四轮转向车辆智能泊车系统

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1、摘要由于汽车保有量的不断增加给城市道路造成的拥挤越来越严重，泊车过程中，车辆碰撞事故时常发生，同时转弯、倒车的道路空间越发紧张，给车辆的机动性、灵活性和主动避碰能力提出了更高的要求，因此研发智能泊车系统的四轮转向汽车显得尤为重要。以四轮转向模型车的智能泊车控制系统开发为基础，详细阐述了系统主要的硬件结构设计，包括DSP主控制单元、电机驱动单元、超声波和红#I-N距传感器信号处理电路、无线通信信号的传输模块及其接口电路等。通过超声波和红外测距传感器相互补充感知外部环境，可以有效地获取模型车附近停车位的信息。然后以四轮转向车辆为研究对象，分别从运动学和动力学的角度出发，建

2、立了包括车身横摆角、质心侧偏角和前轮、后轮转向角的4WS车辆的运动学模型以及二自由度动力学模型。最后，总结了基于路径规划的传统平行泊车策略，提出了融合微分平坦和B样条理论的轨迹生成方法，确定四轮转向车辆的平坦输出。针对智能泊车的三种可碰撞情况，以泊车过程中质心点坐标和横摆角随时间变化的避碰约束空间方法。仿真实验表明，该方法生成的轨迹在满足的同时可以有效地实现避障，克服了泊车过程中出现的停顿转向问题。关键词：四轮转向；微分平坦；智能泊车；轨迹规划；ABSTRACTTheincreasingvehicleownershipsresultintothatthetraffic

3、jamandvehiclecongestion，ontheroadsingreatcity,aregettingworse．Therealwaysarevehiclecollisionsinparkingprocess．Thetightandlimitedroadspacewhilevehicleturningandreversingrequiresmuchmoremobility,flexibilityandinitiativecollisionavoidanceabilityoftheautomobileatthesametime．Therefore，itisim

4、portanttoresearchanddeveloptheintelligentfourwheelsteeringautomobileparkingsystemespecially．Firstly,basedonautomaticparkingcontrolsystemoffour-wheelsteeringmodelvehicledevelopment,themainhardwarearchitecturedesignofthissystem，includingDSPmastercontrolunit，motor-drivenunits，ultrasonicand

5、infrareddistancemeasuringsensorsignalprocessingcircuit，signalstransmissionmoduleandinterfacecircuitsforwirelesscommunicationsaleelaborated．Itisavailabletoperceivedexternalenvironmentinformationbythecomplementworkbetweenultrasonicandinfrareddistancemeasuringsensor,SOthattheparkingspacein

6、formationisobtainedaccurately．Thenthefourwheelsteeringvehicleisstudiedaccordingonthefieldsofkinematicsanddynamics．Thetwo—degree-freedomdynamicmodelandkinematicsmodelofintelligentparkingsystem(includingbodyyawmotionangle，centroidlateralangle，front-wheel／rear-wheelsteeringangle)areestabli

7、shed．Finally,aftersummarizingthetraditionalparallelparkingstrategybasedontrackplanning．ThetrackgeneratingmethodintegratingthedifferentialfiatandB—splinetheoryisproposedtoensuretheflatandsmoothoutputofthefour-wheelsteeringvehicle．Then，aparallelparkingspacegeneratingmethodwithpre