自動泊車系統(tǒng)的發(fā)展

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)。自動泊車功能真正實現(xiàn)商用化，是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。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。

自動泊車系統(tǒng)的定義

自動泊車系統(tǒng)主要是利用遍布車輛自身和周邊環(huán)境里的傳感器，測量車輛自身與周邊物體之間的相對距離、速度和角度，然后通過車載計算機平臺或云計算平臺計算出操作流程，并控制車輛的轉(zhuǎn)向和加減速，使車輛實現(xiàn)自動泊入、泊出及部分行駛功能。

按照自動化程度等級，自動泊車可以分為：半自動泊車和全自動泊車。半自動泊車系統(tǒng)為駕駛員操控車速，計算平臺根據(jù)車速及周邊環(huán)境來確定并執(zhí)行轉(zhuǎn)向，對應(yīng)于SAE自動駕駛級別中的L1級；全自動泊車為計算平臺根據(jù)周邊環(huán)境來確定并執(zhí)行轉(zhuǎn)向和加減速等全部操作，駕駛員可在車內(nèi)或車外監(jiān)控，對應(yīng)于SAE自動駕駛級別中的L2級。目前市場上的自動泊車系統(tǒng)仍為半自動泊車，車輛的泊車過程還是需要駕駛員的介入，如通過對油門和剎車控制來控制車速。

自動泊車系統(tǒng)的技術(shù)要求

自動泊車過程大致可包含以下五大環(huán)節(jié)：環(huán)境感知、停車位檢測與識別、泊車路徑規(guī)劃、泊車路徑跟隨、控制模擬顯示。按照泊車方式，分為三種模式：平行式泊車、垂直式泊車、斜列式泊車。環(huán)境感知是自動泊車系統(tǒng)中比較重要的一個功能，通過對停車場環(huán)境的探測，如尋找可用的停車位、自動泊車過程中兩側(cè)車輛的監(jiān)測、確認(rèn)車輛的位置信息和車輛的車身狀態(tài)信息等，從而確保車輛自動泊車過程中的安全可靠。自動泊車系統(tǒng)環(huán)境感知主要通過超聲波雷達(dá)進(jìn)行監(jiān)測，在車輛四周安裝超聲波雷達(dá)，讓車輛在自動泊車過程中實時監(jiān)測周邊環(huán)境，讓車輛避免剮蹭。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：

1）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。

2）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。

3）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。

4）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。

5）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�？紤]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：

1）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。

2）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)。

在自動泊車過程中，還會由傳感器反饋構(gòu)建泊車環(huán)境模擬，給駕駛員進(jìn)行提示與交互，讓駕駛員在車輛自動泊車過程中可以進(jìn)行必要的操作，并可以在車輛自動泊車過程中發(fā)現(xiàn)問題時立刻介入自動泊車過程，從而避免危險的發(fā)生。

自動泊車系統(tǒng)的優(yōu)缺點

現(xiàn)階段，自動泊車技術(shù)主要應(yīng)用在高端車輛上，但由于硬件設(shè)備與軟件系統(tǒng)的局限，自動泊車技術(shù)并不能在任何場景下實現(xiàn)駕駛員泊車需求，由于主車廠設(shè)計的不同，有的車輛搭載的自動泊車系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種車位的停泊，但有個車輛搭載的自動泊車系統(tǒng)僅可以實現(xiàn)側(cè)方位或倒車入庫下的自動泊車，對于不常見的斜方車位的停泊就可能無法實現(xiàn)了。

現(xiàn)階段的自動泊車系統(tǒng)對于停車場景也有特殊要求，如果停車位過小或兩側(cè)車輛空置的空間達(dá)不到自動泊車要求，自動泊車系統(tǒng)將無法工作。另外，如果遇到極端天氣或傳感器臟污時，自動泊車系統(tǒng)也將出現(xiàn)異�；蚴ъ`。