Das Einpark- und Ausparksystem umfasst Erfassung und Wahrnehmung, Modus- und Zustandsverwaltung, Planung und Fahrzeugbewegungssteuerung. Bei den meisten bestehenden Lösungen für Parksysteme konzentrieren sich die Forscher meistens auf die Komplexität der Pfadplanungsgeometrie oder die Entwicklung eines genauen Steuerungssystems für ein Parkassistenzsystem und schaffen daher meistens eine Lücke auf Systemebene, um den Datenfluss von der Erfassung auf umzuwandeln Betätigungssystem zur Unterstützung eines erfolgreichen Manövers beim konventionellen Parken. Dieser Artikel diskutiert die End-to-End-Lösung der Parkassistenz, um das Fahrzeug in eine Parklücke zu manövrieren. Die Beschränkungen im Parkraum rufen häufig die Anforderung eines Mehrfachbetätigungs-Parksystems hervor, was die Komplexität der Wegplanung und Entscheidungssteuerung wesentlich erhöht. Der zusammengesetzte Bewegungssteuerungsmechanismus aus Quer- und Längshilfen hilft beim Einparkmanöver und bietet einen Vorteil gegenüber dem herkömmlichen Ansatz, das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit zu lenken.

Der Entwicklungsansatz des Parkassistenzsystems umfasst:

• System Entwicklung
• Anforderungsableitung Parkassistenzsystem
• Festlegung der Key Performance Indicator Definition für die Leistungsbewertung

An diese Schritte schließen sich Komponentendesign, Modellentwicklung und Systemvalidierung an.

Die Architektur eines Park-in- und Park-out-Systems bestimmt inhärent den Fluss auf Systemebene des autonomen Fahrsystems. Konzept und Design sind weitere Ableitungen der Systemarchitektur in die Komponentenebene, um die Entwicklung und Modellimplementierung zu unterstützen. Das entworfene System wurde einer Prototypenbewertung auf Simulationsebene mit standardmäßiger Fahrzeugdynamik in Schleife unterzogen, um die Robustheit und Leistung einer integrierten Park-in- und Park-out-Funktion sicherzustellen.

ARCHITEKTUR DES PARKASSISTENT-SYSTEMS

Der Artikel stellt eine Architektur eines automatisierten Systems vor, um den Fahrer beim Parken des Host-Fahrzeugs in einer bewerteten Parklücke zu unterstützen. Die automatische Parkfunktion ruft häufig den Mechanismus zum Bestimmen der Verfügbarkeit von parallelem und senkrechtem Parkplatz unter Verwendung von kostengünstigen Erfassungsvorrichtungen (z. B. Ultraschall-, Kamerasensoren) zum Positionieren des eigenen Fahrzeugs in der Parklücke mit einer Ausrichtung benachbarter geparkter Fahrzeuge auf. Die Architektur des Park-in- und Park-out-Systems auf Systemebene ist in Abbildung 1 dargestellt:

Fig. 1. System level architecture of integrated park-in and park-out system

Die signifikanten Attribute des Standes der Technik konzentrierten sich entweder auf die Komplexität der Wegplanung oder die Fahrzeugbewegungssteuerung für Parkmanöver, verfehlten jedoch die Wertschätzung einer End-to-End-Lösung eines Parkassistenzsystems mit Ausparkvorkehrung. Die umfassende Architektur des integrierten parallelen und senkrechten Einparkens wird hiermit als Stand der Technik präsentiert, der den anfänglichen Vorwärtstransport umfasst, um das Host-Fahrzeug für das Einparkmanöver nach erfolgreicher Freiraumbestimmung auszurichten, gefolgt von einem Rückwärtsmanöver, um das Fahrzeug im bewerteten zu positionieren Parklücke. Weiterhin ist die Park-in-Funktion der Park-out-Funktion zugeordnet; Der Benutzer kann das Ausparkmanöver nur über Tablet oder HMI einleiten, wenn eine vorher festgelegte Zeit nach erfolgreichem Einparken verstrichen wäre.

LOGISCHE KOMPONENTEN UND KONSTRUKTION DES PARKASSISTENT-SYSTEMS

Die Entwicklung der Systemarchitektur bleibt eine integrale Aktivität im Entwicklungslebenszyklus und bietet einen systematischen Ansatz für eine automatisierte Funktionsentwicklung. Die unterstützte Park-in- und Park-out-Funktion besteht aus den folgenden Hauptfunktionen: Wahrnehmung und Objektverschmelzung, Situationsbewertung, Modusmanagement, Trajektorienplanung und laterale und longitudinale Bewegungssteuerung. Die vorgeschlagene logische Architektur, die im Enterprise-Architect-Tool entworfen wurde (wie in Abbildung 2 dargestellt), überwiegt den konventionellen Ansatz mit Modularität auf Softwarekomponentenebene während der Designphase und erleichtert gleichzeitig den sequentiellen Datenfluss von Eingabemodulen der Wahrnehmung zum Ausgabeaktuierungssystem.

Abb. 2. Logische Architektur des Parkassistenzsystems

Die Wahrnehmungsfunktion hilft bei der Eigenbewegungsschätzung und verschmolzenen Verkehrsattributen auf der Grundlage von Informationen, die von der Kamera und den Ultraschallsensoren empfangen werden, während das Situationsbewertungsmodul eine Freiraumbestimmung, eine dynamische Verkehrsfahrzeug- oder Fußgängerbewertung auf dem Weg und eine Kollisionsvorhersage durchführt. Das Bewertungsmodul für kostenlose Parkplätze bewertet dann die dynamische Bedrohung und Möglichkeit des Einparkens, was ferner mit der Trajektorienplanung und der Bewegungssteuerung für das Einparkmanöver verbunden ist. Die Trajektorienplanungsfunktion hilft bei der Generierung des optimalen kollisionsfreien Pfads für einzelne oder mehrere Manöver basierend auf Platzbeschränkungen; Darüber hinaus gewährleistet die Bewegungssteuerung eine Fahrzeugnavigation in der geplanten Einparkbahn mit minimalem Positionsfehler. Der Modusmanager steuert den Übergang zwischen definierten Autoparkmodi und hilft weiter bei der Bestimmung des Betriebs von Funktionsmodulen während Änderungen. Der Wahrnehmungs- und Situationsbeurteilungsblock wird den erforderlichen Parkraum zum Parken beobachten und darauf zugreifen: die Park-in- und Park-out-Trajektorienplanung und die Bewegungssteuerung bleiben bei erfolgreicher Bestimmung des erforderlichen Parkraums für automatisches Parken oder kollisionsfreier Weg für aktiviert unterstütztes Ausparken, um eingeleitet zu werden.

ENTWICKLUNGSANSATZ VON UNTERSTÜTZTEN PARK-IN- UND PARK-OUT-SYSTEMEN

Die automatische Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs, gefolgt von einem Rückwärtsmanöver, während die geplante Trajektorie vom Parkgang zur Parklücke basierend auf der Einleitung der automatischen Einparkhilfe durch den Benutzer verfolgt wird, bleibt ein vorherrschender Teil dieses Merkmals. Diese Merkmalsentwicklung umfasst Wahrnehmungs- und Sensorfusionsattribute, Modusmanagement und Entscheidungssteuerung, um sowohl die Längs- als auch die Querbewegung des Trägerfahrzeugs gleichzeitig in einem unterstützten Modus zu führen. Die Architektur des Parkassistenzsystems wird durch einen modellbasierten Entwicklungsansatz in ein Merkmalsmodell übersetzt. Die Modularität des Merkmalsmodells hat einen Spielraum für Flexibilität bei der Gestaltung und Anpassung zur Handhabung verschiedener Varianten von Betriebsattributen und Erfassungstopologien bereitgestellt. Die vorherrschenden Attribute des Funktionsentwicklungsprozesses bei der Bereitstellung einer End-to-End-Lösung für Anwendungsszenarien für unterstütztes Parken sind wie folgt:

• Die Entwicklung einer logischen Architektur, die Ableitung von Anforderungen auf System- und Komponentenebene für ein Parkassistenzsystem aus Benutzerspezifikationen, kritischen Szenarien usw. sind in Abbildung 3 dargestellt.
• Konzeptdesign und Modellentwicklung der Einparkfunktion im Zusammenhang mit Manövern im Vorwärts- und Rückwärtsgang
• Merkmalsbewertung gemäß Automobilstandards und funktionalen Anforderungen

Abb. 3. Entwicklungsansatz für Parkassistenzfunktionen

Der Lenkbetätigungssteuermechanismus basiert auf dem Konzept einer zusammengesetzten Verfolgungseinheit, bei der die Längsbewegungssteuerung die Querbewegungsverfolgungsfunktion unterstützt. Längs- und Querbewegung sind gekoppelt, um eine kritische Einheit für das Einparksystem zu bleiben. Es ermöglicht, der geplanten Trajektorie während eines Rückwärtsmanövers im Park-in-System genau zu folgen und hilft dadurch, das eigene Fahrzeug genau in der Parklücke zu positionieren, wobei die Richtung in Korrelation mit benachbarten geparkten Fahrzeugen gehalten wird. Der zusammengesetzte Bewegungssteuerungsansatz ruft eine zeitabgetastete Verfolgung von Trajektorien-Wegpunkten hervor, während die Einschränkungen der Systemdynamik, die mit dem Parkmanöver verbunden sind, gepflegt werden. Die wichtigsten Leistungsindizes einer automatischen Parkfunktion werden häufig gegen ein handelsübliches Fahrzeugdynamikmodell in Schleife validiert, um die Robustheit des Systems sicherzustellen. Die Modularität der Architektur bietet die Freiheit, die Komponenten der geplanten Trajektorie für die Rückwärtsmanöver-Einparkfunktion für den unterstützten und kollisionsfreien Ausparkvorgang mit Vorwärtsfahrt zu verwenden, vorausgesetzt, die Umgebung bleibt unverändert oder die Bewegung benachbarter Objekte hat die Parkroute nicht beeinflusst -out-Manöver. Die Situationsbeurteilung, der Modusmanager und die Bestimmung der Fahrerüberbrückung bleiben auch in ähnlicher Weise sowohl für den Einpark- als auch für den Ausparkbetrieb funktionsfähig, und somit bietet eine solche Modularität des Softwarekomponentendesigns einen Vorteil gegenüber dem herkömmlichen Ansatz des Merkmalsdesigns und der Entwicklung.