自動泊車系統(tǒng)組成及技術(shù)原理

相信許多剛出“茅廬”的駕駛新手對于側(cè)方位停車一事十分的頭痛，而這項技能也是日常駕駛中必不可少的科目之一。大城市停車空間有限，將汽車駛?cè)氇M小的空間已成為一項必備技能。很少有不費一番周折就停好車的情況，停車可能導(dǎo)致交通阻塞、神經(jīng)疲憊和保險杠被撞彎。幸運的是，汽車制造商則為大家考慮到這點，技術(shù)的發(fā)展為之提供了解決之道，這就是自動泊車功能。

自動泊車又稱為自動泊車入位，它對于新手來說是一項相當(dāng)便捷的配置，對于老手來說也省了些不少力氣。當(dāng)您找到了一個理想的停車地點，不必再來回折騰，而只需輕輕啟動按鈕、坐定、放松，其他一切即可自動完成，徹底消除你在停車中遇到的麻煩。

自動泊車的實現(xiàn)過程

自動泊車技術(shù)大部分用于順列式駐車情況。順列式駐車要求汽車沿路邊平行停放，與其他停好的汽車排成一條直線。大多數(shù)汽車用戶需要比車身長出約1.8米的停車位，才能順利完成順列式駐車，盡管有些熟練駕駛員只需要更少的空間。

為了順列式駐車，駕駛員必須遵循以下五個基本步驟：

1、將汽車開到停車位的前面，停在前面一輛車的旁邊。

2、向路邊轉(zhuǎn)動車輪，以大約45°將車向后切入停車位。

3、當(dāng)汽車前輪與前車的后輪平行時，駕駛員撥直前輪，然后繼續(xù)倒車。

4、當(dāng)通過后視境確保與后面車輛保持一定距離后，駕駛員從路邊向外打車輪，將汽車前端回轉(zhuǎn)到停車位中。

5、最后，駕駛員在停車位前后移動汽車，直到汽車距離路邊約0.3米為止。

現(xiàn)有的自動泊車汽車并不是全自動的，但這種車的確使順列式駐車更加容易。駕駛員仍然必須踩著制動踏板控制車速（汽車的怠速足以將車駛?cè)胪＼囄?，無需踩加速踏板）。然后，車上的計算機系統(tǒng)將接管方向盤。

當(dāng)駕駛車輛沿道路行駛時，只要車速低于36公里/小時（每款車型時速的設(shè)定值會有不同），系統(tǒng)就會認(rèn)為駕駛者有停車意圖，車輛便開始利用雷達(dá)探頭自動檢測周圍是否有合適的停車位置。一般車型自動泊車系統(tǒng)所設(shè)定的可用停車區(qū)域長度要大于車身1.2米以上，才可確認(rèn)該區(qū)域?qū)儆诳赏７秶?/p>

當(dāng)自動泊車系統(tǒng)找到合適的停車位置后，此時掛入倒檔，系統(tǒng)會提示駕駛者是否啟動主動停車輔助功能，確認(rèn)啟動后，現(xiàn)在駕駛者就可以雙手離開方向盤了，其方向盤將自動轉(zhuǎn)動調(diào)整車輛倒車方向，駕駛者只需要控制油門及剎車掌握車速（當(dāng)駕駛者手握住方向盤，系統(tǒng)就會暫停工作）。

在倒車過程中，駕駛者需要適當(dāng)控制車速和注意倒車?yán)走_(dá)的提示音，當(dāng)聽到報警后，說明已于后車非常接近了。此時需要掛入前進擋，車子在前進的同時，系統(tǒng)將自動回輪，把車子的位置擺正，屏幕提示信息更新為停車已完成，掛入空擋，輕松完成停車任務(wù)。（小提示：有部分裝備自動泊車系統(tǒng)的車型倒入車位后，沒有自動回輪過程，需要駕駛者手動自己完成）

自動泊車系統(tǒng)組成及技術(shù)原理

自動泊車系統(tǒng)由以下部件組成：

1、超聲波傳感器：共有12個，位于前后保險杠上，它們發(fā)射超聲波信號，然后接收從障礙物反射回來的信號，并根據(jù)從發(fā)射到接收信號的時間長短來評估與障礙物的距離。車輛保險杠正前方前雷達(dá)監(jiān)測距離為100cm，后方監(jiān)測的距離為120cm，其中左前和右前外側(cè)距離傳感器用于探測停車位的長度和寬度。

2、駐車定位系統(tǒng)（PTS）控制單元：位于行李箱中左側(cè)，主要有以下作用，讀取各種電子元件輸入信號，如車速、擋位狀態(tài)、點火開關(guān)狀態(tài)、電動方向機的狀態(tài)等信號，促動車距傳感器和警告元件，通過Flex Ray總線與CAN網(wǎng)絡(luò)通信。

3、警告元件：前部警告元件集成于儀表中，當(dāng)車速低于16km/h時，駐車系統(tǒng)切換至測量模式。后部警告元件位于后風(fēng)擋玻璃上方，在車速低于16km/h時，警告部分亮起向駕駛員發(fā)出視覺警告。

4、電動助力轉(zhuǎn)向機構(gòu)：由齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機、扭矩傳感器（A91b1）、電動電動機（A91m1）和轉(zhuǎn)向機構(gòu)控制單元（N68）組成，N68讀取A91b1的信號和來自ESP的輪速信號，據(jù)此促動A91 m1，從而帶動齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。

5、轉(zhuǎn)向管柱模塊控制單元：讀取方向盤轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向角速度，并通過Flex Ray總線與CAN R絡(luò)通信。

6、車輛穩(wěn)定系統(tǒng)控制單元：具有控制自適應(yīng)制動、制動力分配（EBD）、防抱死制動（ABS）、起步加速防滑控制（ASR）、電子牽引輔助（ETS）、制動輔助（BAS）等功能疤通過分析各傳感器（如輪速傳感器）傳來的信號，然后向ABS、ASR發(fā)出糾偏指令（正確的控制指令），來幫助車輛維持動態(tài)平衡使車輛可以在各種狀況下保持最佳的穩(wěn)定性。在轉(zhuǎn)向過度或轉(zhuǎn)向不足的情形下，穩(wěn)定效果更加明顯。后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過度情況，后輪失控而甩尾，ESP便會迅速輕微制動外側(cè)的前輪來穩(wěn)定車子（注意：此時制動，不會使車輪抱死，旨在降低輪速）。在轉(zhuǎn)向不足時，ESP則會迅速輕微制動內(nèi)后輪，從而校正車輛行駛方向。

遍布車輛周圍的雷達(dá)探頭測量自身與周圍物體之間的距離和角度，然后通過車載電腦計算出操作流程配合車速調(diào)整方向盤的轉(zhuǎn)動。

該系統(tǒng)包括環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、中央處理器和車輛策略控制系統(tǒng)，環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括圖像采集系統(tǒng)和車載距離探測系統(tǒng)，可采集圖像數(shù)據(jù)及周圍物體距車身的距離數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)線傳輸給中央處理器。

中央處理器可將采集到的數(shù)據(jù)分析處理后，得出汽車的當(dāng)前位置、目標(biāo)位置以及周圍的環(huán)境參數(shù)，依據(jù)上述參數(shù)作出自動泊車策略，并將其轉(zhuǎn)換成電信號。

車輛策略控制系統(tǒng)接受電信號后，依據(jù)指令作出汽車的行駛?cè)缃嵌?、方向等方面的操控，直至停車入位?/p>

不同的自動泊車系統(tǒng)采用不同的方法來檢測汽車周圍的物體。有些在汽車前后保險杠四周裝上了感應(yīng)器，它們既可以充當(dāng)發(fā)送器，也可以充當(dāng)接收器。這些感應(yīng)器會發(fā)送信號，當(dāng)信號碰到車身周邊的障礙物時會反射回來。然后，車上的計算機會利用其接收信號所需的時間來確定障礙物的位置。其他一些系統(tǒng)則使用安裝在保險杠上的攝像頭或雷達(dá)來檢測障礙物。但最終結(jié)果都是一樣的：汽車會檢測到已停好的車輛、停車位的大小以及與路邊的距離，然后將車子駛?cè)胪＼囄弧?/p>

自動泊車技術(shù)的種類及發(fā)展

被動式自動泊車

被動式在泊車時提醒駕駛員前方或車輛后方障礙。在發(fā)展的過程中從只有后方預(yù)警，發(fā)展成車輛往前運動前方檢測也有預(yù)警、加入視覺圖像、加入輔助線還有周邊盲區(qū)預(yù)警，到現(xiàn)在最復(fù)雜的是兩種系統(tǒng)結(jié)合，包括倒車?yán)走_(dá)+360度環(huán)視的兩種功能。

被動式主要利用超聲波傳感器+蜂鳴器+HMI圖標(biāo)來提示駕駛者外部障礙物情況，防止車輛在倒車時碰撞，一般由下面幾個功能構(gòu)成：

1、防碰撞聲音+圖像提示

2、測量停車位大小的系統(tǒng)

3、提供轉(zhuǎn)彎角度的提示

4、提供后視圖像和輔助線檢測

5、360度環(huán)視圖像

被動式是充分考慮了成本的系統(tǒng)，采用低成本的超聲傳感器來實現(xiàn)倒車時候的障礙物檢測，一般距離為1米～1.5米的情況，消費者對此類系統(tǒng)接受度高。

半主動式泊車輔助

隨著自動化水平的提高，各個汽車公司都想要幫助駕駛者更好地停車，所以開發(fā)出來了不同的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的特點是一般需要駕駛員來負(fù)責(zé)油門和剎車，車輛幫忙計算軌跡路徑，幫助駕駛員入庫。

其系統(tǒng)構(gòu)成為：

1、超聲傳感器

2、半自動泊車ECU控制器

3、外部傳感器：輪速、加速、轉(zhuǎn)彎角度、轉(zhuǎn)矩、車速、變速箱情況

4、HMI按紐和前后報警蜂鳴器

5、EPS控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

對消費者來說，檔位需要控制、加速和減速都需要控制，整個過程中的責(zé)任需要承擔(dān)。各個車企，在HMI、車位大小上面有差異，基本的操作沒有差異。

全自動泊車

從半自動泊車到全自動泊車的進化過程中：

首要點：人是否需要在車內(nèi)，僅通過手機可以指揮車進行泊車。

檔位：在泊車過程中軌跡計算需要調(diào)整的時候，出現(xiàn)不成功的情況，系統(tǒng)是否有切換檔位、實現(xiàn)前后進退的權(quán)限。

加速：系統(tǒng)有沒有權(quán)限來自己進行加速。

剎車：系統(tǒng)是不是會檢測到碰撞之后控制剎車系統(tǒng)。

可以看到這基本上是整個泊車把人的工作全部接盤過去的過程。

我們看到的就是比較酷的人在外面用手機進行操控：

停車場自動泊車

從半主動泊車到全自動泊車，人還是需要找到車位的。目前正在研究的所謂Valet Parking（停車場自動泊車），就完全是不需要你去找到那個車位的概念了。在某些充電運營的模式中，ValetParking被賦予更多的意義：

1.停車位的自動搜索：車輛自動地尋找空車位，而且發(fā)現(xiàn)空車位。

2.電動車的無線充電：對電池進行無線充電。

3.充電完成之后的停車位分離：充電完成后，系統(tǒng)自動將充電槽釋放給其它電動車輛，轉(zhuǎn)而尋找普通停車位。

4.乘客召喚使用車輛：在限定運行的場景出口處，將車輛交還給所有人。

自動泊車技術(shù)的優(yōu)點及注意事項

優(yōu)點：自動泊車對于新手來說是一項相當(dāng)便捷的配置，對于老手則是省了不少力氣。此外，該系統(tǒng)還可避免因停車不注意發(fā)生的剮蹭。

注意事項

1、即使有自動泊車系統(tǒng)提供幫助也不能代替駕駛員注意力，仍需要觀察確認(rèn)。

2、不是所有空隙都能自動停車入位，需預(yù)留更多空間達(dá)到系統(tǒng)要求條件方可操作。

3、自動泊車并不是完全不用駕駛員任何操作，還是需要根據(jù)提示來控制剎車及掛入相應(yīng)擋位，當(dāng)駕駛員人為干預(yù)時（如打方向），則自動泊車系統(tǒng)會當(dāng)即停止。

4、自動泊車系統(tǒng)激活后，一般是先尋找合適的停車位，不是所有停車位都可實現(xiàn)自動泊車。如今不少系統(tǒng)已經(jīng)不僅支持側(cè)方停車了，還能實現(xiàn)倒庫停車。

5、各品牌車型自動泊車系統(tǒng)的操作方式及啟用條件都不盡相同。

6、樹葉、廢棄物或冰雪蓋住路沿時，駐車轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)可能很難識別到路沿。此外樹葉和冰雪還會造成超聲波信號反射時嚴(yán)重散射，使系統(tǒng)接收到可能導(dǎo)致出錯的弱超聲回波。

7、如果空位上有尺寸較小的警示柱等障礙，系統(tǒng)可能會識別不出而把該空位作為有效的停車位，車速降低有助于提高系統(tǒng)識別空位中小尺寸物品的可能性。

8、在自動泊車過程中仍會有聲音提示駕駛員可能發(fā)生的碰撞。

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