一種與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通和自動化控制技術，主要涉及與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的停車場一般缺乏有效的空閑車位引導，并且停車場內部由于環(huán)境條件所限，內部構造往往比較復雜，視野不開闊，導致駛入時空閑車位的尋找以及駛出時車輛的尋找都比較麻煩。
[0003]中國專利申請:汽車自動識別停車系統(tǒng)(申請?zhí)?201210454042.3)公開了一種汽車自動識別停車系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過安裝在汽車上的自動識別系統(tǒng)對停車位進行檢測，并進行自動停車操作，但該系統(tǒng)適用于確認空閑車位的自動停車，并未解決車主找尋空閑車位的困難。中國專利申請:一種停車導航方法及系統(tǒng)(申請?zhí)?201310596332.6)公開了一種停車導航方法及系統(tǒng):當車輛到達時自動識別出車輛類型，并根據(jù)該車輛類型以及子停車場的剩余車庫個數(shù)，確定適合該車輛的車庫，同時生成導航信息完成駛入任務。該系統(tǒng)主要著眼于車輛分類，從而提高停車場的有效使用面積，但是并未減少車主使用困難。中國專利申請:地下停車場智能引導系統(tǒng)及其引導方法(申請?zhí)?20140114468.3)公開了一種地下停車場智能引導系統(tǒng)及其引導方法，主要包括手機客戶終端、交通服務器以及地下停車場監(jiān)控系統(tǒng)。中國專利申請:通過RFID車載設備實現(xiàn)停車導航的系統(tǒng)(申請?zhí)?20140693390.5)公開了通過RFID車載設備實現(xiàn)停車導航的系統(tǒng)，通過停車場的智能標簽以及讀取智能標簽車載設備，服務器內的后臺管理系統(tǒng)，以及加載在讀取終端上的客戶端組合成的業(yè)務系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)和/或傳感器網(wǎng)相連，實現(xiàn)對用戶車輛的智能停車導航。上述兩項專利的注重點均在于停車管理系統(tǒng)的建立，其區(qū)別主要在于利用不同的終端設備以及組網(wǎng)方式。在導航停車的實現(xiàn)上，均是采用后臺規(guī)劃路徑輔助車主完成駛入任務的方法，但該方法并未減少由于車主對停車場內部環(huán)境不熟悉而導致使用困難。
[0004]在尋車功能的實現(xiàn)上，一般是利用后臺向車主的移動終端發(fā)送提示尋車路線的“人找車”的方法。但是這種方法仍然需要車主花費大量時間去尋找車輛，同時也沒有解決出場困難的問題。
[0005]因此，本發(fā)明提出了一種與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)和方法，有效地克服了上述方案設計中存在的問題，減少了車主停車、尋車過程中的困難，實現(xiàn)了車輛出入停車場的自動化與智能化。

【發(fā)明內容】

[0006]針對現(xiàn)有方法的不足，提出了一種與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)及方法。
[0007]本發(fā)明的技術方案如下:一種與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)，其包括車載設備、后臺服務中心和用戶移動終端三部分。其中車載設備包括通信模塊、車輛定位及路徑規(guī)劃模塊、檢測模塊;通信模塊用于與后臺服務中心通信;所述的車輛定位及路徑規(guī)劃模塊用于接收由通信模塊傳來的全局地圖和終點位置，進行全局路徑規(guī)劃;檢測模塊用于采集智能車輛狀態(tài)和位置信息以及周圍環(huán)境信息。后臺服務中心包括后臺通信模塊和數(shù)據(jù)管理模塊兩部分，后臺通信模塊包括Dispatcher模塊(面向車輛端服務管理器)和ServiceHandler (面向用戶端服務管理器)模塊兩部分，Dispatcher模塊用于與車載設備通信，ServiceHandler(面向用戶端服務管理器)模塊用于與用戶移動終端通信。數(shù)據(jù)管理模塊用于存儲和調用停車場全局地圖、以及對空閑車位數(shù)據(jù)進行存儲、查詢、調用和修改。用戶移動終端用于同后臺服務中心通信，以及與車主交互。
[0008]上述與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)，可實現(xiàn)智能車輛自動駛入/駛出停車場，駛入方法步驟如下:
[0009](I)當車輛行駛到停車場入口時，車主利用用戶移動終端向后臺服務中心發(fā)送車輛位置以及駛入請求；
[00?0] (2)后臺服務中心通過通信模塊的ServiceHandler模塊接收到的駛入請求，進行身份驗證后，將車輛位置以及駛入請求轉發(fā)給Dispatcher模塊;Dispatcher模塊通過數(shù)據(jù)管理模塊分配空閑車位，將車位位置與停車場全局地圖發(fā)送給車載設備；
[0011](3)車載設備車輛定位及路徑規(guī)劃模塊利用通信模塊接收到的停車場全局地圖以及分配的車位位置信息進行車輛行駛路徑的全局路徑規(guī)劃;重復以下過程，直到智能車輛駛入指定車位:檢測模塊實時采集當前車輛的狀態(tài)與局部環(huán)境信息；車輛定位及路徑規(guī)劃模塊根據(jù)車輛的狀態(tài)與局部環(huán)境信息對車輛當前位置進行定位，進行局部規(guī)劃路徑，用以控制智能車輛自動駕駛；
[0012]駛出方法步驟如下:
[0013](I)車主利用用戶移動終端向后臺服務中心發(fā)送車輛身份、駛出請求以及出口位置；
[00Μ] (2)后臺服務中心通信模塊中的ServiceHandler模塊接收到駛出請求，進行身份驗證后，將車輛身份、駛出請求以及出口位置信息轉發(fā)給Dispatcher模塊;Dispatcher模塊通過數(shù)據(jù)管理模塊查找車輛停放位置，將車輛停放位置、出口位置以及停車場全局地圖發(fā)送給車載設備；
[0015](3)車載設備車輛定位及路徑規(guī)劃模塊利用通信模塊接收到的停車場全局地圖以及車輛停放位置、出口位置信息，進行車輛行駛路徑的全局路徑規(guī)劃;重復以下過程，直到智能車輛駛出到達出口:檢測模塊實時采集當前車輛的狀態(tài)與局部環(huán)境信息；車輛定位及路徑規(guī)劃模塊根據(jù)車輛的狀態(tài)與局部環(huán)境信息對車輛當前位置進行定位，進行局部規(guī)劃路徑，并用以控制智能車輛自動駕駛。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果如下:
[0017]本發(fā)明提出一種與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)和方法。本系統(tǒng)利用移動通信網(wǎng)絡實現(xiàn)了智能車輛與后臺服務中心、用戶移動終端與后臺服務中心的互聯(lián)，結合智能車輛的環(huán)境感知、路徑規(guī)劃與自動駕駛功能，實現(xiàn)了車輛出入停車場的自動化與智能化。
【附圖說明】
[0018]圖1.本發(fā)明一種與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)總體架構；
[0019]圖2.本發(fā)明實現(xiàn)智能車輛自動駛入停車場的流程；
[0020]圖3.本發(fā)明實現(xiàn)智能車輛自動駛出停車場的流程；
[0021]圖4.本發(fā)明車輛定位及路徑規(guī)劃模塊實現(xiàn)車輛定位及路徑規(guī)劃的流程；
[0022]圖5.本發(fā)明車輛定位及路徑規(guī)劃模塊全局與局部路徑實際規(guī)劃效果。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖，對本發(fā)明作進一步說明:
[0024]本發(fā)明提出一種與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)與方法，利用移動通信網(wǎng)絡實現(xiàn)用戶移動終端、后臺服務中心與車輛互聯(lián)，實現(xiàn)停車場全局地圖與車輛行駛終點(停車位或者停車場出口)的獲取，再通過智能車輛環(huán)境檢測、路徑規(guī)劃功能，最終實現(xiàn)智能車輛自動駛入/駛出停車場。
[0025]以下結合附圖和具體實例對本發(fā)明的【具體實施方式】進行描述。
[0026]如圖1所示為本發(fā)明提出的一種與智能停車場協(xié)同的智能車輛自動駕駛系統(tǒng)的總體架構。該系統(tǒng)由車載設備、后臺服務中心和用戶移動終端三部分組成。
[0027]所述的車載設備包括通信模塊、車輛定位及路徑規(guī)劃模塊、檢測模塊;所述的后臺服務中心包括通信模塊和數(shù)據(jù)管理模塊兩部分;所述的用戶移動終端具有通信模塊。
[0028]所述的車載設備的檢測模塊包括用于環(huán)境檢測的傳感器組以及用于車輛狀態(tài)檢測的傳感器組。用于環(huán)境檢測的傳感器組包括激光雷達、無線電雷達、視覺傳感器，以及上述傳感器的組合，檢測結果為車輛所在環(huán)境的局部地圖；車輛狀態(tài)檢測傳感器組用于獲取車輛姿態(tài)、速度以及制動、轉向等參數(shù)。
[0029]所述的車載設備的車輛定位及路徑規(guī)劃模塊接收由通信模塊傳來的全局地圖和終點位置，進行全局路徑規(guī)劃；在車輛行駛過程中，接收檢測模塊傳來的當前局部環(huán)境信息，生成局部地圖；將當前局部地圖與全局地圖進行配準，對車輛當前位置進行定位，同時結合檢測模塊獲得的車輛狀態(tài)信息規(guī)劃局部路徑，執(zhí)行自動駕駛。
[0030]所述的后臺服務中心通信模塊包括Di spatcher和ServiceHandler兩部分:Dispatcher (面向車輛端服務管理器)是車載設備和后臺服務中心之間的通信接口，ServiceHandler(面向用戶端服務管理器)是用戶移動終端和后臺服務中心之間的通信接
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[0031]所述的后臺服務中心數(shù)據(jù)管理模塊具有存儲和調用停車場全局地圖的功能，以及對車位及車輛信息進行存儲、查詢、調用和修改的功能。在車輛駛入停車場的過程中，數(shù)據(jù)管理模塊根據(jù)給定的車位分配方法，查找距離待停車輛最近的空閑車位及其坐標，與停車場全局地圖一起通過Dispatcher發(fā)送給車載設備，并在駛入任務完成后更新空閑車位信息;在車輛駛出停車場過程中，數(shù)據(jù)管理模塊根據(jù)目標車輛信息查找相應車輛停放位置，根據(jù)出口位置查找出口在全局地圖的坐標，通過Dispatcher發(fā)送給車載設備，并在駛出任務完成后更新空閑車位信息。
[0032]如圖2所示為本發(fā)明提出的智能車輛自動駛入停車場的流程，包括以下步驟:
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