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    • 自動泊車發(fā)展歷史
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自動泊車,是雞肋?還是未來?

2022/12/05
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對于很多車主朋友來說,“停車”這個駕駛過程中最后一個動作,恰是最困難的一步,如何正確、快速完成倒車入庫、側(cè)方位停車這兩種最常見的停車方式,一直是新手司機(jī)急需解決的問題,一個可以協(xié)助司機(jī)正確停車的功能急需研發(fā)。

很多主機(jī)廠也發(fā)現(xiàn)了這一訴求,并研發(fā)出了自動泊車系統(tǒng),自動泊車就是不需要人工干預(yù),可以自動將車輛停到車位的系統(tǒng),自動泊車系統(tǒng)作為高級輔助駕駛系統(tǒng)中較為代表性的一項功能,已逐漸從高端車型向中低端車型普及,自動泊車系統(tǒng)對于新手司機(jī)而言,可以帶來更為智能和便捷的體驗。搭載自動泊車系統(tǒng)已經(jīng)成為眾多造車新勢力體現(xiàn)其潮流和科技的一項重要功能,對于眾多傳統(tǒng)主機(jī)廠來說,裝載自動泊車功能也是體現(xiàn)其科技力的一種表現(xiàn)。

自動泊車發(fā)展歷史

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(jī)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)。

自動泊車功能正真實現(xiàn)商用化,則是在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(jī)。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。

自動泊車技術(shù)要求

為了讓自動泊車系統(tǒng)可以將汽車自動停到停車位中,需要感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的相互協(xié)作,利用遍布車身的感知硬件,可以測量車輛距離停車位及停車位周邊車輛/物體的相對距離、角度等信息,決策系統(tǒng)通過計算,讓車輛實現(xiàn)加速、減速及轉(zhuǎn)向等動作,使車輛可以自動/半自動停到停車位中。

自動泊車過程主要有五大環(huán)節(jié),即環(huán)境感知、停車位檢測和識別、泊車路徑規(guī)劃、泊車路徑跟隨、控制模擬顯示;根據(jù)自動泊車方式的不同,可以將自動泊車分為平行式泊車、垂直式泊車和斜列式泊車。

其中環(huán)境感知將決定自動泊車的精準(zhǔn)度,通過車身安裝的超聲波雷達(dá),讓待泊車輛可以對目標(biāo)停車位周邊環(huán)境進(jìn)行感知,可以確認(rèn)目標(biāo)停車位周邊是否有車輛、目標(biāo)停車位具體的位置、車輛自身狀態(tài)等信息,是確保自動泊車過程安全可靠的第一步,可以讓待泊車車輛避免剮蹭。

在使用超聲波傳感器探測車位時,車輛以一定的恒定車速V平行行駛向泊車位:

當(dāng)車輛駛過1號車停放的位置時,裝在車身側(cè)面的超聲波傳感器開始測量車輛與1號車的橫向距離D。

當(dāng)車輛通過1號車的上邊緣時,超聲波傳感器測量的數(shù)值會有一個跳變,記錄此時時刻。

車輛繼續(xù)勻速前進(jìn),當(dāng)行駛在1號車與2號車之間時,處理器可以求得車位的平均寬度W。

當(dāng)通過2號車下邊緣時,超聲波傳感器測量的數(shù)值又發(fā)生跳變,處理器記錄當(dāng)前時刻,算得最終的車位長度L。

處理器對測量的車位長度L和寬度W進(jìn)行分析,判斷車位是否符合泊車基本要求并判斷車位類型。

考慮到自動泊車實現(xiàn)原理,泊車路徑規(guī)劃一般盡可能滿足以下要求:

完成泊車路徑所需要的動作必須盡可能少。因為每個動作的精度誤差會傳遞到下一個動作,動作越多,精度越差。

在每個動作的實施過程中,車輛的轉(zhuǎn)向輪(絕大部分為前輪)的角度需要保持一致。因為系統(tǒng)是通過嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)的,而嵌入式系統(tǒng)的性能有限,轉(zhuǎn)向輪角度保持一致能夠?qū)⑦\動軌跡的計算歸結(jié)為幾何問題,反之需要涉及復(fù)雜的積分問題,這對嵌入式系統(tǒng)的性能是一個挑戰(zhàn)。

自動泊車系統(tǒng),顧名思義,最終應(yīng)可以自動完成整套停車過程,但由于現(xiàn)階段車輛上感知硬件及軟件的局限性,自動泊車系統(tǒng)依舊需要駕駛員的介入,如通過對油門和剎車的控制來保證車輛泊車速度;對于常見的側(cè)方位停車及倒車入庫,多數(shù)自動泊車系統(tǒng)可以輕松應(yīng)對,但對于斜方位車位,多數(shù)自動泊車系統(tǒng)依舊無法解決;且當(dāng)出現(xiàn)停車位過小、停車位兩側(cè)均停放車輛且預(yù)留空間不足時,自動泊車系統(tǒng)也無法工作;對于極端天氣或傳感器出現(xiàn)污損時,自動泊車功能也會失效或異常。

自動泊車操作方式——以特斯拉Model Y為例

那自動泊車系統(tǒng)發(fā)展到底如何?以特斯拉Model Y為例,給大家進(jìn)行具體介紹。對于特斯拉Model Y來說,自動泊車主要還是針對平行式泊車和垂直式泊車,無法處理斜列式泊車。在進(jìn)行自動泊車前,需要確保感知硬件無臟污、停車位線需清晰,且下雨等環(huán)境中使用自動泊車系統(tǒng)時,也無法確保自動泊車功能的可靠性。

在進(jìn)行平行式泊車時,行駛速度必須低于21 km/h,如果行駛速度過快,則無法準(zhǔn)確探測到所需停車位;在要停入的停車位前面,必須要有車輛;路緣或邊緣必須清晰可見,如果出現(xiàn)路緣不明顯,自動泊車系統(tǒng)可能無法準(zhǔn)確識別停車位。

在進(jìn)行垂直式泊車時,行駛速度必須低于13 km/h,如果行駛速度過快,則無法準(zhǔn)確探測到所需停車位;停車位寬度必須至少為2.2 m;停車位必須有三條可見的線(例如停車線、路標(biāo)或明顯的路緣),且自動泊車可能不適用于車庫,如沒有三條可見停車線的車庫;自動泊車可能不適用于鵝卵石、磚塊等有紋理的路面。

在對特斯拉Model Y進(jìn)行自動泊車時,要進(jìn)行以下幾步操作:

1.需要在公路上緩慢行駛,觀察觸摸屏,看自動泊車系統(tǒng)是否探測到停車位,如果探測到了,則會在觸摸屏上出現(xiàn)一個駐車圖標(biāo)。

2.需要駕駛員查看待停車位是否適宜、安全。將車輛停放在待停車位前方約一輛車長的位置。

3.松開方向盤,將特斯拉Model Y換入倒檔,然后點擊觸摸屏上的開始自動泊車。

在需要暫停自動泊車時,需要踩下一次制動踏板。當(dāng)需要取消自動泊車時,可以通過用手轉(zhuǎn)動方向盤、換檔或點擊觸摸屏上的取消進(jìn)行實現(xiàn),當(dāng)出現(xiàn)泊車過程超過7個動作、特斯拉Model Y探測到駕駛員正在離開車輛、有車門打開、踩下制動踏板、發(fā)生自動緊急制動時,自動泊車功能也會取消。

當(dāng)出現(xiàn)道路為坡道(自動泊車系統(tǒng)僅適用于平坦路面);能見度差(因大雨、大雪、濃霧等造成);路緣的材質(zhì)不是石頭,或者無法檢測到路緣;待停車位緊鄰著墻壁或柱子(例如,地下停車場中一排的最后一個停車位);一個或多個傳感器(如果配備)或攝像頭污損或受到阻擋(如被污泥或冰雪污損、或受到車輛前唇、多余的車漆或覆蓋物、貼紙、涂膠等粘合劑產(chǎn)品阻擋);天氣條件(如雨雪、濃霧、酷熱或極寒溫度)干擾傳感器(如果配備)工作;傳感器(如果配備)受其他可產(chǎn)生超聲波的電氣設(shè)備或裝置的影響時,自動泊車功能可能無法工作。

自動泊車發(fā)展趨勢

正如特斯拉Model Y對于自動泊車功能實現(xiàn)的眾多要求,自動泊車系統(tǒng)似乎并不自動,雖然自動泊車系統(tǒng)現(xiàn)階段已在大多數(shù)車輛上實現(xiàn)了搭載,但市場反饋并不如預(yù)期,據(jù)蓋世汽車統(tǒng)計,76%的車主在使用自動泊車功能時,出現(xiàn)過各種各樣的問題,自動泊車的可靠性并不高。

很多車主也向智駕最前沿反饋,對自動泊車功能的預(yù)期是在出現(xiàn)駕駛員難停車時,可以通過自動泊車系統(tǒng)輕松停車,但現(xiàn)實并非如此,對于駕駛員可以停入的車位,自動泊車系統(tǒng)可以停入;對于駕駛員需要花費很長時間才能停入的車位,自動泊車系統(tǒng)卻無法停入;對于駕駛員難以停入的車位,自動泊車系統(tǒng)則更無可能完成操作。自動泊車系統(tǒng),現(xiàn)階段更像是一個雞肋,無法正確滿足駕駛員的需求。現(xiàn)在的自動泊車系統(tǒng),更多的是讓駕駛員體驗科技帶來的變化,并不能正真解決駕駛員“難停車”的問題。那自動泊車系統(tǒng)未來又會如何發(fā)展?

毋庸置疑的是,自動泊車系統(tǒng)會隨著感知硬件與軟件系統(tǒng)的技術(shù)提升,不斷得到優(yōu)化,讓自動泊車可以真正解決“難停車”的問題。對于駕駛員難以停入的車位,自動泊車功能也可輕松應(yīng)對,自動泊車,是汽車未來發(fā)展的趨勢,更是汽車技術(shù)發(fā)展過程中必須完善的一項功能。

且隨著技術(shù)的進(jìn)步與需求的不斷提升,自動泊車系統(tǒng)的功能也會更為全面,尤其是等到自動駕駛技術(shù)得以普及時,自動泊車系統(tǒng)則不僅僅要完成自動泊車的過程,還需要承擔(dān)尋找停車位的過程,屆時自動代客泊車技術(shù)將得到應(yīng)用。自動代客泊車作為自動泊車的升級功能,承擔(dān)著解決駕駛員用車最后一公里找車位難、停車難的問題,也將是實現(xiàn)自動駕駛落地必不可少的一項技術(shù),此時自動泊車功能作為自動代客泊車技術(shù)中的一項重要操作,需要可以在沒有駕駛員的協(xié)助下,完成各場景的自動泊車過程。

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