自动泊车功能评价方法及其测试系统方案设计文献综述
2020-04-15 09:40:30
由于城市汽车保有量的快速增长和停车泊位建设滞后,停车难的问题日益突出。停车位的紧张直接导致了泊车环境的复杂性,在泊车过程中容易发生轻微碰撞及剐蹭事故。为解决城市泊车入位困难的问题,自动泊车系统逐渐深受各大汽车厂商、国内外科研和工程技术人员的关注。
近年来,随着人工智能和传感技术的快速发展,智能驾驶成为了研究热点,其中易于产品化的技术-自动泊车系统已经被各大厂商量产推出,但市场反响一般,如何评判自动泊车系统的“优劣”成为了摆在面前的难题。
基于对自动泊车系统的认知,给出可靠的定性或定量的评价指标以及设计出评价测试系统,评价和测试自动泊车系统,不仅能帮助消费者逐步打消新技术体验顾虑,也将进一步促进该系统的可持续健康发展,提升该系统的市场装备率。因此对自动泊车系统的功能评价及测试方法的研究就显得非常必要。
自动泊车系统主要包含两项关键技术,一项是停车位识别技术,另一项是路径跟踪控制技术。
在停车位识别技术方面,,学者Ma S等人[19]利用机器视觉和模式识别技术引入到智能识别一个垂直停车的情况下,实现对泊车场景的识别。上海交通大学史晓磊[14]设计了激光雷达的自动泊车感知架构,利用激光雷达的高精度实现停车位的精确检测。同济大学李晏等人[23]用四个安装在样车前后左右位置的鱼眼摄像头进行检测,并识别出可行的泊车位。西安电子科技大学李磊[24]利用计算机视觉技术识别地面停车位标记线来完成停车位的检测和识别,能够在复杂场景下更加准确、安全、快捷实现停车位的检测和识别。
在泊车路径跟踪控制技术方面,Fruchard等[21]采用滑模控制方法,对轮式机器人进行路径跟踪控制,但是其控制律要求机器人速度不能为0,实际应用效果性差。T Tashiro[22]将MPC模型预测控制器运用在泊车轨迹跟随上,但是只能应用与垂直泊车切方向不能改变的情形。湖南大学的李红[25]提出了结合定点跟踪的非时间参考路径跟踪控制策略,降低了控制器对速度的控制要求,提高了泊车成功率。吉林大学的雷典[15]提出了基于预瞄偏差的PID轨迹跟随方向控制模型,并采用遗传算法对PID的参数进行优化。
APS最早在1992年由大众在其概念车IRVWFuturas上搭载,该车型在行李箱中安装了如同个人电脑大小般的计算机来控制整个APS,由于成本较高,后来并没有将该系统量产。2003年,丰田开始在普锐斯上提供选装 APS功能; 2005年,雪铁龙开发出 City Park系统,可以完成侧方停车、正面停车、倒车停车等几个动作;2006年,英国版普锐斯加装APS功能约为700美元。随着该技术成本的降低和技术水平的进一步提升,现在已经有大众、宝马、奔驰等多个企业的车型装备了该系统,部分车型实现了全自动泊车。日系品牌方面,在凯美瑞、锐志、奇骏等产品的高配车型上搭载了APS。
对于国内产品而言,APS 从高档轿车搭载逐渐扩展到了向中档轿车搭载,10万~15万元的紧凑型轿车的高配版已经开始搭载APS,如科鲁兹、福克斯等。近年来,国内出现了诸多造车新势力进军智能驾驶领域,其中的小鹏汽车[4]的自动泊车功能不仅实现垂直泊车,还能侧边泊车、斜位泊车,无论是否停车场是否有停车线,地下停车场是否有GPS信号,都能够解决接近80%的场景,能够自动停进去,国内在APS方面有了巨大的进步。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}1.基本内容与目标
1.1基本内容