自動(dòng)駕駛與自動(dòng)泊車

在 SAE (Society of Automotive Engineers 美國汽車工程師學(xué)會(huì)) 的定義中，自動(dòng)駕駛被劃分為 Level 0 到 Level 5 共六個(gè)等級(jí)：

Level 0：無自動(dòng)化? 車輛無自動(dòng)駕駛功能，需要駕駛員完全手動(dòng)駕駛。

Level 1：駕駛輔助? 車輛由駕駛員控制，但具備一些初級(jí)駕駛輔助功能。

Level 2：部分自動(dòng)化? 車輛具備了自動(dòng)駕駛的多項(xiàng)功能，但仍需由駕駛員主導(dǎo)駕駛。

Level 3：有條件自動(dòng)化? 車輛具備自動(dòng)駕駛功能，駕駛員的重要性已經(jīng)降低，但駕駛員仍需時(shí)刻準(zhǔn)備接管車輛控制權(quán)。

Level 4：高度自動(dòng)化? 車輛在大部分場景下都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，駕駛員在大部分場景下無需關(guān)注車輛駕駛情況。

Level 5：完全自動(dòng)化? 車輛在所有場景下都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，駕駛員在所有場景下無需關(guān)注車輛駕駛情況。

在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域中，自動(dòng)泊車因其低速、封閉或半封閉空間、場景相對(duì)固定等因素，成為了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域最容易落地的場景。根據(jù)自動(dòng)化程度的不同，自動(dòng)泊車被劃分為半自動(dòng)泊車、全自動(dòng)泊車、記憶泊車、自主代客泊車四種階段：

半自動(dòng)泊車

Semi-Automatic Parking Assist, S-APA?

對(duì)應(yīng) SAE Level 1，是基于車輛四周布置的超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)車位感知，需要駕駛員實(shí)時(shí)監(jiān)督并控制車速，操作流程復(fù)雜且用戶體驗(yàn)較差。

全自動(dòng)泊車

Full-Automatic Parking Assist, F-APA?

對(duì)應(yīng) SAE Level 2，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛橫向和縱向的自動(dòng)控制，但需要駕駛員對(duì)車輛進(jìn)行持續(xù)監(jiān)督并隨時(shí)準(zhǔn)備接管。全自動(dòng)泊車按照傳感器組成的不同，分為基于超聲波雷達(dá)的全自動(dòng)泊車和升級(jí)版基于超聲波與環(huán)境視覺融合的全自動(dòng)泊車，后者有更強(qiáng)的環(huán)境感知能力，能夠應(yīng)對(duì)更多的停車場景。全自動(dòng)泊車還有一種產(chǎn)品形態(tài)是遙控泊車 ( Remote Parking Assist, RPA )，在 APA 的基礎(chǔ)上增加了遙控部分，允許駕駛員在車外可視范圍內(nèi)使用遙控裝置控制車輛，能夠避免尷尬的停車后打不開車門的場景。

記憶泊車

Home-Zone Parking Pilot, HPP?

對(duì)應(yīng) SAE Level 3，記憶泊車建立在全自動(dòng)泊車基礎(chǔ)之上，結(jié)合 SLAM ( Simultaneous Localization and Mapping, 即時(shí)定位與地圖構(gòu)建 ) 技術(shù)，根據(jù)學(xué)習(xí)駕駛員的下車位置、停車地點(diǎn)、泊車路徑等，建立常用泊車場景的環(huán)境特征地圖，以便之后復(fù)現(xiàn)駕駛員的泊車路線來替代駕駛員完成停車場景最后一段距離的低速駕駛與車輛泊入。

自主代客泊車

Automated Valet Parking, AVP?

對(duì)應(yīng) SAE Level 4，顯著特點(diǎn)是無需駕駛員在車內(nèi)，依靠更精準(zhǔn)的感知、更強(qiáng)大的算力、更先進(jìn)的算法，自主代客泊車可實(shí)現(xiàn)智慧停車場內(nèi)的低速自動(dòng)駕駛、自主避障、智能搜索車位和自主車輛泊入泊出。駕駛員在智慧停車場指定下客點(diǎn)下車后，通過移動(dòng)終端下達(dá)泊車指令，車輛接收到指令后可自動(dòng)行駛到停車位，無需駕駛員的操縱與監(jiān)控；駕駛員通過移動(dòng)終端下達(dá)取車指令，車輛接收到指令后可從停車位自動(dòng)行駛至指定上客點(diǎn)；若多輛車同時(shí)接收到泊車指令，可實(shí)現(xiàn)多車動(dòng)態(tài)的自動(dòng)等待進(jìn)入停車位；車輛自動(dòng)行駛過程中，遵循停車場運(yùn)營方所制定的場內(nèi)交通規(guī)則。

AVP關(guān)鍵技術(shù)

在當(dāng)前 SAE Level 4 其它場景落地還需要很長的時(shí)間，而 AVP 作為當(dāng)前自動(dòng)泊車場景中的天花板，同時(shí)也是目前業(yè)內(nèi)公認(rèn)的將最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的 SAE Level 4 級(jí)別的自動(dòng)駕駛場景，AVP 能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)的代客泊車功能，幫助駕駛員在停車場景中節(jié)省大量時(shí)間。汽車電子巨頭 BOSCH 為我們描繪了自主代客泊車的實(shí)現(xiàn)場景：

從中我們可以看出 AVP 的關(guān)鍵功能：

01

機(jī)車互聯(lián)

手機(jī)與汽車的互聯(lián)，主要包含：車載控制器與網(wǎng)關(guān)，T-BOX ( Telematics BOX, 遠(yuǎn)程信息處理器 ) ，云端后臺(tái)服務(wù)器，手機(jī) App。駕駛員通過手機(jī) App 訪問云端后臺(tái)服務(wù)器，建立與車輛 T-BOX 聯(lián)系，從而激活 AVP 功能，控制車輛開始自主代客泊車模式。

02

尋找車位

車輛進(jìn)入停車場，并自動(dòng)尋找車位，是 AVP 功能的核心。在沒有任何控制的情況下，車輛在停車場內(nèi)自動(dòng)且準(zhǔn)確地尋找到可停的車位，是 AVP 的重點(diǎn)和難點(diǎn)。尋找車位的方案一種讓車輛在停車場內(nèi)邊行駛邊搜索車位，一旦搜索到可用的車位，就泊入車位：另一種是在停車場內(nèi)安裝其它設(shè)備，將可用的車位信息和障礙物等信息發(fā)送給車輛，車輛將結(jié)合這些，規(guī)劃好行駛路徑，直接開到終點(diǎn)。值得一提的是，這種車輛與停車場交互信息的這種方式，可以實(shí)現(xiàn)多車路線規(guī)劃，避免排隊(duì)的情況發(fā)生。

03

泊入車位

車輛到達(dá)規(guī)劃車位后，進(jìn)入自動(dòng)泊車入位狀態(tài)，車輛通過規(guī)劃的泊入路徑自動(dòng)完成車位泊入。

04

召喚車輛

駕駛員通過手機(jī) App 發(fā)出召喚指令，車輛從車位自動(dòng)駛出，行進(jìn)至指定位置，至此 AVP 全過程完成。召喚車輛可以看作是自動(dòng)泊車的相反過程。

UWB概念淺析

UWB ( Ultra-wideband 超寬帶 )，與藍(lán)牙或 Wi-Fi 本質(zhì)上都是無線電波，但 UWB 與其它無線傳輸技術(shù)完全不同，它是一種基于脈沖的無線載波通信技術(shù)，利用納秒級(jí)的非正弦波窄脈沖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其所占的頻譜范圍很寬 ( 3.1 到 10.6 GHz )。相比之下，藍(lán)牙的頻譜范圍只有 2.402 到 2.480 GHz；而 Wi-Fi 只是在 2.4 GHz 和 5 GHz 下分別有一些很窄的頻譜。

與藍(lán)牙和 Wi-Fi 的連續(xù)波信號(hào)不同，UWB 發(fā)射的是脈沖信號(hào)，這使它具備了兩個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢：精準(zhǔn)定位和高安全性。UWB 與當(dāng)前的其它通訊技術(shù)相比其抗干擾能力強(qiáng)、低功率、超大帶寬且理論上成本更低。

如今 UWB 技術(shù)在逐漸覆蓋智慧城市與交通、智能建筑與工業(yè)、智慧零售、智能家居與消費(fèi)等領(lǐng)域，相信在不遠(yuǎn)的將來，UWB 技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。

UWB 在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

UWB 憑借其獨(dú)特優(yōu)勢，很早就受到了汽車工程師們的關(guān)注，當(dāng)前越來越多的汽車廠商開始重視該技術(shù)，UWB 在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用主要有：

遠(yuǎn)程泊車?遙控停車、開關(guān)車門車窗、踢腳開后備箱。

安全驗(yàn)證?防中繼攻擊的無鑰匙進(jìn)入。

機(jī)車互聯(lián)?手機(jī)與汽車互聯(lián)，車內(nèi)資產(chǎn)跟蹤。

車輛聯(lián)網(wǎng)?基礎(chǔ)設(shè)施信標(biāo)、駕駛輔助/微導(dǎo)航、精準(zhǔn)定位、自主充電。

便捷功能?離車自鎖、智能迎賓燈、手機(jī)尋車。

當(dāng)前 UWB 在車輛上的應(yīng)用，主要是 PEPS ( Passive Entry & Passive Start 無鑰匙進(jìn)入無鑰匙啟動(dòng)，詳情參考PEPS的前世今生與未來 )，基于 UWB 精準(zhǔn)定位的智能迎賓模式，以及將 UWB 作為雷達(dá)應(yīng)用的尾門踢腳傳感器。而更有想象空間的其實(shí)是基于 UWB 厘米級(jí)精準(zhǔn)定位特性的 AVP 自主代客泊車。

UWB 技術(shù)為 AVP 賦能

CCC ( Car Connectivity Consortium ) 是一個(gè)全球范圍內(nèi)致力于智能手機(jī)與汽車連接的跨行業(yè)科技聯(lián)盟。

Fira ( Fine ranging consortium ) 是一個(gè)致力于利用 UWB 技術(shù)安全精細(xì)測距和定位功能提升用戶體驗(yàn)的科技聯(lián)盟。

目前幾乎所有主流的手機(jī)廠和汽車廠都加入了 CCC 聯(lián)盟和 FiRa 聯(lián)盟，而這兩個(gè)聯(lián)盟的主要目的就是讓車和手機(jī)之間能夠通過 UWB 實(shí)現(xiàn)連接。也就是說，今后這些聯(lián)盟成員的手機(jī)和汽車基本都會(huì)內(nèi)置 UWB 模塊。有了 UWB 模塊，除了讓手機(jī)和車輛可以相互感知位置外，還可以通過給停車場加裝 UWB 模塊，來實(shí)現(xiàn)停車場感知車輛位置。這就為 AVP 的實(shí)現(xiàn)打好了基礎(chǔ)，這也是為什么目前業(yè)內(nèi)將自動(dòng)泊車場景中的天花板 AVP 公認(rèn)為將最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的 SAE Level 4 級(jí)別的自動(dòng)駕駛場景的原因。

AVP 技術(shù)路線主要分為改車派和停車場派，改車派通過增加車輛傳感器來提升車輛自身的感知能力；停車場派則是通過對(duì)停車環(huán)境的改造，來實(shí)現(xiàn)不同車型的自主泊車。

UWB 室內(nèi)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位技術(shù)在停車場派 AVP 中變得不可或缺，首先車輛使用 UWB 來實(shí)現(xiàn) PEPS 變成了業(yè)內(nèi)共識(shí)，其次使用 UWB 技術(shù)來實(shí)現(xiàn) AVP 可以復(fù)用車輛 PEPS 的 UWB 模塊，這使得汽車廠無需增加過多的額外成本，只需運(yùn)營方在停車場基礎(chǔ)設(shè)施中加裝 UWB 模塊就可實(shí)現(xiàn)。汽車廠通常在前大燈和尾燈共放置 4 個(gè) UWB PEPS 模塊，在車頂放置 1 個(gè) UWB 模塊，車頂?shù)?UWB 模塊既可以接收車內(nèi)的 UWB 信號(hào)，也可以接收車外的 UWB 信號(hào)。利用車頂?shù)?UWB 模塊接收停車場內(nèi) UWB 基站的高精度定位信號(hào)，以此來增加車輛執(zhí)行 AVP 時(shí)的高精度定位能力。

信馳達(dá)致力于基于 UWB 的 PEPS/AVP 方案提供

作為深圳老牌無線物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，信馳達(dá)致力于為客戶提供基于 UWB 的無鑰匙進(jìn)入無鑰匙啟動(dòng)方案，以及基于 UWB 的自主代客泊車方案，歡迎各大車廠咨詢合作。

審核編輯 ：李倩