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自动泊车系统的工作原理及工作步骤

时间:2018-01-09 来源:

在不同的国家,落实不同场景自动化的意愿也不相同,唯一确定的是,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最迫切的需求,也是一个比较容易切入的环节。

本文引用地址: http://power.21ic.com//digi/technical/201801/59328.html

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。最后,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、最后,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最佳的稳定性。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。但最终结果都是一样的: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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