浅谈自主泊车系统的未来发展与挑战

谈起目前的自动驾驶技术，民众们最为熟悉的一定是已经走入寻常百姓家的辅助驾驶功能。对比起L4甚至更高级别的自动驾驶，司机们更相信将方向盘能时刻掌握在自己手中，如果有突发情况可以及时地进行接管。而目前消费者已经能体验到的辅助驾驶功能之中，自主泊车绝对是技术难度最高，也最为实用的功能之一。想象一下，刚拿到驾照的新手司机，在狭窄的停车场里完成倒车入库的场面，往往需要另一个同行者在旁边帮忙指挥，同时也小心翼翼生怕剐蹭。而自主泊车技术的落地，将解决这一困扰新手司机许多年的难题，让泊车不再痛苦，更加地方便。本文就带领读者了解目前最为火热的辅助驾驶功能——自主泊车。

何为自主泊车

自主泊车系统简称APS，它是英文Automated Parking System的缩写。搭载有自动泊车功能的汽车可以不需要人工干预，通过车载传感器、处理器和控制系统的帮助就可以实现自动识别车位，并自动完成泊车入位的过程。

使用自主泊车的功能时，驾驶员可以在指定下客点下车，通过手机APP下达泊车指令，车辆在接收到指令后可自动行驶到停车场的停车位，不需要用户操纵与监控。也可以通过手机APP下达取车指令，车辆在接收到指令后可以从停车位自动行驶到指定上客点。车辆自动行驶过程中依然能遵守道路交通规则，或停车场运营方所制定的场内交通规则。一般来说，自主泊车主要包含寻位、泊车和唤车3部分内容。

自主泊车的发展历程

自动泊车系统最早可以追溯到1992年，大众在其IRVW（Integrated Research Volkswagen）Futura概念车上采用了自动泊车技术。IRVW是一款具有全自动泊车功能的汽车，驾驶员可以下车观看汽车自动泊车的全过程。行李箱中安装了如同个人电脑大小的计算机来控制整个自动泊车系统。大众当时估计这一功能会使汽车售价提高约3000美元，所以后来并没有将这套系统投入生产。

自动泊车功能真正实现商用化，是2003年丰田在日式普锐斯混合动力汽车上提供了可选的自动泊车功能，三年后，英国驾驶员花上700美元就可以在他们的普锐斯上增加自动泊车功能了。

2004年，瑞典Linkopeng大学的一群学生与沃尔沃（Volvo）合作开发了一个名为Evolve的项目。Evolve汽车可以自动顺列式驻车。这群学生在沃尔沃S60上装上感应器，并在行李箱里装上用来控制方向盘和加速及刹车踏板的计算机。西门子VDO正在开发一种名为ParkMate的独立驾驶员辅助系统，该系统可以帮助驾驶员找到车位并停好车。

而如今，已有多款高端车型都配备了自主泊车功能，大多为选配系统。国产车中最为知名的属小鹏的自主泊车系统，一经推出便颇受消费者好评，在未来也将是引领汽车智能化的关键技术之一。

自主泊车技术细节

自动泊车系统由多组传感器组成，比如遍布车身的雷达、摄像头等等，在采集好图像、距离等相关数据后，数据会传输给处理器，处理器将采集到的数据分析处理，形成自动泊车策略再将其转换成信号，控制系统接受到信号后依据指令控制汽车做出诸如转向、倒车和制动等动作，直至泊车过程完成。

自动泊车过程一般可以分为三个部分：车位探测、路径规划和路径追踪。

第一步车位探测的过程中，需要车辆保持低速，这个时候车身两侧的超声波雷达开始工作，连续扫描车位两侧的泊车空间。当扫描到的车位间距足够车辆进行停泊时，则探寻结束。

在确定了需要停泊的车位后，第二步就需要从当前位置向车位进行路径规划。这一步是自主泊车中最为重要也是最困难的一步。这一步的难度在于首先需要知道停车位的精确位置以及朝向，再通过相应的规划算法生成行驶路径，生成过程中需要考虑静态障碍物的避障动作，也需要考虑车辆的动力学约束，保障自主泊车的安全性与舒适性。在车辆进行泊车的过程中，也得对动态障碍物进行响应，低速短距预测障碍物的未来行驶轨迹，并提前规划好路线速度进行避让，这也是路径规划中必不可少的功能。

最后生成轨迹之后，便是进行路径跟踪。一个好的跟踪算法能够在定位有一定误差，执行器执行不到位时，时刻进行反馈调节，来保障最终实际行驶路径的安全性。

可以说，自主泊车技术要求车辆拥有足够智能的感知及决策规划系统，可以实现L3，甚至L4级别的自动驾驶功能。同时，也需要让停车场有高精度地图覆盖或自主建图功能，从而让车辆可以停泊到位。这也是代表了当前量产辅助驾驶功能的最高水平。

自主泊车系统的未来发展与挑战

随着汽车技术的不断提升，自动泊车系统将朝着自主泊车的技术突破和演进。自主泊车又被称为代客泊车或一键泊车，驾驶员可以在指定地点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自动驾驶级别中的L3级。

但现阶段，自主泊车系统在功能上依然并未完善，由于对感知硬件和决策软件的高要求，在技术实现上依旧有很长一段路要走。同时由于多数停车场的高精地图覆盖不全，也使得目前的泊车只停留在最后一小段短距离的倒车动作上，这也一定程度上极大限制了该功能的作用。

在未来，自主泊车将作为与消费者接触频次最高的一项技术被大家使用，如在用车前通过点击手机可以让车辆提前到达预定位置，在到达目的地后，可以通过点按手机让车辆自动停到车位。自主泊车，将会在自动驾驶普及之前被大家普遍使用，真正解决驾驶员停车难的问题。

编辑：黄飞