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自主泊车,自动驾驶的点睛之笔

2023-01-10 行业资讯

? ? ? 在商场的地下车库中,你花费大量时间,终于找到一个停车位,停完车后,你便直接去进行约会,并未专门去记住停车位置,当约会结束后,你发现自己已经找不到自己的车了,这时你只能一个区域一个区域的寻找,此时此刻,你在想如果有一个可以在手机上点按之后,车辆可以自动停到预定位置的功能,那将会多么方便。
? ? ? 找车位难、停车难、寻车难等问题,一直是大家使用车辆过程中的一个痛点,很多车主都不愿意花费大量时间从事这些事情。懒惰,是科技进步的原动力。汽车主机厂的工程师们也发现了消费者对此功能的需求,于是自主泊车系统的想法应运而生,自主泊车可以为车主节省超过30%的驾驶时间,直击痛点,还可以大幅度提升停车场的停车位的利用率。
? ? ? 之前与大家讨论自动泊车系统,是鸡肋?还是未来?(相关阅读:自动泊车系统,是鸡肋?还是未来?)中提到,自主泊车系统作为自动泊车的升级功能,承担者解决消费者用车最后一公里找车位难,停车难的问题,也是实现自动驾驶落地必不可少的一项技术,自主泊车可以在不需要驾驶员的辅助下,自动完成寻找车位、自动停车、提前泊出等操作,自主泊车发展前景一片大好。


自主泊车技术介绍
? ? ? 自主泊车(AVP)又称为代客泊车或一键泊车,驾驶员可以在指定下客点下车,通过手机AP下达泊车指令,车辆在接收到指令后可自动行驶到停车场的停车位,不需要用户操纵与监控;驾驶员通过手机APP下达取车指令,车辆在接收到指令后可以从停车位自动行驶到指定上客点;若多辆车同时收到泊车指令,可实现多车动态的自动等待进入泊车位。车辆自动行驶过程中应能遵守道路交通规则,或停车场运营方所制定的场内交通规则。自主泊车主要包含寻位、泊车和唤车3部分内容。

寻位
? ? ? 自主泊车中的寻位,就是指驾驶员在手机上下达泊车指令后,车辆可以自主去寻找待停车位或无车辆停止车位,这其中就需要车辆可以自主完成驾驶过程,可以根据既定线路自动开到停车位。
? ? ? 由于停车场地多处于封闭或半封闭场所,且停车场经常会出现驾驶员忽然窜出、车辆堵塞在行驶道的情况,因此车辆在寻位时,要可以随时处理各种突发情况,可以及时减速、避让甚至停车。这就要求车辆拥有足够智能的感知及决策规划系统,可以实现L3,甚至L4级别的自动驾驶功能。
? ? ? 为使得车辆可以正确完成寻位过程,就需要在车辆上加装毫米波雷达、激光雷达、车载摄像头等感知硬件,可以对停车场环境进行随时感知,此外还需要足够智能的决策规划系统,为让车辆可以精准停泊到停车位,还需要让停车场有高精度地图覆盖,从而让车辆可以停泊到位。
泊车
? ? ? 自主泊车中的泊车则是自动泊车功能的具体体现,自动泊车过程主要有五大环节,即环境感知、停车位检测和识别、泊车路径规划、泊车路径跟随、控制模拟显示;根据自动泊车方式的不同,可以将自动泊车分为平行式泊车、垂直式泊车和斜列式泊车。
? ? ? 其中环境感知将决定自动泊车的精准度,通过车身安装的超声波雷达,让待泊车辆可以对目标停车位周边环境进行感知,可以确认目标停车位周边是否有车辆、目标停车位具体的位置、车辆自身状态等信息,是确保自动泊车过程安全可靠的第一步,可以让待泊车车辆避免剐蹭。
? ? ? 在使用超声波传感器探测车位时,车辆以一定的恒定车速V平行行驶向泊车位:

  • 当车辆驶过1号车停放的位置时,装在车身侧面的超声波传感器开始测量车辆与1号车的横向距离D。
  • 当车辆通过1号车的上边缘时,超声波传感器测量的数值会有一个跳变,记录此时时刻。
  • 车辆继续匀速前进,当行驶在1号车与2号车之间时,处理器可以求得车位的平均宽度W。
  • 当通过2号车下边缘时,超声波传感器测量的数值又发生跳变,处理器记录当前时刻,算得最终的车位长度L。
  • 处理器对测量的车位长度L和宽度W进行分析,判断车位是否符合泊车基本要求并判断车位类型。

考虑到自动泊车实现原理,泊车路径规划一般尽可能满足以下要求:

  • 完成泊车路径所需要的动作必须尽可能少。因为每个动作的精度误差会传递到下一个动作,动作越多,精度越差。
  • 在每个动作的实施过程中,车辆的转向轮(绝大部分为前轮)的角度需要保持一致。因为系统是通过嵌入式系统实现的,而嵌入式系统的性能有限,转向轮角度保持一致能够将运动轨迹的计算归结为几何问题,反之需要涉及复杂的积分问题,这对嵌入式系统的性能是一个挑战。

? ? ? 自主泊车中的泊车环节还需要车辆在停入车位后可以完成自动熄火、挂P档、锁车门等一系列,这是在自动泊车环节上技术的提升。
唤车
? ? ? 自主泊车相较于自动泊车,主要是多了寻位和唤车的功能,唤车功能的实现可以让驾驶员在忘记车辆停车位置之后,不用盲目寻找,只需要在手机上点按唤车功能,车辆便可以自动从停车位置驶出,自动停泊在目标位置。
与寻位功能类似的是,唤车功能在执行后,也需要避免碰撞,可以处理各种突发情况。

? ? ? 自主泊车系统有偏车端方案、偏场端方案、车端场端方案3种。对于偏车端方案中,主要是依靠车辆自身感知、决策技术,实现对停车场环境的精准感知及路径规划,偏车端方案对单车智能技术要求较高,但如果可以实现偏车端方案的自主泊车,就可以让车辆在进行自主泊车时,没有场地限制,该方案更符合我们对于自主泊车的期待。
? ? ? 偏场端的自主泊车,则是通过对停车场基础设置进行改造,可以让停入停车场的车辆实现与停车场各设施之间完成信息交互,通过智能网联技术,让车辆得以正确停入停车位。偏场端的方案对单车智能技术要求不高,主要是通过对停车场技术设施的改造,完成自主泊车,但该方案由于改造成本和标准无法预估,因此实现的可能性更低。

自主泊车发展现状
? ? ? 随着汽车智能化的提升,越来越多高级辅助驾驶系统可以深度参与到人类驾驶过程中来,越来越多车主,也对高级辅助驾驶系统的依赖性越来越高,自主泊车作为可以解决驾驶员用车“最后一公里”难题的功能,因此自主泊车是非常具有商业化价值的。目前特斯拉、小鹏、极狐等新势力造车企业,已经开始面向消费者提供自主泊车功能,但由于技术限制,现阶段自主泊车功能并未达到我们所设想的能力,依然存在诸如使用场地存在限制、功能存在阉割等现象。
? ? ? 自主泊车作为智能汽车发展中尤为重要的一项功能,拥有统一一致的技术标准尤为重要,此前大部分车企和自动驾驶软件提供商提出的自动泊车解决方案的标准和接口并不统一,无法让自主泊车实现大规模落地和推广,为此由中国汽车工程学会、中国通信工业协会起草的《自主代客泊车总体技术要求》于2020年11月26日起正式实施。
? ? ? 《自主代客泊车总体技术要求》对自主泊车功能提出了具体要求,规定了自主泊车系统定义、典型架构、类型划分、应用场景、总体技术规范以及测试要求等内容,使得不同品牌车辆、不同方案、不同类型停车场、都可以实现自主泊车功能的落地。

自主泊车发展趋势
? ? ? 自主泊车作为自动驾驶技术落地的关键一环,起着点睛之笔的作用,但现阶段,自主泊车系统在功能上并未完善,由于对感知硬件和决策软件的高要求,在技术实现上依旧有很长一段路要走。未来自主泊车将作为与消费者接触频次最高的一项技术被大家使用,如在用车前通过点击手机可以让车辆提前到达预定位置,在到达目的地后,可以通过点按手机让车辆自动停到车位。自主泊车,将会在自动驾驶普及之前被大家普遍使用,真正解决驾驶员停车难的问题。

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文章来源:https://www.eet-china.com/mp/a188410.html

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