第三代自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)

王偉華

摘要：第三代PLA是一種通過(guò)探測(cè)車輛周圍環(huán)境信息來(lái)找到合適的泊車位，從而控制車輛的轉(zhuǎn)向、速度，使得車輛能夠自主駛?cè)氩窜囄坏南到y(tǒng)。自動(dòng)泊車系統(tǒng)提高了車輛的智能化水平和安全性，進(jìn)一步降低了新手司機(jī)駕駛車輛的難度，也為將來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)駕駛打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)泊車 PLA2.0 傳感器

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（a）-0079-01

1 系統(tǒng)組成

PLA2.0功能主要包括泊車輔助功能（泊車距離控制功能）和自動(dòng)泊車輔助功能（即泊車過(guò)程的自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能）。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車這樣一個(gè)復(fù)雜的功能，需要車輛的八個(gè)子系統(tǒng)協(xié)同工作。下面是PLA2.0系統(tǒng)示意圖（如圖1所示）。

PLA2.0由以下器件組成：PLA系統(tǒng)控制單元（J791）、PLA按鍵（E581）、超聲波傳感器12個(gè)、系統(tǒng)警告蜂鳴器2個(gè)等。PLA2.0要完成自動(dòng)泊車還需要其他關(guān)鍵的系統(tǒng)協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)：電控機(jī)械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、ABS、發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱管理系統(tǒng)等。PLA2.0其中核心部件有以下幾點(diǎn)。

1.1PLA控制單元J791

它通過(guò)動(dòng)力CAN總線與其他控制單元通訊以獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，包括：ESP控制單元提供車速、行駛方向，方向盤的轉(zhuǎn)向角度，坡路保持控制防止在泊車時(shí)溜車以及儀表控制單元負(fù)責(zé)信息顯示，提供自診斷功能等。

1.2傳感器

PLA2.0的傳感器分為PLA傳感器和泊車輔助系統(tǒng)傳感器兩類，它們均是超聲波傳感器。

PLA傳感器用于探測(cè)泊車位，共有四個(gè)，前后保險(xiǎn)杠兩側(cè)各裝一個(gè)。其中前保險(xiǎn)杠兩側(cè)的傳感器，除了用于測(cè)量可用的泊車位，還用于在泊車過(guò)程中監(jiān)測(cè)與旁邊停泊車輛或障礙物的側(cè)邊距離，信號(hào)還會(huì)影響到駛過(guò)角的計(jì)算。而后保險(xiǎn)杠兩側(cè)的傳感器輸出的信號(hào)一方面用于測(cè)量在垂直泊車時(shí)泊車位的實(shí)際寬度和位置，同時(shí)還用來(lái)評(píng)價(jià)車輛是否停入泊車位的正中間，以及用于監(jiān)測(cè)在泊車過(guò)程中與側(cè)邊障礙物的距離。

泊車輔助系統(tǒng)傳感器共有8個(gè)，前后各4個(gè)，均安裝在前、后保險(xiǎn)杠的塑料外板上。它們的位置布局使信號(hào)的覆蓋范圍產(chǎn)生少許重疊，所以不存在任何障礙物探測(cè)死角。這類傳感器的信號(hào)被用來(lái)控制泊車距離，也用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能。兩種功能都需要通過(guò)測(cè)量車輛之間的距離以及車輛與其他物體之間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)，只要有一個(gè)傳感器損壞，即會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失靈。

2 功能與操作

2.1測(cè)量泊車位長(zhǎng)度和激活PLA2.0系統(tǒng)

PLA2.0在向駕駛員提供轉(zhuǎn)向幫助之前，必須先對(duì)泊車位進(jìn)行測(cè)量，并識(shí)別車輛相對(duì)于泊車位的位置。即使系統(tǒng)未開(kāi)啟，車前后超聲波傳感器仍保持工作狀態(tài)。在車輛前行過(guò)程中，當(dāng)車速低于40km/h（平行泊車位）或低于20km/h（垂直泊車位）時(shí)，兩個(gè)位于車前端的傳感器便會(huì)測(cè)量車兩側(cè)所有可停入的泊車位。

每次進(jìn)行泊車過(guò)程前都需要通過(guò)按鍵E581（如圖1所示）來(lái)啟動(dòng)PLA2.0。亮起的PLA2.0指示燈K241表示系統(tǒng)已開(kāi)啟。組合儀表顯示器上可能會(huì)顯示已存在存儲(chǔ)器里的泊車位，也可能還未確認(rèn)和保存任何泊車位。然后就會(huì)要求駕駛員繼續(xù)行駛。當(dāng)啟動(dòng)后，在組合儀表顯示屏上會(huì)出現(xiàn)提示：“請(qǐng)打開(kāi)轉(zhuǎn)向燈，掛入倒車檔”。當(dāng)車速在40～50km/h之間（針對(duì)平行泊車位）或20～50km之間（針對(duì)垂直泊車位）時(shí)，PLA切換至被動(dòng)模式（待機(jī)模式）則系統(tǒng)不會(huì)被激活，同時(shí)儀表上會(huì)提示“車速過(guò)高”。

2.2入位操作

在測(cè)量到合適的泊車位且確定車輛位置恰當(dāng)后，便可以開(kāi)始進(jìn)行泊車。在駕駛員開(kāi)始進(jìn)行自動(dòng)泊車之前，必須先掛入倒車檔，并在靜止約0.5s后開(kāi)動(dòng)車輛。靜止時(shí)間是指從掛入倒車檔后到車輛真正開(kāi)動(dòng)的時(shí)間。在這段時(shí)間里，所有相關(guān)系統(tǒng)都會(huì)啟動(dòng)，并開(kāi)始計(jì)算行駛路線。在自動(dòng)泊車過(guò)程中無(wú)需駕駛員操控方向盤。由PLA來(lái)控制對(duì)方向的操作，并按照計(jì)算好的行駛路線駛?cè)氩窜囄?。在多次移車入位的過(guò)程中，駕駛員可以在組合儀表顯示屏上看到前行或后退的操作提示。位于后部的兩個(gè)輪速傳感器G44和G46可以識(shí)別車輛是在前行還是后退。此外，在倒車過(guò)程中還將額外用到8個(gè)泊車輔助系統(tǒng)傳感器和4個(gè)側(cè)面PLA傳感器來(lái)監(jiān)控距離。當(dāng)泊車過(guò)程結(jié)束后，組合儀表顯示屏?xí)崾咀詣?dòng)轉(zhuǎn)向輔助已完成。如果在自動(dòng)泊車過(guò)程中識(shí)別到車輛所處位置有危險(xiǎn)情況，或駕駛員介入了方向盤控制，自動(dòng)泊車就會(huì)中止。