在汽車科技飛速發展的今天,自動泊車輔助系統(Automated Parking Assist,簡稱 APA)已經逐漸走進了我們的生活,為駕駛員帶來了極大的便利。很多人對車輛自動泊車 APA 是否屬于 L2 級輔助駕駛存在疑問,同時也好奇它需要哪些傳感器來實現這一神奇功能。本文將為您詳細解答。
APA 與 L2 級輔助駕駛的關系
根據國際汽車工程師學會(SAE)制定的自動駕駛分級標準,L2 級屬于自動駕駛的中級階段,也被稱為部分自動化駕駛。在 L2 級自動駕駛中,車輛可以自動控制加速、減速和轉向等基本功能,但駕駛員需要始終保持警惕并隨時準備接管車輛控制權。自動泊車輔助(APA)正是 L2 級輔助駕駛的重要功能之一。它幫助駕駛員在狹小的空間內輕松完成停車操作,系統會自動控制轉向,駕駛員只需控制油門和剎車(在一些更先進的系統中,油門和剎車也可由系統自動控制)。
除了 APA,L2 級輔助駕駛還包括自適應巡航控制(ACC),能根據前車速度自動調整自身車速,保持安全距離;車道保持輔助(LKA),幫助車輛保持在當前車道內行駛;自動緊急制動(AEB),在檢測到前方有碰撞風險時自動啟動制動系統,避免或減輕碰撞;交通標志識別(TSR),能夠識別道路上的交通標志,如限速標志、禁行標志等,并將信息顯示在儀表盤上,幫助駕駛員遵守交通規則。盡管 L2 級輔助駕駛在多個維度提升了駕駛的安全與舒適度,但駕駛者仍需保持充分的警覺,并隨時準備接管車輛,因為系統并不能完全應對所有復雜的交通狀況。
實現 APA 功能的傳感器
自動泊車系統通常使用多種傳感器來實現其功能,這些傳感器如同車輛的 “眼睛” 和 “耳朵”,為車輛提供周圍環境的關鍵信息。
超聲波傳感器:這是自動泊車系統中最常見的傳感器之一,安裝在車輛的前、后和側面。其工作原理是通過發射超聲波信號,并接收反射回來的回波,通過計算回波時間來確定車輛與障礙物之間的距離。在自動泊車過程中,超聲波傳感器可以幫助車輛檢測停車位和障礙物,并發出警告聲音或停車信號。例如,在尋找停車位時,車輛低速行駛,超聲波傳感器不斷發射和接收信號,當檢測到車位兩側的反射信號發生特定變化時,就能判斷出合適的停車位。在泊車過程中,它也能實時監測車輛與周圍障礙物的距離,保障泊車安全。
在一些車型中,通常會在車輛周圍布置 12 顆超聲波雷達以完成全自動泊車的功能。根據功能不同,超聲波雷達主要分為兩種類型,一種是安裝在前后保險杠,用于檢測障礙物的短距雷達,探測距離一般為 15 - 250cm,這類傳感器被稱為 PDC 傳感器;另一種安裝在車輛側面,用于探測停車位長度的傳感器,探測距離一般為 30 - 500cm,這類傳感器被稱為 PLA 傳感器。
攝像頭:攝像頭用于捕捉車輛周圍的圖像,并通過圖像處理算法來分析和識別停車位和障礙物。車輛可以利用這些信息來判斷何時轉向、加速和制動,以實現精確的停車動作。攝像頭通常安裝在車輛的前、后和側面,比如前置攝像頭可以幫助識別前方車位邊界、障礙物等信息;后置攝像頭在倒車入庫時發揮重要作用,能清晰呈現后方情況;而側面攝像頭則可輔助識別側面的車位線和障礙物。一些先進的自動泊車系統采用計算機視覺算法(如卷積神經網絡),讓攝像頭能夠更精準地進行標志檢測、車位檢測等。通過對攝像頭獲取的圖像進行分析,系統可以識別出各種類型的停車位,包括有標線的標準車位和無標線的空間車位。
激光雷達:激光雷達使用激光束來掃描車輛周圍的環境,以獲取更精確的距離和深度信息。它可以幫助車輛識別障礙物的形狀和位置,并生成精確的地圖,從而實現更精確的停車動作。激光雷達在三維空間中具有較強的感知能力,尤其在夜間或惡劣天氣條件下(如大霧、暴雨等),相比攝像頭具有更好的穩定性。不過,激光雷達的成本相對較高,目前尚未在所有具備 APA 功能的車輛上普及。它通過發射激光束并測量其返回時間來獲取目標物體的距離信息,具有較高的測距精度且不受光照限制。在自動泊車時,激光雷達能為車輛提供高精度的環境數據,幫助車輛更準確地規劃泊車路徑。
慣性測量單元(IMU):IMU 是一種傳感器組合,可以測量車輛的加速度和角度變化。通過監測車輛的運動和姿態,IMU 可以提供車輛的準確位置和方向信息,從而幫助車輛進行精確的倒車和并線入位。例如,在車輛轉向過程中,IMU 能實時感知車輛的角度變化,配合其他傳感器的數據,確保車輛按照規劃好的路徑準確行駛。
車輪編碼器:車輪編碼器安裝在車輪上,用于測量車輛行駛的距離和速度。通過監測車輪的轉動,編碼器可以幫助車輛計算行駛距離,并提供更新的位置信息,從而實現精確的停車和并線控制。比如在自動泊車過程中,系統需要精確知道車輛移動的距離,車輪編碼器就能提供這一關鍵數據,保證車輛在泊車過程中的每一步移動都精準無誤。
自動泊車 APA 作為 L2 級輔助駕駛的重要功能,為駕駛者帶來了便捷的停車體驗。而實現這一功能離不開超聲波傳感器、攝像頭、激光雷達、IMU 和車輪編碼器等多種傳感器的協同工作。隨著科技的不斷進步,自動泊車技術也將越來越成熟,為我們的出行帶來更多的便利與安全。
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