智能網(wǎng)聯(lián)汽車先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用（微課版）課件 第5章 自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)

項(xiàng)目5自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)任務(wù)5.1認(rèn)知自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)——5.1.1基本概念與組成自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

概念02

組成01基本概念自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)（AutomaticParkingAssistance，APA）

通過(guò)車載傳感器實(shí)施探測(cè)可以停車的位置，根據(jù)目標(biāo)車位的位置和環(huán)境信息，系統(tǒng)不斷通過(guò)控制車輛的速度和方向調(diào)整泊車軌跡，直至車輛完全停入指定泊車位置。APA是一種相對(duì)智能化的輔助系統(tǒng)。02組成部分2車輛策略控制單元3執(zhí)行單元1信息采集單元4人機(jī)交互單元采集的信息包含是那么呢？障礙物駕駛員自身車輛目標(biāo)停車位位置、車位線信息以及相對(duì)自車的距離和方向距離信息+圖像信息獲取系統(tǒng)提示+操作駕駛車輛轉(zhuǎn)向燈、擋位狀態(tài)、速度以及轉(zhuǎn)向信息APA的組成及控制邏輯信息采集單元信息采集單元是汽車感知周圍環(huán)境信息的基礎(chǔ)。組成部分：環(huán)境感知傳感器作用：采集周邊停車位、自車與周邊障礙物之間的距離、自車轉(zhuǎn)向燈及擋位狀態(tài)、自車速度及方向狀態(tài)等信息，將這些信息提供至車輛策略控制單元進(jìn)行處理。APA的組成及控制邏輯車輛策略控制單元車輛策略控制單元依據(jù)信息采集單元中提供的周邊停車位、自車與周邊障礙物之間的距離、自車轉(zhuǎn)向燈及擋位狀態(tài)、自車速度及方向狀態(tài)等信息，實(shí)時(shí)基于車輛位置進(jìn)行泊車路徑規(guī)劃輔助并控制車輛完成泊車操作。通過(guò)不斷地精密計(jì)算和校正，車輛策略控制單元最終得出車輛的執(zhí)行動(dòng)作決策，并將這些決策指令傳遞給執(zhí)行單元。APA的組成及控制邏輯執(zhí)行單元執(zhí)行單元是APA系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將接收車輛策略控制單元的決策指令轉(zhuǎn)化成車輛的具體操作。按照控制器發(fā)送的指令執(zhí)行具體的操作，如加速、減速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等，最終使車輛完全停入車位。APA的組成及控制邏輯人機(jī)交互單元從泊車動(dòng)作開(kāi)始至結(jié)束，人機(jī)交互單元會(huì)將過(guò)程中的一些信息通過(guò)儀表盤(pán)或車載電腦提供給駕駛員，包括目標(biāo)車位信息、系統(tǒng)規(guī)劃的泊車路徑、實(shí)時(shí)識(shí)別障礙物信息和車輛操作等。感謝觀看5.1.1自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)的基本概念與組成感謝觀看！感謝觀看！項(xiàng)目5自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)任務(wù)5.1認(rèn)知自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)——5.1.25.1.3ydzb奔馳汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

工作原理02

操作步驟及顯示信息ydzb奔馳汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

工作原理02

操作步驟及顯示信息奔馳汽車APA的工作原理解析ydzb奔馳汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

工作原理02

操作步驟及顯示信息APA系統(tǒng)的的激活條件以奔馳2021款C級(jí)和S級(jí)車型搭載的自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)為例，當(dāng)車速低于30km/h時(shí)，APA輔助系統(tǒng)自動(dòng)激活。不同車型激活條件會(huì)略有不同。提示：奔馳將APA命名為“智能泊車系統(tǒng)”APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息奔馳的智能泊車系統(tǒng)的泊車方式垂直方向的倒車入庫(kù)平行方向的側(cè)方入位、APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息當(dāng)進(jìn)入停車區(qū)域，若駕駛員想以垂直方向倒車入庫(kù)的方式停車入位，在車輛中控儀表臺(tái)尋找APA輔助系統(tǒng)表示的按鈕并按一下APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息駕駛員將擋位掛至行車檔，此時(shí)中控顯示屏則會(huì)顯示出輔助界面“前行查找停車位”。APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息尋找周圍停車位時(shí)，中控顯示則提示“正在搜索停車位”APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息接下來(lái)只需經(jīng)過(guò)想?？康能囄?，在經(jīng)過(guò)一個(gè)車身左右的距離，就會(huì)探測(cè)到該停車位置APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息按照屏幕中文字提示“停車，然后駐車”點(diǎn)擊檢測(cè)到的車位“P”，隨即依據(jù)提示掛R檔APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息轉(zhuǎn)向燈會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，整個(gè)泊車過(guò)程都會(huì)通過(guò)中控顯示屏將周邊環(huán)境影像和泊車過(guò)程展示出來(lái)，提示“智能泊車啟用，隨時(shí)準(zhǔn)備制動(dòng)！”APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息溫馨提示奔馳車輛還具有自動(dòng)泊車駛離功能，當(dāng)夜間行駛時(shí)，車位比較窄或者盲區(qū)比較大時(shí)，此時(shí)車輛擋位處在駐車檔，駕駛員按壓自動(dòng)泊車按鈕，中控屏中選擇“駛出停車位”，隨之掛至行車檔，車輛將自動(dòng)完成駛出停車位的過(guò)程。即使奔馳APA輔助系統(tǒng)可以自動(dòng)完成泊車過(guò)程，但還需要注意一下，泊車過(guò)程駕駛員可以帶一點(diǎn)剎車，防止突然有老人或小孩出現(xiàn)，可以及時(shí)停下車輛。感謝觀看5.1.3奔馳汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)感謝觀看！感謝觀看！項(xiàng)目5自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)任務(wù)5.1認(rèn)知自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)——5.1.4上汽大眾汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)ydzb上汽大眾自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

工作過(guò)程02

操作步驟及顯示信息ydzb上汽大眾自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

工作過(guò)程02

操作步驟及顯示信息上汽大眾汽車APA系統(tǒng)的的激活條件車輛車速低于30km/h。上汽大眾汽車APA系統(tǒng)的工作過(guò)程位于前輪前方的泊車?yán)走_(dá)將自動(dòng)檢測(cè)道路兩邊有無(wú)車位，駕駛員可以通過(guò)撥動(dòng)轉(zhuǎn)向燈的“左右”操作告知泊車系統(tǒng)選擇對(duì)道路哪一側(cè)的車位進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別，如檢測(cè)到車位，車載電腦會(huì)做出提示，需要注意的是上汽大眾自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)只接管方向盤(pán)，車輛的速度是需要駕駛員自己控制的ydzb上汽大眾自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

工作原理02

操作步驟及顯示信息以帕薩特車型搭載的自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)為例介紹該系統(tǒng)由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息提示：帕薩特將APA命名為“泊車輔助系統(tǒng)”APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息帕薩特的泊車輔助系統(tǒng)的泊車方式垂直方向的倒車入庫(kù)平行方向的側(cè)方入位APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息當(dāng)進(jìn)入停車區(qū)域，若駕駛員想要停車入位，在車輛中控臺(tái)尋找泊車系統(tǒng)表示的按鈕并按一下APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息駕駛員可以根據(jù)儀表提示選擇泊車方式，包括車身左側(cè)的垂直車位、車身右側(cè)的垂直車位以及車身右側(cè)的平行車位。APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息駕駛員可以通過(guò)撥動(dòng)轉(zhuǎn)向燈的方式告知系統(tǒng)選擇左側(cè)還是右側(cè)車位，若選擇車身左側(cè)車位，駕駛員只需打開(kāi)左轉(zhuǎn)向燈即可，儀表盤(pán)上自動(dòng)顯示泊車車位的圖像信息APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息駕駛員掛R檔，泊車系統(tǒng)開(kāi)始接管方向盤(pán)，中控顯示屏?xí)@示倒車影像信息APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息駕駛員自己控制油門(mén)和剎車，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)控制車輛轉(zhuǎn)向?qū)④囕v停入車位，過(guò)程中系統(tǒng)的測(cè)距模塊持續(xù)工作，并在儀表進(jìn)度條做出距離提示APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息當(dāng)車輛完全停入車位后，儀表盤(pán)會(huì)以“泊車轉(zhuǎn)向輔助結(jié)束。請(qǐng)接管轉(zhuǎn)向操作”提示駕駛員泊車系統(tǒng)結(jié)束后要重新接管轉(zhuǎn)向操作,此時(shí)駕駛員應(yīng)將車輛掛至駐車檔APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息溫馨提示由于帕薩特車型搭載的自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)只接管轉(zhuǎn)向操作，故駕駛員在自動(dòng)泊車時(shí)要盡量控制車速，否則車速原因會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)泊車失敗。感謝觀看5.1.4上汽大眾自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)感謝觀看！感謝觀看！項(xiàng)目5自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)任務(wù)5.1認(rèn)知自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)——5.1.5小鵬汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)ydzb小鵬汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

工作過(guò)程02

操作步驟及顯示信息ydzb小鵬汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

實(shí)例介紹02

操作步驟及顯示信息以小鵬汽車P7鵬翼版車型搭載的自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)為例介紹該系統(tǒng)由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息。提示：小鵬P7將APA命名為“超級(jí)智能泊車輔助”。ydzb小鵬汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)01

案例介紹02

操作步驟及顯示信息在中央顯示屏中，首先在車輛設(shè)定功能處啟動(dòng)該系統(tǒng)，找到“輔助駕駛”選項(xiàng)，找到“超級(jí)智能泊車輔助”項(xiàng)并將其開(kāi)啟。APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息激活小鵬P7的APA輔助系統(tǒng)的方式：APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息呼叫語(yǔ)音助手小P“我要泊車”方向盤(pán)自定義鍵“X”點(diǎn)擊屏幕P按鍵車輛行駛速度小于24km/s且找到車位后掛入“R”檔如果駕駛員第一次使用該系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)泊車，那么中控顯示屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)二維碼，掃碼觀看一段三分鐘左右的視頻，意在讓駕駛員學(xué)習(xí)自動(dòng)泊車功能的具體使用方法，點(diǎn)擊“觀看視頻并測(cè)試”。APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息強(qiáng)化駕駛員的安全意識(shí)小鵬P7的APA輔助系統(tǒng)功能被啟動(dòng)后，點(diǎn)擊屏幕P按鍵（或其他3種方式）進(jìn)行系統(tǒng)激活，此時(shí)中央顯示屏?xí)@示停車場(chǎng)周圍信息，并提示“請(qǐng)往前開(kāi)，正在找車位”APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息以垂直方向的倒車入庫(kù)為例，選定某一個(gè)垂直的目標(biāo)車位，按照提示先踩住剎車并點(diǎn)擊“開(kāi)始泊車”APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息按照提示“泊車開(kāi)始，請(qǐng)松開(kāi)剎車”，同時(shí)該系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)轉(zhuǎn)向燈，以提示后方車輛注意安全。APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息接下來(lái)的自動(dòng)泊車過(guò)程均不需要駕駛員控制，所有信息都會(huì)通過(guò)中央顯示屏展示出來(lái)，包括轉(zhuǎn)向、切換R檔倒車、切換D檔前進(jìn)、控制車輛加速與減速、制動(dòng)操作和移動(dòng)過(guò)程中的距離警告圖示信息。APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息直至提示“泊車已完成”，此時(shí)車輛已完全泊入目標(biāo)停車位。APA由啟動(dòng)到結(jié)束可能涉及到的操作及顯示信息溫馨提示如果遇到突發(fā)狀況，駕駛員臨時(shí)想停車或者中途想退出泊車功能，駕駛員可以在泊車過(guò)程中手動(dòng)轉(zhuǎn)方向盤(pán)或者踩住剎車換P擋，人為介入自動(dòng)泊車功能，此時(shí)自動(dòng)泊車功能就能退出來(lái)了，當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別到有行人突然闖入，該系統(tǒng)也會(huì)中途退出泊車功能的。特別之處目標(biāo)車位是比較狹窄的停車位時(shí)，為了方便上下車，駕駛員在車外就可以用手機(jī)小鵬APP或者車鑰匙控制自動(dòng)泊車。如使用APP，則當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別到停車位時(shí)，駕駛員將車輛設(shè)置為P檔后下車。在APP點(diǎn)擊手機(jī)遙控泊車，駕駛員可在安全處觀察泊車過(guò)程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)特殊情況可以馬上點(diǎn)擊暫停來(lái)確保行車安全。如使用車鑰匙進(jìn)行自動(dòng)泊車，當(dāng)系統(tǒng)識(shí)別到停車位時(shí)，駕駛員將車輛擋位設(shè)置為P檔后下車，駕駛員在車外長(zhǎng)按鑰匙上的P鍵，直到車子亮起雙閃，再雙擊鑰匙P鍵，車輛就會(huì)自動(dòng)泊入目標(biāo)停車位，同樣，駕駛員也可在安全處觀察，避免意外發(fā)生。感謝觀看5.1.5小鵬汽車自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)感謝觀看！感謝觀看！任務(wù)5.2超聲波雷達(dá)測(cè)距實(shí)踐任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入由于超聲波雷達(dá)具有探測(cè)距離短、靈敏度較高、對(duì)速度不敏感、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和成本低等特點(diǎn)，對(duì)低速近距離障礙物的感知準(zhǔn)確性較高，綜合以上特點(diǎn)，超聲波雷達(dá)符合自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)的功能需求，本任務(wù)將以實(shí)訓(xùn)的形式重點(diǎn)學(xué)習(xí)超聲波雷達(dá)的相關(guān)特性。。超聲波雷達(dá)認(rèn)知（1）超聲波雷達(dá)的定義超聲波雷達(dá)是工作在超聲波頻段的雷達(dá)，它通過(guò)發(fā)射與接收超聲波來(lái)探測(cè)目標(biāo)。超聲波為頻率高于20000Hz的聲波。超聲波雷達(dá)主要應(yīng)用于ADAS系統(tǒng)中的自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)和倒車?yán)走_(dá)輔助系統(tǒng)等。超聲波雷達(dá)結(jié)構(gòu)如圖（2）超聲波雷達(dá)的工作原理與組成超聲波雷達(dá)的工作原理如圖5.28所示。通過(guò)內(nèi)置超聲波發(fā)射器向外發(fā)射超聲波，接收器接收目標(biāo)反射回來(lái)的超聲波，經(jīng)信號(hào)處理器處理后快速準(zhǔn)確地獲取汽車周圍的障礙物距離信息，然后根據(jù)所探知的障礙物距離信息提示駕駛員或作為自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)的判定條件。（3）超聲波雷達(dá)的布置位置超聲波擴(kuò)散角較大，且超聲波衰減較快，傳輸距離較短，只能測(cè)量距離，不可以測(cè)量方位；不易探測(cè)低矮、圓錐、過(guò)細(xì)的障礙物或溝坎。所以超聲波雷達(dá)通常布置在前后保險(xiǎn)杠中位高度區(qū)域，保證最大限度地識(shí)別與車輛處在同一高度的障礙物。車輛前部超聲波雷達(dá)布置位置如圖所示，車輛后部超聲波雷達(dá)布置位置如圖超聲波雷達(dá)的測(cè)量原理（1）測(cè)量原理超聲波雷達(dá)的測(cè)距原理是通過(guò)測(cè)算超聲波發(fā)射信號(hào)與超聲波反射信號(hào)的往返時(shí)間，計(jì)算被測(cè)目標(biāo)的距離。如圖所示，探測(cè)距離為L(zhǎng)≈S1≈S2=V聲音×T/2，其中L為實(shí)際距離，S1與S2為測(cè)試距離，V聲音是聲音在空氣中的傳播速度，T為雷達(dá)信號(hào)發(fā)射到接收的時(shí)間。（2）超聲波雷達(dá)的分類超聲波雷達(dá)按照探測(cè)距離分為兩類，分別是UPA超聲波雷達(dá)與APA超聲波雷達(dá)，他們的區(qū)別見(jiàn)表UPA超聲波雷達(dá)APA超聲波雷達(dá)雷達(dá)波形狀近而寬遠(yuǎn)而窄探測(cè)距離3m5m功用修正泊車軌跡探測(cè)空車位（3）毫米波雷達(dá)的分類按照激光束數(shù)量分為兩類，分別是單線束激光雷達(dá)和多線束激光雷達(dá)，他們的區(qū)別如表類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單線束激光雷達(dá)掃描一次只產(chǎn)生一條激光束。獲得的掃描數(shù)據(jù)是2D數(shù)據(jù)。多線束激光雷達(dá)掃描一次可產(chǎn)生多條激光束，包括4/8/16/32/64/128線束。獲得的掃描數(shù)據(jù)是3D數(shù)據(jù)。查看超聲波雷達(dá)基本參數(shù)以HC-SR04型號(hào)的超聲波雷達(dá)為例，實(shí)物如圖所示，進(jìn)行超聲波雷達(dá)測(cè)距性能的實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)。此款超聲波雷達(dá)的接口共有4個(gè)PIN腳，分別為VCC.Trig、Echo和GND。其中各引腳功能為：VCC引腳提供5V工作電壓；GND引腳提供接地；Trig引腳為觸發(fā)引腳，用來(lái)觸發(fā)超聲波發(fā)射；Echo引腳為接收引腳，用來(lái)接收返回的超聲波。查看超聲波雷達(dá)技術(shù)參數(shù)該型號(hào)超聲波雷達(dá)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表項(xiàng)目參數(shù)工作電壓DC5V工作電流15mA工作頻率40kHz最遠(yuǎn)射程4m最近射程2cm測(cè)量角度15度輸入觸發(fā)信號(hào)10us的TTL脈沖輸出回響信號(hào)輸出TTL電平信號(hào)，與射程成比例規(guī)格尺寸45*20*