車輛碰撞預防輔助系統增強版介紹

◆文/福建 邱躍龍

車輛碰撞預防輔助系統增強版介紹

◆文/福建 邱躍龍

本文以奔馳S級(222車型)為例，介紹車輛碰撞預防輔助系統增強版的功能。車輛碰撞預防輔助系統增強版可持續檢查與前車的安全車距，并向駕駛員發出視覺和聲訊警告,提示可能與其他車輛發生的碰撞(例如追尾)，在即將發生碰撞的情況下,該系統給予駕駛員有效的制動力支持，甚至在駕駛員未能及時作出反應時自動啟動部分制動,從而大大降低事故風險。車輛碰撞預防輔助系統增強版在車速7～250km/h范圍之間啟用(圖1)。

圖1 車輛碰撞預防輔助系統增強版工作示意圖

一、系統組成

1.車輛碰撞預防輔助系統增強版的控制單元(A90)：位于散熱器中間(圖2)，集成了雷達傳感器和控制單元，雷達傳感器基于25GHz脈沖多普勒原理工作，用于獨立測量車距和車速，探測范圍為 0～80m, 探測角度為 30°±8°。控制單元接收讀取傳感器及其他控制單元傳來的信息，綜合評估碰撞風險等級，然后輸出視覺和聲訊警告信息的請求，必要時啟用預防性安全系統。

圖2 車輛碰撞預防輔助系統增強版控制單元的位置

2.橫擺率,橫向和縱向加速度傳感器(B24/15)：位于車輛左側腳部位置中(圖3)，測量車輪沿縱軸方向的轉動速度，其信號由電控車輛穩定行駛系統(ESP)控制單元(N30/4)通過CAN總線讀取。

圖3 橫擺率傳感器的位置

3.電控車輛穩定行駛系統控制單元(ESP，N30/4)：位于發動機艙中制動助力器(A7/7)的左側(圖4),其接收來自A90的制動請求并促動牽引系統液壓單元(A7/3)實施制動，使車輛減速甚至完全靜止，以避免出現碰撞或減輕碰撞損失。

圖4 電控車輛穩定行駛系統控制單元的位置

4.儀表：將碰撞預防輔助系統傳輸過來可能存在碰撞的提示信息顯示在多功能顯示屏上，并發出提示音，以提醒駕駛員。車輛碰撞預防輔助系統增強版部件位置如圖5所示。

圖5 碰撞預防輔助系統增強版部件位置圖

二、功能介紹

碰撞預防輔助系統增強版對駕駛員的輔助分為兩個階段。

1.距離警告階段：A90計算與前車之間的距離和可能發生碰撞之前的時間，并區分兩種車距警告。并且駕駛員無法主動對這些警告輸出進行確認，只有在狀況解除之后，警告才會取消。

(1)靜態車距警告：在交通暢通的情況下,如果本車與前車之間的車距使行駛所需時間小于0.8s,且這種危險的車距保持3s以上(例如車速為100km/h，車距約為22.2m時)，僅通過視覺方式輸出靜態車距警告。

(2)碰撞臨界車距警告：如果雷達傳感器探測范圍內的障礙物被歸類為存在事故危險 (將在2.6s內發生碰撞)的障礙物，通過視覺和聲訊方式輸出碰撞臨界車距警告。

2.制動系統干預階段：該過程又根據駕駛員對警告信息的反應分為兩種情況。

(1)制動輔助系統的功能順序：如果駕駛員通過緊急制動操作對距離警告做出反應，則制動系統為其提供輔助，以便充分利用與障礙物之間的制動距離。如果碰撞不可避免，則除了制動系統會進行干預外，還會采取駕駛員及乘客保護措施。

(2)自動部分制動的功能順序：如果駕駛員在存在事故危險的情況下未對警告做出反應，則A90會啟用自動部分制動功能，向ESP控制單元傳遞所需的制動扭矩請求 (最大減速度約為6m/s2)；此外，還向ME控制單元傳遞減小發動機扭矩請求。在該過程中，A90同時考慮以下變量：與車輛或障礙物的相對速度；與車輛或障礙物之間的距離。

三、系統原理

整個車輛碰撞預防輔助系統可通過圖6來加深理解：CAN總線具有雙向性,既能傳輸又能接收信息；N73作為中央網關構成了Flex ray與CAN B的數據接口，不同CAN網絡之間的通信需要借助N73來完成，即N73確定信號優先權和轉換為CAN信號類型；箭頭指向代表信號的傳輸方向或控制方向，如A90綜合評估自身傳感器及網絡中傳來的信號進行分析，以計算出可能的碰撞風險值，然后A90將制動干預請求通過Flex E傳輸給N30/4，由N30/4觸動A7/3實施相應的制動。

圖6 車輛碰撞預防輔助系統增強版功能原理圖