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基于环境检测的自动泊车系统专利技术综述
作者:网站采编关键词:
摘要：于静（1990-），女，四川成都人，硕士研究生，主要从事发明专利审查工作； 刘欢（1990-），女，四川成都人，硕士研究生，主要从事发明专利审查工作。 自动泊车的目的在于提高泊车
于静（1990-），女，四川成都人，硕士研究生，主要从事发明专利审查工作；
刘欢（1990-），女，四川成都人，硕士研究生，主要从事发明专利审查工作。
自动泊车的目的在于提高泊车过程中驾驶人的舒适性和车辆的安全性，辅助或者替代驾驶人完成泊车操作。其中，自动泊车包括基于立体车库的运载式自动泊车技术和基于环境检测的自动泊车技术，而基于环境检测的自动泊车技术更能适应大多数的停车场所。基于环境检测的自动泊车的工作原理是：系统开启后，传感器开始检测库位，控制器根据车辆相对于库位的位置关系建立库位坐标系，同时利用传感器检测到的库位周围的障碍物信息，结合车辆自身参数进行路径规划；完成路径规划以后，控制器对车辆进行跟踪控制，引导车辆泊入库位。基于环境检测的自动泊车系统结构图，主要包括：环境感知模块、路径规划模块、路径跟踪模块[1-2]。
1 基于环境检测的自动泊车技术的专利申请分析
对于该领域专利申请量的分析，1985年-2001年，专利申请不多，2001年～2004年，申请量明显增多，表示自动泊车技术逐渐发展，2004年～2019年，申请量大幅度增长，这是由于使用者对车辆驾驶舒适度有了更多的需求。对于该领域专利原创国申请量的分析，申请量靠前的依次为德国、日本、韩国、中国和美国，这些国家的专利申请占了总申请量的92%。对于该领域专利申请目标国的分析，排名靠前的为德国、中国、美国、日本。其中，该领域申请量较大的公司包括：罗伯特·博世有限公司、法雷奥开关和传感器有限责任公司、丰田自动车株式会社、福特全球技术公司、现代摩比斯株式会社、现代自动车株式会社，这些申请量较大的公司主要集中在德国、韩国、日本、美国，都为汽车工业较为发达的国家。对于该领域分类号分布的分析，主要集中在B60W领域（不同类型或不同功能的车辆子系统的联合控制、专门适用于混合动力车辆的控制系统、不与某一特定子系统的控制相关联的道路车辆驾驶控制系统），其中G08G（交通控制系统）、B62D（机动车、挂车）、B60R（不包含在其他类目中的车辆、车辆配件或车辆部件）领域也分布较多。
2 基于环境检测的自动泊车技术的专利技术发展
环境感知模块就是利用传感器检测车辆周边坏境，获得用于泊车的库位和周边的障碍物信息，同时获取车辆的实时位置信息、车速、以及车身航向角等信息，这些信息是自动泊车系统进行控制决策的基础。常用的检测方式有使用激光雷达传感器、超声波传感器和红外线测距传感器等传感器检测，例如大众汽车2008年申请的专利DE1A。为了能获得更好的检测效果，研究人员不断寻求将各传感器进行融合的检测方式。
路径规划是指根据相关传感器检测到的数据来规划泊车过程的路径。对于泊车路径，目前主要有两类算法：基于路径规划和经验知识的方法。基于路径规划的方法是，构建车辆的运动模型，结合泊位分布信息，增加防撞约束，规划泊车的路径，然后构建路径跟踪控制器来控制车辆，使车辆沿着规划的路径驶入泊位；基于经验知识的方法是，通过神经网络算法、遗传算法、模糊控制等方法设计出智能控制器，通过实时地调整车身相对于泊车位的位置来控制车辆安全地停到泊车位。研究人员在路径规划方面也做出了很多尝试，例如丰田2003年的专利JPA为基于模糊算法的自动泊车；罗伯特·博世2015年的专利DE1A1，规划受支持的泊车过程的方法。现在，也有很多研究致力于更大程度地提高车辆驾驶的便利性，在自动泊车时，规划出从停车场入口到车位的路径。同时，也有研究人员研究如何能顺利地离开停车位的方法。
路径的跟踪就是控制车辆方向盘转角和车速，使车辆按照规划出的路径泊入库位。具体可将操作控制分为纵向控制和横向控制，如果纵向控制和横向控制都由控制器来实现，则为全自动泊车，如果需要驾驶人换挡和控制车速，即为半自动泊车。很多企业在半自动泊车、全自动泊车方面做出了贡献，使自动泊车系统逐渐由半自动化到全自动化发展，例如罗伯特·博世2010年的专利申请DE1A1基于自动选择车位的全自动泊车系统。近些年，一些企业还提出了远程控制自动泊车技术，例如丰田公司2011年的专利JPA基于车辆远程操作装置的自动移入移出泊位的系统。
3 结语
本文通过对基于环境检测的自动泊车技术领域的专利文献的历年全球申请量，技术原创国、目标国、重要的申请人、IPC进行统计分析，并对相关的技术分支和关键的技术进行了梳理，有助于全面了解基于环境检测的自动泊车的基本发展态势。
文章来源：《自动化与仪器仪表》 网址: http://www.zdhyyqybzz.cn/qikandaodu/2020/1024/563.html