低速自动驾驶技术：APA

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??????博主介绍

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??前言

面有了飞速发展，还出现了智能化的趋势。“自动泊车”就是一个大家非常熟悉的功能，透过它我们能看到汽车智能化发展的缩影。

??自动泊车系统

??定义

自动泊车系统主要是利用遍布车辆自身和周边环境里的传感器，测量车辆自身与周边物体之间的相对距离、速度和角度，然后通过车载计算平台或云计算平台计算出操作流程，并控制车辆的转向和加减速，以实现自动泊入、泊出及部分行驶功能。

整个泊车过程大致可包含以下五大环节：

• 环境感知

• 停车位检测与识别

• 泊车路径规划

• 泊车路径跟随控制

• 模拟显示

按照泊车方式，分为三种模式，如下方图所示：

• 平行式泊车

• 垂直式泊车

• 斜列式泊车

??原理方案

整个泊车过程是哪几个环节strong>

、、、以及模拟显示五大环节！

下面我们就以最常见的超声波自动泊车系统为例，从五大环节来介绍：

如下方图所示，为一种典型的超声波自动泊车系统的环境感知方案，由12个超声波雷达组成。

考虑到自动泊车实现原理，泊车路径规划一般尽可能满足以下要求：

a、完成泊车路径所需要的动作必须尽可能少。

因为每个动作的精度误差会传递到下一个动作，动作越多，精度越差。

b、在每个动作的实施过程中，车辆的转向轮（绝大部分为前轮）的角度需要保持一致。

因为系统是通过嵌入式系统实现的，而嵌入式系统的性能有限，转向轮角度保持一致能够将运动轨迹的计算归结为几何问题，
反之需要涉及复杂的积分问题，这对嵌入式系统的性能是一个挑战。

一般平行泊车和垂直泊车采用如下方两图所示路径。

平行泊车分为单次和多次：

单次为如下方图所示路径一次泊车完成；

多次则为当车位长度比较小时，可采用多次“揉库”的方法泊车。

该过程为通过车载传感器不断探测环境，实时估算车辆位置，实际运行路径与理想路径对比，必要时做局部校正。

由传感器反馈构建泊车模拟环境，具有提示与交互作用。提示用户处理器意图以及做必要的操作。

另外，路径规划后进行泊车时为了知晓处理器定位和计算路径运行情况，需要将这些处理器信息反馈给用户。

如果处理器获取环境信息或者处理过程中出现重大错误，用户可以及时知晓与停止。

??自主泊车系统

??定义

随着自动驾驶技术的发展，自动泊车逐渐往自主泊车方向演进。

自主泊车又称为代客泊车或一键泊车：

• 指驾驶员可以在指定地点处召唤停车位上的车辆，或让当前驾驶的车辆停入指定或随机的停车位。

• 整个过程正常状态下无需人员操作和监管，对应于SAE L3级别。

自主泊车系统包含两个功能，即泊车与唤车：

是指用户通过车载中控大屏或手机APP选定在园区、住宅区等半封闭区域内的停车位或者选定停车场（有高精地图覆盖）。

然后车辆通过获取园区、住宅区等半封闭道路上的车道线、道路交通标志、周围其他车辆等交通环境、参与者信息。

控制车辆的油门、转向、制动来实现安全自动驾驶，并通过自动寻找可用停车位或识别用户选定停车位。

实现自动泊入、自动停车、挂P档、熄火、锁车门，同时防止潜在的碰撞危险的功能。

是指用户通过手机APP选定园区、住宅区等半封闭区域内的某一唤车点，

然后车辆从停车位自动泊出、低速自动驾驶到达唤车点，

从而实现唤车，同时防止潜在的碰撞危险的功能。

??原理方案

按主要技术路线，自主泊车系统可分为：

• 偏车端方案

• 偏场端方案

• 车端场端并重方案

偏车端和偏场端的自主泊车方案对比如下方图所示：

偏场端自主泊车系统方案：

如下方图为一种偏场端方案的系统示意图：

◤在停车场内布置激光雷达或双目摄像头来实现对车辆状态及周边环境的监控，通过预埋式停车场传感器探测当前占用状态。

所有传感器数据均在数据中心进行汇总分析，根据储存的元信息（如停车位尺寸、费用、诸如残疾人停车位等的特殊情况等）完成匹配。

数据中心根据这所有的信息实时生成停车地图。

驾驶员通过智能手机APP接收所有的信息，从而始终能了解最近可用停车位的概况，以及所有相关详情，如距离和价格。

而车辆只需要具备与停车场设施的通信能力和可控的底盘执行系统，即可在场端的辅助下完成自主泊车。◢

??自主泊车系统

自主泊车系统方案如下方图所示，主要采用智能化车端+智能化场端的方式。

车端智能化主要依赖于融合式全自动泊车的传感器配置，外加前视摄像头、V2X设备等实现特定区域内的点到点自动驾驶、自动车位扫描、自动泊入泊出等功能。

车辆自身具备车辆、行人等动态障碍物检测和识别功能，可实现自动紧急制动、避障等决策规划。

场端智能化主要依托摄像头检测技术，实现停车场车位占用情况检测，并上传至停车场服务器，并实现为自主泊车车辆提前分配车位信息。

泊车过程中有诸多不可控因素，如转向系统执行速度与精度问题、参考障碍物位置变动问题等，导致在泊车过程中出现泊车轨迹偏离路径规划轨迹现象。

为此开发了泊车轨迹动态规划技术，可实现泊车过程中的轨迹实时修正甚至轨迹重规划，如下方图所示：

如下方图所示，通过停车场安装的监控摄像头，基于深度学习算法，实现车位占用状态的实时检测，并将此信息上传至停车场车位管理后台服务器，为自主泊车车辆提供可泊车位信息。

??以上总结

泊车场景作为用户痛点感受最深，技术实现相对容易，客户最愿买单且最有机会率先落地的场景，是乘用车L4自动驾驶企业兵家必争之地。

之前看过一篇文章，里面列举了汽车十大最没用的配置，自动泊车位列其中。而随着自动泊车从半自动到全自动发展，我们看到了自动泊车作为低速自动驾驶更多的闪光点。自动泊车也逐渐从“鸡肋”变成了“真香”。

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