純雷達自動泊車系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信設計

馮世杰　焦紅星　王艷芳

【摘? 要】本文介紹的純雷達自動泊車系統(tǒng)是一種只有超聲波雷達傳感器作為環(huán)境感知傳感器的自動泊車方案，是一種低成本的自動泊車系統(tǒng)方案，而網(wǎng)絡通信設計是基于車載CAN總線對此自動泊車系統(tǒng)進行網(wǎng)絡通信的交互設計。

【關鍵詞】自動泊車；超聲波雷達；CAN通信設計

中圖分類號：U463.675? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1003-8639（ 2023 ）09-0010-04

Network Communication Design of Pure Radar Automatic Parking System

FENG Shijie，JIAO Hongxing，WANG Yanfang

（Zhengzhou Vocational and Technical College，Zhengzhou 450010，China）

【Abstract】This paper introduces a kind of pure radar automatic parking system，that with only ultrasonic radar sensor as environment sensing sensor，and it is a low-cost automatic parking system.The design of network communication is based on the vehicle CAN bus for this automatic parking system network communication interaction design.

【Key words】automatic parking；ultrasonic radar；CAN communication

作者簡介

馮世杰（1987—）男，碩士，研究方向為智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術工作。

隨著汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，汽車自動泊車功能成為了大家熟知的功能配置，可以在沒有駕駛員干預的情況下，通過車載控制系統(tǒng)在狹窄的車位，自動識別車位并完成泊車的過程，給新手駕駛員帶來便捷智能的體驗，其功能的搭載與應用從微觀的角度也反映著汽車智能化的發(fā)展水平。

1? 自動泊車系統(tǒng)

自動泊車功能[1]是利用搭載在車身周邊的感知傳感器，測量車身與周邊障礙物之間的相對距離、速度以及角度，通過APA（Automated Parking Assist，自動泊車輔助）控制器計算處理泊車路徑及操作步驟，并通過車載總線系統(tǒng)與車載執(zhí)行控制系統(tǒng)進行信息交互，實現(xiàn)車輛的自動泊入和自動泊出。從泊車的動態(tài)過程上看，自動泊車功能大致可以分為4個步驟，分別為泊車位檢測、泊車路徑規(guī)劃、泊車跟隨控制以及泊車過程顯示。

自動泊車的分類：按照泊車位排列方式可以分為平行式泊車位泊車、垂直式泊車位泊車以及斜列式泊車位泊車；按照智能化程度可以分為全自動泊車功能和半自動泊車功能；按照使用傳感器種類可以分為純雷達（超聲波）自動泊車方案和超聲波雷達與攝像頭融入的自動泊車方案。本文涉及的自動泊車網(wǎng)絡通信設計是基于純超聲波雷達自動泊車方案進行的。

2? 純雷達自動泊車方案

純雷達自動泊車控制系統(tǒng)[2]主要由自動泊車主控單元、超聲波雷達探頭、車載執(zhí)行控制系統(tǒng)（主要包括動力傳動、底盤轉向、信息顯示等模塊）組成，系統(tǒng)框架結構如圖1所示。

自動泊車主控單元[3]根據(jù)信息檢測模塊以及其他車載控制系統(tǒng)傳送的信息來計算規(guī)劃路徑，并分別將相應的控制信息反饋給車載執(zhí)行系統(tǒng)。

信息檢測模塊相當于自動泊車系統(tǒng)的眼睛，由12路（8個短距離雷達+4個長距離雷達）超聲波雷達組成，對路面的情況以及障礙物進行檢測，將收集到的數(shù)據(jù)信息傳輸給自動泊車控制單元。具體的超聲波雷達車身布置為：前4后4短距離雷達布置在前后2個包圍上，左2右2長距離雷達布置在車身輪眉上，分布示意如圖2所示。

車載執(zhí)行系統(tǒng)首先向自動泊車主控單元傳送相應的整車狀態(tài)信息，待自動泊車輔助功能打開，整車進入自動泊車狀態(tài)后，再根據(jù)自動泊車主控單元發(fā)出的報文信息對整車做出相應的控制和顯示。

3? 自動泊車網(wǎng)絡通信設計

本文中自動泊車控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信技術[4]為CAN總線，負責各個控制模塊的信息交互需求。CAN總線技術是最廣泛的車載信息通信技術，具備傳輸性能可靠成熟、報文信息設計簡便、開發(fā)周期短以及開發(fā)成本低等優(yōu)點，可在不改變原有車載網(wǎng)絡體系的情況下進行功能開發(fā)與測試。表1為自動泊車主控單元信號需求分析，表2為自動泊車主控單元網(wǎng)絡通信設計。

4? 總結

本文中自動泊車系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信設計，是在原有的車載網(wǎng)絡（CAN總線）通信基礎上進行的，在不破壞原有整車網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的基礎上實現(xiàn)功能擴展，具備開發(fā)涉及模塊少、周期短、成本低等優(yōu)點。但是作為低成本的簡易方案，在實際的功能運行過程中，還存在許多不足的地方，比如無法設別車位線框、人機交互界面動態(tài)切換不連貫等問題。所以在后續(xù)的系統(tǒng)升級中還需增加環(huán)視攝像頭的數(shù)據(jù)融合及分析，使自動泊車功能實現(xiàn)更加完善。

參考文獻：

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[4] 馮世杰，劉鵬飛，靳兵． 基于CAN總線的汽車語音功能設計實現(xiàn)[J]． 汽車電器，2020（9）：6-9．

（編輯? 楊? 景）