各智駕級別下泊車功能設計詳解
1 引言
乘用車自動駕駛/輔助駕駛按場景分主要包括城區場景、高速場景和泊車場景。三者的對比如下表所示。
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泊車場景是用戶面對頻次高的場景,其用戶痛點感受最深,技術實現難度中等,量產落地機會大,用戶買單傾向性高,是主機廠和自動駕駛供應商兵家必爭之地。
伴隨著駕駛自動化系統內等級的提升,泊車功能從一個輔助的角色逐漸提升至完全自主,傳感器配置越發豪華,系統復雜程度不斷加深,下圖介紹了現在市場上L0~L4級別典型的泊車功能。
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不同L0~L4級別下泊車功能的簡單介紹如下表所示。
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2 AVM—全景影像系統
全景影像系統(Around View Monitor,AVM),是L0級別的泊車輔助功能。其傳感器配置信息如下所示(僅為示例)。
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4個環視攝像頭分別安裝于前后保險杠和左右后視鏡上,可以獲得180°視野內的畸變圖像。通過將4個環視攝像頭獲得的圖像進行去畸變、拼接等處理,獲得空中視角的鳥瞰圖并顯示在中控屏上。同時在傳感器探測范圍內,對障礙物進行實時檢測,并在中控屏上顯示。
AVM系統的激活方式有很多種,主要的有:方向盤按鍵激活、中控按鈕激活、語音激活、R擋激活、轉向燈激活、方向盤轉角激活和障礙物激活等,每種激活方式均需要滿足系統的前提條件和觸發條件,且每種激活方式顯示的AVM界面不完全相同。示例如下表所示:
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AVM的主要功能包括:3D環視漫游、鳥瞰圖+單側視圖切換、轉向視圖、3D視圖切換、廣角視圖、放大視圖、虛擬開門視圖、倒車輔助線、雷達報警、透明底盤。具體功能介紹如下:
(1)3D環視漫游:基于AVM開關激活的狀態下,在一個點火循環內,第一次通過倒車擋時或者按下全景按鍵開關第一次進入環視功能時顯示,HMI上顯示一段環繞車身360度的動畫,模擬檢查車身四周。3D環視漫游功能的持續時間有限制,而且在執行過程中,可以強制中斷。
(2)鳥瞰圖+單側視圖切換:系統激活后,將前后左右四個視圖融合拼接成一張圖片,并以俯視圖形式顯示在中控上,且顯示自車模型。單側視圖切換有前視、后視、左視和右視等4種視圖。
(3)轉向視圖:當方向盤轉角大于某個角度或者轉向燈激活時,會激活進入轉向視圖,有左前和右前兩種視圖。
(4)3D視圖切換:系統將車輛模型及周邊環境以3D形式顯示出來,有3D前視、3D后視、3D側視和3D轉向側視等4種視圖。
(5)廣角視圖:有前視廣角和后視廣角兩種視圖。
(6)放大視圖:有前視放大視圖和后視放大視圖兩種視圖。
(7)虛擬開門視圖:在鳥瞰圖上模擬車門的最大開度來保證空間滿足駕駛員和乘員的開門需求。
(8)倒車輔助線:有靜態倒車輔助線和動態軌跡線兩種。靜態倒車輔助線衡量了障礙物或者車位線距保險杠的距離,動態軌跡線隨著車輪的轉動而變化。
(9)雷達報警:當車輛距離障礙物較近時,顯示與周邊障礙物的距離信息,并以顏色標識以及聲音區分。
(10)透明底盤:環視攝像頭捕捉前方道路視圖,將前后左右視圖拼接起來并以透明底盤效果顯示。
AVM可以通過駕駛員主動關閉,也可以在滿足一定條件情況下退出:
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現階段,AVM的圖像清晰度已經足夠,比之前的倒車影像功能的用戶友好度大大提升,而且,功能已經下放至10W級別車輛,未來極有可能成為標配功能。但是存在雷達報警滯后,圖像畸變過大等不足。
3 APA--自動泊車
自動泊車(Auto Parking Assist,APA),是L2級別的泊車輔助功能,通過精確的車輛定位和控制系統控制車輛按照選擇的泊車軌跡完成泊車。其傳感器配置信息如下所示(僅為示例)。
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APA系統的激活方式主要有:HMI按鈕激活、方向盤物理按鍵激活、語音激活和AVM切換APA按鈕。
主要子功能包括車位搜索、車位泊入和車位泊出。
APA-車位搜索:功能在行車擋/倒車擋均可使用,在滿足車速、光照、天氣等ODD時,可對搜索白名單(水平車位、垂直車位、斜列車位等)內的車位進行搜索并檢測車位內的白名單障礙物(錐桶、他車、地鎖等),然后將車位類型(可泊入、不可泊入等)進行分類并顯示在HMI上。
APA-車位泊入:功能在檢測到有可泊入車位的基礎上,基于車位類型(水平車位、垂直車位、斜列車位等)和自車-車位位姿,決策車頭/車尾泊入(平行車位僅支持車尾泊入)。用戶通過HMI觸發APA-車位泊入功能。
APA-車位泊出:功能支持自車從不同方向泊出,垂直車位/斜列車位中,自車可從車頭前、左、右方向泊出,水平車位中,自車可從車頭左前/右前泊出。
具體功能ODD如下表所示:
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APA泊車-車位泊入具體流程如下表所示:
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APA泊車-車位泊出具體流程如下表所示:
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當車輛遇到以下情況時,APA泊入/泊出過程會暫停,暫停時車輛會掛P擋且中控HMI會出現“繼續”按鍵,用戶可點擊“繼續”按鍵恢復任務。具體情況如下:
(1)駕駛員踩制動踏板;
(2)駕駛員干預擋位;
(3)駕駛員解開安全帶;
(4)車輛被障礙物逼停超過一定時間;
(5)外后視鏡被折疊。
當車輛遇上以下情況時,APA泊車任務會取消。具體情況如下:
(1)暫停狀態超時;
(2)暫停狀態下切換擋位;
(3)駕駛員干預方向盤;
(4)駕駛員干預加速踏板;
(5)四門兩蓋開啟;
(6)APA系統故障或關聯系統故障。
4 RPA--遠程/遙控泊車
遠程/遙控泊車(Remote Parking Assist,RPA),又稱遙控泊車,包括子功能包括遙控泊入,遙控泊出。RPA同樣是L2級別的泊車輔助功能。但是RPA相較于APA的區別在于:駕駛員可在車外進行泊車過程。RPA針對狹窄車位等場景駕駛員無法上車進行泊入泊出的場景能很好的切入用戶痛點并解決痛點,提升用戶體驗度。
其傳感器配置信息如下所示(只是其中一種配置)。
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RPA基于手機藍牙與車端藍牙連接,通過手機APP端控制車輛進行遙控泊入泊出等操作。RPA功能開啟條件主要有:在HMI或者手機APP選擇RPA泊車模式;手機藍牙與車端藍牙建立連接。
RPA-遙控泊入功能,在檢測到有可泊入車位的基礎上,用戶在HMI選擇目標泊入車位并啟動RPA功能,將車輛掛入停車擋,下車后用戶在車旁,通過手機APP/車鑰匙控制車輛自動完成后續泊車過程。
RPA泊車過程中,用戶可以通過手機APP監測泊車過程,并通過按鈕暫停/恢復/取消泊車,系統根據用戶控制信息進行相應的處理。RPA泊入過程中,若用戶通過中控點擊暫停/恢復/取消泊車,手機APP和系統退出RPA,駕駛員可上車接管泊車,也可上車后通過APA繼續自動泊車過程。RPA泊入結束后,雙閃/APP提示用戶泊入結束。具體流程圖如下。
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RPA-遙控泊出功能,用戶通過手機APP與車輛藍牙連接,實現遠程喚醒車輛,并控制車輛自動泊出車位,系統提供可成功泊出的方向供用戶選擇。具體流程圖如下。
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RPA泊出過程中,用戶可以通過手機APP監測泊車過程,并通過按鈕暫停/恢復/取消泊車,系統根據用戶控制信息進行相應的泊車處理。RPA泊出結束后,雙閃/APP提示用戶泊出結束。
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當車輛遇到以下情況時,RPA泊入/泊出過程會暫停,暫停時車輛會掛P擋且手機APP會出現“繼續”和“退出”按鍵,用戶可點擊“繼續”按鍵恢復任務或者點擊“退出”退出RPA功能。具體情況如下:
(1)駕駛員點擊“暫停”;
(2)車端被干預(如制動踏板、外后視鏡被折疊);
(3)藍牙連接異常;
(4)車輛被障礙物逼停超過一定時間;
(5)APP泊車界面被切換(如接電話,打開其他APP)。
當車輛遇上以下情況時,RPA泊車任務會取消。具體情況如下:
(1)暫停狀態超時;
(2)駕駛員點擊“退出”按鍵;
(3)駕駛員接管;
(4)RPA系統故障或關聯系統故障。
05 HPA--記憶泊車
記憶泊車(Home-zone Parking Assist,HPA),或者叫記憶泊車輔助(Home-zone Parking Pilot,HPP),在某些特定場景下,可代替用戶將車停入指定車位中。在泊車過程中,用戶不需要停留在車內,出于安全考慮,用戶需要停留在車輛一定距離范圍內,通過手機APP監控車輛實時運行狀態,以保證在必要的時候能采取制動等安全操作,確保車輛完成泊車操作。主要子功能包括自建地圖、車輛定位、記憶泊入和記憶泊出。
用戶初次駕駛車輛時,車輛通過自身傳感器學習、記錄并儲存用戶常用的下車位置、停車地點及泊車行進路徑。然后當用戶駕車再次到達記錄的下車位置時,車輛自動提醒用戶可以下車并由車輛自主泊入車位。用戶在車內同意確認啟用此功能后,用戶下車并用手機APP觸發車輛自主代客泊車功能,此時由車輛負責行車安全,車輛具有自己避障和繞行功能并實時反饋車輛運行狀態和泊車狀態到駕駛員遙控設備上。車輛完成泊車后,通過遙控設備通知駕駛員泊車結束。
其傳感器配置信息如下所示(只是其中一種配置):
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HPA泊車過程如上圖所示,主要分為兩個階段,路線學習建圖階段和路線回放自主泊車階段。
路線學習階段:通過攝像頭獲取的圖像信息,生成A->B->P->C的環境特征地圖等相關信息。系統會提醒路線學習是否成功。
自主泊車階段:車輛在起點范圍內實現重定位。從A規劃一條到B點的路徑,路徑生成提示用戶,用戶確認后,車輛自動駕駛至B點,達到B點后,車輛規劃軌跡,泊車入位至P。召喚車輛時,可自主泊出并巡航至召喚點。
HPA主要功能模塊介紹如下表所示:
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HPA創建地圖流程圖:
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HPA泊入流程圖:
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HPA接駕流程圖:
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6 AVP--代客泊車
自主泊車系統/代客泊車系統(Automated Valet Parking,AVP),是基于高精地圖,通過車端的傳感器來感知周圍環境和定位,在停車場內、停車場外以及園區自動規劃行駛路徑,進行自動搜索車位、自動泊入/泊出車庫,以及遠程接駕;同時可以通過手機APP端/鑰匙端,可以進行遠程操控和實時監測。
其傳感器配置信息如下所示(只是其中一種配置):
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AVP的基本功能包括:
(1)AVP構圖:在無自構圖數據的停車場區域內,通過車端傳感器建圖;
(2)AVP泊入車位:在有自構圖數據的停車場區域內,車輛低速自動駕駛到駕駛員選定的目標車位或者自己尋找空車位并自動泊入;
(3)AVP接駕:在有自構圖數據的停車場區域內,車輛自動泊出車位并低速自動駕駛到駕駛員選定的目標位置。
停車場自構圖區域內的低速自動駕駛能完成以下動作:低速巡航、跟停/起步、路口通行、上下坡道、停障/繞障、閘機通行等。
AVP泊車流程圖:
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AVP接駕流程圖:
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AVP構圖主要包括了自構圖創建及分享和自構圖眾包。
AVP-自構圖創建及分享:自構圖信息包括停車場內道路信息和車位信息。在符合ODD要求的停車場,車輛自動進行/用戶通過HMI手動觸發創建自構圖。車端以停車場為單位保存/管理所創建的自構圖,并在法律合規時,將車端自構圖上傳至云端共享。
AVP-自構圖眾包:在法律合規時,車端自構圖可被上傳至云端進行共享,云端對各車輛上傳的同一停車場自構圖進行分析融合,生成云端自構圖,可供初次駛入此停車場的車輛下載使用,在一定條件下會觸發車輛車端自構圖更新。
在有停車場自構圖的區域內,AVP有如下典型應用場景:
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AVP功能適用范圍:
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AVP功能在巡航階段不支持暫停,在泊入/泊出車位時可以暫停,暫停條件參考APA&RPA的暫停條件。
當車輛巡航時遇到以下情況時,AVP任務會取消。具體情況如下:
(1)車輛遇到障礙物車速降為零且超時;
(2)駕駛員干預擋位;
(3)駕駛員干預加速踏板;
(4)駕駛員干預方向盤;
(5)駕駛員干預制動踏板;
(6)駕駛員解開安全帶;
(7)外后視鏡被折疊;
(8)四門兩蓋被打開;
(9)AVP界面被關閉。
7 結語
前文介紹了泊車L0-L4級別中代表性的功能,在現階段,自動泊車的種類比較多,技術也越發成熟,大多數情況下車輛的自動泊車功能的確能幫助用戶更快的泊車入庫,解決用戶泊車難的痛點,減少剮蹭發生的機率,提高用戶駕駛幸福感。
但是需要注意的是,自動泊車往往后面會跟著輔助二字,輔助輔助,只能起幫助的作用,現如今自動駕駛的corner case解決進展緩慢,用戶駕駛車輛時,總會遇上那些沒有車位線、天氣極端惡劣等情況。此時,打鐵還需自身硬,用戶本身的駕駛水平才是保證車輛安全的下限,用戶不能完全相信機器,更不能將氣撒給機器。

























