自动泊车系统的工作原理及工作步骤

时间:2017-12-28

  在不同的国家,落实不同场景自动化的意愿也不相同,确定的是,大家都不爱停车,确切的说是不爱找车位和停车。这是整个汽车智能化和自动驾驶里面迫切的需求,也是一个比较容易切入的环节。

  又称为自动泊车入位,它对于新手来说是一项相当便捷的配置,对于老手来说也省了些不少力气。当您找到了一个理想的停车地点,不必再来回折腾,而只需轻轻启动按钮、坐定、放松,其他一切即可自动完成,彻底消除你在停车中遇到的麻烦。

  自动泊车的实现过程

  自动泊车技术大部分用于顺列式驻车情况。顺列式驻车要求汽车沿路边平行停放,与其他停好的汽车排成一条直线。大多数汽车用户需要比车身长出约1.8米的停车位,才能顺利完成顺列式驻车,尽管有些熟练驾驶员只需要更少的空间。

  汽车移动到前车旁边时,系统会给驾驶员一个信号,告诉他应该停车的时间。然后,驾驶员换倒挡,稍稍松开刹车,开始倒车。然后,车上的计算机系统将接管方向盘。计算机通过动力转向系统转动车轮,将汽车完全倒入停车位。当汽车向后倒得足够远时,系统会给驾驶员另一个信号,告诉他应该停车并换为前进挡。汽车向前移动,将车轮调整到位。,系统再给驾驶员一个信号,告诉他车子已停好。

  为了顺列式驻车,驾驶员必须遵循以下五个基本步骤:

  1、将汽车开到停车位的前面,停在前面一辆车的旁边。

  2、向路边转动车轮,以大约45°将车向后切入停车位。

  3、当汽车前轮与前车的后轮平行时,驾驶员拨直前轮,然后继续倒车。

  4、当通过后视境确保与后面车辆保持一定距离后,驾驶员从路边向外打车轮,将汽车前端回转到停车位中。

  5、,驾驶员在停车位前后移动汽车,直到汽车距离路边约0.3米为止。

  现有的自动泊车汽车并不是全自动的,但这种车的确使顺列式驻车更加容易。驾驶员仍然必须踩着制动踏板控制车速(汽车的怠速足以将车驶入停车位,无需踩加速踏板)。然后,车上的计算机系统将接管方向盘。

  当驾驶车辆沿道路行驶时,只要车速低于36公里/小时(每款车型时速的设定值会有不同),系统就会认为驾驶者有停车意图,车辆便开始利用雷达探头自动检测周围是否有合适的停车位置。一般车型自动泊车系统所设定的可用停车区域长度要大于车身1.2米以上,才可确认该区域属于可停范围。

  当自动泊车系统找到合适的停车位置后,此时挂入倒档,系统会提示驾驶者是否启动主动停车辅助功能,确认启动后,现在驾驶者就可以双手离开方向盘了,其方向盘将自动转动调整车辆倒车方向,驾驶者只需要控制油门及刹车掌握车速(当驾驶者手握住方向盘,系统就会暂停工作)。

  在倒车过程中,驾驶者需要适当控制车速和注意倒车雷达的提示音,当听到报警后,说明已于后车非常接近了。此时需要挂入前进挡,车子在前进的同时,系统将自动回轮,把车子的位置摆正,屏幕提示信息更新为停车已完成,挂入空挡,轻松完成停车任务。(小提示:有部分装备自动泊车系统的车型倒入车位后,没有自动回轮过程,需要驾驶者手动自己完成)

  工作原理

  通过传感器系统感知环境信息,根据传感器系统的信息得出有效车位信息、车辆相对位置,从而决策泊车初始位置。电子控制单元(ElectronicControlUnit,简称ECU)根据传感器信息,实时进行环境建模,生成车辆运动路径,控制车辆无碰撞地自动运动到泊车位。

  自动泊车系统组成及技术原理

  自动泊车系统由以下部件组成:

  1、超声波传感器:共有12个,位于前后保险杠上,它们发射超声波信号,然后接收从障碍物反射回来的信号,并根据从发射到接收信号的时间长短来评估与障碍物的距离。车辆保险杠正前方前雷达监测距离为100cm,后方监测的距离为120cm,其中左前和右前外侧距离传感器用于探测停车位的长度和宽度。

  2、驻车定位系统(PTS)控制单元:位于行李箱中左侧,主要有以下作用,读取各种电子元件输入信号,如车速、挡位状态、点火开关状态、电动方向机的状态等信号,促动车距传感器和警告元件,通过Flex Ray总线与CAN网络通信。

  3、警告元件:前部警告元件集成于仪表中,当车速低于16km/h时,驻车系统切换至测量模式。后部警告元件位于后风挡玻璃上方,在车速低于16km/h时,警告部分亮起向驾驶员发出视觉警告。

  4、电动助力转向机构:由齿轮齿条式转向机、扭矩传感器(A91b1)、电动电动机(A91m1)和转向机构控制单元(N68)组成,N68读取A91b1的信号和来自ESP的轮速信号,据此促动A91 m1,从而带动齿轮齿条式转向机运转,实现转向功能。

  5、转向管柱模块控制单元:读取方向盘转角和转向角速度,并通过Flex Ray总线与CAN R络通信。

  6、车辆稳定系统控制单元:具有控制自适应制动、制动力分配(EBD)、防抱死制动(ABS)、起步加速防滑控制(ASR)、电子牵引辅助(ETS)、制动辅助(BAS)等功能疤通过分析各传感器(如轮速传感器)传来的信号,然后向ABS、ASR发出纠偏指令(正确的控制指令),来帮助车辆维持动态平衡使车辆可以在各种状况下保持的稳定性。在转向过度或转向不足的情形下,稳定效果更加明显。后轮驱动汽车常出现的转向过度情况,后轮失控而甩尾,ESP便会迅速轻微制动外侧的前轮来稳定车子(注意:此时制动,不会使车轮抱死,旨在降低轮速)。在转向不足时,ESP则会迅速轻微制动内后轮,从而校正车辆行驶方向。

  遍布车辆周围的雷达探头测量自身与周围物体之间的距离和角度,然后通过车载电脑计算出操作流程配合车速调整方向盘的转动。

  该系统包括环境数据采集系统、中央处理器和车辆策略控制系统,环境数据采集系统包括图像采集系统和车载距离探测系统,可采集图像数据及周围物体距车身的距离数据,并通过数据线传输给中央处理器。

  中央处理器可将采集到的数据分析处理后,得出汽车的当前位置、目标位置以及周围的环境参数,依据上述参数作出自动泊车策略,并将其转换成电信号。

  车辆策略控制系统接受电信号后,依据指令作出汽车的行驶如角度、方向等方面的操控,直至停车入位。

  不同的自动泊车系统采用不同的方法来检测汽车周围的物体。有些在汽车前后保险杠四周装上了感应器,它们既可以充当发送器,也可以充当接收器。这些感应器会发送信号,当信号碰到车身周边的障碍物时会反射回来。然后,车上的计算机会利用其接收信号所需的时间来确定障碍物的位置。其他一些系统则使用安装在保险杠上的摄像头或雷达来检测障碍物。但终结果都是一样的:汽车会检测到已停好的车辆、停车位的大小以及与路边的距离,然后将车子驶入停车位。


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