自动泊车系统

自动停车系统摘要：目前城市发展迅速，汽车持有量迅速增加，停车环境越来越复杂，自动停车系统成为汽车安全辅助系统之一。 自动停车系统使用传感器实现自动定位，使用电动转向装置实现方向盘的自动控制。关键词：自动停车、超声波传感器、电动转向一、引言自动停车系统是由传感器系统和电动转向系统密切配合实现的。 合理设置超声波传感器组，自动感知车身周围环境，通过方向盘进行电动转向控制，通过智能控制器的输出自动控制车辆的动作，但换档和制动需要人为控制，现在还没有达到完全的智能化。二、超声波传感器的基本结构和工作原理1 .超声波传感器基本结构超声波传感器的主要材料有压电晶体(电致伸缩)和镍铁铝合金(磁致伸缩)两种。 电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT )等。 由压电晶体构成的超声波传感器是将电能转换成机械振动而产生超声波的可逆传感器，在接收超声波时能够转换成电能，因此可以分为发射机和接收机。 有些超声波传感器可以发射和接收。图2是图1超声波传感器的结构图2 .超声波传感器的测距原理超声波传感器产生的超声波是传递信息的介质，与机械振动密切相关，物体的冲击、运动产生的机械振动能够以波的形式向外传播。 超声波的物理特性：(1)类似于光的传播，按照几何光学规律，速度与声波相同(2)波长短，方向性强；(3)能够产生窄脉冲：(4)功率大，超声波能产生强能量传递。因为声波在电介质中以纵波传播，所以当声波撞击到比他的波长大的对象物时就会反射，反射波是我们的通称回波。 已知回声在空气介质中传播的速度，通过测量声波从声源到达目标并返回声源的时间，可以计算声波到目标的距离。图2超声波传感器的动作原理图3 .自动定位的实现原理为了根据超声波的物理特性实现正确的自动定位，有效地测量车辆周围的环境信息。因此，需要并用多个传感器。 为了实现平行停车和停车位置的位置预测，共计需要安装16个超声波传感器，在车身的两侧分别以6个、3个为一组，在需要分别安装在车身前后部的车头的后部分别各安装2个。 车身两侧的传感器为倒车位置提供正确的环境信息，车头车尾的传感器提示车辆进入停车场时前进的方向，调整车辆的姿势。图3超声波传感器的布局三、超声波传感器测量误差的分析1 .数据分析表1部分测量误差表(CM )实际距离0102030405060708090测量距离012.722.632.642.352.361.471.681.491.2误差02.72.62.22.32.31.41.61.41.2实际距离100110120130140150160170180190测量距离100.6110.5120.9130.6139.7150.4160.2170.4181.1190.6误差0.60.50.90.60.30.40.20.41.10.6由上表可知，超声波传感器测量的距离与实际距离有一定的误差，距离越小误差越大。2 .影响超声波测量的因素(1)空气密度声速受密度影响大，空气密度主要受压力大、温度、湿度等因素影响。 因此，在不同环境下测量的距离会产生误差。(2)声波反射问题被测量物体与传感器成为一定角度时，在检测出的距离与实际距离存在三角误差的特定角度下，产生的声波被光滑的物体镜面反射，因此不会产生回声，也不会产生距离的读取值。 在这种情况下，超声波传感器无视该物体的存在，而在检测墙的一角、构造物时多次发生反射现象，声波反射多次后才被传感器接收，因此实际的检测值不是实际的距离值。(3)时间测量误差由于超声波传感器接收由物体反射返回的时间脉冲的各种原因而接收到的时间脉冲在不是实际的时间脉冲的超声波传感器内部的电路的电阻容量中存在热噪声，引起由电路延迟引起的测定时间误差的超声波传感器接收到的超声波有可能被被被测定物的侧面或侧面旁边的其他物体漫反射，因此进行了测定图5是图4超声波传感器接收电路图3 .使用注意事项由于超声波传感器在实际测量中存在一定的误差，为了减小测量误差，通常使用时请注意以下事项(1)安装高度：一般距离地面5065cm。(2)经常清洗探针，防止泥土堆积；(3)不要用硬物品遮住探针的表面。 发生误报和测距的不许可。 不要像泥一样复盖探针的表面。(4)避免冬天结冰。(5)安装时请注意探针的安装方向，UP朝上。(6)不建议将探针安装在金属板材上，但金属板材振动时会引起探针共振，发生误报。四、当前自动停车辅助系统的主要功能自动逆向辅助系统使用超声波传感器扫描道路两侧，通过比较停车空间和车身长度寻找合适的停车空间。 一旦发现适当的位置，声音的紧密度会自动呈现，系统会自动将车辆引导至停车区域，进行倒车换挡，自动倒车辅助系统会自动控制转向操作，仅通过控制加速器和制动器就能够停车在停车空间。 另外，在中文导航系统的液晶显示器上直接显示障碍物与车辆之间的位置关系的图像，因此驾驶员能够更有富馀地实现车辆的控制。五、结语汽车停车辅助系统作为汽车智能发展的代表性系统，今后汽车将更好地改善汽车的舒适性和安全性。 现在的停车辅助系统并没有在实际意义上实现自动停车。 将来是主要的研究方向。 希望该系统能在今后的汽车中实现自动防撞功能。参考资料1苏东、贡品建、潘笑.超声测距误差分析.武汉：传感器技术，2004年06期2孙传铮，蔡玉良.单片机超声波汽车背距离计