超音波Park車小弟-全超音波自動停車系統

車輛研究測試中心許展維、張光仁

資料來源: http://www.teema.org.tw/industry-information-detail.aspx?infoid=1120

對於開車新手而言，路邊停車往往是一個很棘手又頭疼的問題，因此許多的駕駛輔助系統相繼被開發出來，其中尤以主動式的自動停車系統最受矚目。自動停車系統係由TOYOTA率先在03年配備於其「Prius」車款上，其名為「Intelligent Parking Assist」，此類停車輔助系統陸續在Volkswagen、Mercedes Benz等看到選配搭載。以目前市場的佈局，08年以前以日本市場所佔比重較高；美洲地區則因停車空間充足，故對停車輔助系統的需求不高；中國地區則是目前最受期待的市場；歐洲市場部分，08年後Valeo對Volkswagen集團穩定供貨，加上低價導向的市場環境，因此09年後穩居市占率冠軍寶座，同時期德國Mercedes Benz也配備該系統於 A-Class與B-Class車型，所以歐洲的產值與發展是目前最熱絡的；10年後金磚四國更是緊追在後。



自動停車系統最基本的技術，是要能感測停車位周邊的車輛和障礙物，根據這些資訊，系統便能操控方向盤，依照事先模擬好駕駛人開車的程式，什麼時候方向盤該打到底、什麼時候該回正，把車子停入停車位。車輛研究測試中心(ARTC)為了能夠提供駕駛者一個更安全的停車輔助，於07年起以影像式偵測為主，建立倒車軌跡輔助，更進一步加上電子轉向輔助系統(Electric Power Steering, EPS)，使用方向盤建立路徑追蹤控制技術，10年因為市場低價位的自動停車需求，以及高品質的停車輔助多系統融合需求，遂發展以純超音波為主的自動停車系統，平價優點在於可比影像式自動停車節省較多時間以及較易推廣，高品質需求在可整合所有相關的停車輔助，導入至高價位的Luxury car。
全超音波自動停車系統的實現，圖1表示流程利用客制化超音波感測器進行高更新率的空間掃瞄，駕駛者只要按下一顆按鈕，感測器就會提供周遭停車空間的掃瞄定位以及障礙物的二維空間定位偵測，待偵測到空間相對位置後，系統會使用幾何參數規劃停車路徑，產生虛擬追蹤軌跡，此時駕駛者只要配合排檔與踩煞車，系統就會幫駕駛者控制方向盤把車停入停車格，花費的時間從掃瞄到停車結束約45秒內就可結束，比一般駕駛停車還要快，而且停車空間可以小至比一般轎車(Sedan)長度長80公分也可停進去，如圖2所示。其中相關細部技術，定位主要是利用ABS輪速訊號與超音波感測器來構成整體停車空間，方向盤轉向機制是使用智慧化模糊控制(Fuzzy-PID)實現，加上適當地取得車輛控制區域網路的即時資訊，使用語音進行停車與排檔提示，作系統的完整呈現。

圖1 全超音波系統停車流程

（a）系統架構

（b）系統實現

圖2 全超音波自動停車系統實現

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