一种燃料电池氢能汽车平行泊车装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种燃料电池氢能汽车平行泊车装置，包括：平行泊车系统功能开关、摄像头和超声波雷达、HMI触屏系统和ADAS控制器；ADAS控制器包括有效车位识别单元、泊车初始位置范围计算单元、平行泊车路径规划单元、轨迹跟踪控制单元、泊车状态控制单元和HMI交互显示单元；ADAS控制器根据整车状态信号判断是否开启平行泊车功能，在开启时，利用有效车位识别单元、泊车初始位置范围计算单元、平行泊车路径规划单元、轨迹跟踪控制单元、泊车状态控制单元和HMI交互显示单元完成自动平行泊车；本发明专利技术有益效果为：具有很高的稳定性和可靠性，能自动识别车辆工况，在特殊工况下主动关闭平行泊车系统功能，同时平行泊车系统功能能够进行人为关闭和开启，自主性强。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池氢能汽车平行泊车装置
本专利技术涉及汽车智能系统领域，尤其涉及一种燃料电池氢能汽车平行泊车装置。
技术介绍
车辆泊车是汽车驾驶过程中必须面临的状况。泊车分为平行泊车和垂直泊车两种情况，在绝大多数地下停车场中都提供垂直式停车位。这种车位，其优点有二：一是利用率高，不会有太多的空间浪费；二是泊车难度要低于水平车位，能大幅节省泊车时间。而在面对平行泊车的情况下，由于其泊车难度相较于垂直泊车较高，因此对于驾驶员的技巧也有极高的要求，所以实现车辆的自动平行泊车显得尤为必要。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决现有技术中的不足，本专利技术提出一种燃料电池氢能汽车平行泊车装置，其安装于氢能汽车上，通过传感器(超声波雷达、360环视摄像头)自动搜索周边环境中的适用车位，在驾驶员确认目标车位后，系统接管车辆横纵向运动，引导车辆自动泊入目标车位。本专利技术实际要解决的技术问题是：实现车辆的自动平行泊车。本专利技术提出的一种燃料电池氢能汽车平行泊车装置，具体包括以下：整车控制器、氢燃料电池系统，高压配电箱，动力电池系统，后电机控制器和电机，减速器和差速器、档位单元，整车控制器，制动踏板、油门踏板；氢燃料电池系统和动力电池系统与所述高压配电箱电气连接，为氢能汽车提供行驶所需的电能；高压配电箱与所述后电机控制器和电机电气连接；所述后电机控制器和电机利用电能驱动所述减速器和差速器，使氢能汽车正常行驶；所述平行泊车装置还包括：平行泊车系统功能开关、摄像头和超声波雷达、HMI触屏系统和ADAS控制器；所述摄像头和所述超声波雷达通过雷达与摄像头信号采集线与所述ADAS控制器电性连接；所述摄像头和所述超声波雷达用于检测氢能汽车周边环境信号；所述HMI触屏系统和所述平行泊车系统功能开关与所述ADAS控制器电性连接；ADAS控制器和整车控制器之间通过CAN总线进行信息交互；所述整车控制器采集整车状态信号，并将所述整车状态信号发送至所述ADAS控制器；所述ADAS控制器包括有效车位识别单元、泊车初始位置范围计算单元、平行泊车路径规划单元、轨迹跟踪控制单元、泊车状态控制单元和HMI交互显示单元；所述ADAS控制器根据所述整车状态信号判断是否开启平行泊车功能，在开启时，利用所述有效车位识别单元、泊车初始位置范围计算单元、平行泊车路径规划单元、轨迹跟踪控制单元、泊车状态控制单元和HMI交互显示单元完成自动平行泊车。进一步地，所述摄像头共有4个分别为，依次为第一摄像头至第四摄像头；其中，第一摄像头至第四摄像头依次安装于氢能汽车前端、左端、右端和后端；所述超声波雷达共12个，分别为第一超声波雷达至第十二超声波雷达；第三摄像头、第四摄像头、第一超声波雷达到第十二超声波雷达；其中，第一超声波雷达至第四超声波雷达安装于氢能汽车前端；第九超声波雷达至第十二超声波雷达安装于氢能汽车后端；第五超声波雷达和第七超声波雷达安装于氢能汽车左端；第六超声波雷达和第八超声波雷达安装于氢能汽车右端。进一步地，所述整车状态信号包括：氢能汽车周边环境信号、平行泊车系统功能开关状态信号、油门踏板状态信号、制动踏板状态信号、档位信息和车速信息。进一步地，所述平行泊车系统功能开关为物理开关，包括两个状态，分别为闭合状态和断开状态；当平行泊车系统功能开关为断开状态时，表示ADAS控制器使能；当平行泊车系统功能开关为闭合状态时，表示ADAS控制器关闭。进一步地，所述车平行泊车装置包括四个状态，分别为off状态、on状态、泊车完成Parking_Finish状态和泊车失败Fail状态；当平行泊车系统功能开关状态为闭合，或者HMI触屏系统设置平行泊车系统功能关闭，或者制动踏板的制动信号有效时，或者油门踏板的油门信号有效时，所述平行泊车装置处于off状态，即平行泊车功能关闭；当平行泊车系统功能开关为断开状态且HMI触屏系统设置平行泊车系统功能打开，且制动踏板的制动信号无效时，且油门踏板的油门信号为无效时，所述平行泊车装置处于on状态，即平行泊车功能打开，通过ADAS控制器实现平行泊车；当所述轨迹跟踪控制单元完成泊车路径的跟踪且计时满足预设的时间阈值t，且油门踏板松开、制动踏板松开且车速小于预设阈值v1时，所述平行泊车装置处于泊车完成Parking_Finish状态；当所述泊车初始位置范围计算单元未在预设的时间阈值t内完成泊车初始位置计算，或所述有效车位识别单元计算的泊车空间小于预设的阈值，或油门踏板的踏板深度大于0或制动踏板的踏板深度大于0，或车速大于预设的阈值v2时，所述平行泊车装置处于泊车失败Fail状态。进一步地，所述车平行泊车装置的on状态，又包括5个子状态，分别为泊车功能开启准备状态Standby、寻找车位状态ParkingSpace_Search、车位有效状态ParkingSpace_Appears、辅助泊车状态AutoParking_Assist和泊车调整状态PositionTuning。进一步地，当油门踏板的踏板深度大于0或制动踏板的踏板深度大于0或车速超过预设的阈值v2时，所述平行泊车装置处于泊车功能开启准备状态Standby；当油门踏板松开、制动踏板松开且车速大于0且小于预设的阈值v3时，所述平行泊车装置处于寻找车位状态ParkingSpace_Search；当实际泊车空间大于预设的阈值、且油门踏板松开、制动踏板松开、且车速大于0且小于预设的阈值v3时，所述平行泊车装置处于车位有效状态ParkingSpace_Appears；当泊车初始位置范围计算单元在预设的时间阈值t内完成泊车初始位置计算，且油门踏板松开、制动踏板松开、且车速大于0且小于预设的阈值v3时，所述平行泊车装置处于辅助泊车状态AutoParking_Assist；当所述平行泊车路径规划单元完成路径规划，且所述轨迹跟踪控制单元开始工作，且油门踏板松开、制动踏板松开，且车速大于0且小于预设的阈值v3时，所述平行泊车装置处于泊车调整状态PositionTuning。所述有效车位识别单元，根据传感器获取的车位信息，计算车辆成功泊车入库的最小泊车空间；所述泊车初始位置范围计算单元根据所述最小泊车空间，采用B样条曲线拟合实现泊车路径的两相切圆弧的规划；所述平行泊车路径规划单元，根据所述两相切圆弧的尺寸，生成泊车起始位置到泊车目标点的圆弧泊车路径；所述轨迹跟踪控制单元，根据所述圆弧泊车路径，生成车辆控制目标值，对车辆的跟踪轨迹进行修正；所述泊车状态控制单元，根据所述HMI交互显示单元和实际泊车操作，进行平行泊车装置状态的切换；所述HMI交互显示单元用于显示当前平行泊车装置的状态。本专利技术提供的有益效果是：该平行泊车装置功能完善，各控制单元协调合作，共同完成平行泊车功能，具有很高的稳定性和可靠性，能自动识别车辆工况，在特殊工况下主动关闭平行泊车系统功能，同时平行泊车系统功能能够进行人为关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池氢能汽车平行泊车装置，包括：整车控制器(220)、氢燃料电池系统(24)，高压配电箱(25)，动力电池系统(26)，后电机控制器和电机(27)，减速器和差速器(28)、档位单元(210)，整车控制器(220)，制动踏板(230)、油门踏板(240)；氢燃料电池系统(24)和动力电池系统(26)与所述高压配电箱(25)电气连接，为氢能汽车提供行驶所需的电能；高压配电箱(25)与所述后电机控制器和电机(27)电气连接；所述后电机控制器和电机(27)利用电能驱动所述减速器和差速器(28)，使氢能汽车正常行驶，其特征在于：/n所述平行泊车装置还包括：平行泊车系统功能开关(150)、摄像头和超声波雷达、HMI触屏系统(140)和ADAS控制器(130)；/n所述摄像头和所述超声波雷达通过雷达与摄像头信号采集线与所述ADAS控制器(130)电性连接；所述摄像头和所述超声波雷达用于检测氢能汽车周边环境信号；/n所述HMI触屏系统(140)和所述平行泊车系统功能开关(150)与所述ADAS控制器(130)电性连接；/nADAS控制器(130)和整车控制器(220)之间通过CAN总线进行信息交互；/n所述整车控制器(220)采集整车状态信号，并将所述整车状态信号发送至所述ADAS控制器(130)；/n所述ADAS控制器(130)包括有效车位识别单元、泊车初始位置范围计算单元、平行泊车路径规划单元、轨迹跟踪控制单元、泊车状态控制单元和HMI交互显示单元；/n所述ADAS控制器(130)根据所述整车状态信号判断是否开启平行泊车功能，在开启时，利用所述有效车位识别单元、泊车初始位置范围计算单元、平行泊车路径规划单元、轨迹跟踪控制单元、泊车状态控制单元和HMI交互显示单元完成自动平行泊车；/n所述有效车位识别单元，根据传感器获取的车位信息，计算车辆成功泊车入库的最小泊车空间；/n所述泊车初始位置范围计算单元根据所述最小泊车空间，采用B样条曲线拟合实现泊车路径的两相切圆弧的规划；/n所述平行泊车路径规划单元，根据所述两相切圆弧的尺寸，生成泊车起始位置到泊车目标点的圆弧泊车路径；/n所述轨迹跟踪控制单元，根据所述圆弧泊车路径，生成车辆控制目标值，对车辆的跟踪轨迹进行修正；/n所述泊车状态控制单元，根据所述HMI交互显示单元和实际泊车操作，进行平行泊车装置状态的切换；/n所述HMI交互显示单元用于显示当前平行泊车装置的状态；/n平行泊车装置包括四个状态，分别为off状态、on状态、泊车完成Parking_Finish状态和泊车失败Fail状态；/n当平行泊车系统功能开关(150)状态为闭合，或者HMI触屏系统(140)设置平行泊车系统功能关闭，或者制动踏板(230)的制动信号有效时，或者油门踏板(240)的油门信号有效时，所述平行泊车装置处于off状态，即平行泊车功能关闭；/n当平行泊车系统功能开关(150)为断开状态且HMI触屏系统(140)设置平行泊车系统功能打开，且制动踏板(230)的制动信号无效时，且油门踏板(240)的油门信号为无效时，所述平行泊车装置处于on状态，即平行泊车功能打开，通过ADAS控制器(130)实现平行泊车；/n当所述轨迹跟踪控制单元完成泊车路径的跟踪且计时满足预设的时间阈值t，且油门踏板(240)松开、制动踏板(230)松开且车速小于预设阈值v1时，所述平行泊车装置处于泊车完成Parking_Finish状态；/n当所述泊车初始位置范围计算单元未在预设的时间阈值t内完成泊车初始位置计算，或所述有效车位识别单元计算的泊车空间小于预设的阈值，或油门踏板(240)的踏板深度大于0或制动踏板(230)的踏板深度大于0，或车速大于预设的阈值v2时，所述平行泊车装置处于泊车失败Fail状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池氢能汽车平行泊车装置，包括：整车控制器(220)、氢燃料电池系统(24)，高压配电箱(25)，动力电池系统(26)，后电机控制器和电机(27)，减速器和差速器(28)、档位单元(210)，整车控制器(220)，制动踏板(230)、油门踏板(240)；氢燃料电池系统(24)和动力电池系统(26)与所述高压配电箱(25)电气连接，为氢能汽车提供行驶所需的电能；高压配电箱(25)与所述后电机控制器和电机(27)电气连接；所述后电机控制器和电机(27)利用电能驱动所述减速器和差速器(28)，使氢能汽车正常行驶，其特征在于：
所述平行泊车装置还包括：平行泊车系统功能开关(150)、摄像头和超声波雷达、HMI触屏系统(140)和ADAS控制器(130)；
所述摄像头和所述超声波雷达通过雷达与摄像头信号采集线与所述ADAS控制器(130)电性连接；所述摄像头和所述超声波雷达用于检测氢能汽车周边环境信号；
所述HMI触屏系统(140)和所述平行泊车系统功能开关(150)与所述ADAS控制器(130)电性连接；
ADAS控制器(130)和整车控制器(220)之间通过CAN总线进行信息交互；
所述整车控制器(220)采集整车状态信号，并将所述整车状态信号发送至所述ADAS控制器(130)；
所述ADAS控制器(130)包括有效车位识别单元、泊车初始位置范围计算单元、平行泊车路径规划单元、轨迹跟踪控制单元、泊车状态控制单元和HMI交互显示单元；
所述ADAS控制器(130)根据所述整车状态信号判断是否开启平行泊车功能，在开启时，利用所述有效车位识别单元、泊车初始位置范围计算单元、平行泊车路径规划单元、轨迹跟踪控制单元、泊车状态控制单元和HMI交互显示单元完成自动平行泊车；
所述有效车位识别单元，根据传感器获取的车位信息，计算车辆成功泊车入库的最小泊车空间；
所述泊车初始位置范围计算单元根据所述最小泊车空间，采用B样条曲线拟合实现泊车路径的两相切圆弧的规划；
所述平行泊车路径规划单元，根据所述两相切圆弧的尺寸，生成泊车起始位置到泊车目标点的圆弧泊车路径；
所述轨迹跟踪控制单元，根据所述圆弧泊车路径，生成车辆控制目标值，对车辆的跟踪轨迹进行修正；
所述泊车状态控制单元，根据所述HMI交互显示单元和实际泊车操作，进行平行泊车装置状态的切换；
所述HMI交互显示单元用于显示当前平行泊车装置的状态；
平行泊车装置包括四个状态，分别为off状态、on状态、泊车完成Parking_Finish状态和泊车失败Fail状态；
当平行泊车系统功能开关(150)状态为闭合，或者HMI触屏系统(140)设置平行泊车系统功能关闭，或者制动踏板(230)的制动信号有效时，或者油门踏板(240)的油门信号有效时，所述平行泊车装置处于off状态，即平行泊车功能关闭；
当平行泊车系统功能开关(150)为断开状态且HMI触屏系统(140)设置平行泊车系统功能打开，且制动踏板(230)的制动信号无效时，且油门踏板(240)的油门信号为无效时，所述平行泊车装置处于on状态，即平行泊车功能打开，通过ADAS控制器(130)实现平行泊车；
当所述轨迹跟踪控制单元完成泊车路径的跟踪且计时满足预设的时间阈值t，且油门踏板(240)松开、制动踏板(230)松开且车速小于预设阈值v1时，所述平行泊车装置处于泊车完成Parking_Finish状态；
当所述泊车初始位...

【专利技术属性】
技术研发人员：程飞，郝义国，
申请(专利权)人：武汉格罗夫氢能汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42