基于路径规划的平行泊车控制系统研究与开发

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1、分类号TP273单位代码10618密级公开学号_2120940020_专业硕士学位论文基于路径规划的平行泊车控制系统研究与开发研究生姓名：伍岳导师姓名及职称：李伟教授季学武副教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月25日专业领域名称车辆工程论文答辩日期2015年6月7日2015年6月7日重庆交通大学学位论文原创性声明学位论文，独立进行研究，是本人在导师的指导下本人郑重声明：所呈交的，本论文不包含任何其他个人工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内

2、容外和集体，或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人由本人承担。巧已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果曰期：年备月曰学位论文作者签名：＾重庆交通大学学位论文版权使用授权书，同意学保本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定＾日借阔。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅ｆ本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库？行检索，．和汇编本学位论文。同时授权中国斗可臥采用影

3、印、缩印或扫描等复制手段保存ｆ论文收录到》，并进行学技术信息研究所将本人学位《中国学位论文全文数据库息网络传播等），同时本人保留、、发行、信信息服务（包括但不限于汇编复制在其他媒体发表论文的权利。指导教师签名；学位论文作者签名；々厂＆期成／ｒ年月白曰期；２／年月曰曰＾＾ＣＮＫＩ系列本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社±学位论文全文数据库出版章程》规定《中国优秀博硕数据库中全文发布，并按享受相关权益。必指导教师签名；学位论文作者签名；厂

4、期＾年＜＾月曰《月日曰；瓦曰期年／＾，TheResearchandDesignofParallelparkingcontrolsystembasedonPathPlanningADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WuYueSupervisor：Prof.LiWeiAssociateProf.JiXuewuChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要日益拥堵的城市车道，不断恶化的

5、泊车环境为驾驶员泊车带来了巨大的挑战。正因为如此，越来越多的专家学者投入到了自动泊车系统的研究与开发中，将车辆运动学研究与电子控制技术相结合，试图提出安全、准确、快速的解决方案，自动控制车辆准确地泊入预定车位，从而降低因驾驶员自主泊车所可能发生的碰撞等交通事故的概率。本文依托清华大学苏州研究院基金项目“自动泊车系统产业化关键技术研究”，以试验车辆东风风行景逸X5为研究载体，针对平行泊车这一特定的泊车工况展开探讨，对自动泊车的三大核心问题：路径规划、传感器系统数据采集与处理、车辆控制进行了详细的分

6、析与研究。研究目的在于设计并开发出一款自动泊车控制器，在合理的泊车位下能较好地实现泊车入位功能。本文主要完成了以下的工作：首先，建立合适的坐标系，依据阿卡曼转向原理对车辆的运动过程进行详细的分析。通过转向实验确定了方向盘与车轮之间的转向传动比，得到实时转弯半径与反向盘转角的对应关系，为随后的转向控制奠定基础。然后，对平行泊车过程中的几何关系进行了推导，提出了易于工程实现的最小半径逆推法，对泊车的路径进行了规划。同时，以此为基础，对圆弧直线法及反复式泊车法进行了分析与仿真，仿真结果表明两种方法均可

7、实现车辆泊车入位，车位内多次反复式泊车方法可一定程度上减小对泊车位大小的需求。考虑到车辆自身约束，采用样条函数对规划轨迹进行了优化，解决了相切点处曲率不连续的问题。其次，根据泊车软件控制需求，合理配置系统资源，对各个软件子模块及控制算法进行正向开发，设计了完整的软件实施方案。以实验车辆景逸X5为泊车实验平台，基于英飞凌16位单片机XC164CS16F20F进行嵌入式开发，设计出一款由车辆OBD接口实现CAN总线通讯的泊车控制系统，可顺利进行转向干预。最后，搭建了超声波系统测试平台，对不同车速及距

8、离下的车位测量进行了实验，分析了相关误差。并对泊车控制系统进行了多次实验，结果表明对于7m左右的车位可实现最小半径法和圆弧直线法泊车入位，且泊车成功率高。系统的可靠性及稳定性得到了验证。关键词：汽车平行泊车路径规划嵌入式控制系统IABSTRACTTheincreasinglycongestedcitylaneandtheworseningparkingenvironmenthasbroughtthehugechallengeforthedriversparking.Asaresult,morea