本发明涉及自动泊车技术领域，具体涉及一种自动泊车控制装置、方法及车辆。
背景技术：
现有技术，在自动泊车过程中，对距离控制精度不高，当车辆遇到障碍物时，往往刹车比较急，用户体验不好。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种自动泊车控制装置、方法及车辆，可在泊车过程中，遇到障碍物时，实现对车辆平稳制动。
本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供一种自动泊车控制装置，所述自动泊车控制装置包括：
泊车控制器，用于接收自动泊车请求，并获取车辆周围的环境数据，以响应所述自动泊车请求，并根据所述环境数据，确定目标距离及最大泊车车速；
整车控制器，与所述泊车控制器相连，所述整车控制器用于根据所述目标距离、所述最大泊车车速及设定的最小泊车距离，确定实际泊车扭矩，其中，当所述目标泊车距离大于或者等于所述最小泊车距离，所述实际泊车扭矩大于或者等于零，当所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，所述实际泊车扭矩小于或者等于零；
电子稳定性控制器，与所述泊车控制器相连，所述电子稳定性控制器用于确定所述最大泊车车速为零或者所述目标距离小于或者等于零，则通知所述整车控制器将所述实际泊车扭矩设置为零，并通过车辆制动装置对车辆制动；以及
电机控制器，与所述整车控制器相连，所述电机控制器用于根据所述实际泊车扭矩控制所述车辆的电机运行。
可选的，所述整车控制器根据所述最大泊车车速，确定第一扭矩；根据所述目标距离及所述最小泊车距离的差值，确定第二扭矩；确定所述第一扭矩与所述第二扭矩中较小者为第三扭矩；以及根据所述第三扭矩及所述第三扭矩的变化率，确定所述实际泊车扭矩。
可选的，当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和大于零时，则所述实际泊车扭矩等于所述第三扭矩与所述变化率之和；以及当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和小于零时，则所述实际泊车扭矩为零。
可选的，当所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述第三扭矩的变化率之和小于零时，则所述实际泊车扭矩等于所述第三扭矩与所述扭变化率之和；以及当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和小于零时，则所述实际泊车扭矩为零。
可选的，当所述电子稳定性控制器确定所述最大泊车车速为零或者所述目标距离为零时，则设置所述电子稳定性控制器的制动标志位设置为预设值，并将所述制动标志位发送至所述整车控制器，所述整车控制器根据所述制动标志位将所述实际泊车扭矩设置为零。
第二方面，本发明实施例提供一种自动泊车控制方法，所述方法包括：
接收自动泊车请求，并获取车辆周围环境数据，以响应所述自动泊车请求；
根据所述环境数据，确定目标距离及最大泊车车速；
根据所述目标距离、所述最大泊车车速及设定的最小泊车距离，确定实际泊车扭矩，其中，当所述目标泊车距离大于或者等于所述最小泊车距离，所述实际泊车扭矩大于或者等于零，当所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，所述实际泊车扭矩小于或者等于零；
确定所述最大泊车车速为零或者所述目标距离小于或者等于零，则将所述实际泊车扭矩设置为零，并通过车辆制动装置对车辆制动；以及
根据所述实际泊车扭矩控制所述车辆。
可选的，所述根据所述目标距离、所述最大泊车车速及设定的最小泊车距离，确定实际泊车扭矩包括：
根据所述最大泊车车速，确定第一扭矩；
根据所述目标距离及设定的最小泊车距离的差值，确定第二扭矩；
确定所述第一扭矩与所述第二扭矩中较小者为第三扭矩；以及
根据所述第三扭矩及所述第三扭矩的变化率，确定实际泊车扭矩。
可选的，所述根据所述第三扭矩及所述第三扭矩的变化率，确定实际泊车扭矩包括：
当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和大于零时，则所述实际泊车扭矩等于所述第三扭矩与所述变化率之和；以及当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和小于零时，则所述实际泊车扭矩为零。
可选的，所述根据所述第三扭矩及所述第三扭矩的变化率，确定实际泊车扭矩包括：
如果所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述扭矩的变化率之和小于零，则所述实际泊车扭矩等于所述第三扭矩与所述扭矩的变化率之和；以及
如果所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述扭矩的变化率之和大于零，则所述实际泊车扭矩为零。
第三方面，本发明实施例提供一种车辆，所述车辆包括：
感测装置，用于感测车辆的周围环境数据；
电机；
上述的自动泊车控制装置，与所述感测装置及电机相连，用于获取所述环境数据，并控制所述电机运行。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例通过设定最小泊车距离，在目标泊车距离大于最小泊车距离，车辆距离障碍物较远时，通过vcu发送至电机控制器的实际泊车扭矩为正值，电机控制器控制电机正转，驱动车辆前进，在目标泊车距离小于或者等于最小泊车距离，车辆距离障碍物较近时，通过vcu发送至电机控制器的实际泊车扭矩为负值，电机控制器控制给电机反向的力，控制车辆减速，在低速情况下辅助车辆制动。在所述最大泊车车速为零或者所述目标距离小于或者等于零，车辆到达障碍物时，esc参与车辆制动，在vcu和esc共同制动下，保证了制动的平稳性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种自动泊车控制装置的功能模块图；
图2是图1所示的自动泊车控制装置的确定第一扭矩的示意图；
图3是图1所示的自动泊车控制装置的确定第二扭矩的示意图；
图4是图1所示的自动泊车控制装置的第三扭矩的一维查表图；
图5是图1所示的自动泊车控制装置的第三扭矩的一维查表曲线图；
图6是本发明一个实施例提供的一种自动泊车控制方法的流程图；
图7是图6所示的自动泊车控制方法的步骤s3的流程图；
图8是本发明另一实施例提供的一种自动泊车控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种自动泊车控制装置10的模块图。自动泊车控制装置10应用于车辆100，对车辆100进行自动泊车控制。车辆100还包括感测装置20、电机30及车辆制动装置40。感测装置20包括设置于车辆100上的雷达21、传感器22、及摄像头23，用于感测车辆100的周围环境数据。
自动泊车控制装置10包括泊车控制器11、vcu(vehiclecontrolunit，整车控制器)12、esc(electronicstabilitycontroller，电子稳定性控制器)13以及电机控制器14。
泊车控制器11用于接收自动泊车请求，并获取车辆100周围的环境数据，以响应自动泊车请求，根据环境数据，确定目标距离及最大泊车车速。vcu12与泊车控制器10相连，vcu12用于根据目标距离、最大泊车车速及设定的最小泊车距离，确定实际泊车扭矩。esc13与泊车控制器10相连，esc13用于确定最大泊车车速为零或者目标距离为零，则通知vcu12将实际泊车扭矩设置为零，并通过车辆制动装置40对车辆制动。电机控制器14与vcu12相连，电机控制器14用于根据实际泊车扭矩控制车辆100的电机30运行。
具体地，当驾驶员需车辆100进行自动泊车时，驾驶员可以通过预设的指令输入装置输入自动泊车请求，例如，可以通过语音输入的方式输入自动泊车请求，或者是通过触发驾驶室内的预设按钮的方式输入自动泊车请求，泊车控制器10接收自动泊车请求，通过感测装置获取车辆100周围的环境数据。环境数据包括障碍物的距离以及路况等，障碍物可以是人、动物等活动体，也可以是围栏、主体、墙面等固定物。
在本实施例中，目标距离为障碍物的距离。最大泊车车速可为根据路况查询获得在路况下的自动泊车的最高车速。在本实施例中，最大泊车车速为5km/h。最小泊车距离由车辆100的雷达21的最小感测距离确定，在本实施例中，最小泊车距离在5cm至20cm之间。
在本实施例中，vcu12根据最大泊车车速，确定第一扭矩；根据目标距离及最小泊车距离的差值，确定第二扭矩；vcu12确定第一扭矩与第二扭矩中较小者为第三扭矩；以及根据第三扭矩及第三扭矩的变化率，确定实际泊车扭矩。
具体地，请一并参阅图2及图3，vcu12的pid控制器121将最大泊车车速作为pid(比例-积分-微分)控制器121的输入信号，经pid计算后，输出信号为第一扭矩tq1。vcu12的运算器132将目标距离l和最小泊车距离lmin的差值作为pid控制器121的输入信号，经pid计算后，输出信号为第二扭矩tq2，pid控制器121比较第一扭矩tq1和第二扭矩tq2的大小，并确定第一扭矩tq1与第二扭矩tq2中较小者为第三扭矩tq3。
进一步，为了防止第三扭矩tq3的变化过快或者过慢，vcu12还对第三扭矩的变化率做限定处理。
具体地，vcu12周期地计算第三扭矩，例如，当前周期计算得到的第三扭矩为tq3_1，下一周期计算得到的第三扭矩为tq3_2，两个周期计算得到的第三扭矩差值δt＝(tq3_1-tq3_2)，δt为第三扭矩的变化率。
在本实施例中，对第三扭矩的变化率通过查询表得到，将目标距离l作为输入，查表得到第三扭矩的变化率δt。例如，设定目标距离ldate＝[-20、-10、0、10、20、30、40、50]，第三扭矩的变化率δt＝[-1、-0.5、0、0.5、1、1.5、2、2]，根据目标距离ldate和第三扭矩的变化率δt生成一维查表图(如图4所示)以及对应的一维查表曲线图(如图5所示)。由图5可知，x轴的目标距离ldate，可以得到第三扭矩的变化率δt。上述示例仅为便于理解一维查表而举例的数值，实际并不限于上述数值，根据不同的车型参数可以设定不同的值，上述数值可以通过对车辆进行测试得到。
在本实施例中，当目标泊车距离大于最小泊车距离时，车辆100距离障碍物较远，计算得到第二扭矩大于或者等于零，此时，如果第三扭矩与变化率之和大于零时，则实际泊车扭矩等于第三扭矩与变化率之和。具体地，如果第三扭矩在增加，即tq3_2>tq3_1，通过一维查表得到变化率为δt，vcu12计算得到的实际泊车扭矩为驱动扭矩tq_drv＝tq3_1+δt；如果第三扭矩在减小，即tq3_2<tq3_1，则vcu12计算得到的驱动扭矩tq_drv＝tq3_1-δt，并且设定当第三扭矩与变化率之和小于零，即tq3_1-δt<0时，则驱动扭矩tq_drv＝0，保证驱动扭矩tq_drv的值不是负数。此时，电机控制器14根据实际泊车扭矩控制电机30正向转动，驱动车辆100前进。
当目标泊车距离小于最小泊车距离时，车辆100距离障碍物较近，计算得到第二扭矩小于零，此时，如果第三扭矩与第三扭矩的变化率之和小于零，则实际泊车扭矩等于第三扭矩与变化率之和。具体地，如果第三扭矩在增加，即|tq3_2|>|tq3_1|，通过一维查表得到变化率为δt，vcu12计算得到的实际泊车扭矩为反向扭矩tq_brk＝tq3_1-δt；如果第三扭矩在减小，即|tq3_2|<tq3_1|，则vcu12计算得到的反向扭矩tq_brk＝tq3_1+δt，并且如果第三扭矩与变化率之和大于零，即tq3_1+δt>0时，则反向扭矩tq_brk＝0，保证反向扭矩tq_drv的值不是正数，此时，实际泊车扭矩小于或者等于零，电机控制器14根据实际泊车扭矩控制电机30反向转动，控制车辆100减速，以便在低速情况下，辅助车辆100制动。
在车辆100自动泊车的过程中，esc13从泊车控制器11获取目标距离及最大泊车车速，当esc13确定最大泊车车速为零或者目标距离小于或者等于零时，车辆100到达障碍物或者泊车终点，esc13设置esc13的制动标志位设置为预设值，例如，高电平，并将制动标志位发送至vcu12，通知vcu12根据制动标志位将实际泊车扭矩设置为零，并通过车辆制动装置40对车辆制动。esc13参与车辆制动，esc13和vcu12共同制动，保证了制动的平稳性。可以理解，制动标志位的默认值可为低电平，此时，esc13不参与车辆100的制动。
在另一实施例中，vcu12通过在车载mp5上设置语音播报功能，当车辆100与障碍物的距离达到预设距离时，泊车控制器11通过雷达21将车辆100与障碍物的距离发送到车载mp5上，mp5的语音播报功能播报车辆与障碍物的距离，让用户可以清楚的知道车辆100与障碍物的距离。
请一并参阅图6，基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种自动泊车控制方法，方法包括如下步骤：
步骤s1，接收自动泊车请求，并获取车辆周围环境数据，以响应自动泊车请求。
步骤s2，根据环境数据，确定目标距离及最大泊车车速。
步骤s3，根据目标距离、最大泊车车速及设定的最小泊车距离，确定实际泊车扭矩。请一并参阅图7，步骤s3包括以下步骤：
步骤s31，根据最大泊车车速，确定第一扭矩。
步骤s32，根据目标距离及设定的最小泊车距离的差值，确定第二扭矩。
步骤s33，确定第一扭矩与第二扭矩中较小者为第三扭矩。
步骤s34，根据第三扭矩及第三扭矩的变化率，确定实际泊车扭矩。
具体地，如果目标泊车距离大于最小泊车距离，且第三扭矩与变化率之和大于零时，则实际泊车扭矩等于第三扭矩与变化率之和；以及当目标泊车距离大于最小泊车距离，且第三扭矩与变化率之和小于零时，则实际泊车扭矩为零。
如果目标泊车距离小于最小泊车距离，且第三扭矩与扭矩的变化率之和小于零，则实际泊车扭矩等于第三扭矩与扭矩的变化率之和；以及如果目标泊车距离小于最小泊车距离，且第三扭矩与扭矩的变化率之和大于零，则实际泊车扭矩为零。
步骤s4，确定最大泊车车速为零或者目标距离小于或者等于零，则将实际泊车扭矩设置为零。
具体地，当最大泊车车速为零或者目标距离小于或者等于零时，则设置esc13的制动标志位设置为预设值，并根据制动标志位将实际泊车扭矩设置为零。
步骤s5，根据实际泊车扭矩控制车辆的电机运行。
请参阅图8，在一个具体实施例中，所述自动泊车控制方法包括如下步骤：
步骤s101，当驾驶员需车辆100进行自动泊车时，驾驶员可以通过预设的指令输入装置输入自动泊车请求，车辆100的自动泊车系统激活。泊车控制器11接收自动泊车请求，并获取车辆100周围的环境数据，以响应自动泊车请求，根据环境数据，确定目标距离l及最大泊车车速v。
步骤s102，vcu12从泊车控制器11接收目标距离l及最大泊车车速v，进入步骤s105、s106或者s110。
步骤s103，esc13从泊车控制器11接收目标距离l及最大泊车车速v，进入步骤s104。可以理解，步骤s102与步骤s103可同时进行。
步骤s104，esc13确定最大泊车车速v为零或者目标距离l小于或者等于零时，车辆100到达障碍物或者泊车终点，esc13设置esc13的制动标志位设置为预设值，例如，1(高电平)，并将制动标志位发送至vcu12，此时，esc13通过车辆制动装置40对车辆制动。可以理解，制动标志位的默认值可为0(低电平)。
步骤s105，vcu12根据最大泊车车速，通过pid控制器121，计算得到第一扭矩tq1。
步骤s106，如果目标距离l大于或者等于最小泊车距离lmin，vcu12通过pid控制器，计算得到正扭矩tq2。
步骤s107，pid控制器121比较第一扭矩tq1和第二扭矩tq2的大小，并确定第一扭矩tq1与第二扭矩tq2中较小者为第三扭矩tq3。
步骤s108，vcu结合扭矩变化率计算得到实际泊车扭矩为驱动扭矩tq_drv。
步骤s119，电机控制器14收到vcu12发送的驱动扭矩tq_drv，控制电机30正转驱动，此时，车辆100进入驱动状态。
步骤s110，如果目标距离l小于最小泊车距离lmin，vcu12通过pid控制器121，计算得到负扭矩tq2。
步骤s111，vcu12判断esc13的制动标志位是否为1，如果制动标志位为1，则进入步骤s112，如果制动标志位不为1，则进入步骤s115。
步骤s112，pid控制器121比较第一扭矩tq1和第二扭矩tq2的大小，并确定第一扭矩tq1与第二扭矩tq2中较小者为第三扭矩tq3。
步骤s113，vcu12结合扭矩变化率计算得到反向扭矩tq_drv。
步骤s114，电机控制器14接收vcu12的反向扭矩tq_drv控制电机反转制动，此时，车辆进入制动状态。
步骤s115，vcu12根据所述制动标志位将所述实际泊车扭矩设置为零，车辆进入制动状态。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例通过设定最小泊车距离，在目标泊车距离大于最小泊车距离，车辆距离障碍物较远时，通过vcu12发送至电机控制器14的实际泊车扭矩为正值，电机控制器14控制电机30正转，驱动车辆前进，在目标泊车距离小于或者等于最小泊车距离，车辆距离障碍物较近时，通过vcu12发送至电机控制器14的实际泊车扭矩为负值，电机控制器14控制给电机30反向的力，控制车辆100减速，在低速情况下辅助车辆100制动。在所述最大泊车车速为零或者所述目标距离小于或者等于零，车辆100到达障碍物时，esc13参与车辆100制动，在vcu12和esc13共同制动下，保证了制动的平稳性。
本发明实施例在自动泊车时，当车辆100与障碍物距离较近时，在mp5上语音播报障碍物的距离，让用户清晰的知道障碍物的距离。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
1.一种自动泊车控制装置，其特征在于，所述自动泊车控制装置包括：
泊车控制器，用于接收自动泊车请求，并获取车辆周围的环境数据，以响应所述自动泊车请求，并根据所述环境数据，确定目标距离及最大泊车车速；
整车控制器，与所述泊车控制器相连，所述整车控制器用于根据所述目标距离、所述最大泊车车速及设定的最小泊车距离，确定实际泊车扭矩，其中，当所述目标泊车距离大于或者等于所述最小泊车距离，所述实际泊车扭矩大于或者等于零，当所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，所述实际泊车扭矩小于或者等于零；
电子稳定性控制器，与所述泊车控制器相连，所述电子稳定性控制器用于确定所述最大泊车车速为零或者所述目标距离小于或者等于零，则通知所述整车控制器将所述实际泊车扭矩设置为零，并通过车辆制动装置对车辆制动；以及
电机控制器，与所述整车控制器相连，所述电机控制器用于根据所述实际泊车扭矩控制所述车辆的电机运行。
2.根据权利要求1所述的自动泊车控制装置，其特征在于，所述整车控制器根据所述最大泊车车速，确定第一扭矩；根据所述目标距离及所述最小泊车距离的差值，确定第二扭矩；确定所述第一扭矩与所述第二扭矩中较小者为第三扭矩；以及根据所述第三扭矩及所述第三扭矩的变化率，确定所述实际泊车扭矩。
3.根据权利要求2所述的自动泊车控制装置，其特征在于，当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和大于零时，则所述实际泊车扭矩等于所述第三扭矩与所述变化率之和；以及当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和小于零时，则所述实际泊车扭矩为零。
4.根据权利要求3所述的自动泊车控制装置，其特征在于，当所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述第三扭矩的变化率之和小于零时，则所述实际泊车扭矩等于所述第三扭矩与所述扭变化率之和；以及当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和小于零时，则所述实际泊车扭矩为零。
5.根据权利要求3所述的自动泊车控制装置，其特征在于，当所述电子稳定性控制器确定所述最大泊车车速为零或者所述目标距离为零时，则设置所述电子稳定性控制器的制动标志位设置为预设值，并将所述制动标志位发送至所述整车控制器，所述整车控制器根据所述制动标志位将所述实际泊车扭矩设置为零。
6.一种自动泊车控制方法，其特征在于，所述方法包括：
接收自动泊车请求，并获取车辆周围环境数据，以响应所述自动泊车请求；
根据所述环境数据，确定目标距离及最大泊车车速；
根据所述目标距离、所述最大泊车车速及设定的最小泊车距离，确定实际泊车扭矩，其中，当所述目标泊车距离大于或者等于所述最小泊车距离，所述实际泊车扭矩大于或者等于零，当所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，所述实际泊车扭矩小于或者等于零；
确定所述最大泊车车速为零或者所述目标距离小于或者等于零，则将所述实际泊车扭矩设置为零，通过车辆制动装置对车辆制动；以及
根据所述实际泊车扭矩控制所述车辆。
7.根据权利要求6所述的自动泊车控制方法，其特征在于，所述根据所述目标距离、所述最大泊车车速及设定的最小泊车距离，确定实际泊车扭矩包括：
根据所述最大泊车车速，确定第一扭矩；
根据所述目标距离及设定的最小泊车距离的差值，确定第二扭矩；
确定所述第一扭矩与所述第二扭矩中较小者为第三扭矩；以及
根据所述第三扭矩及所述第三扭矩的变化率，确定实际泊车扭矩。
8.根据权利要求7所述的自动泊车控制方法，其特征在于，所述根据所述第三扭矩及所述第三扭矩的变化率，确定实际泊车扭矩包括：
当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和大于零时，则所述实际泊车扭矩等于所述第三扭矩与所述变化率之和；以及当所述目标泊车距离大于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述变化率之和小于零时，则所述实际泊车扭矩为零。
9.根据权利要求7所述的自动泊车控制方法，其特征在于，所述根据所述第三扭矩及所述第三扭矩的变化率，确定实际泊车扭矩包括：
如果所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述扭矩的变化率之和小于零，则所述实际泊车扭矩等于所述第三扭矩与所述扭矩的变化率之和；以及
如果所述目标泊车距离小于所述最小泊车距离，且所述第三扭矩与所述扭矩的变化率之和大于零，则所述实际泊车扭矩为零。
10.一种车辆，所述车辆包括：
感测装置，用于感测车辆的周围环境数据；
电机；
自动泊车控制装置，与所述感测装置及电机相连，用于获取所述环境数据，并控制所述电机运行，其特征在于，所述自动泊车控制装置为权利要求1-5任意一项所述自动泊车控制装置。
技术总结