系统需求-自适应巡航控制(ACC)

系统需求-自适应巡航控制(ACC)

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_50875614/article/details/145667958

自适应巡航控制（ACC）是现代汽车中常见的主动安全功能之一，能够帮助驾驶员在高速公路上保持安全的车距。本文详细描述了ACC系统的状态机设计、功能逻辑以及交互设计，重点介绍了功能设计方法以及关联系统交互。

内部状态机

状态描述

状态跳转

OFF&Failure->Passive：跳转条件【1】，需满足以下所有条件

1. 车辆上高压进入PTReady状态，并完成自检SelfCheck
2. 中控设置项处于开启状态
3. 存在以下抑制条件之一：

• CIPV目标异常丢失，且丢失时距离自车小于2.5m
• 坡度过大，超过15%
• 车辆处于非D挡【P,R,N】
• 首次由非D挡切换至D挡，需经过一次大于15kph的车速，否则抑制激活【防止停车场误激活】
• 车辆当前处于溜坡状态
• 车辆处于静止状态，车速为0kph
• 车辆当前速度超过130kph
• 检测到驾驶员踩下制动踏板
• 检测到驾驶员未系安全带
• 检测到四门两盖，任一处于打开状态
• 检测到EPB处于拉起状态
• 检测到胎压异常【过高或过低】
• 检测到车辆不稳定，车身稳定系统激活【ESC/ABS/TCS/EBD】
• 检测到AEB功能激活
• 检测到自车发生碰撞
• 检测到自车当前纵向加速度过大
• 检测到自车当前横向加速度过大

4. 未检测到故障||故障已恢复

Passive&Failure->Standby：跳转条件【2】，需满足以下所有条件

1. 车辆上高压进入PTReady状态，并完成自检SelfCheck
2. 中控设置项处于开启状态
3. 满足以下所有条件【OFF->Passive中抑制条件取反】：

• CIPV目标属性整车【若存在CIPV】
• 坡度在15%以内
• 车辆处于D挡
• 若首次由非D挡切换至D挡，需经过一次大于15kph的车速，否则抑制激活【防止停车场误激活】
• 车辆当前处于未溜坡状态
• 车辆当前处于运动状态，车速不为0kph
• 车辆当前速度在130kph以下
• 检测到驾驶员未踩下制动踏板
• 检测到驾驶员已系安全带
• 检测到四门两盖均处于关闭状态
• 检测到EPB处于释放状态
• 检测到胎压处于正常状态，未报警
• 检测到车辆处于稳定状态，车身稳定系统均未激活【ESC/ABS/TCS/EBD】
• 检测到AEB功能未激活
• 检测到自车未发生碰撞
• 检测到自车当前纵向加速度正常
• 检测到自车当前横向加速度正常

4. 未检测到故障||故障已恢复

Standby->Active_Control：跳转条件【3】，需满足以下所有条件

1. 检测到驾驶员向下拨动换挡杆到底一次【Y2位置】

Active_Control->Stand_Active：跳转条件【4】，需满足以下所有条件

1. 车辆处于静止状态

Stand_Active->Stand_Wait：跳转条件【5】，需满足以下所有条件

1. 车辆处于Stand_Active状态，持续时间超过3min

Stand_Wait->Active_Control：跳转条件【6】，需满足以下所有条件

1. 检测到驾驶员轻踩油门踏板，且规控判断当前可以起步

Stand_Wait->Stand_Active：跳转条件【7】，需满足以下所有条件

1. 检测到驾驶员轻踩油门踏板，且规控判断当前不满足起步条件

Active_Control&Stand_Active&Stand_Wait->Override：跳转条件【8】，需满足以下所有条件

1. 检测到VCU反馈Override标志位为1：真【由VCU根据ADAS请求和驾驶员请求的扭矩大小判断是否为Override】

Override->Active_Control：跳转条件【9】，需满足以下所有条件

1. 检测到VCU反馈Override标志位为0：假【由VCU根据ADAS请求和驾驶员请求的扭矩大小判断是否为Override】

Stand_Active->Active_Control：跳转条件【10】，需满足以下所有条件

1. 检测前方目标驶离，满足起步条件

Active_Control&Stand_Active&Stand_Wait&Override->Standby：跳转条件【11】，需满足以下所有条件

1. 检测到驾驶员向上拨动换挡杆【X1||X2位置】

Active_Control&Stand_Active&Stand_Wait&Override->Passive：跳转条件【12】，存在以下任意条件之一

1. 检测到CIPV目标突然消失，且消失点在2.5m以内
2. 检测到当前坡度过大，超过15%
3. 检测到当前挡位非D挡
4. 检测到当前车速超过130kph
5. 检测到驾驶员踩下制动踏板
6. 检测到驾驶员未系安全带
7. 检测到四门两盖，任一处于打开状态
8. 检测到EPB处于拉起状态
9. 检测到胎压异常【过高或过低】
10. 检测到车辆不稳定，车身稳定系统激活【ESC/ABS/TCS/EBD】
11. 检测到AEB功能激活
12. 检测到自车发生碰撞
13. 检测到自车当前纵向加速度过大
14. 检测到自车当前横向加速度过大
15. 检测到车辆跟停静止时间超过5min

Passive&Standby&Active_Control&Stand_Active&Stand_Wait&Override->OFF：跳转条件【13】，存在以下任意条件之一

1. 车辆下电
2. 中控设置项关闭

Standby->Passive：跳转条件【14】，存在以下任意条件之一

1. CIPV目标异常丢失，且丢失时距离自车小于2.5m
2. 坡度过大，超过15%
3. 车辆处于非D挡【P,R,N】
4. 车辆当前处于溜坡状态
5. 车辆处于静止状态，车速为0kph
6. 车辆当前速度超过130kph
7. 检测到驾驶员踩下制动踏板
8. 检测到驾驶员未系安全带
9. 检测到四门两盖，任一处于打开状态
10. 检测到EPB处于拉起状态
11. 检测到胎压异常【过高或过低】
12. 检测到车辆不稳定，车身稳定系统激活【ESC/ABS/TCS/EBD】
13. 检测到AEB功能激活
14. 检测到自车发生碰撞
15. 检测到自车当前纵向加速度过大
16. 检测到自车当前横向加速度过大

Passive&Standby&Active_Control&Stand_Active&Stand_Wait&Override->Failure：跳转条件【15】，存在以下任意条件之一

1. 传感器异常(故障/遮挡)
2. 控制器异常(温度过高/电压过高)
3. 执行器异常(不支持握手)
4. 通信异常(节点丢失/校验不通过/信号不可用)

功能逻辑

以几个典型场景进行示例，如下所示：

定速巡航

【需求描述】：

1. 初始巡航车速判断逻辑：

• 当车速低于30kph时，目标巡航设定为30kph；
• 当车速高于30kph时，将当前车速设为目标巡航车速

2. 当功能激活时，允许驾驶员通过滚轮/按键调整巡航车速：

• 滚轮方案：快滚+5，慢滚+1，上增下减；
• 按键方案：上增下减，步长为5
• 当调整速度为5时，根据当前速度就近取5的倍数
• 巡航速度调整范围为：20-130kph；
• 若调节至最大/小巡航速度，继续拨动滚轮/按键，巡航速度不再变化

3. 系统将按照驾驶员设定的巡航车速或初始巡航车速匀速行驶；

【实现逻辑】：

目标巡航速度的判断由座舱作逻辑；ADAS侧根据座舱发送的目标巡航速度作闭环控制

跟车行驶

【需求描述】：

1. 当前方轨迹上出现比自车设定巡航车速低的目标时，自车将不再按照巡航车速行驶，转而跟随前方目标行驶
2. 跟车目标：支持行人、二轮车、三轮车、乘用车、卡车、公交车等等
3. 跟车时距：分为5个挡位(1.2s，1.6s，1.8s，2.2s，2.4s)，上电默认为3挡，后续记忆
4. 允许驾驶员使用左右滚轮/按键调整跟车时距，左减右增，单位为1；若已调至最小/大挡位，若再按动左/右滚轮/按键，则维持最小/大挡位不变
5. 在功能非激活条件下，也允许驾驶员调整跟车时距

【实现逻辑】：

跟车时距的判断由座舱作逻辑；ADAS侧按照座舱发送的跟车时距进行调整

跟车启停

【需求描述】：

1. 系统应能识别前方静止目标或从运动到静止的目标，且在距离前方目标2m处刹停，待前方目标驶离后，控制车辆跟随前方目标起步
2. 自车跟停后，开始计时，若跟停时间＜3min，前车起步，自车自动跟随起步；
3. 若跟停时间≥3min，则需要驾驶员的确认【轻踩油门踏板】，才能继续自动起步
4. 若跟停时间＞5min，FSRA功能自动退出，拉起EPB
5. 若0min≤跟停时间＜5min，收到驾驶员的确认【轻踩油门踏板】，车辆再次恢复到静止后，重新计时
6. 前车起步，自车跟随起步的延迟不得大于2s

【实现逻辑】：

OneBox侧作起步&刹停&加减速闭环控制；ADAS侧根据实际情况作起步&刹停&加减速请求，以及内部状态跳转

弯道降速

【需求描述】：

1. 系统需识别道路曲率，进入弯道前，提前减速至合适车速，完成舒适入弯
2. 过弯期间，可根据道路曲率变化实时调整车速，车速变化应保证舒适性
3. 出弯之后，系统需舒适加速恢复至原有设定速度
4. 弯道对应最大过弯横向加速度不得大于3m/s2，横向加速度的平均变化率不得大于5m/s3

【实现逻辑】：

车道曲率由感知或SD MAP提供，规控根据Mapping表进行速度控制

Override

【需求描述】：

1. 驾驶员油门扭矩指令超出当前系统的扭矩指令时，系统响应驾驶员油门扭矩指令，触发纵向Override；
2. 驾驶员纵向Override解除后，油门扭矩指令小于系统扭矩指令后，系统接管扭矩请求，接管的过渡平缓连续；
3. 若ACC处于减速阶段，此时驾驶员踩下加速踏板，系统不应对驾驶员请求有延迟，且加速请求不会缩减；

【实现逻辑】：

Override判断逻辑放于VCU侧做，ADAS根据VCU返回Override标志位跳转对应状态，同时OneBox根据VCU反馈状态进行泄压

HMI交互设计

【需求描述】：

1. 状态指示灯：

• OFF&Passive：不显示图标
• Standby：显示灰色图标，图标内部显示目标巡航车速数字
• Active：显示蓝色图标
• Failure：显示黄色图标

2. SR场景重构：

• CIPV目标置为蓝色

3. Toast弹窗：

• 激活成功：文言提示”巡航控制已激活“
• 激活失败：文言提示”巡航控制暂不可用"
• 驶离提醒：文言提示”前车已起步，请轻踩油门继续行驶“
• Override：文言提示”您已踩下油门，巡航控制将不会减速“
• 功能退出：文言提示”巡航控制已退出”

4. 声音：

• 激活成功：“咚”一声，升调
• 激活失败：“嘟嘟嘟”
• 驶离提醒：“叮”一声
• 功能退出：“咚”一声，降调

5. 动效：

• Override：车尾显示"氮气加速"动效

6. 设置项：

• 功能开关，可支持开启和关闭，首次默认开启，后续记忆

【实现逻辑】：

ADAS发送对应信号给座舱，座舱根据信号进行对应HMI显示

关联系统需求

对感知的需求

1. 需支持行人、二轮车、三轮车、乘用车、卡车等目标识别
2. 支持识别运动、静止以及从运动到静止的目标
3. 需支持识别横向、纵向移动目标
4. 需提供目标的ID、速度、类型、距离、加速度、大小等信息
5. 以上分解到感知模块，可再细分到对传感器(摄像头、毫米波雷达、激光雷达)的需求

对车身BCM的需求

1. 需反馈四门两盖状态、滚轮/按键状态、换挡杆位置、胎压信号

对制动OneBox的需求

1. 需支持ADAS的加减速请求，并对其进行闭环控制；
2. 需响应ADAS的减速刹停以及起步请求
3. 需反馈车速信号、车轮方向、制动踏板状态、油门踏板开度、EPB状态、ABS&TCS&ESC&EBD状态、实际加速度等
4. 需做坡道补偿
5. 需监控ACC状态，静止情况下，功能退出，拉起EPB
6. 当收到起步请求以及Override状态时，执行泄压
7. 性能要求：响应延迟、超调量、稳态误差等

对安全气囊控制器ACU的需求

1. 需反馈碰撞信号、安全带信号、三轴IMU的信息

对座舱ICC的需求

1. 座舱需支持SR目标渲染、文言提示、ICON图标、声音、语音、动效、设置项等功能
2. 根据ADAS所发信号进项相应渲染
3. 做目标巡航速度和跟车时距的判断逻辑

对驱动VCU的需求

1. 进行Override的逻辑判断