奧迪e-tron純電動汽車的駕駛輔助系統

◆文/山東 劉春暉

一、駕駛輔助系統

1.車道引導和車道偏離警告的新顯示

奧迪e-tron是滿足第2代縱置模塊化平臺(MLB)的奧迪車型，因此車道引導和車道偏離警告的系統狀態和警告的顯示是標準式的。當車道引導激活時，組合儀表上的駕駛員輔助顯示屏上顯示的是綠色方向盤(圖1)。因此，以前顯示的車輛左、右兩個綠色三角就不再使用了。

要求司機接管車輛轉向是通過兩手握在方向盤上的一個標準符號來表示的(圖2)。如果脫手識別功能識別出司機的手沒在方向盤上超過了一定時間或者當車道偏離警告已經第2次干預轉向了，就會出現這個接管轉向請求。除了這個符號外，還會有文字信息。在緊急情況輔助系統激活時，會顯示一個標準符號和相應的文字信息(圖3)。

2.車輛橫向引導接通和關閉的新方式

奧迪e-tron是第2代縱置模塊化平臺(MLB)的奧迪車型中第一個采用新的操縱方式來接通和關閉車輛橫向引導功能的車。這種新的操縱方式涉及車道偏離警告和自適應駕駛輔助的車道引導2個系統。車道偏離警告即是在車輛馬上就要越過車道分界線前，車道偏離警告會進行轉向干預。自適應駕駛輔助的車道引導是車道偏離警告一直都在進行轉向干預，以便將車輛保持在車道中間。

位于轉向撥桿上的轉向輔助按鍵是接通和關閉車輛橫向引導的更高一級的“開關”，該按鍵位于轉向撥桿的立面上(圖4)。根據狀態，該按鍵會激活車道偏離警告和自適應駕駛輔助的車道引導功能或者是關閉這兩個系統。但是，是否能激活車道引導功能，還取決于在自適應駕駛輔助的MMI菜單上的車道引導處于“接通”還是“關閉”狀態。在設置中可以關閉車道引導(與車道偏離警告無關)。關閉了車道引導功能，其結果就會是自適應駕駛輔助工作時，只對車輛進行縱向調節，但不會進行橫向干預了。

對于歐盟國家的車，其車道偏離警告在每次接通點火開關后就會被激活。由于這個輔助系統是Euro NCAP所要求的，所以無法將其永久關閉。如果司機并不想使用該系統，可隨時通過轉向輔助按鍵將其關閉。但下次接通點火開關后，該系統就又激活了。對于歐盟國家以外的車，會存儲車輛橫向引導的上一次的系統狀態，下次接通點火開關后，再次激活存儲的系統狀態。在這些市場也就可以永久關閉車道偏離警告。

對于奧迪e-tron，接通和關閉車輛橫向引導共有3種系統狀態：

(1)在車道偏離警告激活以及車道引導激活時行車，車輛橫向引導已接通MMI上的車道引導在“接通”狀態，自適應駕駛輔助已激活。

(2)在車道偏離警告激活以及車道引導關閉時行車(也是在自適應駕駛輔助激活時)車輛橫向引導已接通MMI上的車道引導在“關閉”狀態，或者自適應駕駛輔助未激活。

(3)在車道偏離警告關閉以及車道引導關閉時行車，車輛橫向引導已關閉，在這種情況下，自適應駕駛輔助的激活狀態和MMI上車道引導的設置無影響。

3.通過車道偏離警告激活緊急情況輔助系統的變化

在利用輔助系統來對車輛進行橫向引導時，司機必須保證即使在系統激活時也要將手放在方向盤上。不允許把轉向任務完全交給系統。該輔助系統在車輛轉向時為司機提供更多幫助，但司機的手必須保持在方向盤上。司機必須對車輛轉向負全責。

為了防止濫用駕駛員輔助系統，就要檢查司機的手是否放在了方向盤上。如果識別出司機的手未放在方向盤上，就會要求司機再次接管轉向。如果司機對這個請求沒有做出反應，那么輔助系統就會關閉了。如果車上裝備有緊急情況輔助系統，那么該系統隨后就會被激活，會將車輛在本車道制動至停止。

用于識別司機的手是否放在方向盤上的軟件功能，被稱作脫手識別。脫手的意思，就是指未識別出司機的手放在了方向盤上。反之則是識別出司機的手放在了方向盤上。

在用于車道保持的輔助系統激活的情況下，僅當相應的系統確實介入了轉向時，脫手識別才可以激活。這個變化會影響到車道偏離警告。這個輔助系統只有在覺得車輛在無意中要離開本車道時，才會干預轉向。比如在未操縱相應轉向燈時車輛接近某側車道分界線時。如果在180s內該系統實施了2次轉向干預而在此過程中并未識別出司機有主動的轉向動作，那么就會請求司機接管轉向。如果接下來仍未識別出司機有行動，緊急情況輔助系統在第2次轉向干預結束時就會被激活。如果在第3次轉向干預開始時仍未識別出有司機的轉向干預，那么組合儀表上會顯示相應的文字信息，緊急情況輔助系統就開始實施將車輛制動至停住這個過程了。

4.通過車道偏離警告激活緊急情況輔助系統的具體示例

在圖5所示的例子中，司機是在車道偏離警告已激活且自適應駕駛輔助系統未激活的情況下開車行駛的，司機將手移離方向盤①，這發生在時間點t = 0s。在7s后，車輛向車道分界線方向偏移，偏移程度已經嚴重到車道偏離警報向車道中央方向實施了一次轉向干預②。在本例中，這個轉向干預持續了5s。在轉向干預過程中脫手是被功能并未識別出司機有主動的轉向動作。在時間點t = 12s時，第1次轉向干預結束③。在時間點t = 31s時，車輛再次向車道分界線方向偏移，偏移程度已經嚴重到車道偏離警報向車道中央方向實施了二次轉向干預，這是就要求司機接管轉向了④。

在第二次轉向干預時仍未識別出司機將手放在方向盤上，在時間點t = 35s時，第2次轉向干預結束⑤。因為第1次轉向干預和第2次轉向干預之間的時間間隔小于180s且在兩次轉向干預時為識別出司機進行過轉向干預，于是車道偏離警告就關閉了，與此同時緊急情況輔助系統在后臺被激活了。在第3次轉向干預(這是緊急情況輔助系統要求的)開始時，組合儀表上會顯示“緊急情況輔助系統已激活”⑥。這時就會發生聲音、視覺以及觸覺警告了。由于司機仍未有任何反應，車輛就被制動至停住了。在時間點t = 61s，車輛被制動至停住⑦。

5.用于脫手識別的電容式方向盤

在奧迪e-tron上，根據車輛裝備情況，第一次采用了電容式方向盤。如裝備有自適應駕駛輔助系統，那就會裝備有電容式方向盤，反之則不會裝備電容式方向盤。使用這種電容式方向盤可更為直接地進行脫手識別。

方向盤內集成有電容式傳感器，可用于脫手識別，方向盤內的一個獨立的電子裝置會對傳感器信號進行分析。這個電子裝置在售后服務中的名字是方向盤觸摸識別控制單元J1158，它是連接在LIN總線上的(圖6)。這個LIN總線支路上還有一個總線用戶是多功能方向盤控制單元J453。這個LIN總線系統的主控制器是數據總線診斷接口J533。

電容式傳感器就連接在方向盤觸摸識別控制單元J1158上，J1158根據測量的信號生成LIN總線信息，并把信息發送至數據總線診斷接口J533。J533將信息傳至FlexRay總線，駕駛員輔助系統控制單元J1121就連接在FlexRay總線上。脫手識別的軟件就在控制單元J1121內。

6.脫手識別的標準步驟

奧迪e-tron以前的車型，是通過分析轉向力矩傳感器的信號來實現脫手識別的。這種方式不會因多了硬件而引起額外費用，因為每個轉向系統都是配備有轉向力矩傳感器的。由于對脫手識別的要求高了，因此現在首次采用了電容式方向盤。如果奧迪e-tron上沒有自適應駕駛輔助系統，那么脫手識別仍是采用轉向力矩傳感器來實現的。這種情況下，脫手識別軟件也是在駕駛員輔助系統控制單元J1121內。

二、相關傳感器

1.激光車距調節控制單元J1122

在奧迪e-tron上也使用了激光掃描裝置，該傳感器單元是直接取自奧迪A8上的。激光掃描裝置安裝在前保險杠中間的牌照架下方(圖7)。

2.車距調節控制單元J428(ACC)

在奧迪e-tron上只有一個雷達單元，另一個雷達單元的功能被激光掃描裝置所取代了。這個雷達單元安裝在前保險杠左側(行駛方向看)，在奧迪四環旁的塑料外皮下(圖7)。

奧迪e-tron上的車距調節控制單元J428是通過FlexRay總線的B通道來進行通訊的。使用時的重點放在預測效率輔助系統與取決于行駛程序的能量回收之間關系上。這時的目標是通過經常和相對提前進入能量回收階段，來保證較高的能源效率。