自动泊车系统.doc

自动泊车系统.doc自动泊车系统摘要:现在城市发展迅速,汽车保有量快速增长,泊车环境日益复杂,所以自动泊车系统将成为汽车安全辅助系统之一。自动泊车系统使用传感器实现自动定位,使用电动转向实现方向盘自动控制。关键词:自动泊车,超声波传感器,电动转向一、引言:自动泊车系统是通过传感器系统和电动转向系统密切配合实现的。合理的安装超声波传感器群组实现对车身周边环境自动感知,再通过方向盘进行电动转向控制,根据智能控制器的输出来实现车辆动作的自动控制,但是档位与刹车还是需要人为控制,现在还达不到全智能化。二、超声波传感器的基本结构与工作原理1、超声波传感器的基本结构超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送,也能作接收。图1超声波传感器的结构图2、超声波传感器测距原理超声波传感器发出的超声波是一种传递信息的媒体,它与机械振动密切相关,可以由物体的撞击、运动所产生的机械振动以波的形式向外传播。超声波的物理特性:传播类似于光线,遵循几何光学的规律,速度与声波相同;波长很短,方向性强:能够产生窄脉冲:功率大,超声波能够产生并传递强大的能量。因为声波在介质中以纵波传播,所以当声波遇到尺寸大于他的波长时的目标物体阻挡时就会发生反射,而反射波就是我们通常称的回声。回声在空气介质中传播的速度是已知的,通过测量声波从声源到达目标然后返回声源的时间,就可以计算出声波到目标的距离。图2超声波传感器工作原理图3、自动定位的实现原理由超声波的物理特性可以得出要实现准确的自动定位有效的测量出车辆周围环境信息,必须要多个传感器联合使用。为实现平行泊车及泊车位的位置预测一共需要安装16个超声波传感器,车身两侧各需装6个,3个为一组,分别装在车身的前后部;车头车尾各安装2个。车身两侧的传感器为找车位倒车提供准确的环境信息;车头车尾的传感器为车辆进入泊车位时提示前进方向,调整车辆姿态。图3超声波传感器布局三、超声波传感测量误差的分析1、数据分析表1部分测量误差表(CM)—,距离越小误差越大。2、影响超声波测量主要因素(1)空气密度声速受密度的影响较大,空气密度主要受压强、温度、湿度等因素的影响。所以,在不同的环境中测量出来的距离会出现误差。(2)声波的反射问题当被测物体与传感器成一定角度的时候,所探测的距离和实际距离有个三角误差;在特定的角度下,发出的声波被光滑的物体镜面反射出去,因此无法产生回波,也就无法产生距离读数,这时超声波传感器会忽视这个物体的存在;在探测墙角或者类似结构的物体时会出现