1）、選擇超聲波傳感器以測量車輛與障礙物的距離，同時可實現(xiàn)停車位檢測；
2）、選擇增量式編碼器作為車輛位移和速度的測量工具；
3）、車輛轉向角度可使用絕對式編碼器測量方向盤轉向角而獲得，在實驗平臺上則使用滑動變阻器作為轉向角度的測量工具。

這種方案的優(yōu)點是：成本較低，技術成熟。超聲波傳感器已廣泛應用于倒車輔助系統(tǒng)；編碼器在工程領域上，被廣泛用于位移、速度、角度的測量。它的缺點是：超聲波傳感器的測量精度不高，受環(huán)境影響大，對小物體的檢測靈敏度低，對障礙物反射面角度有一定要求，傳感器之間容易互相干擾，測量周期長,對車輛轉向角度的測量也存在較大的誤差。在設計泊車控制方法時，可針對所選擇的傳感器特點，對測量數(shù)據(jù)進行補償。

對于自動泊車系統(tǒng)的測距要求而言，可以看到超聲波傳感器具有如下優(yōu)點
1）、對于色彩、光照度不敏感，可用于識別透明及漫反射性差的物體(如玻璃、拋光體)；
2）、對外界光線和電磁場不敏感，可用于黑暗、有灰塵或煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣環(huán)境；
3）、結構簡單，體積小，費用低，信號處理簡單可靠，易于小型化和集成化。特別是在空氣測距中，由于空氣中波速較慢，其回波信號中包含的沿傳播方向上的結構信息很容易檢測出來，具有很高的分辨力，因而其準確度也較其他方法高。

19、超聲波傳感器測距原理

超聲波傳感器由發(fā)射端和接收端組成，利用壓電陶瓷等材料的物理特性實現(xiàn)能量的轉換。發(fā)射端將電能轉換為機械能，并以超聲波形式向外傳播；接收端則將超聲波的能量轉換為電能。超聲波傳感器有固定的工作頻率，在工作頻率上，能量轉換效率最高。一個固定頻率在40KHz的超聲波傳感器，需要使用40KHz的電信號驅動發(fā)射端，使其向外發(fā)射40KHz的超聲波；接收端在40KHz超聲波的驅動下，將產(chǎn)生40KHz的電信號。一般地，發(fā)射端的驅動電信號幅度在5V以上，而接收端所產(chǎn)生的電信號是10mV級的。

超聲波傳感器發(fā)射端和接收端與障礙物的位置關系如圖所示。發(fā)射端向外發(fā)送超聲波，超聲波經(jīng)障礙物反射，被接收端檢測到，設整個過程經(jīng)歷時間為t，超聲波傳播速度為v則障礙物與傳感器之間的距離l為：l=vt/2.假設超聲波傳播速度為340m/s，障礙物與傳感器之間的距離在20cm至3m范圍內(nèi)，可得，超聲波傳播時間t在l ms至l8ms范圍內(nèi)。使用單片機內(nèi)部集成的定時器(timer)，可測量出超聲波的傳播時間。

圖6

20、應用現(xiàn)狀

進入二十一世紀，多個汽車生產(chǎn)廠家陸續(xù)推出了自動泊車系統(tǒng)：2003年，豐田(Toyota)公司首先在其Prius混合動力車型上配置了智能泊車系統(tǒng)；2007年，又在新款LS460轎車上使用了自動泊車系統(tǒng)；2006年，本田(Honda)公司宣布在改進款life車型上提供智能泊車輔助系統(tǒng)；2006年，法國的汽車零部件供應商法雷奧(Valeo)公司發(fā)布了其第一代自動泊車系統(tǒng)(Park4U‘oM)，并已在大眾(Volkswagen)公司的途安系列車型中應用；BMW也在測試類似的系統(tǒng)；SiemensVDO公司正在開發(fā)名為Park Mate的自動泊車系統(tǒng)，預計2008至2009年推向市場。

LS460的自動泊車系統(tǒng)由Toyota以及Aisin Seiki合作研發(fā)，采用了Denso公司的超聲波傳感器和Aisin基于攝像頭的圖像識別技術。此系統(tǒng)配置了超聲感應裝置——車頭六個感應頭，車尾四個，目的是能準確檢測車輛位置。圖像識別上，其圖像采集來自后置攝像頭，Aisin通過色彩對比技術增強了該系統(tǒng)的空間識別性能。在開始泊車前，駕駛者需通過觸摸屏確定泊車方式以及調整停車位的位置。設置好后，駕駛者按下“OK”按鈕，把手從方向盤上拿開，由駕駛者控制車輛的倒車速度，自動泊車系統(tǒng)控制車輛的轉向，借助后視攝像頭、超聲傳感器以及轉向系統(tǒng)中的電子馬達，將車駛入停車位。這個過程中，駕駛者可以通過踩剎車或轉動方向盤中止自動泊車。

華儒科技是一家專門從事引進歐美工業(yè)界及其它非贏利的研究機構的先進技術和產(chǎn)品至中國市場的專業(yè)科技咨詢公司，并為客戶提供相應技術指導與研發(fā)項目的跟蹤與輔助性業(yè)務。

華儒科技現(xiàn)所代理的24GHz微波傳感器為德國Innosent公司生產(chǎn)，Innosent公司處在德國烏滋堡，是一家專業(yè)從事設計、生產(chǎn)、銷售應用于工業(yè)、商業(yè)、自動控制等領域的雷達傳感器的高科技公司，是世界上最大的商業(yè)用24GHz雷達制造商、世界第二大的自動工控用雷達制造商。公司的雷達傳感器是使用世界上最先進的平面微帶技術制造而成，體積小、集成化程度高、感應靈敏。Innosent公司成立于1999年，公司有大批研發(fā)人員有二三十年的雷達開發(fā)經(jīng)驗，生產(chǎn)的傳感器遠銷世界各地，被廣泛的應用于自動開門，交通測速測距測流量、測液位、安防闖入告警、計數(shù)器、體育測速等方面。

（本文由深圳市華儒科技有限公司 李明宇 先生提供）