纯雷达自动泊车系统的网络通信设计

冯世杰　焦红星　王艳芳

【摘  要】本文介绍的纯雷达自动泊车系统是一种只有超声波雷达传感器作为环境感知传感器的自动泊车方案，是一种低成本的自动泊车系统方案，而网络通信设计是基于车载CAN总线对此自动泊车系统进行网络通信的交互设计。

【关键词】自动泊车；超声波雷达；CAN通信设计

中图分类号：U463.675    文献标志码：A    文章编号：1003-8639（ 2023 ）09-0010-04

Network Communication Design of Pure Radar Automatic Parking System

FENG Shijie，JIAO Hongxing，WANG Yanfang

（Zhengzhou Vocational and Technical College，Zhengzhou 450010，China）

【Abstract】This paper introduces a kind of pure radar automatic parking system，that with only ultrasonic radar sensor as environment sensing sensor，and it is a low-cost automatic parking system.The design of network communication is based on the vehicle CAN bus for this automatic parking system network communication interaction design.

【Key words】automatic parking；ultrasonic radar；CAN communication

作者简介

冯世杰（1987—）男，硕士，研究方向为智能网联汽车技术工作。

随着汽车智能化和网联化的发展，汽车自动泊车功能成为了大家熟知的功能配置，可以在没有驾驶员干预的情况下，通过车载控制系统在狭窄的车位，自动识别车位并完成泊车的过程，给新手驾驶员带来便捷智能的体验，其功能的搭载与应用从微观的角度也反映着汽车智能化的发展水平。

1  自动泊车系统

自动泊车功能[1]是利用搭载在车身周边的感知传感器，测量车身与周边障碍物之间的相对距离、速度以及角度，通过APA（Automated Parking Assist，自动泊车辅助）控制器计算处理泊车路径及操作步骤，并通过车载总线系统与车载执行控制系统进行信息交互，实现车辆的自动泊入和自动泊出。从泊车的动态过程上看，自动泊车功能大致可以分为4个步骤，分别为泊车位检测、泊车路径规划、泊车跟随控制以及泊车过程显示。

自動泊车的分类：按照泊车位排列方式可以分为平行式泊车位泊车、垂直式泊车位泊车以及斜列式泊车位泊车；按照智能化程度可以分为全自动泊车功能和半自动泊车功能；按照使用传感器种类可以分为纯雷达（超声波）自动泊车方案和超声波雷达与摄像头融入的自动泊车方案。本文涉及的自动泊车网络通信设计是基于纯超声波雷达自动泊车方案进行的。

2  纯雷达自动泊车方案

纯雷达自动泊车控制系统[2]主要由自动泊车主控单元、超声波雷达探头、车载执行控制系统（主要包括动力传动、底盘转向、信息显示等模块）组成，系统框架结构如图1所示。

自动泊车主控单元[3]根据信息检测模块以及其他车载控制系统传送的信息来计算规划路径，并分别将相应的控制信息反馈给车载执行系统。

信息检测模块相当于自动泊车系统的眼睛，由12路（8个短距离雷达+4个长距离雷达）超声波雷达组成，对路面的情况以及障碍物进行检测，将收集到的数据信息传输给自动泊车控制单元。具体的超声波雷达车身布置为：前4后4短距离雷达布置在前后2个包围上，左2右2长距离雷达布置在车身轮眉上，分布示意如图2所示。

车载执行系统首先向自动泊车主控单元传送相应的整车状态信息，待自动泊车辅助功能打开，整车进入自动泊车状态后，再根据自动泊车主控单元发出的报文信息对整车做出相应的控制和显示。

3  自动泊车网络通信设计

本文中自动泊车控制系统的网络通信技术[4]为CAN总线，负责各个控制模块的信息交互需求。CAN总线技术是最广泛的车载信息通信技术，具备传输性能可靠成熟、报文信息设计简便、开发周期短以及开发成本低等优点，可在不改变原有车载网络体系的情况下进行功能开发与测试。表1为自动泊车主控单元信号需求分析，表2为自动泊车主控单元网络通信设计。

4  总结

本文中自动泊车系统的网络通信设计，是在原有的车载网络（CAN总线）通信基础上进行的，在不破坏原有整车网络通信系统的基础上实现功能扩展，具备开发涉及模块少、周期短、成本低等优点。但是作为低成本的简易方案，在实际的功能运行过程中，还存在许多不足的地方，比如无法设别车位线框、人机交互界面动态切换不连贯等问题。所以在后续的系统升级中还需增加环视摄像头的数据融合及分析，使自动泊车功能实现更加完善。

参考文献：

[1] 朴昌浩，禄盛，张艳． 自动泊车系统设计[M]． 北京：科学出版社，2014．

[2] 尤祖旺． 汽车自动泊车辅助系统关键技术研究[J]． 中国新技术新产品，2020（10下）：11-14．

[3] 陈海鸥，姜灏，徐达学，等． 基于8AT的自动泊车系统扭矩控制策略分析[J]． 汽车电器，2021（8）：8-10．

[4] 冯世杰，刘鹏飞，靳兵． 基于CAN总线的汽车语音功能设计实现[J]． 汽车电器，2020（9）：6-9．

（编辑  杨  景）