在汽车科技飞速发展的今天,自动泊车辅助系统(Automated Parking Assist,简称 APA)已经逐渐走进了我们的生活,为驾驶员带来了极大的便利。很多人对车辆自动泊车 APA 是否属于 L2 级辅助驾驶存在疑问,同时也好奇它需要哪些传感器来实现这一神奇功能。本文将为您详细解答。

APA 与 L2 级辅助驾驶的关系

根据国际汽车工程师学会(SAE)制定的自动驾驶分级标准,L2 级属于自动驾驶的中级阶段,也被称为部分自动化驾驶。在 L2 级自动驾驶中,车辆可以自动控制加速、减速和转向等基本功能,但驾驶员需要始终保持警惕并随时准备接管车辆控制权。自动泊车辅助(APA)正是 L2 级辅助驾驶的重要功能之一。它帮助驾驶员在狭小的空间内轻松完成停车操作,系统会自动控制转向,驾驶员只需控制油门和刹车(在一些更先进的系统中,油门和刹车也可由系统自动控制)。

除了 APA,L2 级辅助驾驶还包括自适应巡航控制(ACC),能根据前车速度自动调整自身车速,保持安全距离;车道保持辅助(LKA),帮助车辆保持在当前车道内行驶;自动紧急制动(AEB),在检测到前方有碰撞风险时自动启动制动系统,避免或减轻碰撞;交通标志识别(TSR),能够识别道路上的交通标志,如限速标志、禁行标志等,并将信息显示在仪表盘上,帮助驾驶员遵守交通规则。尽管 L2 级辅助驾驶在多个维度提升了驾驶的安全与舒适度,但驾驶者仍需保持充分的警觉,并随时准备接管车辆,因为系统并不能完全应对所有复杂的交通状况。

实现 APA 功能的传感器

自动泊车系统通常使用多种传感器来实现其功能,这些传感器如同车辆的 “眼睛” 和 “耳朵”,为车辆提供周围环境的关键信息。

超声波传感器:这是自动泊车系统中最常见的传感器之一,安装在车辆的前、后和侧面。其工作原理是通过发射超声波信号,并接收反射回来的回波,通过计算回波时间来确定车辆与障碍物之间的距离。在自动泊车过程中,超声波传感器可以帮助车辆检测停车位和障碍物,并发出警告声音或停车信号。例如,在寻找停车位时,车辆低速行驶,超声波传感器不断发射和接收信号,当检测到车位两侧的反射信号发生特定变化时,就能判断出合适的停车位。在泊车过程中,它也能实时监测车辆与周围障碍物的距离,保障泊车安全。

在一些车型中,通常会在车辆周围布置 12 颗超声波雷达以完成全自动泊车的功能。根据功能不同,超声波雷达主要分为两种类型,一种是安装在前后保险杠,用于检测障碍物的短距雷达,探测距离一般为 15 - 250cm,这类传感器被称为 PDC 传感器;另一种安装在车辆侧面,用于探测停车位长度的传感器,探测距离一般为 30 - 500cm,这类传感器被称为 PLA 传感器。

摄像头:摄像头用于捕捉车辆周围的图像,并通过图像处理算法来分析和识别停车位和障碍物。车辆可以利用这些信息来判断何时转向、加速和制动,以实现精确的停车动作。摄像头通常安装在车辆的前、后和侧面,比如前置摄像头可以帮助识别前方车位边界、障碍物等信息;后置摄像头在倒车入库时发挥重要作用,能清晰呈现后方情况;而侧面摄像头则可辅助识别侧面的车位线和障碍物。一些先进的自动泊车系统采用计算机视觉算法(如卷积神经网络),让摄像头能够更精准地进行标志检测、车位检测等。通过对摄像头获取的图像进行分析,系统可以识别出各种类型的停车位,包括有标线的标准车位和无标线的空间车位。

激光雷达:激光雷达使用激光束来扫描车辆周围的环境,以获取更精确的距离和深度信息。它可以帮助车辆识别障碍物的形状和位置,并生成精确的地图,从而实现更精确的停车动作。激光雷达在三维空间中具有较强的感知能力,尤其在夜间或恶劣天气条件下(如大雾、暴雨等),相比摄像头具有更好的稳定性。不过,激光雷达的成本相对较高,目前尚未在所有具备 APA 功能的车辆上普及。它通过发射激光束并测量其返回时间来获取目标物体的距离信息,具有较高的测距精度且不受光照限制。在自动泊车时,激光雷达能为车辆提供高精度的环境数据,帮助车辆更准确地规划泊车路径。

惯性测量单元(IMU):IMU 是一种传感器组合,可以测量车辆的加速度和角度变化。通过监测车辆的运动和姿态,IMU 可以提供车辆的准确位置和方向信息,从而帮助车辆进行精确的倒车和并线入位。例如,在车辆转向过程中,IMU 能实时感知车辆的角度变化,配合其他传感器的数据,确保车辆按照规划好的路径准确行驶。

车轮编码器:车轮编码器安装在车轮上,用于测量车辆行驶的距离和速度。通过监测车轮的转动,编码器可以帮助车辆计算行驶距离,并提供更新的位置信息,从而实现精确的停车和并线控制。比如在自动泊车过程中,系统需要精确知道车辆移动的距离,车轮编码器就能提供这一关键数据,保证车辆在泊车过程中的每一步移动都精准无误。

自动泊车 APA 作为 L2 级辅助驾驶的重要功能,为驾驶者带来了便捷的停车体验。而实现这一功能离不开超声波传感器、摄像头、激光雷达、IMU 和车轮编码器等多种传感器的协同工作。随着科技的不断进步,自动泊车技术也将越来越成熟,为我们的出行带来更多的便利与安全。

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