自動泊車技術(shù)簡史 從人工智障變?nèi)斯ぶ悄?/h1>
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】當(dāng)?shù)罔F入站后停歪了,屏蔽門擋住半個(gè)列車出口,被擠成沙丁魚的上下車乘客都會吐槽司機(jī)不會開車。
實(shí)際上,這次泊車是由電子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、運(yùn)算、操作的,系統(tǒng)通過傳感器了解車輛的速度、位置、載荷并數(shù)字化控制其制動過程,只不過有時(shí)候精度并不如意罷了。但若換地鐵司機(jī)來開,誤差就大到?jīng)]邊了,門縫可能小到魯豫姐都擠不進(jìn)去。
因?yàn)楣糯r(nóng)業(yè)社會生產(chǎn)力落后,只有大富人家才坐擁馬匹與馬車。與農(nóng)家不同,自帶大型動物濃烈氣味的馬匹不會停泊到主人家隔壁(畢竟大宅子占地面積大),一般會在用木制或石制的拴馬樁固定在府邸大門附近。
有些石制拴馬樁比較豪華,上頭的方形石柱還雕刻有吉祥如意的祥瑞,一般是對應(yīng)其階級的神獸(雕龍會掉腦袋的)。
1906年,英國傳奇女賽車手多蘿西·萊維(Dorothy Levitt)創(chuàng)造了女性駕駛者最高車速,并在1909年發(fā)布的《The Woman and The Car》一書中描述了使用化妝鏡觀察后方的方法。
看圖吧,Dorothy女神怎么可能離得開化妝鏡呢?
以上是泊車小史,我們今天要聊更先進(jìn)的自動泊車,因此必須從自動化定位技術(shù)的鼻祖?zhèn)冮_始說。
巡航導(dǎo)彈是最早的自動泊車技術(shù)的集大成者。筆者在此前文章中提到過,德軍的V1巡航導(dǎo)彈用陀螺儀、空速計(jì)、機(jī)械計(jì)時(shí)器、高度儀組成慣性制導(dǎo)系統(tǒng),工程師根據(jù)A/B兩地的地圖坐標(biāo)設(shè)定飛行方向和時(shí)間, 飛行夠預(yù)定時(shí)間后自動切斷油路,導(dǎo)彈失去動力掉下去,自動停入擬定的“泊位”——可能是某座倫敦建筑的屋頂。
當(dāng)然,這種離線式定位技術(shù)比較菜,有時(shí)候飛離目標(biāo)二三十公里最終轟掉一個(gè)小山包,山包上正吃草的英格蘭薩福克羊也沒理解到為什么吃個(gè)草都能被五雷轟頂。
支線任務(wù)做完,我們現(xiàn)在回到主線上面來。
自動泊車技術(shù)分為兩大類,定義并不相同:
自動泊車系統(tǒng)(APS,Automated Parking System)
APS是一種自動泊車的空間結(jié)構(gòu),利用自動升降機(jī)將車輛塞進(jìn)狹窄的泊車位,大眾就比較喜歡用這種結(jié)構(gòu)來置放新生產(chǎn)出來的商品車。
在廣州遠(yuǎn)洋大廈就有一套很老的APS,小時(shí)候看著老爸把車子開進(jìn)一個(gè)泊位之后,下車離場,工作人員按動開始按鈕,下部轉(zhuǎn)盤就會旋轉(zhuǎn)90°之后,再用傳輸帶和升降機(jī)塞到地庫泊位中。取車時(shí),反而行之即可。
泊車輔助系統(tǒng)(PAS,Parking Assist System)
自動泊車輔助(APA,Auto Parking Assist)
遠(yuǎn)程遙控泊車(RPA,Remote Parking Asist)
自動代客泊車(AVP,Automated Valet Parking)
以上幾種都是汽車自帶的自動泊車系統(tǒng),車輛通過視覺與位置傳感器識別車位、計(jì)算路線,再通過PAS/APA/RPA/AVP完成泊車入位工作。
目前業(yè)界總把APS和以上四個(gè)混淆,算不上錯(cuò)誤,只是概念分割不清。因此筆者寫一個(gè)前提:下文我們聊的自動泊車技術(shù)均指的是PAS/APA/RPA/AVP(車載的泊車輔助系統(tǒng)),而非APS(供車輛使用的空間)。
其中,我們最常用到的APA也分F-APA全自動泊車輔助和Semi-APA半自動泊車輔助。
下面我們針對自動泊車技術(shù)的幾樣核心技術(shù)進(jìn)行探討:
位置傳感器的作用是“讓系統(tǒng)知道車子在環(huán)境中的什么位置”,目前最常用的位置傳感器是“超聲波雷達(dá)”,聽起來很牛,其實(shí)就是倒車?yán)走_(dá)而已,去途虎300多塊能裝前后8個(gè)的……
因?yàn)檫@種小雷達(dá)的工作頻率高于20kHz(人耳聽覺上限),準(zhǔn)確來說是40kHz、48kHz、58kHz三選一,所以人耳是聽不到它們工作的,滴滴滴那個(gè)是倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的蜂鳴器而已。
開過大型豪華車的朋友應(yīng)該會發(fā)現(xiàn),車子不止前后有雷達(dá),兩側(cè)也有。你沒感受錯(cuò),前后的UPA倒車?yán)走_(dá)的工作范圍在0.15-2.5m之間(下圖白色),兩側(cè)的APA雷達(dá)則在0.3-5.0m(下圖藍(lán)色)之間,這兩種雷達(dá)在自動泊車系統(tǒng)中都是主要功臣。
視覺傳感器就是攝像頭,以前我們有車載的后視攝像頭,現(xiàn)在有很多車都裝載了全景攝像頭,與自動駕駛相關(guān)度最高的前置高清視攝像頭則分為單目、雙目、三目,目數(shù)越大就能覆蓋越多的焦段。
在自動泊車領(lǐng)域,單靠視覺方案是可以實(shí)現(xiàn)的,問題是攝像頭在惡劣天氣和低亮度環(huán)境中工作就很容易拉胯,必須配合超聲波雷達(dá)/毫米波雷達(dá)才能精準(zhǔn)定位。
寶馬X5(G05)上就試過“即時(shí)定位與地圖構(gòu)建”技術(shù)(SLAM,Simultaneous Localization And Mapping)的基礎(chǔ)版本,用起來很方便。
哈弗H6都裝備了SLAM原路返回功能(循跡倒車輔助),當(dāng)駕駛者錯(cuò)誤駛?cè)胍粭l狹窄道路無法動彈時(shí),一鍵即可原路返回,其中寶馬的原路返回可以執(zhí)行50m。
奔馳S級也有類似的配置。AVP還分“提前學(xué)習(xí)”和“當(dāng)場學(xué)習(xí)”兩種,前者需要經(jīng)過SLAM系統(tǒng)訓(xùn)練之后(之前到過這進(jìn)行地圖建模了)才能用,后者只需駕駛員開到停車場就可以離席,車子自己找車位泊入,從SAE分級來看屬于L4(法規(guī)是否允許那是另一回事)。