2019第四屆ADAS與自動駕駛論壇于3月21-22日在上海召開,論壇由CCIA智能網聯專委會與佐思產研主辦,地平線、縱目科技、中科慧眼、中電昆辰、富蘭光學、創景科技等單位支持。
博世底盤控制系統中國區駕駛員輔助系統產品經理雷鑫在論壇上發表了題為“泊車,從單傳感器到數據融合”的演講。以下是演講全文。
博世在自動駕駛領域早已廣泛布局,將整個自動駕駛領域分為三個世界:低速封閉區域的紫色世界、高速公路的藍色世界以及城市交通的綠色世界。下面探討紫色世界里高度自動泊車。
博世在自動泊車的道路上也是一步一步實現的,從用超聲波傳感器做后方倒車雷達,倒車時的警告開始,隨后上升到用12個超聲波傳感器加1個泊車控制器,由泊車系統控制方向盤規劃泊車路徑,實現L1的半自動泊車。
再往后發展,同樣是采用12個超聲波傳感器加1個全自動泊車的控制器,泊車系統可以控制轉向規劃泊車路徑、控制油門剎車和換擋,實現了全自動泊車輔助。這個時候,需要駕駛員在車內,并對泊車過程進行監控。
進一步的,通過超聲波傳感器和近距離環視攝像頭做深度數據融合,可以實現人在車外的遙控泊車輔助,應用場景更為豐富。
之后是家庭區域泊車。家庭區域泊車是固定的點對點泊車,第一次駕駛員對車輛進行“訓練”,車輛進行自學習。在以后需要進行頻繁泊車的時候,車輛可以沿著自學習的路徑進行自動泊車。這個時候,我們需要更多的傳感器進行深度數據融合,除了超聲波傳感器和近距離環視攝像頭,我們還加入了毫米波雷達。以上部分是L2級的泊車。
再往上是L3的泊車,高度自動泊車,包括遙控泊車引導,家庭區域泊車引導以及自動代客泊車。從駕駛的應用場景上和前面是比較類似的,但是整個泊車過程不需要駕駛員的監控,在泊車策略方面更像人類操作,同時跟周圍環境也有更多的交互。除了近距離的超聲波和環視系統以外,也將引入更多的傳感器比如毫米波雷達,前視的單目或者雙目攝像頭進行深度數據融合。
整個泊車的演進之路,從泊車警告,到泊車輔助,再到完全自動泊車;從需要駕駛員監控到不需要駕駛員監控;從單傳感器到多傳感器融合。泊車的高度自動化過程,也帶來了持續不斷的客戶便利。
全自動泊車輔助的時候,只通過超聲波傳感器來實現,車輛的行駛距離大概是是10米左右,系統可以探測有效的停車位,實現平行泊車、垂直泊車、斜方位泊車。對于全自動泊車輔助,需要駕駛員在車內對車輛進行監控。
到遙控泊車輔助以后,駕駛員可以在車外,但是要靠近車輛,對車輛進行全面的監控。
發展到家庭區域泊車輔助以后,所需要的傳感器數量增加了,而且整個車輛自主行使的距離變遠了,車輛可以自學習路徑,進行自動泊車,但是仍需要駕駛員對車輛進行監控,不能離開車。
進一步到高度自動泊車,如全自動泊車引導、遙控泊車引導、家庭區域泊車引導后,泊車有了質的變化,不需要駕駛員對車輛進行監控了,駕駛員可以離開車輛,但是有可能需要返回。
再到代客泊車,第一代是通過互聯+基礎設施實現的。車輛自動行駛的距離更長了,到100米以上。它是在限定區域內的自動駕駛方案,基礎設施提供行車路徑和目標車位。對駕駛員而言,車輛不需要監控,駕駛員可以離開車輛。
最后到L5自主泊車,我們稱其為城市引導,是城市區域內的低速無人駕駛,車輛可以智能搜尋有效停車位,自動進行停車和取車的服務。車輛不需要被監控,駕駛員可以離開車輛。
2018年博世已經成功量產了達到L2級全自動泊車輔助,通過12個超聲波傳感器和1個泊車控制器,系統可以識別有效停車位,可以自動控制轉向、剎車和換擋。
2020年博世會量產遙控泊車輔助,通過第六代超聲波傳感器和第二代攝像頭做深度的數據融合,豐富泊車應用場景。
接下來博世會推出家庭區域泊車輔助。家庭區域泊車輔助是從一個定點A到定點B的泊車,第一步需要駕駛員培訓車輛,告訴它怎么走,車輛進行自主學習。第二步車輛根據學習到的泊車路徑,自動進行泊車。它的應用場景是那種需要頻繁泊車的場景。
未來泊車會是什么樣子呢?
是并行的兩條路。
一條是通過車身智能傳感器,實現從L2級的全自動泊車輔助、遙控泊車輔助、家庭區域泊車輔助到L3的高度自動泊車,如:全自動泊車引導,遙控泊車引導,以及家庭區域泊車引導。
另一條是通過互聯以及云數據服務,實現云端社區泊車、主動停車場管理,以及第一代全自動代客泊車。
這兩條路最終會交匯到城市泊車引導:車輛自動搜尋有效停車位,自動進行泊車,自動進行車輛的提取。而城市泊車引導,是城市自動駕駛不可缺少的一部分。
支持泊車自動化過程中最基本的產品便是能夠進行近距離探測的傳感器。
博世第六代超聲波傳感器,探測范圍大大提升。最大探測距離可達5.5m, 最小探測距離可達0.15m,最近可探測到的物體的距離是0.03m。除此之外,功能安全也得到很大的提升。第六代超聲波傳感器的探頭和ECU的功能安全等級都可以達到ASIL B,而且,通過傳感器本身的硬件阻抗可自檢傳感器是否處于“失聰”狀態。在超聲波傳感器探測原理上,通過采用線性頻率信號編碼和自適應閾值的技術,極大的提高了超聲波探測的正確觸發率,最大可能的降低了誤觸發和漏報。
另一個進行近距離探測的傳感器是近距離攝像頭。博世第二代近距離攝像頭的像素可高達200萬,水平視場角可到190°,功能安全可達ASIL B。在探測性能方面,可探測車道線,進行3D場景的重建。此外,博世第二代環視系統可以與超聲波傳感器進行深度數據融合,能夠支持更高級的泊車功能。
將最好的超聲波傳感器和最好的近距離攝像頭進行數據融合后,可以極大的提升探測性能和魯棒性,能夠進行更好更可靠的探測。具體體現在:
可以更可靠和更準確的探測泊車區域
可以更準確的進行物體的探測
擴展泊車使用場景,支持車位線泊車,基本涵蓋了現在泊車的所有場景
可以進行自由空間的探測,支持更高級的一些泊車功能,例如家庭區域泊車
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原文標題:博世雷鑫:泊車,從單傳感器到數據融合
文章出處:【微信號:zuosiqiche,微信公眾號:佐思汽車研究】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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