自動駕駛ADAS系統(tǒng)設(shè)計說明書

ADAS系統(tǒng)設(shè)計說明書此頁空白更改歷史版本更改描述更改日期更改人1.0初始版本2017.04.18目錄TOC\o"1-5"\h\z1 概述 3\o"CurrentDocument"1.1 目的 3適用范圍 3參考文檔 3\o"CurrentDocument"2 ADAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 3\o"CurrentDocument"3 ADAS系統(tǒng)支持功能 43.1 ACC自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng) 5AEB自動緊急制動系統(tǒng) 5FCW前向碰撞預(yù)警系統(tǒng) 6LKA車道保持系統(tǒng) 6LDW車道偏離預(yù)警系統(tǒng) 7\o"CurrentDocument"BSD&CVW盲點監(jiān)測/換道輔助系統(tǒng) 7RCTA倒車車側(cè)預(yù)警系統(tǒng) 8TSR&PD交通標(biāo)識牌識別與行人檢測系統(tǒng) 8PAS自動泊車輔助系統(tǒng) 8\o"CurrentDocument"HMI人機交互系統(tǒng) 91概述1.1目的本文檔主要對云度A101低成本樣車ADAS系統(tǒng)進行系統(tǒng)層面介紹，為后續(xù)ADAS系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、開發(fā)提供指導(dǎo)。1.2適用范圍本文檔適用于ADAS系統(tǒng)算法開發(fā)、系統(tǒng)嵌入式軟件開發(fā)、功能測試等過程。1.3參考文檔2ADAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)云度A101低成本樣車的ADAS系統(tǒng)主要由環(huán)境感知系統(tǒng)、決策控制系統(tǒng)、1） 環(huán)境感知系統(tǒng)環(huán)境感知系統(tǒng)主要功能是為ADAS控制系統(tǒng)提供車輛周圍的環(huán)境信息；其主要包括：前向毫米波雷達(dá)Denso、ESR；側(cè)向毫米波雷達(dá)RSDS；視覺Mobileye；超聲波傳感器Ultrasonic；工控機；（路由器和CANET作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳輸設(shè)備）。環(huán)境感知系統(tǒng)通過車輛四周的傳感器對車輛周圍障礙物進行檢測，通過CANET和路由器將數(shù)據(jù)傳輸至工控機；工控機對所有sensor獲取的障礙物信息進行目標(biāo)融合、目標(biāo)跟蹤，輸出穩(wěn)定的障礙物信息（車輛四周全部環(huán)境信息）供ADAS決策控制系統(tǒng)使用；同時工控機作為APP與dSPACE信息交互的中轉(zhuǎn)設(shè)備，進行信息的轉(zhuǎn)發(fā)與傳遞。2） 決策控制系統(tǒng)ADAS決策控制系統(tǒng)主要指的是dSPACE,dSAPCE控制器主要接收工控機輸出的車輛周圍環(huán)境信息（融合目標(biāo)）、車輛的檔位速度等車身信號及執(zhí)行器EPS方向盤轉(zhuǎn)角信息等,根據(jù)ADAS系統(tǒng)功能實現(xiàn)相應(yīng)的控制及預(yù)警功能；根據(jù)功能定義輸出方向盤轉(zhuǎn)角信號及制動驅(qū)動力矩控至執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)ADAS功能。同時dSPACE提供與APP人機交互的接口，能夠根據(jù)APP功能指令進行ADAS各子功能的控制并提供HMI交互輸出。3、 執(zhí)行器ADAS系統(tǒng)的執(zhí)行器主要包括電機Motor、電子真空助力器EVB和電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS；電機為車輛驅(qū)動電機，主要實現(xiàn)車輛的驅(qū)動控制；EVB為制動執(zhí)行器，EPS用于控制車輛的方向盤轉(zhuǎn)角，執(zhí)行器根據(jù)dSPACE的輸出指令進行相應(yīng)的車輛橫縱向控制。4、 HMI人機交互ADAS系統(tǒng)的HMI采用所開發(fā)的APP實現(xiàn),APP系統(tǒng)主要實現(xiàn)ADAS各子系統(tǒng)的功能交互，駕駛員或用戶可以通過APP進行ADAS各子系統(tǒng)的開啟關(guān)閉及相應(yīng)功能設(shè)置；同時APP提供ADAS系統(tǒng)狀態(tài)、指令提示及預(yù)警等功能顯示，實現(xiàn)與駕駛員的交互。具體APP介紹請見《APP交互說明文檔》3ADAS系統(tǒng)支持功能根據(jù)云度A101低成本樣車的ADAS系統(tǒng)功能開發(fā)需求，目前ADAS系統(tǒng)支持的功能如下：1、ACC自適應(yīng)巡航控制功能2、AEB自動緊急制動功能3、FCW前向碰撞預(yù)警功能4、LKA車道保持功能5、LDW車道偏離預(yù)警功能6)BSD&CVW盲點監(jiān)測/換道輔助功能7)RCTA倒車車側(cè)預(yù)警功能8)TSR&PD交通標(biāo)識牌識別與行人檢測功能9)PAS輔助泊車功能10)HMI人機交互功能3.1ACC自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)ACC自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能如下：定速巡航功能；自主跟車功能；3)Stop&Go啟停功能；4)駕駛員可通過APP進行ACC功能的開啟與關(guān)閉；駕駛員可通過APP進行巡航速度設(shè)定；駕駛員可通過APP進行跟車時距設(shè)定；ACC系統(tǒng)適用工況：(10?60km/h)直道工況；注：ACC暫不支持彎道工況；ACC系統(tǒng)設(shè)定巡航調(diào)速范圍為10-60km/h；調(diào)速步長為5km/h；系統(tǒng)默認(rèn)跟車時距THW為1.8s，用戶可通過APP調(diào)節(jié)THW(可選檔位一級：THW1=1.5s；二級：THW=1.8s；三級：THW=2.2s；級別由低到高逐漸保守安全跟車)；駕駛員可通過踩剎車隨時退出ACC功能。ACC系統(tǒng)的詳細(xì)說明請參見《ACC算法設(shè)計說明書》3.2AEB自動緊急制動系統(tǒng)AEB自動緊急制動系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能如下：當(dāng)車輛與前方車輛存在追尾風(fēng)險時，AEB系統(tǒng)通過預(yù)警、自動制動等方式避免碰撞或減輕碰撞的程度；AEB控制策略分級：i.預(yù)警(聽覺預(yù)警)；ii.輕微制動；強制動；3） AEB制動輔助功能，即當(dāng)駕駛員制動力不足時，AEB能夠估算出車輛安全制動所需的最優(yōu)制動力；4） 駕駛員大角度轉(zhuǎn)向或急打方向盤進行主動干預(yù)時，AEB功能需要關(guān)閉；當(dāng)駕駛員主動干預(yù)結(jié)束后AEB功能自動恢復(fù)；5） 駕駛員打轉(zhuǎn)向燈準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎時，AEB功能關(guān)閉；當(dāng)轉(zhuǎn)向燈關(guān)閉后AEB功能自動恢復(fù)；6） AEB系統(tǒng)適用工況：（10?70km/h）直道工況；注：開啟雙閃燈狀態(tài)下，AEB功能關(guān)閉；AEB系統(tǒng)的詳細(xì)說明請參見《AEB算法設(shè)計說明書》FCW前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)FCW前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能如下：1） 當(dāng)車輛與前方車輛存在追尾風(fēng)險時，F(xiàn)CW需要通過預(yù)警方式提醒駕駛員進行制動；2） FCW預(yù)警策略分級：一級預(yù)警（聲音預(yù)警）；二級預(yù)警（聲音預(yù)警）；3） 駕駛員可通過APP進行FCW功能的開啟與關(guān)閉；4） 駕駛員大角度轉(zhuǎn)向或急打方向盤進行主動干預(yù)時，F(xiàn)CW功能需要關(guān)閉；當(dāng)駕駛員主動干預(yù)結(jié)束后FCW功能自動恢復(fù)；5） 駕駛員打轉(zhuǎn)向燈準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎時，F(xiàn)CW功能關(guān)閉；當(dāng)轉(zhuǎn)向燈關(guān)閉后FCW功能自動恢復(fù)；6） FCW系統(tǒng)適用工況：（10?70km/h）直道工況；注：開啟雙閃燈狀態(tài)下，F(xiàn)CW功能關(guān)閉；FCW系統(tǒng)的詳細(xì)說明請參見《FCW算法設(shè)計說明書》LKA車道保持系統(tǒng)LKA子系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能如下：1）當(dāng)車輛在車道內(nèi)行駛，如果有偏離出本車道的趨勢以及已經(jīng)偏出本車道一部分時，LKA系統(tǒng)會觸發(fā)并使方向盤自動響應(yīng)，使車輛駛回車道中心附近；LKA系統(tǒng)能夠根據(jù)當(dāng)前車道線信息，實時計算當(dāng)前時刻的方向盤期望轉(zhuǎn)角，這個期望轉(zhuǎn)角能使車輛穩(wěn)定行駛在車道中，當(dāng)系統(tǒng)使能時，此期望轉(zhuǎn)角就發(fā)給轉(zhuǎn)向電機，并使方向盤轉(zhuǎn)動從而使車輛駛回車道中心附近；車輛具備識別車道線功能，當(dāng)車道線和光線較好情況下，能夠根據(jù)當(dāng)前車道線給出相對于自車位置的車道，并判斷是否滿足車道保持功能的條件；駕駛員可通過APP進行LKA功能的開啟與關(guān)閉；駕駛員踩剎車或打轉(zhuǎn)向燈進行主動干預(yù)時，LKA功能需要關(guān)閉；當(dāng)駕駛員主動干預(yù)結(jié)束后LKA功能自動恢復(fù)；LKA系統(tǒng)適用工況：光線較好、車道線良好的、半徑大于200m的車道(20~70km/h)；LKA系統(tǒng)的詳細(xì)說明請參見《LKA算法設(shè)計說明書》LDW車道偏離預(yù)警系統(tǒng)LDW子系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能如下：當(dāng)車輛在車道內(nèi)行駛，如果有偏離出本車道的趨勢以及已經(jīng)偏出本車道一部分時，LDW系統(tǒng)會發(fā)出預(yù)警信號，提醒駕駛員糾正車輛位姿，駛回車道中心附近；車輛具備識別車道線功能，當(dāng)車道線和光線較好情況下，能夠根據(jù)當(dāng)前車道線給出相對于自車位置的車道，并判斷是否有偏離出本車道的趨勢；駕駛員可通過APP進行LDW功能的開啟與關(guān)閉；駕駛員踩剎車或打轉(zhuǎn)向燈進行主動干預(yù)時，LDW功能需要關(guān)閉；當(dāng)駕駛員主動干預(yù)結(jié)束后LDW功能自動恢復(fù)；LDW系統(tǒng)適用工況：光線較好、車道線良好的、半徑大于200m的車道(20~70km/h)；LDW系統(tǒng)的詳細(xì)說明請參見《LDW算法設(shè)計說明書》BSD&CVW盲點監(jiān)測/換道輔助系統(tǒng)BSD&CVW盲點監(jiān)測/換道輔助系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下：1）當(dāng)車輛兩側(cè)盲區(qū)范圍內(nèi)有同向的高速車輛通過時，系統(tǒng)進行預(yù)警。2）BSD預(yù)警功能分級：一級預(yù)警（視覺預(yù)警）：本車無轉(zhuǎn)向意圖；二級預(yù)警（視覺+聽覺預(yù)警）；本車有轉(zhuǎn)向意圖；3）駕駛員可通過APP進行BSD&CVW功能的開啟與關(guān)閉；4） 駕駛員大角度轉(zhuǎn)向時，BSD&CVW功能需要關(guān)閉；5） BSD&CVW系統(tǒng)適用工況：（10?70km/h）直道（或R>500m彎道）工況；BSD&CVW系統(tǒng)的詳細(xì)說明請參見《BSD&CVW&RCTA算法設(shè)計說明書》RCTA倒車車側(cè)預(yù)警系統(tǒng)RCTA倒車車側(cè)預(yù)警系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下：1） 當(dāng)車輛位于垂直車庫倒車過程中（車頭朝里），在車尾部一定范圍內(nèi)，兩側(cè)有車輛駛近本車時，系統(tǒng)進行預(yù)警。2） RCTA進行單機預(yù)警（視覺+聽覺預(yù)警）；3） 駕駛員可通過APP進行RCTA功能的開啟與關(guān)閉；4） 駕駛員大角度轉(zhuǎn)向時，RCTA功能需要關(guān)閉；5） RCTA系統(tǒng)適用工況：（0~5km/h）垂直車庫出庫；RCTA系統(tǒng)的詳細(xì)說明請參見《BSD&CVW&RCTA算法設(shè)計說明書》TSR&PD交通標(biāo)識牌識別與行人檢測系統(tǒng)TSR&PD系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下：1） 系統(tǒng)能夠識別前方道路的限速標(biāo)示牌，并提示駕駛員限速信息（視覺+聽覺預(yù)警）。2） 系統(tǒng)能夠識別車輛前方行人，當(dāng)行人位于車輛前方設(shè)定范圍內(nèi)，系統(tǒng)進行行人預(yù)警（視覺+聽覺預(yù)警）。3） 駕駛員可通過APP進行TSR&PD功能的開啟與關(guān)閉；4） TSR&PD系統(tǒng)適用工況：（5~70km/h）工況；TSR&PD系統(tǒng)的詳細(xì)說明請參見《TSR&PD算法設(shè)計說明書》3.9PAS自動泊車輔助系統(tǒng)PAS系統(tǒng)的算法功能定義如下。車輛能夠?qū)崿F(xiàn)平行車位和垂直車位兩種車位的的泊車入庫功能；泊車過程中駕駛員控制車速，PAS系統(tǒng)自動控制方向盤實現(xiàn)泊車入庫；駕駛員可通過APP進行PAS功能的開啟與關(guān)閉