自动泊车系统的研究及实现

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1、摘要随着汽车工业的快速发展，如今发达国家的汽车普及率已非常高。近年来，我国的汽车销售量也增长很快。在各大城市，由于汽车数量剧增，“停车难"问题逐渐显现。对于驾驶者来说，经常要面对将车辆停入狭窄停车位置的难题。本文研究的自动泊车系统，可协助驾驶者完成泊车操作，降低泊车的难度，减少泊车过程中车辆发生碰撞的可能性。本文设计了一个基于超声波传感器的自动泊车系统。整个系统分为超声波测距、车位检测、泊车控制、人机界面等功能模块。利用多个超声波传感器实时测量车辆与周围障碍物之间的距离。利用增量式编码器测量车辆的移动距离。对超声波传感器和增量式编码器的测量值进行中值滤波、边缘检测等预处理，通过计算停车位前后

2、障碍物之间的距离，确定停车位的大小，从而实现停车位置的自动检测。在泊车的控制方法上，以驾驶者泊车的经验为基础，将常见的平行泊车和垂直泊车过程划分为若干个步骤，运用模糊控制理论，为每个步骤设计模糊控制器，控制车辆的前轮转向角度。车辆的运动速度，由驾驶者进行控制。对每个模糊控制器在Matlab软件上进行仿真实验，结果表明，所设计的模糊控制器能达到控制的目标，具有良好的鲁棒性。本文设计的自动泊车系统具有友好的人机交互界面。驾驶者可通过面板上的按钮启动或停止自动泊车功能，完成必要的配置操作。显示屏上显示车辆状态信息、泊车操作的提示语句，并以图形方式显示车辆与周围障碍物、目标停车位的位置关系，使驾驶者

3、对整个泊车过程了如指掌。本文为自动泊车系统设计了实验平台。实验平台的主体是一辆模型小车，具有前轮转向、后轮驱动能力，以蓄电池作为电源。实验平台的主控制板实现模型小车的运动控制。在此实验平台上对本文所设计的自动泊车系统进行平行泊车和垂直泊车实验。实验结果表明，在停车位置合适时，本文设计的自动泊车系统，可自动地、无碰撞地完成泊车操作。．本文设计的自动泊车系统成本低廉，具有～定的市场前景。但这只是对自动泊车系统的初步探讨，还需做大量后继工作，使其最终走向市场。关键词自动泊车系统；模糊控制；超声波传感器IVABSTRACTTherecentboostofautomotiveindustryleads

4、toautomobilepopularity．Thatis，moreandmorepeopleallaroundtheworldownvehiclesforthemselves．ThesamethinghappenedinChina．Asaresult，inmanycities，itisgettingmuchmoredifficultfordriverstofindproperspacestoparktheirvehicles．Andtherearechancesthatdrivershavetoencounterthechallengeofparkingvehiclesintonarrow

5、spaces．Theautomaticparkingsystem，asthispaperconcerned，isaimedathelpingdriversmaneuvertheparkingoperationandavoidcollisionduringparkingprocess．Inthispaper，anultrasonicsensorsbasedautomaticparkingsystemisintroduced．Thissystemconsistsofultrasonicsensorsmodule，parkingspacedetectionmodule，parkingcontrol

6、moduleandhuman·machineinterface(HMI)．Theultrasonicsensorsmoduleisusedformeasuringdistancesbetweenthevehicleandtheobstacles．Andtheparkingspacedetectionmoduleisdesignedtogettheparkingspacesizebyanalyzingthedatasampledfromultrasonicsensorsandanincrementalencoder．Theparkingcontrolmodule，．whichisthemost

7、importantpartofthesystem，isimplementedbyfuzzycontrollersandcanfulfillparallelandperpendicularparkingrequirments．ThefuzzycontrollersaretestedinMatlabsimulatorandtheresultsshowthatthecontrollerscanworkindiffe