淺談自主泊車系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展與挑戰(zhàn)

談起目前的自動(dòng)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(duì)比起L4甚至更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛，司機(jī)們更相信將方向盤能時(shí)刻掌握在自己手中，如果有突發(fā)情況可以及時(shí)地進(jìn)行接管。而目前消費(fèi)者已經(jīng)能體驗(yàn)到的輔助駕駛功能之中，自主泊車絕對(duì)是技術(shù)難度最高，也最為實(shí)用的功能之一。想象一下，剛拿到駕照的新手司機(jī)，在狹窄的停車場(chǎng)里完成倒車入庫(kù)的場(chǎng)面，往往需要另一個(gè)同行者在旁邊幫忙指揮，同時(shí)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(jī)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(jiǎn)稱APS，它是英文Automated Parking System的縮寫。搭載有自動(dòng)泊車功能的汽車可以不需要人工干預(yù)，通過(guò)車載傳感器、處理器和控制系統(tǒng)的幫助就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別車位，并自動(dòng)完成泊車入位的過(guò)程。

使用自主泊車的功能時(shí)，駕駛員可以在指定下客點(diǎn)下車，通過(guò)手機(jī)APP下達(dá)泊車指令，車輛在接收到指令后可自動(dòng)行駛到停車場(chǎng)的停車位，不需要用戶操縱與監(jiān)控。也可以通過(guò)手機(jī)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(dòng)行駛到指定上客點(diǎn)。車輛自動(dòng)行駛過(guò)程中依然能遵守道路交通規(guī)則，或停車場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方所制定的場(chǎng)內(nèi)交通規(guī)則。一般來(lái)說(shuō)，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(dòng)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(dòng)泊車技術(shù)。IRVW是一款具有全自動(dòng)泊車功能的汽車，駕駛員可以下車觀看汽車自動(dòng)泊車的全過(guò)程。行李箱中安裝了如同個(gè)人電腦大小的計(jì)算機(jī)來(lái)控制整個(gè)自動(dòng)泊車系統(tǒng)。大眾當(dāng)時(shí)估計(jì)這一功能會(huì)使汽車售價(jià)提高約3000美元，所以后來(lái)并沒(méi)有將這套系統(tǒng)投入生產(chǎn)。

自動(dòng)泊車功能真正實(shí)現(xiàn)商用化，是2003年豐田在日式普銳斯混合動(dòng)力汽車上提供了可選的自動(dòng)泊車功能，三年后，英國(guó)駕駛員花上700美元就可以在他們的普銳斯上增加自動(dòng)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(kāi)發(fā)了一個(gè)名為Evolve的項(xiàng)目。Evolve汽車可以自動(dòng)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(lái)控制方向盤和加速及剎車踏板的計(jì)算機(jī)。西門子VDO正在開(kāi)發(fā)一種名為ParkMate的獨(dú)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(guó)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(fèi)者好評(píng)，在未來(lái)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(dòng)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(huì)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(dòng)泊車策略再將其轉(zhuǎn)換成信號(hào)，控制系統(tǒng)接受到信號(hào)后依據(jù)指令控制汽車做出諸如轉(zhuǎn)向、倒車和制動(dòng)等動(dòng)作，直至泊車過(guò)程完成。

自動(dòng)泊車過(guò)程一般可以分為三個(gè)部分：車位探測(cè)、路徑規(guī)劃和路徑追蹤。

第一步車位探測(cè)的過(guò)程中，需要車輛保持低速，這個(gè)時(shí)候車身兩側(cè)的超聲波雷達(dá)開(kāi)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(shí)，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(guò)相應(yīng)的規(guī)劃算法生成行駛路徑，生成過(guò)程中需要考慮靜態(tài)障礙物的避障動(dòng)作，也需要考慮車輛的動(dòng)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(guò)程中，也得對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物進(jìn)行響應(yīng)，低速短距預(yù)測(cè)障礙物的未來(lái)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(gè)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(shí)，時(shí)刻進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，來(lái)保障最終實(shí)際行駛路徑的安全性。

可以說(shuō)，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(shí)現(xiàn)L3，甚至L4級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能。同時(shí)，也需要讓停車場(chǎng)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(lái)發(fā)展與挑戰(zhàn)

隨著汽車技術(shù)的不斷提升，自動(dòng)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(diǎn)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(jī)的停車位。整個(gè)過(guò)程正常狀態(tài)下無(wú)需人員操作和監(jiān)管，對(duì)應(yīng)于SAE自動(dòng)駕駛級(jí)別中的L3級(jí)。

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(duì)感知硬件和決策軟件的高要求，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上依舊有很長(zhǎng)一段路要走。同時(shí)由于多數(shù)停車場(chǎng)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(dòng)作上，這也一定程度上極大限制了該功能的作用。

在未來(lái)，自主泊車將作為與消費(fèi)者接觸頻次最高的一項(xiàng)技術(shù)被大家使用，如在用車前通過(guò)點(diǎn)擊手機(jī)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(guò)點(diǎn)按手機(jī)讓車輛自動(dòng)停到車位。自主泊車，將會(huì)在自動(dòng)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(wèn)題。

編輯：黃飛

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