本文设计了一种自动平行泊车系统。首先分析了车辆泊车时低速情况下，车辆运动学模型和车辆转弯半径与方向盘转角的关系。根据运动学模型和实际泊车过程，研究了平行泊车的几何路径规划方法，并结合实际情况，对所探讨的几何路径进行改进，设计出一种适应性较强的泊车几何路径，并针对该方法分析了其误差来源。 然后，设计了实现自动泊车的模糊控制器，并通过 matlab/simulink 进行仿真分析，以验证模糊控制器的可行性，并对设计的几何路径加以验证。 此外，本文还介绍了自动泊车系统的硬件设备，主要包括用于数据采集的感知系统和实现自动驾驶的执行结构。通过感知系统以获得车身周围环境和车身姿态，控制系统根据感知系统的数据计算泊车路径，通过发送命令控制执行机构实现自主泊车。 最后，在车辆上对整个系统进行了实车实验。根据车辆参数和感知系统的特性，计算了泊车几何路径的关键点位置，设计了一种查找平行泊车有效停车位的方法。控制系统根据感知系统获得的数据和关键点位置的计算结果，并根据停车位大小计算一条有效的泊车路径，按照计算获得的泊车路径，控制系统控制方向盘实现自动泊车。

分析了有障式和无障式泊车环境,参考我国汽车库建筑设计规范,建立了环境数值模型,为自动泊车控制策略的正确执行提供了背景。同时,建立了相关坐标系,实现了车辆在泊车环境中的定位,为泊车路径规划提供了基础。 引入了计算机图形学中曲线知识,使得车辆的路径规划由曲线规划层面下降到点的规划当中,简化了规划过程并且得到了平滑连续的泊车路径。针对有障和无障泊车环境,制定了不同的控制策略以完成泊车路径规划,实现自动泊车。通过应用蚁群算法相关知识,以有障环境栅格模型为对象,实现了车辆的避障过程,保证了车辆安全性。采用建立了虚拟整车模型,为自动泊车控制策略建立了被控对象。基于建立了无障平行泊车、无障垂向泊车和有障平行泊车模型,将控制引入到自动泊车系统路径跟踪当中,并通过虚拟 整车模型的联合仿真分析,验证了自动泊车控制策略的正确性。

论文首先对车辆的运动过程进行研究，建立车辆的运动学模型，推导车身各点与车 身参考点的几何关系，明确车身参考点以及整体轮廓在车速和方向盘输入下的运动规律。其次，基于传统路径研究单步平行泊车情况下的最小车位尺寸、允许车身偏转角范围和可行泊车起始区域，分析单步平行泊车情景的环境约束条件和车辆运动学约束条件，基于 B 样条曲线理论建立非线性约束单步平行泊车路径优化函数。在此基础上，结合泊车实际情况分别针对常规泊车初始位姿和倾斜泊车初始位姿进行 MATLAB 路径规划仿真，验证路径规划方法的合理性。接着，结合非时间参考路径跟踪控制和终端滑模控制方法，提出基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制方法：应用非时间量参考方法，避免车速控制量对车辆路径控制造成影响，降低车速控制要求；结合基于趋近律的终端滑模控制方法，控制车辆跟踪参考路径，降低跟踪误差并改善趋近品质，削弱抖振现象，通过跟踪正弦参考路径 Simulink 仿真验证设计控制器的效果。在此基础上通过 Simulink和 Carsim 软件联合仿真实验针对常规初始位姿和倾斜初始位姿进行路径规划和跟踪仿真。

析泊车轨迹曲线特点，在已有轨迹函数基础上提出新的轨迹函数，通过对实际泊车轨迹的拟合证明该函数的可用性。分析泊车环境中存在的可能碰撞点，建立相应的避撞约束函数。以泊车环境障碍约束、车辆自身参数约束、泊车初始点方位约束、泊车终点位置约束为轨迹函数的约束函数，以泊车终点车辆与车位夹角最小为目标函数建立单目标多约束轨迹方程。分别对一般泊车环境和狭小空间泊车环境进行泊车轨迹规，利用 Matlab软件非线性约束优化函数求得轨迹函数参数。仿真结果表明：对于一般泊车环境，该方法能满足泊车轨迹曲率连续性，使车辆无碰撞进入车位，并使车辆与车位平行；对于狭小空间泊车环境，虽未能使车辆与车位平行，但实现了车辆无碰撞地泊车入位并保证轨迹曲率的连续性。由此可知该方法可实现车辆无碰撞地泊车入位，并满足轨迹曲率连续性要求，有效地解决了泊车过程中停车转向问题。

针对车辆低速倒车这一运动过程，建立了车辆数学模型。根据分析车辆数学 模型，得到能够满足多数情况下的泊车路径。由于自动泊车过程可分解为寻找最 佳泊车位置及从最佳泊车位置倒入停车位两个过程，针对这两个过程，分析了无 障碍式及有障碍式的泊车路径。针对有障碍式泊车路径中的寻找最佳泊车位这一 过程通过对群智能算法的比较，运用粒子群算法对其进行了路径规划。通过分析 模糊控制相关知识，针对从最佳泊车位置到停车位这一泊车过程，建立一种模糊 控制方法，通过 MATLAB 仿真实现了其泊车过程

分析了最小半径泊车算法和不等半径泊车算法的基本原理，分析了汽车在低速情况下泊车入库的后轮轨迹特点，在matlab中对两种算法进行仿真研究

基于CarSim与Matlab的泊车路径跟踪控制模型设计，硕士毕业论文，可参考作为入门的学习文件。全自动泊车，路径规划，车辆控制

对比分析了最小半径泊车算法和不等半径泊车算法的基本原理，分析了汽车在低速情况下泊车入库时的后轮轨迹特点。同时在MATLAB环境下对两种算法进行了仿真研究，并且对仿真数据进行了比较分析。结果表明，不等半径泊车算法对泊车起始位置要求相对较低，更符合实际操作需求。

设计了一种基于STM32单片机为核心的自动倒车入库和侧方位倒车入库的智能小车算法。小车由电机驱动模块、电源模块、无线透传模块、超声波模块、碰撞检测模块、红外光电传感器、陀螺仪等组成；利用无线透传模块小车接收到空闲车位，单片定时器产生PWM波形，通过调整占空比控制小车的速度和方向；利用陀螺仪实时规划小车的运动轨迹；小车采用超声波测距技术测量前方障碍物的距离从而自动避障，小车周围安装碰撞传感器检测碰撞情况并进行自动调整；通过红外光电传感器判读小车是否完全进入车库，本设计具有高度的智能化、人性化，同时该小车具有很高的稳定性。

德国大陆ARS408为77GHz长距离毫米波雷达，最远探测距250米 跟踪100个目标以及250个原始点云信息，超稳定目标跟踪算法以及切向运动目标跟踪能力，一般用于汽车自动泊车和自适应巡航。 产品介绍文档详细说明了ARS408的IO口以及消息格式。