear_Ind

档位提示信号

(D/N/R)

4

Parking_Dist

距停车点距离值

(-9.99,9.99)

5

SW_Angle

目标方向盘转角信号

(-510,510degree)

控制系统模块组成

PAS系统根据功能划分为平行泊车PLAP和垂直泊车PLAV两个子系统，如下分别介绍。

PLAP平行泊车辅助系统

PLAP平行泊车辅助系统主要实现车辆的平行泊车功能，根据功能划分主要包括有效车位识别模块、泊车初始位置范围确定模块、泊车路径规划模块、轨迹跟踪控制模块、泊车状态控制模块和HMI交互显示模块六部分组成。

有效车位识别模块

有效车位识别模块主要根据超声波传感器获取的车位信息（车位的尺寸和车位与车辆的相对位置关系）计算车辆成功泊车入库的最小尺寸，并与真实车位进行比较，在根据平行泊车路径规划算法需要进行坐标变换，便于后续的算法处理。

车辆无碰撞轨迹连续的最短泊车空间为：

其中，r为后悬；d为车宽；Rmin为内侧轮最小转弯半径；l为车头到后轴距离；By为车位B点y坐标;

图2平行泊车过程示意图

泊车初始位置范围确定

平行泊车采用的算法是在两相切圆弧算法的基础上采用B样条曲线拟合的方法实现泊车路