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辅助驾驶功能开发-功能规范篇(08)-自适应巡航辅助ACC

时间：2023-06-15 11:49:34

1.自适应巡航辅助功能描述

自适应巡航控制（Adaptive Cruise Control），它通过单目摄像头与雷达数据融合来检测前方车辆距离及相对速度，控制油门和刹车系统以实现稳定跟随前方车辆，且达到驾驶员设定的目标时距。在没有前方车辆时，ACC实现传统定速巡航的功能，使自车稳定至驾驶员设定的车速。ACC自适应巡航在高速公路下，能够辅助驾驶员以更轻松舒适的状态控制车辆。

2. 典型用例

表1 ACC典型用例

3.人机交互要求

3.1人机输入

ACC的操作控制按键有5个：ON/OFF、SET/-、RES/+、Time Gap-、Time Gap+，另外，LIM开关按下时ACC应关闭。

ACC的设置操作应实现自适应巡航（ACC）和智能巡航（ICC）的切换。

车辆每次上电功能类型和功能的开关状态应为上一点火周期功能的状态，例如：上一次点火周期ACC为开，则新的点火周期ACC为开。巡航功能出厂设置为智能领航功能（ICC）且功能为开。EOL下线时，ICC 默认开启，此后记忆驾驶员选择。短暂性故障或永久性故障接触后，功能类型是记忆的，功能的开关状态是关闭的，设置车速清零。

3.2ON/OFF按钮

主开关（ON/OFF）应满足以下情况的ACC 功能的开启/关闭控制：

ACC 关闭时：按压ON/OFF 使ACC 功能开启；ACC 功能开启但未激活时：按压ON/OFF 使ACC 功能关闭。

ACC 功能开启且已激活时：

短按ON/OFF 使ACC 退出激活长按ON/OFF按钮ACC关闭(T>1.5s)，若继续长按，ACC保持关闭状态。

3.3SET/-、RES/+按钮

表2 ACC状态与按键

巡航速度调整具体逻辑如下：

驾驶员按下“SET/-”或“RES/+”时（No press -> Pressed），按键时长Ｔ开始计时；按键时长Ｔ≤0.75 秒为短按；按键时长T＞0.75 秒为长按；长按后若按键继续保持，则每隔0.75 秒判断巡航速度调整一次；长按时巡航速度应为调节步长的整数倍（如当前巡航速度为76km/h，长按后应按80，85，90km/h...依次变化）；若巡航速度已达到最大（最小）值，继续增大（减少）巡航速度时其值保持不变。

ACC关闭或驾驶员熄火时，巡航速度应恢复为默认值30km/h。

表3 不同车速下按RES/或SET/-键激活ACC

备注：

1）车速为0时，驾驶员在踩住刹车或AVH开启的前提下，按RES/+或SET/-键可以激活ACC，进入StandWait状态；在此状态下（踩住刹车），再按RES/+或SET/-键可进行设定车速加减；

2）车速为0时，驾驶员在踩住刹车的前提下，按RES/+或SET/-键可以激活ACC，进入StandWait状态，驾驶员松开刹车后，再按RES/+键ACC状态可进入StandActive或Active状态，按SET/-键无作用；车速为0时，驾驶员在AVH开启的前提下，按RES/+或SET/-键可以激活ACC，进入StandWait状态，再按RES/+键ACC状态可进入StandActive或Active状态，按SET/-键无作用。

3.4Time Gap-\Time Gap+按钮

在 ACC 打开后（Passive、Standby、Active、BOM、Override、Stand Active、Stand Wait），驾驶员可通过按“Time Gap-“或“Time Gap+”键调整车间时距。

车间时距调整按键不支持长按功能（即不能连续调节）。

当 ACC 关闭或驾驶员熄火时，车间时距恢复为默认值：远（1.9s）。

车间时距分为三档：1.0s，1.5s，1.9s。

驾驶员调节车间时距时，针对信号FRS_ALOD_TimeGapDisp，第一次按“Time Gap-“或“Time Gap+”键时显示当前驾驶员设定的车间时距，再次按“Time Gap-“或“Time Gap+”键时进行车间时距的调节，每次调节持续时长4s。

FRS_ALOD_TimeGap信号持续发送，在驾驶员未对车间时距进行设置更改之前，一直发送当前的车间时距。例如：当前车间时距为1.0s，此信号会一直发送1.0s的车间时距，若驾驶员通过按键设置车间时距为1.9s，则此信号在一直发送1.9s的车间时距，直至驾驶员下一次更改车间时距。

3.5人机输出(仪表和HUD)

表4 仪表

4.状态机/工作序列

表5 状态转移

5. 性能要求

5.1ACC系统性能验收指标

表6 性能指标

5.1ACC加减速度要求指标

根据ISO-22179对ACC加速度的要求，当自车行驶速度低于5m/s时，系统2秒内平均加速度不应超过4m/s2; 当自车行驶速度高于20m/s时，系统2秒内平均减速度不应超过4m/s2;如下图所示：根据ISO-22179对ACC减速度的要求，当自车行驶速度低于5m/s时，系统2秒内平均减速度不应超过5m/s2; 当自车行驶速度高于20m/s时，系统2秒内平均减速度不应超过3.5m/s2;如下图所示：根据ISO-22179对ACC减速度变化率的要求，当自车行驶速度低于5m/s时，系统1秒内减速度的平均变化率不应超过5m/s2; 当自车行驶速度高于20m/s时，系统1秒内减速度的平均变化率不应超过2.5m/s2;如下图所示：

6.局限性

6.1预期使用和误用

为了引导驾驶员合理的使用ACC功能并且提高驾驶员对ACC使用的满意度，告知驾驶员关于ACC功能的相关信息是十分必要的。建议主机厂对提供给驾驶员的信息，以及如何和驾驶员进行交流使其能够理解该信息，进行检查。因此，以下内容十分重要：ACC不是一个安全系统、障碍物探测器或者碰撞警告系统，而是一个舒适性系统，驾驶员必须一直保持对车辆的控制并且对车辆负有全部责任。ACC的功能可以辅助驾驶员，但是不能代替驾驶员进行驾驶。即使ACC处在激活状态驾驶员也必须谨慎驾驶并且需要服从限速规则。驾驶员须依据前方车流量，当前天气状况，如雨雪等，来调整跟车距离，对ACC系统进行合理设置。驾驶员需要在任何时候都保证在其视野范围内可使车辆减速到停止状态。与前车保持车距是驾驶员应有的责任。ACC系统的车间时距须符合本国驾驶环境中的最小车距要求，ACC系统提供增加或者减少该距离的可能性，与其他情况相比，减小车距可能会使车距缩小到最小距离以下。ACC适合在高速公路和路况良好的道路上使用，不适合在城市道路或者山路上使用。在ACC工作时，如果驾驶员踩踏加速踏板，车辆将被驾驶员接管。ACC系统的车距控制功能将不会激活。考虑到安全因素，当ESP没有开启的情况下ACC不能被激活。ACC不能对迎面来的车辆做出反应。对静止物体，例如车辆、车流尾端、收费站、自行车或者行人，ACC只有在特殊状态下才可作出反应，这些特殊情况有很强的特定性。ACC系统对行人没有反应。ACC只能实现有限的制动，不能够实现紧急制动。如果前车突然制动（紧急停车），就会有ACC无法作出反应或对前车的反应过慢，从而导致制动过晚的风险。在这种情况下，驾驶员不会收到接管请求。在某些情况下（前车的相对速度过大，过快换道，或安全距离过小等）系统没有足够的时间来减小相对速度。在这种情况下驾驶员必须适当地作出反应。系统无法在每种情况下都发出声音或者图像警告。当进入和驶出弯道时，目标的选择有可能延迟或受到干扰。在这些情况下ACC车辆将可能不按预期制动或制动过晚。在急转弯道路上，例如蛇行道路上有可能出现前车由于传感器视野限制在几秒钟内发生丢失，这有可能导致ACC车辆加速。如果ACC车辆与相邻车道距离过小（或者是相邻车道上的车辆太靠近ACC车辆的车道）有可能发生ACC对该车辆作出反应并制动。如果车辆切入到ACC车辆的路径中，且在雷达的探测范围中，则将被识别成目标车辆，并且按照目标车辆进行反应，这有可能导致强力制动或较晚制动的发生。在某些环境中探测有可能受到影响或者发生延迟，如目标的雷达反射截面积过小（可能是自行车、四轮马车或者行人）时，系统将有无法确认与前车距离的风险，这会导致对该类车辆反应延迟或无法反应的情况。在这类情况下驾驶员需要进行速度控制。此外，探测还可能被噪声或电磁干扰等影响，从而产生延迟或受到干扰。雷达或视频传感器被安装在车辆的前方区域/或者挡风玻璃后。需要注意的是，传感器的视野不能被污染物遮挡干扰预期功能。尤其当积雪完全覆盖传感器时会导致系统退出。系统将会通过人机界面向驾驶员传递系统退出的信息。当在跟随前车停止过程中，在极少数情况下，系统将不能识别车辆的末端而是识别目标下部的末端（例如有较高底盘的卡车后轴或者车辆的保险杠，尽管车辆的末端可能向后方伸出）。在这些情况下系统和不能保证适当的停车距离，最坏的情况是导致碰撞。因此，在此过程中驾驶员必须保持警惕并且随时准备制动。ACC系统在车辆短暂停止或者获得驾驶员的确认（操纵杆或者油门）后能够使车辆自动驶出。在这段时间内驾驶员必须保证在车辆的正前方没有障碍物或者其他的交通参与者，如行人。雷达传感器的校准可能受到振动或者碰撞影响，使系统性能下降。在这种情况下，雷达传感器需要被重新检查，可能需要对传感器进行重新校准。车辆长时间行驶后，雷达安装角会发生变化。为保证性能，建议销售者在车辆保养时进行雷达校准。由于车身复杂结构等影响，雷达对于前方行驶的或者切入本车道的大货车可能会出现识别较晚的情况，驾驶员须始终保持注意力，及时采取措施保证行车安全。ACC 可设置的最高车速为150km/h，然而，这并不代表ACC 可以一直在该车速下完全控制车辆，驾驶员须始终注意前方车辆的变化，合理操作及驾驶以保证行车安全。

6.2 系统限制

1）对前方车辆选择的限制

前方相关车辆的选择是通过车身周边传感器数据与自身传感器数据结合来设定的。因此前方目标选择的可靠性须依靠车身周边传感器的质量及周边环境条件来保证。由于这些原因，ACC有可能会出现错误识别及反应。因此主机厂有责任告知驾驶员ACC可能出现的故障，当前方目标车辆的选择出现问题时，ACC有可能发生以下两种反应：如果正前方相关目标车辆没有被系统正确的选择到，ACC将会使车辆加速到驾驶员设定的期望速度。如果前方不相关的车辆，例如相邻车道上的车，被错误的选择作为正前方的目标车辆，ACC将会使车辆减速。在上述两种情况下驾驶员都要接管对车辆的纵向控制。前方目标车辆的错误选择可能由环境状况因素引起，比如雷达传感器前方不洁净、下雨或者下雪，也取决于ACC车辆所行驶的道路环境状况，可能是驾车穿过弯道、隧道或者是有防撞护栏的道路的情况；另外，某些目标如自行车，有突出货物的机动车以及行人等，也不能被正确识别。

2）对静止目标反应

ACC系统仅在自车车速60km/h以下对静止目标作出反应。当车速高于60km/h时，驾驶员需要接管车辆的纵向操纵以防受到静止目标的影响，这在逼近堵车车流的尾部或者在交通信号灯前等候的车辆时，是极有可能出现的。

3）控制限制

ACC是一个舒适性系统，其既非防碰撞系统，也非碰撞警告系统。驾驶员应该始终保持对车辆的控制，并且实时监控ACC系统，在需要时保证可以接管或停止ACC系统。为了确保ACC系统的舒适性，下列ACC控制的动态参数是被限制的：

最大减速度以及减速度的变化率，这些参数是为了避免不舒适的强力制动。最大的加速度及加速度的变化率，这些参数是为了保证驾驶员的舒适感。在弯道中的速度，该参数是为了保证驾驶员的舒适性。