红旗车型自动泊车系统在汽车车身电子技术中的应用

【任务信息】

【任务流程】

[任务准备]

若客户的车辆是带有自动泊车功能的，如何指导客户正确使用自动泊车系统？如何正确指导客户使用手机App对自动泊车系统进行操作？请扫描二维码进行学习。

任务5.3任务准备

[任务实施]

学习自动泊车系统的使用方法，完成下面的工作表。

一、工作表：自动泊车系统的使用

二、参考信息

（一）自动泊车系统的功能

1.认识自动泊车系统的功能

自动泊车系统是利用车载传感器探测有效泊车空间并辅助控制车辆完成泊车操作的一种先进驾驶辅助系统。自动泊车系统通过超声波传感器及摄像头测量道路两侧的车位长度，选定适合的车位后自动控制车辆进行泊车，并将车辆停靠在选定的车位中。自动泊车系统包括自动泊入和自动泊出功能，可以通过多媒体显示屏进行选择操作。

2.自动泊车系统的分类

（1）辅助泊车：辅助驾驶员寻库，在泊车阶段，转动方向盘、换挡和控制速度由驾驶员完成。

（2）半自动泊车：辅助驾驶员寻库，在泊车阶段代替驾驶员转动方向盘、换挡和控制速度，有紧急刹停功能。

（3）全自动泊车：寻库、泊车、出库全过程代替驾驶员完成，驾驶员必须将车驾驶到泊车区域内。

（4）自主泊车：在设定的泊车区域完全自主行驶和泊车，驾驶员在泊车区域外下车，可通过手机远程控制。

3.自动泊车系统的组成

自动泊车系统由传感器、自动泊车控制器、执行器及其他关联系统等组成。

（1）传感器。传感器为超声波传感器及摄像头。超声波传感器为自动泊车系统的必要组成部分，可以无摄像头，因为超声波雷达除了检测车位，另一个更重要的作用是检测障碍物，进行避障。摄像头为非必要组成部分，缺少摄像头仍可实现自动泊车，但是泊车应用场景会减少。

图5-28所示为超声波传感器。频率高于人类听觉上限频率（约20 000 Hz）的声波称为超声波。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器，是在超声波频率范围内将交变的电信号转换成声信号或者将外界声场中的声信号转换成电信号的能量转换器件。

超声波传感器的测距原理：声波发射头发出的超声波脉冲，经介质（空气）传到障碍物表面，反射后通过介质（空气）传到接收头，测出超声脉冲波从发射到接收所需要的时间，根据介质中的声速，求得从探头到障碍物表面的距离。

（2）执行器。

① 整车控制器（VCU）：在自动泊车功能中，VCU的主要功能有两个：响应挡位切换和响应扭矩输出实现车辆运动。传统汽车中由EMS完成驱动部分，由TCU完成挡位切换。

② 电子稳定程序（ESP）：其主要作用为接收减速度信息实现车辆制动。目前Bosch提供的ESP支持两种制动接口：CDDS与CDDAP。其中，CDDAP为泊车专用接口，通过发送剩余制动距离、紧急制动等信息可以实现更高精度的制动，其精度一般可以控制在10 cm内。另外CDDAP也提供了例如二段泄压的接口，用于在坡道上起步。

③ 电子刹车（EPB）：其主要作用是在泊车结束后使车辆驻车。另外，EPB也可以作为制动冗余备份，EPB一般支持在3 km以下直接响应，可以使车辆刹停。对于钥匙泊车和手机泊车，制动冗余备份是必要的。有部分车型，因成本考虑会把EPB控制器集成在ESP中，此时ESP出现异常，EPB无法起到制动备份的作用。

④ 电子转向助力（EPS）：其主要作用是转动方向盘，实现车辆的横向控制。EPS的接口有两个：扭矩控制与角度控制。其中，扭矩控制的方式一般用于车道保持系统。自动泊车系统主要使用角度控制，其控制精度更高，响应一致性更好，方便轨迹跟踪算法的实现。

图5-28　超声波传感器

（3）自动泊车控制器。自动泊车控制器根据传感器传送来的信息确定当前车辆的行驶状态，决策出车辆的控制作用，并输出给执行器。

（4）其他关联系统

① 仪表（IP）：其主要作用是显示车位信息，并且提示泊车进程。

② 导航主机（HU）：其主要作用是显示泊车动画，提供泊车按钮。

③ 车身控制器（BCM）：其主要作用是提供车辆车门状态。当车门开启时，自动泊车系统应被禁用。车门开启会影响摄像头车位识别精度，另外车门开启时车辆边界改变，存在一定的碰撞风险。

④ 无钥匙进入系统（PEPS）：其主要作用是转发钥匙信号，实现钥匙遥控泊车。

⑤ 蓝牙模块（BLE）：可以集成在大屏幕中，但是要满足一定范围的连接距离，主要用于手机操控泊车。为了保证系统安全，防止蓝牙通道恶意攻击劫持，可以使用报文加密及时间戳来保证。手机泊车不使用4G或5G网络作为连接通道，这是因为网络信号容易受到环境干扰及存在网络延迟。例如，部分地下车库无网络信号，自动泊车功能将无法使用。另外若存在网络延迟，手机操控泊车过程中出现异常，需要保证车辆立即退出自动泊车功能。

4.自动泊车系统的使用方法

1）车辆泊入

（1）点击泊车启动按键。在弹出的HMI 界面中提示处于泊车搜索过程中，并且随着车辆的继续前行，车位与车辆位置动态变化。在车位搜索的过程中，当前行车速大于27 km/h或后行车速大于12 km/h时，HU 提示“车速过高，请减速”（3 s），待车速满足要求再继续搜索。如果车速继续升高，即前行车速超过30 km/h 或后行车速超过15 km/h，就立即退出车位搜索过程。

（2）车位搜索完成，并显示待泊入车位，驾驶员可对泊入车位进行选择。

（3）驾驶员选择泊入的车位，则判断车辆静止、车门关闭、驾驶员安全带系上、换挡杆自动模式，HMI提示驾驶员长按APA 开关（超过2 s）并踩住制动踏板进行泊车，泊车完成后，车辆自动挂 P 挡，电子手动制动拉起，提示泊车完成。

（4）在泊车的过程中若出现发动机熄火，泊车的路面坡度过大，人为踩下制动踏板、加速踏板，拨动换挡器，拉起电子手动制动，按下 APA 开关，开启车门，松开安全带等中的任一种情况，自动泊车系统就会自动退出泊车模式。

2）车辆泊出

（1）发动机处于启动状态，挡位为P 挡，车辆静止，按下APA 开关或者在泊入控制HMI 界面选择泊出，进入搜索车位状态，自动泊车系统自动检测车位模式（平行、垂直、鱼骨），输出车位信息，进入泊出车位HMI界面，提示驾驶员选择泊出方向。在车位搜索过程中，若检测到垂直车位前方有障碍物，则无法泊出；若检测出平行车位两边有障碍物，则无法泊出；若检测出车位长度不满足条件，则退出车位搜索状态，等待人为接管。

（2）自动泊车系统找到合适的车位，此时需满足挡位为P 挡、四门关闭、驾驶员安全带系上、驾驶员选择泊车方向。

（3）自动泊车系统自动泊出车位，泊出操作完成后，车辆自动进入 P 挡，电子手动制动被拉起，提示泊出车位完成。若驾驶员超出60 s未选择，则退出泊出车位状态。

5.自动泊车系统的局限性

（1）当有废弃物或冰雪盖住路沿时，自动泊车系统可能很难识别到路沿。

（2）如果在空位旁边有较小的阻碍物﹐尽管不妨碍停车，但自动泊车系统也有可能识别不出该空位是有效停车位。

（3）自动泊车过程中并不是完全没有碰撞的风险，驾驶员仍要时刻注意观察。

（二）红旗车型自动泊车系统的使用

1.自动泊入

自动泊入有垂直泊车、斜位泊车和侧方泊车3种泊车模式。

（1）选择泊车模式。进入泊车模式选择界面，如图5-29所示。如未进行选择，自动泊车系统默认选择垂直泊车模式。

图5-29　泊车模式选择界面

（2）选择车位。

① 自动选择。选择泊车模式后，车辆在行驶过程中，自动泊车系统可识别行驶方向两侧的车位。触按想要停靠的车位，即可将其设置为目标车位，如图5-30所示。在自动选择车位界面，红色表示不可用车位，黄色表示可用车位，绿色表示优选车位。

图5-30　自动选择车位界面

② 手动选择。选择泊车模式后，开启手动选择车位开关，可在显示屏上拖曳和旋转车位框选择车位，如图5-31所示。在手动选择车位界面，红色表示不可用车位，白色表示可用车位。

图5-31　手动选择车位界面

选择车位后，触按“泊车”按键，系统进入泊车界面，车辆进入泊车控制状态。

！注意

触按“泊车”按键进行泊车前，必须确认（通过全景影像）车辆周围环境是否存在碰撞风险。

（3）泊车控制。在泊车过程中，在显示屏上显示有泊车步数、当前车辆运行状态及车辆周边影像。可通过以下3种方法控制车辆走停。

① 使用换挡手柄解锁按键泊车过程中，持续按下换挡手柄解锁按键，直至车辆泊车完成，如图5-32所示。

② 使用遥控钥匙泊车按键泊车过程中，持续按下遥控钥匙泊车按键，直至车辆泊车完成，如图5-33所示。

图5-32　换挡手柄解锁按键

(www.xing528.com)

图5-33　遥控钥匙泊车按键

③ 使用手机App。在泊车过程中，持续按下手机App泊车按键，直至车辆泊车完成，如图5-34所示。

在泊车过程中，松开泊车按键，泊车过程停止，再次按下泊车按键，继续泊车。3种泊车控制方法可交互使用。

（4）泊车下电控制。

① 使用换挡手柄解锁按键泊车后。泊车成功后，车辆所有转向灯闪烁一次，电子驻车制动自动开启，同时显示屏提示泊车结束。此时再次按下换挡手柄解锁按键，整车下电；如果在一段时间后未按下换挡手柄解锁按键，整车将自动下电。

② 使用遥控钥匙泊车按键泊车后。泊车成功后，车辆所有转向灯闪烁一次，电子驻车制动自动开启。此时再次按下遥控钥匙泊车按键，整车下电；如果在一段时间后未按下遥控钥匙泊车按键，整车将自动下电。

③ 使用手机App泊车按键泊车后。泊车成功后，车辆所有转向灯闪烁一次，电子驻车制动自动开启。此时按下手机页面的确认按键，整车下电；如果在一段时间后未按下手机页面的确认按键，整车将自动下电。

图5-34　手机App泊车控制

注：因车辆装备不同，若部分车型使用换挡手柄解锁按键泊车后无法通过其他方法操作下电，则请按下电源（点火）开关主动下电。

2.自动泊出

1）选择出车模式

（1）自动出车有垂直出车、右侧出车和侧方出车3种模式。

选择出车模式后，触按“出车”按键，系统进入出车界面，车辆进入泊出控制状态，如图5-35所示。

图5-35　选择出车模式界面

（2）手机App选择。远程起动车辆后，可通过手机App选择垂直出车、水平向左、水平向右和遥控出车4种出车模式。

选择相应出车模式后，手机App进入相应的出车界面，车辆进入泊出控制状态，如图5-36所示。

图5-36　手机App出车模式选择界面

2）出车控制

（1）在使用换挡手柄解锁按键出车过程中，持续按下换挡手柄解锁按键，直至车辆泊出完成，如图5-37所示。

（2）使用遥控钥匙泊车按键远程起动车辆后，持续按下遥控钥匙泊车按键，直至车辆泊出完成。

使用遥控钥匙泊车按键泊出车辆时，不可选择泊出模式，只能垂直出车，如图5-38所示。

图5-37　使用手柄解锁按键泊出车辆

图5-38　使用遥控钥匙泊车按键泊出车辆

（3）使用手机App出车按键（垂直出车、水平向左、水平向右）。在出车过程中，持续按下手机App 出车按键，直至车辆泊出完成，如图5-39所示。

（4）使用手机App（遥控出车）出车过程中，可转动“转向盘”、触按“前进”“后退”按键控制车辆出车，如图5-40所示。

图5-39　使用手机App出车按键泊出车辆

图5-40　手机App遥控出车界面

3.自动泊车系统的使用条件及注意事项

1）泊车工作条件

（1）车速低于30 km/h。

（2）泊车过程中未人为操纵转向盘。

（3）ESC OFF开关未激活。

（4）ESC/ABS/TCS功能未工作。

（5）APA/ ESC/ABS/TCS/EPS 等功能无故障。

2）泊车退出条件

（1）驾驶员操控转向盘。

（2）打开车门。

（3）触按泊车取消按键。

（4）自动泊车功能开启后，在4 min内仍未完成驻车。

（5）自动泊车功能开启后，在超过最大移动次数后仍未完成驻车。

（6）SACC功能激活。

（7）ESC OFF开关激活。

（8）ESC/ABS/TCS 功能干预。

（9）PSC/ESC/ABS/TCS/EPS 等功能故障。

3）自动泊车系统的使用注意事项。

（1）使用手机App泊车时，需将手机连至车辆热点，才可对车辆进行泊车操作。

（2）在自动泊车过程中，当有障碍物影响泊车时，车辆自动停止，障碍物消失后继续泊车。如果障碍物在超过一段时间后仍然存在，自动泊车功能将终止。

（3）车辆在每开始一步泊车操作前，驾驶员都需根据目标车位确认是否存在碰撞风险。

（4）在自动泊车过程中，需全程观察车辆周围情况。在发现紧急情况需要紧急制动时，驾驶员应迅速释放泊车按键或踩下制动踏板或激活EPB，以控制车辆停车。

【任务拓展】

前后泊车雷达系统由控制器和超声波雷达组成，超声波雷达布置如图5-41所示，超声波雷达可测量车辆与障碍物之间的距离，根据进入探测区域障碍物的距离变化，音响扬声器以不同频率鸣响，同时音响多媒体显示屏会显示障碍物的距离和方位信息。在使用该系统时，务必留意周围区域。

图5-41　超声波车雷达布置

1—前部侧超声波雷达；2—前部中央超声波雷达；3—后部侧超声波雷达；4—后部中央超声波雷达

开启和关闭前后泊车雷达系统的方法如下。

方法一：换挡杆置于R挡，前后泊车雷达系统开启；将换挡杆移至其他挡位时，前后泊车雷达系统关闭。

方法二：车辆静止时，电源（点火）开关置于“ON”模式时，触按多媒体显示屏主菜单界面的“全景影像”按键，前后泊车雷达系统开启；退出全景影像界面，前后泊车雷达系统关闭。

前后泊车雷达系统开启后，当车速高于15 km/h时，该系统退出工作。

【参考书目】

1.《汽车舒适安全与信息系统检修》（北京理工大学出版社）；

2.《红旗E-HS3用户手册》。

学生笔记：

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模块五测试题

模块五测试题答案