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浅析自动驾驶中自动泊车系统技术要求和未来发展趋势

浅析自动驾驶中自动泊车系统技术要求和未来发展趋势

下班开车回小区停车场,突然在众多停放的车辆中发现了一个停车位。带着惊喜和幸福,你把车开到停车位。但就在这时,你突然发现旁边的两辆车都停在靠近空车位的地方。凭你的(拉)和(冀)技,你可以不要停车。只能眼睁睁看着车位空空如也,只能遗憾自己忘记了地平线。

汽车的出现满足了人们但在现阶段,汽车的驾驶永远离不开驾驶员汽车的操作。到达目的地后,停车成了每个司机需要面对的问题。不管是横着停车或倒车入库,它这是每个司机都需要掌握的技能,但实际情况远没有想象中那么美好。的简单操作停车成了很多司机的难题。

随着高级辅助驾驶系统的出现,汽车的驾驶体验越来越丰富,驾驶员在驾驶汽车的过程中越来越放松,驾驶安全性也因为高级辅助驾驶而大大提高。3354 stop/park作为汽车驾驶过程中不可避免的动作,也被汽车设计者考虑,设计开发了相关的高级辅助驾驶系统,这就是3354自动泊车系统。

自动停车系统的发展

自动泊车系统可以追溯到1992年。大众在其IRVW(大众综合研究)Futura概念车中采用了自动泊车技术。IRVW是一款具有自动泊车功能的汽车。司机可以下车观看自动停车的全过程。后备箱里安装了一台个人电脑大小的电脑,用来控制整个自动泊车系统。当时大众估计这个功能会让车价提高3000美元左右,所以这个系统后来没有投产。

自动停车真的商业化了。2003年,丰田在日本普锐斯混合动力车上提供了可选的自动泊车功能。三年后,英国司机可以花700美元为他们的普锐斯加装自动泊车功能。

2004年,瑞典林肯朋大学的一群学生与沃尔沃合作开发了一个名为Evolve的项目。进化后汽车可以一前一后自动泊车。这群学生在沃尔沃S60上安装了传感器,在后备箱里安装了电脑来控制方向盘和油门、刹车踏板。西门子VDO公司正在开发一个名为ParkMate的独立驾驶辅助系统,可以帮助司机找到停车位并停放汽车。

自动停车系统的定义

自动泊车系统主要是利用遍布车辆本身和周围环境的传感器,测量车辆本身与周围物体的相对距离、速度和角度,然后通过车载计算机平台或云计算平台计算出运行过程,控制车辆的转向、加减速,使车辆实现自动泊车、停车和部分驾驶功能。

根据自动化程度,自动泊车可分为半自动泊车和全自动泊车。半自动泊车系统为驾驶员控制车速,计算平台根据车速和周围环境确定并执行转向,对应SAE自动驾驶级别中的L1级别;自动泊车是根据周围环境决定并执行转向、加速、减速等所有操作的计算平台。驾驶员可以在车内或车外进行监控,这相当于SAE自动驾驶级别的L2。目前市场上的自动泊车系统仍然是半自动的,车辆的泊车过程仍然需要驾驶员的干预,比如通过控制油门和刹车来控制车速。

自动停车系统的技术要求

自动泊车过程大致可以包括以下五个环节:环境感知、车位检测与识别、泊车路径规划、泊车路径跟随和控制模拟显示。根据停车方式,有平行停车、垂直停车、斜向停车三种模式。

环境感知是自动泊车系统的一项重要功能。通过对停车场环境的检测,如寻找可用停车位,自动泊车过程中对两侧车辆进行监控,确认车辆的位置信息和车身状态信息,可以保证车辆在自动泊车过程中的安全性和可靠性。自动泊车系统的环境感知主要是通过超声波雷达来监测,超声波雷达安装在车辆周围,使车辆在自动泊车的过程中可以实时监测周围环境,使车辆避免擦碰。

当使用超声波传感器检测停车位时,车辆以某一恒定速度V平行于停车位行驶:

当车辆经过1号车的停车位置时,安装在车身侧面的超声波传感器开始测量车辆与1号车之间的横向距离D。

当车辆经过1号车上缘时,超声波传感器测得的数值会有一个跳变,这个时刻会被记录下来。

车辆保持匀速行驶,当行驶在1号车和2号车之间时,处理器可以得到停车位的平均宽度W。

经过2号车下沿时,超声波传感器测得的值再次跳变,处理器记录当前时间,计算出最终停车位长度l。

对处理器测量的停车位的长度l和宽度w进行分析,以确定停车位是否满足基本停车要求和停车位类型。

考虑到自动停车的实现原理,停车路径规划一般尽可能满足以下要求:

完成停车路径所需的动作必须尽可能少。因为每个动作的精度误差都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,车辆的方向盘(大部分是前轮)的角度需要保持一致。由于系统是由嵌入式系统实现的,而嵌入式系统的性能有限,保持方向盘角度一致可以将运动轨迹的计算归结为一个几何问题,反过来又涉及到一个复杂的积分问题,这对嵌入式系统的性能是一个挑战。

在自动泊车的过程中,会利用传感器反馈来构建泊车环境模拟,会对驾驶员进行提示和交互,让驾驶员在自动泊车的过程中进行必要的操作,在自动泊车的过程中发现问题可以立即介入自动泊车的过程,从而避免危险的发生。

自动泊车系统的优缺点

目前,自动泊车技术主要用于高端车辆,但由于硬件和软件系统的限制,自动泊车技术可以无法满足任何场景下司机的停车需求。由于各主要车厂的设计不同,有些车辆有自动泊车系统,可以实现多个车位。但是,有一辆车的自动泊车系统只能实现侧向或倒车入库的自动泊车,可能无法实现非正常倾斜车位的泊车。

目前自动泊车系统对泊车场景也有特殊要求。如果停车位太小或两边车辆的空位不能如果不能满足自动泊车的要求,自动泊车系统将不起作用。此外,在极端天气或传感器变脏的情况下,自动泊车系统会出现异常或故障。

自动停车系统的未来发展趋势

随着汽车技术的不断进步,自动泊车系统将会有所突破,向自主泊车技术发展。自主停车也叫停车服务或一键停车。司机可以在指定地点召唤停车位内的车辆,也可以让当前行驶的车辆停放在指定或随机的停车位。正常情况下,整个过程不需要人为操作和监督,对应SAE自动驾驶级别中的L3。自主泊车系统包括泊车和呼叫两个功能。

停车功能:指用户通过车载中控大屏或手机APP选择公园、居民区等半封闭区域的停车位或选定的停车场(被高精地图覆盖),然后车辆通过公园等半封闭道路

呼叫功能:是指用户通过手机APP在公园、居民小区等半封闭区域选择呼叫点,然后车辆自动驶出停车位,低速行驶至呼叫点,从而呼叫汽车,防止潜在碰撞危险的功能。

随着自动驾驶技术的普及,当达到SAE自动驾驶等级中的L5级时,驾驶员的角色会消失,汽车的使用场景会进一步改变。当汽车通过自动驾驶汽车到达目的地时,汽车会自动找到停车位。届时,停车场景将进一步改变。比如相邻车位停有自动驾驶车辆时,车辆该怎么办?当我&# 039;m停泊?自动驾驶汽车在没有驾驶员/安全员协助的情况下,能否安全完成要求的动作?车辆停放过程中有太多不可预见的可能性,但自动驾驶的普及可以离不开自动泊车技术。只有当车辆完成了走出车位——驾驶汽车——停放汽车这一完全连贯的、最基本的驾驶需求,自动驾驶技术才能真正实现。驾驶前沿将继续深化自动驾驶领域的技术,和你聊聊自动驾驶发展的技术和趋势。欢迎您的关注和支持!

标签:泊车系统车辆


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