詳解目前最火的自主泊車技術(shù)

/導(dǎo)讀/

談起目前的自動駕駛技術(shù)，民眾們最為熟悉的一定是已經(jīng)走入尋常百姓家的輔助駕駛功能。對比起L4甚至更高級別的自動駕駛，司機們更相信將方向盤能時刻掌握在自己手中，如果有突發(fā)情況可以及時地進(jìn)行接管。而目前消費者已經(jīng)能體驗到的輔助駕駛功能之中，自主泊車絕對是技術(shù)難度最高，也最為實用的功能之一。想象一下，剛拿到駕照的新手司機，在狹窄的停車場里完成倒車入庫的場面，往往需要另一個同行者在旁邊幫忙指揮，同時也小心翼翼生怕剮蹭。而自主泊車技術(shù)的落地，將解決這一困擾新手司機許多年的難題，讓泊車不再痛苦，更加地方便。本文就帶領(lǐng)讀者了解目前最為火熱的輔助駕駛功能——自主泊車。

何為自主泊車

自主泊車系統(tǒng)簡稱APS，它是英文Automated Parking System的縮寫。搭載有自動泊車功能的汽車可以不需要人工干預(yù)，通過車載傳感器、處理器和控制系統(tǒng)的幫助就可以實現(xiàn)自動識別車位，并自動完成泊車入位的過程。

使用自主泊車的功能時，駕駛員可以在指定下客點下車，通過手機APP下達(dá)泊車指令，車輛在接收到指令后可自動行駛到停車場的停車位，不需要用戶操縱與監(jiān)控。也可以通過手機APP下達(dá)取車指令，車輛在接收到指令后可以從停車位自動行駛到指定上客點。車輛自動行駛過程中依然能遵守道路交通規(guī)則，或停車場運營方所制定的場內(nèi)交通規(guī)則。一般來說，自主泊車主要包含尋位、泊車和喚車3部分內(nèi)容。

自主泊車的發(fā)展歷程

自動泊車系統(tǒng)最早可以追溯到1992年，大眾在其IRVW（Integrated Research Volkswagen）Futura概念車上采用了自動泊車技術(shù)。IRVW是一款具有全自動泊車功能的汽車，駕駛員可以下車觀看汽車自動泊車的全過程。行李箱中安裝了如同個人電腦大小的計算機來控制整個自動泊車系統(tǒng)。大眾當(dāng)時估計這一功能會使汽車售價提高約3000美元，所以后來并沒有將這套系統(tǒng)投入生產(chǎn)。

自動泊車功能真正實現(xiàn)商用化，是2003年豐田在日式普銳斯混合動力汽車上提供了可選的自動泊車功能，三年后，英國駕駛員花上700美元就可以在他們的普銳斯上增加自動泊車功能了。

2004年，瑞典Linkopeng大學(xué)的一群學(xué)生與沃爾沃（Volvo）合作開發(fā)了一個名為Evolve的項目。Evolve汽車可以自動順列式駐車。這群學(xué)生在沃爾沃S60上裝上感應(yīng)器，并在行李箱里裝上用來控制方向盤和加速及剎車踏板的計算機。西門子VDO正在開發(fā)一種名為ParkMate的獨立駕駛員輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以幫助駕駛員找到車位并停好車。

而如今，已有多款高端車型都配備了自主泊車功能，大多為選配系統(tǒng)。國產(chǎn)車中最為知名的屬小鵬的自主泊車系統(tǒng)，一經(jīng)推出便頗受消費者好評，在未來也將是引領(lǐng)汽車智能化的關(guān)鍵技術(shù)之一。

自主泊車技術(shù)細(xì)節(jié)

自動泊車系統(tǒng)由多組傳感器組成，比如遍布車身的雷達(dá)、攝像頭等等，在采集好圖像、距離等相關(guān)數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)會傳輸給處理器，處理器將采集到的數(shù)據(jù)分析處理，形成自動泊車策略再將其轉(zhuǎn)換成信號，控制系統(tǒng)接受到信號后依據(jù)指令控制汽車做出諸如轉(zhuǎn)向、倒車和制動等動作，直至泊車過程完成。

自動泊車過程一般可以分為三個部分：車位探測、路徑規(guī)劃和路徑追蹤。

第一步車位探測的過程中，需要車輛保持低速，這個時候車身兩側(cè)的超聲波雷達(dá)開始工作，連續(xù)掃描車位兩側(cè)的泊車空間。當(dāng)掃描到的車位間距足夠車輛進(jìn)行停泊時，則探尋結(jié)束。

在確定了需要停泊的車位后，第二步就需要從當(dāng)前位置向車位進(jìn)行路徑規(guī)劃。這一步是自主泊車中最為重要也是最困難的一步。這一步的難度在于首先需要知道停車位的精確位置以及朝向，再通過相應(yīng)的規(guī)劃算法生成行駛路徑，生成過程中需要考慮靜態(tài)障礙物的避障動作，也需要考慮車輛的動力學(xué)約束，保障自主泊車的安全性與舒適性。在車輛進(jìn)行泊車的過程中，也得對動態(tài)障礙物進(jìn)行響應(yīng)，低速短距預(yù)測障礙物的未來行駛軌跡，并提前規(guī)劃好路線速度進(jìn)行避讓，這也是路徑規(guī)劃中必不可少的功能。

最后生成軌跡之后，便是進(jìn)行路徑跟蹤。一個好的跟蹤算法能夠在定位有一定誤差，執(zhí)行器執(zhí)行不到位時，時刻進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，來保障最終實際行駛路徑的安全性。

可以說，自主泊車技術(shù)要求車輛擁有足夠智能的感知及決策規(guī)劃系統(tǒng)，可以實現(xiàn)L3，甚至L4級別的自動駕駛功能。同時，也需要讓停車場有高精度地圖覆蓋或自主建圖功能，從而讓車輛可以停泊到位。這也是代表了當(dāng)前量產(chǎn)輔助駕駛功能的最高水平。

自主泊車系統(tǒng)的未來發(fā)展與挑戰(zhàn)

隨著汽車技術(shù)的不斷提升，自動泊車系統(tǒng)將朝著自主泊車的技術(shù)突破和演進(jìn)。自主泊車又被稱為代客泊車或一鍵泊車，駕駛員可以在指定地點召喚停車位上的車輛，或讓當(dāng)前駕駛的車輛停入指定或隨機的停車位。整個過程正常狀態(tài)下無需人員操作和監(jiān)管，對應(yīng)于SAE自動駕駛級別中的L3級。

但現(xiàn)階段，自主泊車系統(tǒng)在功能上依然并未完善，由于對感知硬件和決策軟件的高要求，在技術(shù)實現(xiàn)上依舊有很長一段路要走。同時由于多數(shù)停車場的高精地圖覆蓋不全，也使得目前的泊車只停留在最后一小段短距離的倒車動作上，這也一定程度上極大限制了該功能的作用。

在未來，自主泊車將作為與消費者接觸頻次最高的一項技術(shù)被大家使用，如在用車前通過點擊手機可以讓車輛提前到達(dá)預(yù)定位置，在到達(dá)目的地后，可以通過點按手機讓車輛自動停到車位。自主泊車，將會在自動駕駛普及之前被大家普遍使用，真正解決駕駛員停車難的問題。

審核編輯 ：李倩