自主泊車系統
關注創建者：駕駛哥 創建時間：2021-07-19
自主泊車系統的實例教程
圖5 無人駕駛的日產聆風電動汽車實現自主泊車
二、自主泊車系統的基本原理
2.1 APS的構建
自主泊車系統由3個功能塊組成：①環境數據采集系統，包括圖像采集和車載距離探測系統，將圖像與車身和障礙物間距離的數據，由數據線傳遞至中央處理器；
②CPU對數據分析處理，根據車輛當前位置、目標位置及周圍環境參數作出自主泊車策略，并轉換成電信號；
③車輛策略控制執行系統在接受電信號后，指令指示車輛行駛的方向、角度及動力支援等諸方面的操控。
自主泊車系統需要應用到能支持自動駕駛、安裝在車身各處的眾多傳感器，包括車載雷達（激光雷達系統）、視覺CCD攝像頭和超聲波傳感器探頭，還有全球定位系統。
雷達用于自動巡航控制、碰撞預警、泊車和并線輔助，并提供地圖信息，便于車輛自動導航及發現行人、自行車及其他障礙物；視覺攝像頭主管的是倒車安全、盲區監控、車道保持和防疲勞等；利用超聲波探測車輛周圍環境，測量與其他車輛及障礙物之間的距離，組成環境數據采集系統。
當車輛在獲得合適的停車位信息后，通過CPU軟件系統指揮硬件的運作，即可使車輛泊車入位，并以顯示器（或蜂鳴器）裝備告示。
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1. 自主泊車的發展現狀
停車問題一直一來都困擾著很多駕駛員，為解決這個痛點，國內外汽車生產廠商不斷研究并普及自主泊車技術，如今搭載自主泊車輔助系統(APA, Auto Parking Assist)的車型價格已經下探到了15萬以下。
另一方面，自主泊車技術也在不斷推陳出新。APA工作時駕駛員解放了雙手和雙腳，但是仍需要駕駛員坐在車內啟動激活按鈕并全程監控，一旦出現緊急情況（如小孩突然竄出）駕駛員需要及時接管并通過制動或轉向來避免碰撞事故。這種泊車系統仍然給了駕駛員“任務”，并不能完全滿足大眾的終極期待。
某車型激活自主泊車輔助系統的開關，截圖來自網路
于是乎，遙控泊車（RPA, Remote Parking Control）和自主代客泊車 (AVP, Automated Valet Parking)相繼落地。RPA允許駕駛員下車并通過遙控（車鑰匙或手機APP）激活，整個泊車過程完全由系統自主完成，不過一般仍然要求駕駛員在車輛距離車輛一定范圍內（歐盟法規ECE-R 79要求半徑不超過6m）。
某車型遙控泊車示意圖，截圖來自網路
AVP則被認為是解決用戶“最后一公里自由”痛點的最優技術方案，簡單來講AVP提供以下兩大功能，完全滿足了大眾對自主泊車的終極想象：
一鍵泊車：用戶在指定下客點下車，通過下達泊車指令，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控。
展開 2 、原理方案
按主要技術路線，自主泊車系統可分為：偏車端方案偏場端方案車端場端并重方案偏車端和偏場端的自主泊車方案對比如圖6所示：
圖6
偏車端自主泊車系統方案：典型的偏車端自主泊車系統的組成見以下圖7和表2：
圖7
表2主要傳感器信息
偏車端方案的系統邏輯流程圖見下圖8：由圖可知，偏車端方案主要借助車載傳感器對周圍環境以及自身狀態的感知來決策并執行車輛動作，并在必要時提醒用戶進行車內或遠程接管操控。
圖8
偏場端自主泊車系統方案：
圖9為一種偏場端方案的系統示意圖：在停車場內布置激光雷達或雙目攝像頭來實現對車輛狀態及周邊環境的監控，通過預埋式停車場傳感器探測當前占用狀態。所有傳感器數據均在數據中心進行匯總分析，根據儲存的元信息（如停車位尺寸、費用、諸如殘疾人停車位等的特殊情況等）完成匹配。數據中心根據這所有的信息實時生成停車地圖。
駕駛員通過智能手機APP接收所有的信息，從而始終能了解最近可用停車位的概況，以及所有相關詳情，如距離和價格。而車輛只需要具備與停車場設施的通信能力和可控的底盤執行系統，即可在場端的輔助下完成自主泊車。
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當前中國泊車市場存在巨大的未滿足需求，據調研約60%的用戶在泊車上存在“找車位難、等待時間長、停車難”等強烈痛點，因此自主代客泊車應運而生，同時被認為是自動駕駛最快落地的場景。自主代客泊車不僅為用戶節省超過30%的駕駛時間，切實解決用戶諸多泊車痛點，同時大幅度提升了停車場空車位的利用率。目前，大部分車企和自動駕駛方案公司對自主代客泊車均有布局，但由于各種技術標準和接口不統一，整個行業缺少統一的標準制定，無法實現落地推廣。本標準的發布不僅填補了國內在行業標準方面的空白。
展開 02 原理方案
按主要技術路線，自主泊車系統可分為：
偏車端方案
偏場端方案
車端場端并重方案
偏車端和偏場端的自主泊車方案對比如圖6所示：
圖6
偏車端自主泊車系統方案：
典型的偏車端自主泊車
系統的組成
見以下圖7和表2：
圖7
表2主要傳感器信息
偏車端方案的
系統邏輯
流程圖見下圖8：
由圖可知，偏車端方案主要借助車載傳感器對周圍環境以及自身狀態的感知來決策并執行車輛動作，并在必要時提醒用戶進行車內或遠程接管操控。
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乘用車的自動代客泊車系統將成為首批進入市場的 “無人駕駛” 車輛應用之一。這些系統的推廣將有助于減少交通擁堵，優化現有停車位的使用情況，提高燃油經濟性，助力駕駛員輕松駕駛。AVP 系統的發展需要管理安全性并確保提供可靠的解決方案，以應對復雜的交通狀況并綜合考慮由于狹窄的停車位、障礙物、車輛動力學、天氣和其他干擾造成的各種情況。
本白皮書基于 OEM 和一級供應商資助的研究和項目經驗
第一點還是原來Apollo的思路，百度在其中扮演類似于博世，大陸這種Tier1的角色，為車企提供自動駕駛方案，比如領航輔助系統ANP（Apollo Navigation Pilot）和自主代客泊車系統AVP（Automated Valet Parking）。ANP與AVP結合起來，理論上可以實現起點到終點全程無需干預的輔助駕駛能力。
自主泊車系統方案如圖11所示，主要采用智能化車端+智能化場端的方式。
自動泊車功能
駕駛員通過智能座艙顯示系統進入自動泊車功能，通過視覺和超聲波融合進行車位檢測并實時顯示在大屏上，駕駛員通過點擊確認目標泊車車位，系統自主控制車輛沿動態規劃軌跡進行運動泊車，同時在泊車過程中，系統實時監測周邊環境，智能變換泊車運行軌跡或安全停車，提升自動泊車舒適性，有效解放駕駛員，提高泊車安全和效率。
采埃孚與百度合作，ProAI作為承載自主代客泊車系統的車載計算單元，已經率先在國內盼達用車的測試車隊上搭載。有消息稱，搭載了百度Apollo 2.0系統的奇瑞全新自動駕駛車型，將成為ProAI控制器的首家量產客戶。而奇瑞方面將基于該控制器，在2020年實現L3級自動駕駛車型的量產。
大陸也推出了類似的域控制器——輔助及自動駕駛控制單元-ADCU。
目前AVP的技術路線正在處于三分天下的局面，行業標準《自主代客泊車系統總體技術要求》詳細定義了車端智能、場端智能、車路協同三種技術路線的技術要求。
一、單車智能
單車智能顧名思義，完全通過提升車輛的智能化水平實現自主代客泊車功能。而單車智能實現的基礎是建立停車場的高精地圖和實現停車場內外的精準定位。
來源 |
點云PCL
文章 | Hybrid Bird’s-Eye Edge Based Semantic Visual SLAM for Automated Valet Parking
作者 | Zhenzhen Xiang, Anbo Bao and Jianbo Su
摘要
基于視覺的定位和建圖解決方案有望在自動代客泊車任務中采用
來源 | 智駕最前沿
2012年7月，美國國防科學委員會發布了《自主性在國防部無人系統中的地位》，進一步指出自主能力是美軍無人系統中的核心能力，分析了自主能力給無人機(UAV)、無人地面系統(UGS)、無人海上平臺(UMV)和無人太空系統(USS)帶來的作戰效益。報告指出，美國當前無人系統的運用主要是在取得絕對制空權的條件下執行偵察和打擊任務，需要高度重視無人系統所受到的威脅、
來源 | 同濟智能車研究所
編者按：近年來，隨著汽車智能化技術的飛速發展，軌跡跟蹤控制作為智能車輛的重點研究問題，成為國內外學者廣泛關注的熱點。四輪轉向車輛可控自由度高，能有效改善車輛行駛的操縱性、穩定性及安全性，是汽車未來發展的重要方向之一。目前大多數的軌跡跟蹤控制的研究集中于前輪轉向的車輛上，而對四輪轉向車輛的軌跡跟蹤控制的關注較少。這篇文章提出了一種基于四輪轉向自主地面車輛的路徑跟蹤控制方法
采埃孚與百度合作，ProAI作為承載自主代客泊車系統的車載計算單元，已經率先在國內盼達用車的測試車隊上搭載。有消息稱，搭載了百度Apollo 2.0系統的奇瑞全新自動駕駛車型，將成為ProAI控制器的首家量產客戶。
而奇瑞方面將基于該控制器，在2020年實現L3級自動駕駛車型的量產。
