在地下停车场总感觉闷呼吸不过来(明明是个老司机)
在地下停车场总感觉闷呼吸不过来(明明是个老司机)心里旋转测试丨echidneofthesnakes.blogspot.hk除了要同时处理好多个任务,空间想象能力对于停车成功还起到了决定性的作用。没有倒车影像的情况下,车身后的一大片区域都是看不见的,需要我们从不同的视角来想象出车如何进入停车位。谁不想要一辆可以解放双手的车丨GIPHY的确,我们的大脑是全身的中控室。在Nature上的一个研究发现,大脑中的丘脑网状核(TRN)能够控制我们的身体进行多任务处理。但是,TRN区域就像是一个“任务管理器”,它只能自动切换大脑的关注重点,让我们的大脑在每一刻都对最重要的感官刺激作出回应[1]。当我们在停车时,就是一个眼睛、耳朵和四肢配合的多任务处理情景,大脑收集到所有的信息进行分析后,再给身体下发指令。但其实,每一个任务都对其他的任务都是一种干扰。假如这时候手机响了、车里小伙伴一直跟你聊天、车内音响声音开太大……又会给停车增添一级难度。
每年夏天,可以说是万千准大学生们的“至暗时刻”。刚从高考考场解脱又马上要投身驾校,从打方向盘开始,与开车结下“死磕”之缘。
对于新手来说,明明平时学得好好的,但一上科目二的考场,按照后视镜里和车身上的定点法则、停下来空打几圈方向盘、再微微抬起离合踏板……精准控制每一个流程,一套操作猛如虎下来,却还是败给了侧方位和倒库这两大停车场景。就算有幸拿到了驾照,但到了真正的停车场里,停车更是全靠感觉,似乎总有一种神秘力量在控制自己要多倒几次。
“骚操作的停车”丨GIPHY
停车的时候,我们的脑子在干啥?很多人会觉得,我老是停不好车,是不是脑子没在转啊?其实,从坐进驾驶室的那一刻,你就必须要明白,大脑已经很努力了!
谁不想要一辆可以解放双手的车丨GIPHY
的确,我们的大脑是全身的中控室。在Nature上的一个研究发现,大脑中的丘脑网状核(TRN)能够控制我们的身体进行多任务处理。但是,TRN区域就像是一个“任务管理器”,它只能自动切换大脑的关注重点,让我们的大脑在每一刻都对最重要的感官刺激作出回应[1]。
当我们在停车时,就是一个眼睛、耳朵和四肢配合的多任务处理情景,大脑收集到所有的信息进行分析后,再给身体下发指令。但其实,每一个任务都对其他的任务都是一种干扰。假如这时候手机响了、车里小伙伴一直跟你聊天、车内音响声音开太大……又会给停车增添一级难度。
除了要同时处理好多个任务,空间想象能力对于停车成功还起到了决定性的作用。没有倒车影像的情况下,车身后的一大片区域都是看不见的,需要我们从不同的视角来想象出车如何进入停车位。
心里旋转测试丨echidneofthesnakes.blogspot.hk
既然这么难停,让车自己停呢?熟能生巧说起来容易,但现实可能并不这么简单。从新司机慢慢发展成老司机,可能就是若干年。也可能打方向盘手都打出关节炎了,停车还是磕磕绊绊的。诶,既然车都有自动驾驶技术了,不如让车自己停进车位?
giphy
其实自动泊车技术的雏型很早就出现了,只不过还是一种被动式的泊车辅助系统——车身的倒车雷达会进行前后防撞预警,同时中控大屏会投射出后方影像。
泊车辅助系统的架构 :传感器是眼睛,预警控制器是大脑,后续的控制、显示等是汽车的手和脚
今天很多车还是在用这种系统,大大减轻了驾驶员观察想象周边环境的压力,但方向盘和加速减速还是得自己控制。
可视区域只供辅助丨搜狐
之后又有了半自动泊车系统,提升最大的点在于,泊车系统终于可以自己控制转向了!但档位切换、刹车、油门还是要人为介入,这依然不是我等“偷懒型”司机想要的。
半自动泊车系统架构 :传感器是眼睛,预警控制器是大脑,后续的控制、显示、转向助力等是汽车的手和脚,相
别慌,有了半自动,那全自动还会远吗?目前依赖超声波传感器和依赖超声波 视觉融合的两种全自动泊车系统(APS)都已经被研发了出来,在一些高配版的车型上进行了搭载。
全自动泊车主要依靠更加丰富的传感器系统来采集数据、中央控制系统进行计算分析、再通过执行系统来协调转向和发动机,最终实现完全不用驾驶员来操作介入,汽车自行控制方向与速度的泊车。
基于超声波 视觉的全自动泊车系统架构:这里的功能就多了,复杂的控制器和制动系统,让车的“手脚”更加灵
看起来,全自动泊车系统已经足够聪明了对吧?但真实情况下,车辆却还是表现出一副不太聪明的样子。
首先,车位识别时对所需车位的长度或宽度有最小要求。有时候明明目测可以停,但因为不满足停车距离,车却“不敢”停,最后还得人亲自上手。
其次,由于车辆传感器的布局和精度不同,如果遇到树叶、积水或冰雪盖住路沿或车道线,传感器可能很难识别出来。
最后,就是车机系统的路径规划与过程控制难题。如果车机反应速度太慢或者车身控制方向不够灵活,就会上演占用道路、反复入位的尴尬场面。
所以你看,自动泊车系统还有机会吗?
眼疾手快加大脑,更高级的自动泊车人总是停不好车,可以通过反复多次的练习来改进准确度,提升眼耳、手脚和大脑的配合程度。那么,如果要想给自动泊车创造逆风翻盘的机会,也要从这些“基本盘”入手。
广汽新能源就针对这几个关键点,使埃安V实现了炫酷的一键遥控泊车功能,不仅可以实现水平、垂直、坡道、斜列等全场景的智能泊车,其可召唤功能还支持6米范围内遥控泊车,人在车外就能打出一套“泊车combo”。这样大的提升,得益于一套由“双融合感知系统 顶级双制动系统 双重驻车系统”组成的三大双重冗余技术,保证了自动泊车的安全、准确,而这也是同级领先的技术。[2]
- 眼睛:博世新一代感知硬件系统(12个超声波传感器 4个高清全景摄像头),可以通过模拟2D、3D全景功能实现复杂情况智能泊车。
- 手脚:顶级双制动系统(ESP 9.3 iBooster) 双重驻车系统(电子手刹 P挡锁),保证灵敏、精准和安全。
- 大脑:高性能的处理器(MCU SoC),有内置的功能安全模块,双核设计, 更大的内存空间和更高的运算主频。
而埃安V的一键遥控泊车的操作也十分简便,只需要在手机上滑动滑块,就可以在车辆自动泊车的过程中随时可停,你可别小看这个小滑块,如果遇到突发状况,我们身在车外也依然可以及时制动,在人工智能和人为把控双保险机制下,让泊车这件事更加万无一失!
手机操控一键泊车展示
当然只看这些硬件条件,就像实验室出来的理论结果,并不能证明实力。所以我们这一次,基于生活中非常苛刻的停车环境,给埃安V带来了三大“史上最严苛魔鬼泊车挑战”,它能顺利完成吗?
第一个挑战:考验的是埃安V的泊车应变处理能力
众所周知,日常停车场景可是千奇百怪的,各种神奇的车位只能你想不到,这可和工程师们想象的理想车位大相径庭,想要自动泊车系统真正实用起来,如果只是直进直出,或者转向卡顿,那么依旧是纸上谈兵。现实生活中它必须更加灵活多变,适应不同环境,这些埃安V都能做得到吗?别急,我们让埃安V发动全身之力,利用车辙印画出了一幅涂鸦。
通过遥控泊车系统作画,最重要的是车辆需具备多方向、多场景的泊入功能,以便去完成复杂的涂鸦。在 MCU的指挥下,埃安V车身传感器、转向和动力系统被统一调动起来。这得益于先进的算法支持,埃安V共可以在”左、前、右×泊入、泊出“6个方向实现泊进泊出,这也预示着即使再刁钻的车位,凭借全场景泊车能力,埃安V都能轻松泊入。
埃安V 6个方向上的移动轨迹
埃安 V 画出的车辙印迹自然更加丰富,也让涂鸦艺术家有很好的发挥空间,一副精彩的涂鸦就这样在人类艺术家和埃安 V 的通力协作下完成了!
与艺术家“人车合一”完成作品
第二个挑战:极限距离状态下的自动泊车
随着日常驾驶环境变得越来越复杂,今天我们要想成功找到一个车位,并以最快的速度停进去,连人都很难完成。而我们给埃安V设定的第二个挑战恰恰是:“全球最窄极限刀锋车位泊车”,双侧仅预留了各40cm的空间,还不足一个身位的条件下,两侧还安插了锋利的刀片,惊险至极。[2]
“全球最窄极限刀锋车位泊车”
要知道,当前很多超声波雷达的最近距离只是30厘米。刀锋挑战中这么近的距离,还没有人在车内控制,活动时恰逢一场大雨,难度可以说是前所未有,这就需要让汽车的“眼睛”看得比人更精准。埃安 V搭载了博世第二代环视摄像头,观测距离达到8cm-8m,而博世第六代超声波雷达的观测距离比上一代提高了40%,可观测距离为15cm-5m。在两种感知技术之下,埃安V的一键遥控泊车系统的探测距离锁定在极小范围内,并精准实现物体识别、行人识别,正确识别率达到95%。[2]
不过,看得清楚只是第一步,如何处理信息并合理反馈同样重要。得益于埃安V车机系统的强大计算能力,助力埃安V老司机一样轻松完成40厘米的停车挑战。现场还加大难度,将前后总间距缩小到了30厘米,在这种“极限距离”上驾驶员几乎打不开车门下车,瘦驼老师后来给我们说,当时他在车上真的捏了一把汗。但是结果也是一样完美,埃安V稳稳的停了进去,看来以后应对狭窄车位我们也丝毫不用担心了![2]
稳稳停车入位
停车后无法下车的瘦驼老师
第三个挑战:针对的是积水状态下的停车难题
最近连续暴雨的天气,相信不少人都会遇到停车后积水的现象,为此,本次活动带来了前所未见的“全球首次深度涉水陆地行舟泊车”。[2]
这个挑战,正是模拟日常生活中的积水情况而设立的,水位线被设置到了14cm,在这里多说一句,一般纯电车型的底盘高度都在14cm上下,作为SUV车型埃安V的离地间隙为16cm,别小看这2cm,从上图可以看出,这将大大降低涉水车位的自动泊车难度。
当然,在这一高度下,无论是人眼还有探测系统,依旧很难识别到车位线。不过,埃安V可没把这个当成一个难点,凭借超声波和视觉融合的车位识别技术,即使在没有车位线的积水路面上,埃安V仍然可以丝毫不差的了解路面和障碍物情况。
系统的停车指示辅助
通过上图显示屏可以看到,即使无法识别到车位线,但是系统也准确的给出了停车指示辅助。并且埃安V丝毫没有受到湿滑路面的影响,全程没有出现打滑或者停顿现象,完美完成第三大挑战。
它来了它来了
它乘风破浪的开出来了
而之所以埃安V还有灵活的“手脚”,完全得益于“双融合感知系统 顶级双制动系统 双重驻车系统”组成的同级领先的三大双重冗余技术。例如EPS9.3系统可以让转向操作更灵敏、精准,横竖、斜列都能把车停入位;博世最新的iBooster智能刹车系统,则可以大大缩短制动响应的时间。另外,双驻车系统可以实现业内领先的坡道自动泊车,想想自己坡道起步就溜车的名场面,是不是顿时长舒了一口气?
人脑的生物极限依然存在,同时处理多任务的难题可能只有交给“未来进化”来解决了,但是人却可以带来科技创新。今天,埃安V 通过研发、集成各种行业领先的技术,把自动泊车变得更加智能,这也预示着一个全民自动驾驶普及的全新明天。
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参考文献
[1] Wimmer R. D. Schmitt L. I. Davidson T. J. Nakajima M. Deisseroth K. & Halassa M. M. (2015). Thalamic control of sensory selection in divided attention. Nature 526(7575) 705-709.
[2] 挑战及产品数据来自广汽官方