无人驾驶汽车停车场入口引导系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无人驾驶汽车停车场入口引导系统及应用该系统的引导方法，引导系统包括移动互联客户端、车辆引导云平台、设于被引导车辆的车载单元、设于停车场入口处的道闸及图像信息采集设备。引导方法包括下述步骤：引导系统触发；车辆引导云平台对被引导车辆进行车辆初始状态确认；车辆控制参数计算；车辆控制执行，同时车辆引导云平台对车辆行驶进行在线模拟；当触发中断条件时进行中断操作，否则进行下一个步骤；达到结束条件，退出引导。

Unmanned vehicle parking field entrance guiding system and method

Guide the invention discloses a method for unmanned parking lot entrance guidance system and application of the system driving, guide system including mobile Internet client, cloud platform, a vehicle guide guided vehicle unit, located in the parking lot at the entrance of the gate and image information acquisition device. Guide the method comprises the following steps: trigger guided vehicle guidance system; cloud platform for guided vehicle vehicle initial state parameters calculation confirmation; vehicle; vehicle control, and vehicle vehicle guidance cloud platform for online simulation; when the trigger condition of interrupt interrupt operation, otherwise, the next step to the end; exit conditions, guide.

【技术实现步骤摘要】
无人驾驶汽车停车场入口引导系统及方法
本专利技术涉及智能车辆
，特别涉及一种无人驾驶汽车停车场入口引导系统及应用该系统的引导方法。
技术介绍
“电动化、智能化、网联化”是汽车的未来发展方向；其中，无人驾驶则是智能网联汽车的一项重要应用。在无人驾驶场景中，自动泊车系统是无人驾驶智能汽车的一项重要功能。该功能旨在使车辆在驾驶员不进行人工干预情况下，找到适合停车位，并进行停泊。现有泊车方案只提供汽车在小范围寻找车位，并泊入与泊出的功能。这种小范围的自动泊车功能解决了非熟练驾驶员停车、小尺寸停车位精确停车等一系列问题。但是现有自动泊车系统只使用自车车载传感器，探测范围有限，对用户使用有一定的局限性，无法满足长距离泊车需要。在现实生活中，车辆常常停泊在停车场中。具有自动泊车功能的车辆在停车场泊车时，驾驶员需要完成包括：开车至停车场入口，获取入场资质，进入停车场，寻找车位，自动泊车等一系列动作。在这个过程中，驾驶员需要频繁操作。停车场内常有泊车引导系统或引导标识，对驾驶员的泊车行为进行引导。但现有的停车场引导技术有很多不足：首先，现有停车场引导技术引导停车的对象为驾驶员，没有考虑过直接引导无人驾驶汽车进行停泊，需要驾驶员自行开车进入停车场内，进行停车操作；其次，现有技术引导的场景为停车场内，不提供停车场外的车辆引导方法；再次，现有停车场引导技术的目的往往在于更加合理地使用停车场车位，并不在控制车辆停泊行为。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种无人驾驶汽车停车场入口引导系统及应用该系统的引导方法，引导无人驾驶汽车从指定范围行进至停车场入口处，并完成获取入场资质、入场车辆信息确认、门禁系统放行等一系列停车场进入步骤，实现长距离、更加便捷的引导功能，减少人工干预，从而减少停车场人力成本，同时为驾驶员提供更加便捷的泊车体验。本专利技术的无人驾驶汽车停车场入口引导系统，包括移动互联客户端、车辆引导云平台、设于被引导车辆的车载单元、设于停车场入口处的道闸及图像信息采集设备；所述移动互联客户端用于向车辆引导云平台发出预约指令并接收来自车辆引导云平台的反馈信息；所述车辆引导云平台包括用于储存平台数据的数据储存单元、用于承担引导过程中相关数据运算的数据计算单元、用于承担云平台与被引导车辆、移动互联客户端、互联网之间及云平台各单元之间实时通讯交互的通信单元和用于控制道闸及图像信息采集设备的门禁系统控制单元；所述数据储存单元包括HAD级地图信息数据模块、地图关联视觉特征数据模块、车辆信息数据模块、建议引导路径数据模块、建议车辆控制目标输出量存储数据模块、车载设备状态检测数据模块、停车场停车管理数据模块、车辆控制变量反馈测量数据模块及车辆实时定位数据；其中，所述HAD级地图信息数据模块及地图关联视觉特征数据模块储存用于车辆定位、引导路径规划及车辆行驶在线模拟的数据；所述车辆信息数据模块用于储存车辆参数信息的数据；所述建议引导路径数据模块储存平台给出的被引导车辆从指定区域到停车场入口处停车区域的引导路径的数据；所述建议车辆控制目标输出量存储数据模块储存平台对被引导车辆行进控制量进行解算后所给出的建议输出结果的数据；所述车载设备状态检测数据模块储存车载单元工作状态的数据；所述停车场停车管理数据模块储存停车场停车管理的数据；所述车辆控制变量反馈测量数据模块储存由车辆状态检测设备反馈给平台的实际输出控制量测量值数据及被引导车辆控制状态估计值的数据；所述车辆实时定位数据模块储存被引导车辆的定位信息的数据；所述数据计算单元包括车辆定位模块、引导路径规模块、建议车辆控制目标输出量计算模块、车辆控制状态估计模块、引导参数实时修正模块和引导系统运行步骤判断模块；其中，所述车辆定位模块用于根据HAD级地图信息、地图关联视觉特征信息以及车载单元传输图片进行位姿计算；所述引导路径规划模块用于根据车辆位姿、HAD级地图信息以及引导终止停车位置信息给出车辆最优行进路径，以及当平台对两辆以上的车辆进行引导时，对各个车辆的行进路线以及行进时间进行排队协调；所述建议车辆控制目标输出量计算模块用于根据被引导车辆信息、车辆行进建议路径、车辆动力学模型、车辆运动学模型以及经济燃油性约束解算出车辆控制目标输出量；所述车辆控制状态估计模块用于根据实际输出量测量值对被引导车辆状态进行估计；所述引导参数实时修正模块用于根据被引导车辆状态监测数据、被引导车辆实时状态估计数据、被引导车辆实时定位信息对被引导车辆行进建议路径、被引导车辆状态、被引导车辆控制建议输出目标量进行实时修正；所述引导系统运行步骤判断模块用于对车辆的实际控制状态进行在线模拟，并对引导系统触发条件、中断处理条件、终止条件、停车场入口图像采集条件、停车场入口道闸开关条件进行判断；所述通信单元包括System-Internet通讯单元、System-vehicle通信单元和内部通信单元；其中，所述System-Internet通讯单元用于与Internet之间进行通讯；所述System-vehicle通信单元用于与被引导车辆之间进行信息通讯；所述内部通信单元用于完成平台内部数据调用以及设备信息交互；所述车载单元包括Vehicle-system通信单元、车载ECU、控制单元和车辆数据采集单元；其中，所述Vehicle-system通信单元用于与车辆引导云平台之间进行通讯交互；所述车载ECU与Vehicle-system通信单元相连；所述控制单元用于执行车辆引导输出，并实时反馈实际输出量；所述车辆数据采集单元用于采集车辆车速信息以及车载摄像头图像信息；所述图像信息采集设备用于采集被引导车辆图片，并将车辆图片传输给车辆引导云平台；所述车辆引导云平台传输车辆图片给移动互联客户端，客户端对信息进行确认后道闸打开。本专利技术的无人驾驶汽车停车场入口引导方法，包括以下步骤：P1：引导系统触发；P2：车辆引导云平台对被引导车辆进行车辆初始状态确认；P3：车辆控制参数计算；P4：车辆控制执行，同时车辆引导云平台对车辆行驶进行在线模拟；P5：当触发中断条件时进行中断操作，否则进行下一个步骤；P6：达到结束条件，退出引导。进一步，步骤P1中包括以下触发步骤：P1-1：客户端预约：欲停泊车辆进入无人驾驶汽车停车场入口引导系统指定区域，停车客户开启欲停泊车辆的无人驾驶模式，停车客户通过移动互联客户端，向车辆引导云平台发出预约请求，车辆引导云平台接受预约请求信息、欲停泊车辆类型信息以及停车客户身份信息；P1-2：引导云系统判断有无车位：车辆引导云平台根据停车客户所提供的欲停泊车辆类型信息，比对停车场车位管理数据，判断是否有满足停泊要求的停车位；如果无满足停泊要求的停车位，则不触发入口引导系统；信息反馈至停车客户移动互联客户端；如果车辆引导云平台寻找到符合车辆停泊要求的停车位，则进行下一个步骤；P1-3：判断System-vehicle交互是否正常：车辆引导云平台与欲停泊车辆进行通讯交互；首先，以停车客户身份信息为交互密钥，车辆引导云平台与欲停泊车辆进行身份验证，界定交互权限；然后，车辆引导云平台与欲停泊车辆进行通讯测试，测试通过后测试即表明System-vehicle交互正常，进行下个步骤；如果交互过程不通畅，尝试N次后依然不通畅，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人驾驶汽车停车场入口引导系统，其特征在于：包括移动互联客户端、车辆引导云平台、设于被引导车辆的车载单元、设于停车场入口处的道闸及图像信息采集设备；所述移动互联客户端用于向车辆引导云平台发出预约指令并接收来自车辆引导云平台的反馈信息；所述车辆引导云平台包括用于储存平台数据的数据储存单元、用于承担引导过程中相关数据运算的数据计算单元、用于承担云平台与被引导车辆、移动互联客户端、互联网之间及云平台各单元之间实时通讯交互的通信单元和用于控制道闸及图像信息采集设备的门禁系统控制单元；所述数据储存单元包括HAD级地图信息数据模块、地图关联视觉特征数据模块、车辆信息数据模块、建议引导路径数据模块、建议车辆控制目标输出量存储数据模块、车载设备状态检测数据模块、停车场停车管理数据模块、车辆控制变量反馈测量数据模块及车辆实时定位数据；其中，所述HAD级地图信息数据模块及地图关联视觉特征数据模块储存用于车辆定位、引导路径规划及车辆行驶在线模拟的数据；所述车辆信息数据模块用于储存车辆参数信息的数据；所述建议引导路径数据模块储存平台给出的被引导车辆从指定区域到停车场入口处停车区域的引导路径的数据；所述建议车辆控制目标输出量存储数据模块储存平台对被引导车辆行进控制量进行解算后所给出的建议输出结果的数据；所述车载设备状态检测数据模块储存车载单元工作状态的数据；所述停车场停车管理数据模块储存停车场停车管理的数据；所述车辆控制变量反馈测量数据模块储存由车辆状态检测设备反馈给平台的实际输出控制量测量值数据及被引导车辆控制状态估计值的数据；所述车辆实时定位数据模块储存被引导车辆的定位信息的数据；所述数据计算单元包括车辆定位模块、引导路径规模块、建议车辆控制目标输出量计算模块、车辆控制状态估计模块、引导参数实时修正模块和引导系统运行步骤判断模块；其中，所述车辆定位模块用于根据HAD级地图信息、地图关联视觉特征信息以及车载单元传输图片进行位姿计算；所述引导路径规划模块用于根据车辆位姿、HAD级地图信息以及引导终止停车位置信息给出车辆最优行进路径，以及当平台对两辆以上的车辆进行引导时，对各个车辆的行进路线以及行进时间进行排队协调；所述建议车辆控制目标输出量计算模块用于根据被引导车辆信息、车辆行进建议路径、车辆动力学模型、车辆运动学模型以及经济燃油性约束解算出车辆控制目标输出量；所述车辆控制状态估计模块用于根据实际输出量测量值对被引导车辆状态进行估计；所述引导参数实时修正模块用于根据被引导车辆状态监测数据、被引导车辆实时状态估计数据、被引导车辆实时定位信息对被引导车辆行进建议路径、被引导车辆状态、被引导车辆控制建议输出目标量进行实时修正；所述引导系统运行步骤判断模块用于对车辆的实际控制状态进行在线模拟，并对引导系统触发条件、中断处理条件、终止条件、停车场入口图像采集条件、停车场入口道闸开关条件进行判断；所述通信单元包括System‑Internet通讯单元、System‑vehicle通信单元和内部通信单元；其中，所述System‑Internet通讯单元用于与Internet之间进行通讯；所述System‑vehicle通信单元用于与被引导车辆之间进行信息通讯；所述内部通信单元用于完成平台内部数据调用以及设备信息交互；所述车载单元包括Vehicle‑system通信单元、车载ECU、控制单元和车辆数据采集单元；其中，所述Vehicle‑system通信单元用于与车辆引导云平台之间进行通讯交互；所述车载ECU与Vehicle‑system通信单元相连；所述控制单元用于执行车辆引导输出，并实时反馈实际输出量；所述车辆数据采集单元用于采集车辆车速信息以及车载摄像头图像信息；所述图像信息采集设备用于采集被引导车辆图片，并将车辆图片传输给车辆引导云平台；所述车辆引导云平台传输车辆图片给移动互联客户端，客户端对信息进行确认后道闸打开。...

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶汽车停车场入口引导系统，其特征在于：包括移动互联客户端、车辆引导云平台、设于被引导车辆的车载单元、设于停车场入口处的道闸及图像信息采集设备；所述移动互联客户端用于向车辆引导云平台发出预约指令并接收来自车辆引导云平台的反馈信息；所述车辆引导云平台包括用于储存平台数据的数据储存单元、用于承担引导过程中相关数据运算的数据计算单元、用于承担云平台与被引导车辆、移动互联客户端、互联网之间及云平台各单元之间实时通讯交互的通信单元和用于控制道闸及图像信息采集设备的门禁系统控制单元；所述数据储存单元包括HAD级地图信息数据模块、地图关联视觉特征数据模块、车辆信息数据模块、建议引导路径数据模块、建议车辆控制目标输出量存储数据模块、车载设备状态检测数据模块、停车场停车管理数据模块、车辆控制变量反馈测量数据模块及车辆实时定位数据；其中，所述HAD级地图信息数据模块及地图关联视觉特征数据模块储存用于车辆定位、引导路径规划及车辆行驶在线模拟的数据；所述车辆信息数据模块用于储存车辆参数信息的数据；所述建议引导路径数据模块储存平台给出的被引导车辆从指定区域到停车场入口处停车区域的引导路径的数据；所述建议车辆控制目标输出量存储数据模块储存平台对被引导车辆行进控制量进行解算后所给出的建议输出结果的数据；所述车载设备状态检测数据模块储存车载单元工作状态的数据；所述停车场停车管理数据模块储存停车场停车管理的数据；所述车辆控制变量反馈测量数据模块储存由车辆状态检测设备反馈给平台的实际输出控制量测量值数据及被引导车辆控制状态估计值的数据；所述车辆实时定位数据模块储存被引导车辆的定位信息的数据；所述数据计算单元包括车辆定位模块、引导路径规模块、建议车辆控制目标输出量计算模块、车辆控制状态估计模块、引导参数实时修正模块和引导系统运行步骤判断模块；其中，所述车辆定位模块用于根据HAD级地图信息、地图关联视觉特征信息以及车载单元传输图片进行位姿计算；所述引导路径规划模块用于根据车辆位姿、HAD级地图信息以及引导终止停车位置信息给出车辆最优行进路径，以及当平台对两辆以上的车辆进行引导时，对各个车辆的行进路线以及行进时间进行排队协调；所述建议车辆控制目标输出量计算模块用于根据被引导车辆信息、车辆行进建议路径、车辆动力学模型、车辆运动学模型以及经济燃油性约束解算出车辆控制目标输出量；所述车辆控制状态估计模块用于根据实际输出量测量值对被引导车辆状态进行估计；所述引导参数实时修正模块用于根据被引导车辆状态监测数据、被引导车辆实时状态估计数据、被引导车辆实时定位信息对被引导车辆行进建议路径、被引导车辆状态、被引导车辆控制建议输出目标量进行实时修正；所述引导系统运行步骤判断模块用于对车辆的实际控制状态进行在线模拟，并对引导系统触发条件、中断处理条件、终止条件、停车场入口图像采集条件、停车场入口道闸开关条件进行判断；所述通信单元包括System-Internet通讯单元、System-vehicle通信单元和内部通信单元；其中，所述System-Internet通讯单元用于与Internet之间进行通讯；所述System-vehicle通信单元用于与被引导车辆之间进行信息通讯；所述内部通信单元用于完成平台内部数据调用以及设备信息交互；所述车载单元包括Vehicle-system通信单元、车载ECU、控制单元和车辆数据采集单元；其中，所述Vehicle-system通信单元用于与车辆引导云平台之间进行通讯交互；所述车载ECU与Vehicle-system通信单元相连；所述控制单元用于执行车辆引导输出，并实时反馈实际输出量；所述车辆数据采集单元用于采集车辆车速信息以及车载摄像头图像信息；所述图像信息采集设备用于采集被引导车辆图片，并将车辆图片传输给车辆引导云平台；所述车辆引导云平台传输车辆图片给移动互联客户端，客户端对信息进行确认后道闸打开。2.一种无人驾驶汽车停车场入口引导方法，其特征在于，包括以下步骤：P1：引导系统触发；P2：车辆引导云平台对被引导车辆进行车辆初始状态确认；P3：车辆控制参数计算；P4：车辆控制执行，同时车辆引导云平台对车辆行驶进行在线模拟；P5：当触发中断条件时进行中断操作，否则进行下一个步骤；P6：达到结束条件，退出引导。3.根据权利要求2所述的人驾驶汽车停车场入口引导方法，其特征在于，步骤P1中包括以下触发步骤：P1-1：客户端预约：欲停泊车辆进入无人驾驶汽车停车场入口引导系统指定区域，停车客户开启欲停泊车辆的无人驾驶模式，停车客户通过移动互联客户端，向车辆引导云平台发出预约请求，车辆引导云平台接受预约请求信息、欲停泊车辆类型信息以及停车客户身份信息；P1-2：引导云系统判断有无车位：车辆引导云平台根据停车客户所提供的欲停泊车辆类型信息，比对停车场车位管理数据，判断是否有满足停泊要求的停车位；如果无满足停泊要求的停车位，则不触发入口引导系统；信息反馈至停车客户移动互联客户端；如果车辆引导云平台寻找到符合车辆停泊要求的停车位，则进行下一个步骤；P1-3：判断System-vehicle交互是否正常：车辆引导云平台与欲停泊车辆进行通讯交互；首先，以停车客户身份信息为交互密钥，车辆引导云平台与欲停泊车辆进行身份验证，界定交互权限；然后，车辆引导云平台与欲停泊车辆进行通讯测试，测试通过后测试即表明System-vehicle交互正常，进行下个步骤；如果交互过程不通畅，尝试N次后依然不通畅，则不触发入口引导系统，信息反馈至停车客户移动互联客户端。P1-4：传输车载摄像头数据：欲停泊车辆向车辆引导云平台交出车辆数据采集单元共享控制权限，并传输车载摄像头所采集的图像信息至车辆引导云平台；P1-5：车辆高精度定位：车辆引...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梓林，黎予生，万凯林，孔周维，
申请(专利权)人：重庆大学，重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50