现代化城市交通拥堵，泊车要求较高的驾驭技能，且或许导致交通阻塞、驾驭员神经疲乏和保险杠撞弯等不良后果。假如运用微机操控的主动泊车体系，则能够较好地完成
车辆的安全停靠，甚至终究完成轿车的主动驾驭。现代科学技能的快速开展，尤其是核算机技能和传感器与检测技能的快速开展为主动泊车供给了或许。主动泊车体系能够处理驾驭员尤其是初学者的烦恼，进步轿车的主动性安全水平，削减泊车入位所耗费的时刻，减缓泊车场的拥堵程度，进步泊车场的运用率。
现在，许多的泊车场车位引导体系能够引导车辆顺畅进入意图车位，但还需驾驭员依据泊车场显现屏中所显现的车位引导信息来驾驭车辆，没有完成车辆运转主动操控和主动泊车。本文所规划的计划首要检测出每个车位是否有车辆停放，由给定的泊车车位分配办法得到下一辆车进入泊车场之后所要停放的车位;以声源定位为根底，实时丈量出车辆在泊车场中所在的方位，经过无线电通讯，与车内的车辆运转主动操控体系进行信息传输，操控车辆的运转，终究完成车辆的自主泊车。
1 整体计划规划
1.1 泊车场及车辆模块设置
规划泊车场的车位散布(如图1所示)。泊车场共设30个车位，每个车位下边埋有车位检测器，用来检测车位的占用状况。泊车场四周的边框为泊车场的鸿沟，树立平面直角坐标系XOY(见图1)。在A点和B点别离设备超声波接纳器，用以检测车辆宣布的超声波来对声源(车辆)进行定位。在泊车场中还设有无线电通讯设备，以完成与车辆的无线通讯。泊车场主控中心担任将地上各个传感器得到的信息进行处理，并操控无线通讯模块与车辆进行通讯。泊车场的模块设置及信号联系如图2所示。
在车辆顶部中心装有超声波发射器，用以发射超声波来进行声源定位。在车辆的头部和尾部中心处设备有超声波发射接纳设备，用来检测车辆或许遇到的障碍物或其他车量，防止产生风险。在车辆的顶部还装有无线电发射和接纳设备，以完成和泊车场主控中心的无线通讯。车辆各模块设置及信号联系如图3所示。
1.2 体系作业流程
体系作业流程如下：
当车辆进入泊车场之后，发动主动泊车体系。车辆检测器检测每个车位是否被占用，将车位占用信息传给泊车场主控中心来进行车位分配，得到要停入的车位坐标;声源检测模块实时进行声源定位，得到车辆的坐标信息并传给主控中心;泊车场主控中心经过无线通讯模块将以上两个坐标信息传给车辆内的车辆运转操控中心，车辆运转操控中心依据得到的坐标信息和泊车场的车位、路途散布状况，规划出泊车途径，操控车辆主动运转、泊车入位。在车辆运转进程中，车辆前方和后方的超声波发射接纳设备实时检测车辆前后是否有障碍物。一旦发现有障碍物，则当即经过车辆运转操控中心施行刹车，防止产生风险。
体系作业流程如图4所示。
2 各模块规划
2.1 车辆检测模块
车辆检测模块首要用于检测车位上方是否已有车辆停放。现在泊车场一般选用超声波探测器或车辆探测器来进行检测。
超声波探测器作业原理：在泊车场上方设备超声波探测器，由上向下发射超声波，对从地上或车辆上反射回来的反射波的差异，经过处理器进行剖析，然后做出有无车辆的判别，并输出相关信号。
车辆检测器作业原理：在室外泊车场泊车处地上下方埋放地感线圈，对线圈上方有车或无车时的电感量的差异，经过车辆检测器的处理器进行剖析，并输出相关信号。
超声波探测器在室外运用时受其它声源搅扰较大，并且本计划在声源定位模块和障碍物检测模块均运用了超声波，因而在此处选用车辆检测器。车辆检测器输出车位是否被占用的信号给泊车场主控中心，由泊车场主控中心依据预订的车位分配计划分配要停入的车位，得到要停入车位的坐标信息。
2.2 声源定位模块
声源定位模块用来实时检测声源的方位，得到车辆的坐标信息。
移动声源：在车辆的顶部设备超声波产生器。鉴于体系作业环境杂乱，声波频率多而杂，若运用频率较低的声波极易遭到搅扰，形成车辆坐标检测过错。因而，选用超声下的高频段频率40 kHz，进步体系的抗搅扰才能。在发射声波的一起发射无线电信号，告诉泊车场主控中心，以开端计时。
因为声源定位模块发射的信号为超声波信号，且整个体系是彻底协同作业的形式，为了下降体系的杂乱度与体系可完成性，可选用比较传统的时延估量办法，即运用车辆发送超声波信号的一起宣布无线电信号，奉告泊车场主控中心，泊车场主控中心及时翻开定时器，当主控中心断定收到声波信号时封闭定时器，然后核算两者的差值△t，即可获得时延估量值。
超声波发射的时刻间隔：需求留意超声波发射时刻间隔T的挑选。因为超声波和无线电信号是一起宣布的，假如时刻间隔T太小，则会导致接纳器在接纳到声波信号之前又接纳到下一次发射的无线电信号，导致无法丈量声源的方位;假如时刻间隔T太大，则在必定时刻内对间隔的丈量次数过少，所测的成果实时性差。本泊车场的对角线长不超越60 m，可得超声波最大传达时刻tmax为：
其间，v0为声波在空气中传达的速度，约为340 m/s。故，时刻间隔T应取：T≥tmax。
在必定范围内，时刻间隔应越小越好，以增强检测的实时性，故取时刻间隔T为tmax。
考虑体系自身的要求，本计划选用了二维的定位办法。假定移动声源的初始方位在S点，由时延估算法能够得到SA和SB的值，AB的间隔在泊车场规划时现已规划好，为已知量。经过下面的算法能够得到小车在平面直角坐标系XOY中的坐标：
2.3 障碍物检测模块
障碍物检测模块用来检测车辆前方或后方是否有障碍物，比方前后驶来的车辆等。在车的最前端中心和终究端中心别离设备超声波发射接纳设备，经过超声波发射设备宣布超声波，依据接纳器接纳到超声波的时刻差就能够得到障碍物的间隔。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻一起开端计时，超声波在空气中传达，途中碰到障碍物就当即返回来，超声波接纳器收到反射波就当即中止计时。依据计时器记载的时刻t，就能够核算出车辆距障碍物的间隔S：
超声波测距框图如图5所示。
需求留意的是此超声波的频率不能和车顶部用来定位用的超声波频率相同，不然会引起搅扰，发射的时刻间隔也需特别留意。
2.4 车辆运转主动操控模块
车辆运转主动操控模块用来规划主动泊车途径，拟定车辆运动战略，将车辆驱动到方针泊车位。
最小转弯半径是指：当转向盘转到极限方位，轿车以最低安稳车速转向行进时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨道圆半径。它在很大程度上表征了轿车能够经过狭隘曲折地带或绕过不行跳过的障碍物的才能。转弯半径越小，轿车的机动功能越好。假定车辆的最小转弯半径为Rmin，当车辆在路途上转弯时，均以此最小转弯半径来履行，以下降对泊车场空间的要求。
为了确保车辆精确沿着直线运动，需求运用惯性导航仪的反应来完成转向轮的方向校对;车辆的方位可由声源定位模块实时检测并传给车辆内的主动运转操控器;终究，运用步进电机别离操控车辆的方向盘、油门、刹车来操控车辆的运动、中止、加快、减速。主动泊车进程中，需求不断监督车的状况，在车辆的前后中心处别离设备超声波发射接纳设备，来实时测定车辆的前部和后部与或许呈现的障碍物的间隔，一旦呈现意外状况，车辆运转操控器能够马上操控车辆中止，防止产生风险。
车辆运转操控器接纳到主控中心传来的方针车位坐标和车辆所在的坐标后，结合泊车场的车位、路途、环境等预知的实际状况，规划出泊车途径，拟定泊车战略，操控车辆的行进、撤退、油门、转弯、刹车等，使车辆终究停入方针车位。
车辆转弯时可操控步进电机将方向盘打到最大方位，以最小转弯半径转弯。本计划规划的车辆停入车位的进程归于车辆行进方向与车位笔直的状况，倒车入车位的进程可总结如下：
1)操控车辆向前驶过泊车位，使自己的车辆中心处与要停入的车位中心在X轴上的间隔为最小转向半径;
2)原地将方向盘往相反方向打到最大方位，慢速撤退，直至车辆方向与车位方向平行;
3)回正方向盘，让车平行撤退，直至抵达方针方位。
假定方针车位为24号车位，可做如图6所示的途径规划：
终究，由车辆运转操控器来操控车辆的泊车进程，直至泊车入位。在泊车进程中，一旦遇到意外状况(例如前方或后方又驶来一辆车)，车辆运转操控器可依据车辆前后中心设备的超声波发射接纳设备探测到的间隔信息马上操控车辆中止，防止产生风险。
3 结束语
本文从原理层面规划了声定位主动泊车体系的作业进程，为主动泊车体系的工程完成供给了思路。本计划具有以下特色：
1)本计划集传感器技能、主动操控、数据处理等多种高技能于一体。规划合理，且能够实时检测障碍物，防止产生风险;
2)本计划选用超声波和平面直角坐标系定位，给出了方位标定的一种新办法;
3)本计划中还能够在小车周围设备超声波传感器或摄像头以及其他设备来在野外环境(非专门泊车场环境)下，寻觅满足的空间来当作泊车车位，完成主动泊车。
