APA 功能的定義與概述

自動泊車輔助系統（APA）是一套集感知、決策、路徑規劃與車輛控制于一體的智能駕駛輔助系統。其核心優勢在于，能夠在駕駛員無需直接控制方向盤、油門和剎車的情況下，實現車輛從靜止狀態開始至完成泊車或駛離車位的全過程自動化操作。這一功能主要依賴對車輛環境的感知、泊車位的識別與判斷、動態路徑規劃，以及對整車底層控制系統的全面調度與協調，最終實現精準、安全、平穩的自動泊車 。

APA 系統的工作原理

環境感知：APA 系統主要依靠多種傳感器來感知車輛周圍的環境信息。其中，超聲波雷達是最常用的傳感器之一，通常布置在車輛的前后保險杠以及側面。這些雷達能夠發射超聲波信號，并通過接收反射回來的信號來計算與障礙物之間的距離。例如，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；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 。

除了超聲波雷達，部分先進的 APA 系統還會配備攝像頭，如環視攝像頭。這些攝像頭可以采集車輛周圍 360° 的圖像信息，通過圖像識別技術來識別車位線、其他車輛以及障礙物等。一些高端車型甚至會引入激光雷達，利用激光束來精確測量周圍物體的距離和形狀，進一步提升環境感知的精度和可靠性 。

車位識別與判斷：在獲取到車輛周圍的環境信息后，APA 系統會對這些信息進行分析處理，以識別出合適的停車位。對于有標線的車位，系統通過視覺傳感器識別車位線的形狀和位置，判斷車位的類型（如平行車位、垂直車位或斜列車位）以及車位的尺寸是否滿足車輛泊車的要求。對于沒有標線的空間車位，系統則主要依靠超聲波雷達和其他傳感器來檢測周圍車輛或障礙物的位置和距離，通過計算空間的大小和形狀來評估是否可以作為停車位 。

在識別車位的過程中，系統還會實時監測車位的占用狀態。如果在搜索過程中發現原本識別為可用的車位被其他車輛占用，系統會及時更新信息并重新搜索新的可用車位 。驗

路徑規劃：一旦確定了合適的停車位，APA 系統會根據車輛當前的位置、姿態以及車位的位置和形狀，規劃出一條安全、高效的泊車路徑。路徑規劃算法會考慮多種因素，包括車輛的轉彎半徑、最小安全距離、周圍障礙物的位置等，以確保車輛在泊車過程中不會與任何物體發生碰撞 。

在規劃路徑時，系統通常會生成多條候選路徑，并從中選擇最優的一條。例如，對于平行車位的泊車，系統可能會計算出不同的倒車角度和行駛軌跡，綜合考慮泊車時間、行駛距離以及與周圍車輛的安全距離等因素，最終確定最佳的泊車路徑 。

車輛控制：在路徑規劃完成后，APA 系統會向車輛的底層控制系統發送指令，實現對車輛的自動控制。這包括對轉向系統、制動系統和動力系統的精確控制 。

在轉向控制方面，系統通過控制 EPS（電動助力轉向系統）來實現精準的方向調整，使車輛按照規劃好的路徑行駛。在制動和動力控制方面，系統會對 EPB（電子駐車系統）、ESC（電子穩定控制系統）以及驅動扭矩進行精確調節，實現柔性制動、緊急剎車以及低速精確移動，確保車輛平穩、安全地泊入車位 。

APA 功能的主要子功能模塊

車庫位檢測模塊

車位類型識別：該模塊能夠使用視覺和雷達結合的技術，區分線庫位（有標線）和空間庫位（無標線，通過空間容積判斷）。對于線庫位，利用攝像頭識別車位線的特征，同時結合超聲波雷達的距離信息，準確判斷車位類型 。

車位測量與評估：通過多傳感器融合（超聲波、攝像頭、毫米波雷達等），精確測量車位的長度、寬度、高度等參數，并評估車位是否滿足泊車需求。同時，檢測車位內及周圍的障礙物間距，判斷泊車的可行性 。

動態更新能力：具備在車輛行駛中實時檢測的能力，避免靜態誤判，能夠實時更新車位占用狀態與環境變化信息，提高車位識別的靈活性和準確性 。

車輛泊入控制模塊

泊車軌跡規劃：結合車輛當前位姿與目標車位的位置關系，考慮車長、轉彎半徑、周邊障礙物等因素，規劃出平滑、安全的泊車路徑，并生成可行的行駛軌跡 。

路徑跟蹤控制：精準控制車輛的轉向角、車速、加速度等參數，確保車輛能夠按照規劃好的路徑精確入位，保持對路徑的穩定追蹤 。

多階段倒車控制：支持一把倒、二次調整入位等多階段倒車方案，以適應狹窄或復雜的泊車環境，提高成功泊入的適應性與靈活性 。

碰撞避讓機制：在泊車過程中實時監測障礙物，一旦檢測到潛在碰撞風險，立即進行動態路徑調整或啟動緊急制動機制，確保泊車過程的安全 。

車輛泊出控制模塊

車位邊界識別：利用靜態地圖或實時感知技術，準確識別車輛泊出時的車位邊界以及周圍環境信息 。

路徑規劃與避障：規劃合理的泊出路徑，同時避讓鄰車、行人、障礙物等，提高出庫的安全與效率 。

泊出動作控制：精確控制車輛的低速行駛、方向修正、剎車行為等，使車輛能夠順利駛離車位，避免發生剮蹭等事故 。

HMI 人機交互模塊

啟停控制：駕駛員可以通過中控屏、物理按鍵、語音或 APP 等多種方式發出 APA 系統的啟動與停止命令，操作便捷 。

泊車狀態提示：通過圖像顯示泊車過程，同時語音播報剩余距離、警告等信息，并利用指示燈反饋系統狀態，為駕駛員提供直觀清晰的泊車過程反饋 。

異常干預能力：駕駛員可隨時中斷 APA 系統的自動操作，系統能夠快速釋放控制權，避免因異常情況造成事故，增強系統的可控性 。

ISO 16787 法規對 APA 系統的要求

ISO 16787 法規概述

ISO 16787 法規的全稱為《Intelligent transport systems — Assisted parking system (APS) — Performance requirements and test procedures》，即智能交通系統 - 輔助泊車系統（APS） - 性能要求和測試程序。該法規由國際標準化組織（ISO）的技術委員會 ISO / TC 204 制定，目前最新版本為 2017 年發布的第二版，它取消并取代了 2016 年的第一版 。

ISO 16787 法規主要適用于裝備有輔助泊車系統（APS）的輕型車輛，如乘用車、皮卡、輕型廂式貨車和運動型多用途汽車（不包括摩托車）。其目的是為輔助泊車系統建立一套統一的性能要求和測試程序，確保該系統能夠為駕駛員提供可靠、安全的泊車輔助功能 。

法規對 APA 系統的基本要求

基本系統功能：APA 系統應具備搜索合適停車區域、計算軌跡路徑以及控制車輛完成泊車操作的能力。在泊車過程中，系統能夠輔助駕駛員識別障礙物，并提供必要的信息和警告 。

APS 類型：法規將輔助泊車系統分為不同類型，不同類型的系統在功能和性能要求上可能存在差異。雖然具體分類細節在法規中有詳細闡述，但總體來說，不同類型系統的主要區別在于其自動化程度、對駕駛員的依賴程度以及所具備的功能特性等方面 。

通用要求：APA 系統應滿足一系列通用要求，包括系統的可靠性、穩定性、可操作性等。例如，系統應具備良好的故障診斷和失效指示功能，當系統出現故障時，能夠及時向駕駛員發出明確的警告信息，并采取相應的安全措施，確保車輛和人員的安全 。

對不同類型 APA 系統的功能與性能要求

以法規中常見的某一類型 APA 系統為例（具體類型劃分及要求可參考法規原文）：

基本系統功能：該類型的 APA 系統應能夠準確測量可泊車區域的大小，精確計算可用的軌跡路徑，并對車輛進行穩定可靠的控制，實現自動泊車操作 。

駕駛員接口和信息策略：法規對駕駛員與 APA 系統之間的交互接口以及系統向駕駛員提供信息的策略做出了規定。系統應提供清晰、易懂的操作界面，方便駕駛員啟動、停止和監控 APA 系統的運行。同時，在泊車過程中，系統應通過視覺、聽覺等方式向駕駛員及時反饋泊車狀態、障礙物信息以及可能存在的風險警告等 。

最低性能要求：對該類型 APA 系統的性能設定了最低標準，包括車位識別的準確率、路徑規劃的合理性、車輛控制的精度以及泊車操作的完成時間等。例如，在特定的測試環境下，系統對某種類型車位的識別準確率應達到一定百分比以上；車輛在泊車過程中的最大偏差應控制在規定范圍內等 。

性能測試要求：詳細規定了針對該類型 APA 系統的性能測試方法和流程。測試內容涵蓋了從車位搜索到泊車完成的整個過程，包括在不同環境條件下（如不同光照、天氣、車位類型和障礙物分布等）系統的性能表現。通過嚴格的測試，確保 APA 系統在各種實際使用場景中都能滿足規定的性能要求 。

ISO 16787 法規下的 APA 系統測試

測試的重要性

對 APA 系統進行符合 ISO 16787 法規的測試具有至關重要的意義。首先，這是確保車輛安全的必要手段。泊車過程中如果系統出現故障或性能不達標，可能導致車輛碰撞障礙物、其他車輛或行人，造成嚴重的安全事故。通過嚴格的法規測試，可以提前發現并解決潛在的安全隱患，保障駕駛員、乘客以及周圍人員和財產的安全 。

其次，測試有助于提升產品質量和用戶體驗。符合法規要求的 APA 系統能夠更穩定、可靠地運行，準確地完成泊車任務，減少駕駛員在泊車時的困擾和焦慮。這不僅可以提高用戶對車輛的滿意度，還有助于提升汽車制造商的品牌形象和市場競爭力 。

測試內容與方法

車位搜索功能測試：在不同的停車場環境中，包括有標線車位和無標線車位、不同車位類型（平行、垂直、斜列）以及不同車位尺寸和間距的場景下，測試 APA 系統搜索合適車位的能力。記錄系統搜索車位的時間、搜索到的車位數量以及識別車位的準確率等參數 。

例如，在一個模擬的停車場中設置多種類型的車位，車輛以規定的速度行駛通過該區域，觀察 APA 系統是否能夠及時、準確地識別出所有可用車位，并與實際車位情況進行對比，統計識別錯誤的次數和類型 。

路徑規劃與車輛控制測試：針對系統規劃的泊車路徑進行測試，檢查路徑的合理性和安全性。在車輛按照規劃路徑進行泊車的過程中，監測車輛的行駛軌跡是否與規劃路徑一致，車輛的轉向、加速、制動等控制是否平穩、精確 。

可以使用高精度的測量設備，如激光跟蹤儀，實時測量車輛在泊車過程中的位置和姿態變化，與系統規劃的理論路徑進行對比分析，計算偏差值，并評估偏差是否在法規允許的范圍內 。

障礙物檢測與避讓測試：在泊車區域內設置各種形狀、大小和材質的障礙物，測試 APA 系統對障礙物的檢測能力以及在檢測到障礙物后的避讓反應。觀察系統是否能夠及時發現障礙物，是否能夠采取合理的措施進行避讓，如調整泊車路徑或緊急制動 。

例如，在車輛泊車路徑上放置模擬行人、小型障礙物以及其他車輛模型等，當車輛接近這些障礙物時，檢查 APA 系統是否能夠準確檢測到障礙物的存在，并及時做出正確的反應，避免發生碰撞 。

人機交互測試：評估駕駛員與 APA 系統之間的交互體驗，包括系統的啟動、停止操作是否便捷，泊車過程中的信息提示是否清晰、準確，駕駛員對系統的干預是否能夠及時響應等 。

通過邀請不同類型的駕駛員（新手駕駛員和經驗豐富的駕駛員）使用 APA 系統，并收集他們的反饋意見，統計操作失誤的次數和類型，分析人機交互界面和信息提示方式是否需要改進 。

可靠性與耐久性測試：對 APA 系統進行長時間、多循環的重復測試，模擬車輛在實際使用中的各種工況，檢驗系統的可靠性和耐久性。監測系統在經過大量泊車操作后是否出現故障或性能下降的情況 。

例如，讓車輛在規定的測試環境中進行數千次的泊車操作，每隔一定次數對系統的各項性能指標進行檢測，記錄系統出現故障的次數、故障類型以及故障發生的時間點，分析系統的可靠性和耐久性是否滿足法規要求 。

測試流程與標準

測試準備：在進行測試之前，需要對測試車輛、測試設備以及測試環境進行充分的準備。確保測試車輛的 APA 系統處于正常工作狀態，所有傳感器、控制器等部件功能完好。校準測試設備，保證測量數據的準確性。搭建符合法規要求的測試環境，包括設置各種類型的車位、布置障礙物等 。

測試執行：按照法規規定的測試方法和流程，逐步對 APA 系統的各項功能進行測試。在測試過程中，嚴格控制測試條件，如車輛的行駛速度、環境溫度、光照強度等，并準確記錄測試數據 。

結果評估：將測試得到的數據與 ISO 16787 法規中規定的性能指標進行對比分析，評估 APA 系統是否滿足法規要求。如果系統在某些測試項目中未達到標準，則需要分析原因，對系統進行改進和優化，并重新進行測試 。

認證與報告：對于通過測試的 APA 系統，相關機構將頒發符合 ISO 16787 法規的認證證書。同時，測試機構應出具詳細的測試報告，記錄測試過程、測試數據以及評估結果等信息，為汽車制造商和監管部門提供參考 。

作者聲明：內容由AI生成