安全驾驶好帮手——车道保持系统解析

现在很多汽车上都配置了车道保持系统,它可以让汽车自动的在一个固定的车道内行驶,当汽车由于某种原因偏离车道时会提醒驾驶员并自动的纠正,大大提高了驾驶的安全性和便利性。今天我们就以奥迪的车道保持系统为例,来说说这套系统是如何工作的。


车道保持系统的功能

车道保持系统用于帮助司机来使车辆一直保持在某个车道上行驶。该系统使用一个摄像头来识别车道的边界线。当识别出车辆所在的车道边界线时,车道保持系统就会介入工作了。

当车辆靠近识别出的边界线而要驶离该车道时,方向盘就会振动来对司机进行提醒。当车道保持系统正在工作时,如果您在车辆压过车道边界线之前操纵了转向拨杆(转向灯亮了),那么就不会出现这种振动警告了,因为该系统这时认为是司机想要变换车道了。 

这种方向盘振动警告在车辆靠近和穿过车道边界线时只出现一次。只有当在第一次警告出现后车辆已离相应的车道边界线足够远而随后又再次靠近这个边界线时,才会第二次发出这种警报。这样就可防止车辆在与车道边界线平行行驶时持续出现这种警告。 


车道保持系统是用于高速公路和路况良好的普通公路的,因此该系统只有在车速超过约65 km/h才开始工作。 当环境条件较差时,比如路面很脏或者路面被雪覆盖着、道路过窄或者道路边界线不清楚(在高速公路修路时),那么车道保持系统会被暂时关闭,组合仪表上会向用户显示出该系统当前的状态。 

系统组成元件

带振动电机的多功能方向盘



带摄像头的控制单元

接通按钮

系统控制单元(带摄像头)

车道保持辅助系统控制单元与摄像头是一体的。  该摄像头的影像摄取传感器视距最大为60米 。 影像摄取传感器前面有一个6mm焦距的镜头。 所使用的影像摄取传感器以黑白影像模式来 获取车前路面的情况,其分辨率是640X480像素。 影像摄取传感器获得影像由奥迪软件进行分析。 系统控制单元J759卡在风挡支架上, 该控制单元使用扩展CAN总线 

带振动电机的多功能方向盘


这个振动电机安装在方向盘右下辐条内。方向盘的振动是因电机上的不平衡配重旋转而产生的。 该电机要是损坏的话,必须更换整个方向盘 。振动(警报)大约持续约1秒,配备车道保持辅助系统的车需要使用多功能方向盘,这个电机通过转向柱电子控制单元J527来进行执行元件诊断 。

接通或关闭车道保持系统

车道辅助系统按钮E517集成在转向拨杆上。 系统当前是接通还是关闭由组合仪表上的指示灯来指示。点火开关关闭时的系统状态会被存入当前车钥匙 。按钮E517的状态由J527来读入 。

组合仪表上的指示灯

组合仪表上的指示灯如果呈黄色亮起,其原因可能如下:  

• 只有一条车道边界线或根本没有车道边界线。 

• 没能识别出车道边界线 (比如因雪、脏污、潮湿或者逆光)。 

• 车辆正在行驶的车道上的边界线多于两条 (比如道路施工时的白色和黄色边界线) 

 • 车于低于约 65km/h。 

 • 车道宽度小于约2,5m或大于约5m。 

 • 转弯太急 (转弯半径小于约250m)。  

其它车辆的ACC和车道保持系统组合的指示灯

ACC: 

已关闭或备用模式  


车道保持辅助系统: 

未安装或已关闭

 ACC: 

未安装ACC !    


车道保持辅助系统: 

已接通, 已激活 (会有振动提醒) 并提醒右侧 

 ACC: 

 已激活,系统已识别出一辆车        


车道保持辅助系统:     

已接通, 但未激活 (不会有振动提醒) 

 ACC: 

 已激活, 要求司机来接管            


车道保持辅助系统: 

 已接通并已激活(会有振动提醒)  

ACC: 

 已激活,系统已识别出一辆车    


车道保持辅助系统: 

 未安装或已关闭

 ACC: 

已激活, 当前没有识别出辆       


车道保持辅助系统: 

 已接通, 已激活 (会有振动提醒) 并提醒左侧 

单色显示屏上车道保持系统的显示

 ACC: 

 未安装ACC!            


车道保持辅助系统:

已关闭    

 ACC: 

 未安装ACC!       


车道保持辅助系统: 

 已接通, 但未激活 (不会有振动提醒)  

ACC:   

未安装ACC!     


车道保持辅助系统: 

已接通并已激活 (在发出警告时相应侧的车道边界线会闪烁)

说明: 

ACC必须配合Highline型组合仪表(彩色显示屏)来使用 。

组合仪表中央显示屏上的文字信息


可能的原因:

1、摄像机的视窗外侧脏污或者结冰了。在这种情况下司机应清洁脏污处和结冰。 

2、摄像机的视窗内侧结有雾汽。在这种情况下应等一会,直至雾汽散尽。 

3、因道路特性(比如覆盖着雪或者脏污)而导致车道边界线不易识别。

4、车道上无车道边界线


 会在发生临时故障时出现。可能的原因:   

1、CAN-总线系统的通讯出现问题  ,可稍后再试着启动该系统。

2、控制单元内部的温度过高。 

出现这种符号时,表示需要到服务站去检修了。

 可能的原因:  

1、车道保持控制单元J759损坏 

2、 振动电机损坏 

3、车道辅助系统按钮E517损坏 

4、 系统没有校准

在MMI上设置警报提醒时刻与振动强度


设置警报提醒时刻 

司机自己可以来选定:是在无意中驶离车道前就提前进行警报提醒,还是在车辆已经接触车道边界线时才进行警报提醒。

MI上为这种设置提供了三种选择,可按下述来进入相应的子菜单: 

– 按压MMI面板上的功能按扭“Car” 

 – 选择子菜单“Systeme”(系统)。

– 选择“Audi lane assist”(奥迪车道辅助系统)。

– 打开“Warnzeitpunkt”(警报时刻)选项。 

– 根据需要将警报时刻设置为“früh”(提前)、“adaptiv”(自适应)

或“spaet”(滞后)。 


设置方向盘振动

司机在MMI上可以设置方向盘振动强度,分为三个等级。可按下述来进入相应的子菜单:

– 按压MMI面板上的功能按扭“Car”

– 选择子菜单“Systeme”(系统)。 

– 选择“Audi lane assist”(奥迪车道辅助系统)。 

– 打开“Lenkradvibration”(方向盘振动)选项。

– 根据需要将方向盘振动设置为“schwach”(弱)、“mittel”(中)

或“stark”(强)。

方向盘振动设置完成后,方向盘会以所设置的振动强度振动一次,

使得司机能够立即检查所设的强度。

前挡风玻璃加热器


车道保持辅助系统的前挡风玻璃加热器 Z67为了去除摄像头视窗上的水雾和冰冻,车道保持辅助系统还装备有一个加热式的摄像头视窗,它与前风挡刮水器共同来完成这个任务。最长可连续工作约40分钟. 

车道保持辅助系统的前挡风玻璃加热器 Z67是一种电阻膜,该膜直接粘在前风挡玻璃上。该膜有两个接头,其中一个接头用于在前挡风玻璃加热器激活时从车道保持辅助系统控制单元J759获得供电,另一个接头与汽车接地点相连。 这个电阻膜上有多个并联的电阻,电流流过时电阻就被加热了,于是这些电阻就将风挡玻璃加热了。那么前风挡玻璃上的水雾会消失,冰雪会融化,最后刮水器将其彻底清除了。

电阻膜围绕在前风挡玻璃的一个区周围,车道保持辅助系统摄像头就通过这个区来探测车前环境状况。 如果图像传感器获取的图像的对比度太弱,那么前挡风玻璃加热器Z67就被激活而工作了。若图像对比度太差,那么就无法准确识别车道边界线,于是车道保持辅助系统就切换到“不发出警报提醒”状态。 如果车道识别图像的对比度又足够了的话,那么前风挡玻璃加热器就又关闭了。如果玻璃加热器没能清除视野障碍的话(如因脏污),那么组合仪表中央显示屏上会出现文字信息来提醒司机

系统信息传递


车道保持辅助系统的前挡风玻璃加热器Z67直接由车道保持辅助系统控制单元来控制,这个控制只需要一个端子接头,该加热器在车内接地。 


 车道保持辅助系统按钮 E517车道保持辅助系统按钮E517信息由方向盘电子系统控制单元J527来读入,该按钮位于转向灯拨杆上。


车道保持辅助系统的振动电机车道保持辅助系统的振动电机由多功能方向盘控制单元J453来控制,该电机安装在方向盘辐条内。 

相关信息系统结构


1 、车距调节控制单元 J428 

为了避免车道保持辅助系统和停车距离缩短系统同时发出警报,如果停车距离缩短系统同时激活了制动系统的话,车道保持辅助系统的方向盘振动功能就会被压制(就是暂不工作)。  2 、进入和起动授权控制单元 J518 

该控制单元发送的信息表示的是车上识别出的是哪把点火钥匙,车道保持辅助系统控制单元利用这个信息将存储的司机设置分配给相应的点火钥匙。 

3 、舒适系统中央控制单元 J393 

该控制单元发送的信息表示当前左、右转向灯是否已激活。

 4 、转向柱电子系统控制单元 J527 

该控制单元发送的信息表示车道保持辅助系统按钮是否已经按下。该控制单元从车道保持辅助系统接收这个信息:是否应应激活振动电机来提醒司机。该信息随后会通过LIN-总线传给多功能方向盘,从而激活振动电机。  5 、MMI Basic 或 MMI High的 前部信息显示和

操纵控制单元 J523 

该控制单元将关系到车道保持辅助系统的司机设置方面的修改内容传给车道保持辅助系统控制单元,新的设置会被存储起来并分配给当前的车钥匙。 

6 、发动机控制单元 J623

 该控制单元发送的是当前的发动机转速。 车道保持辅助系统需要使用这个转速值,因为前风挡玻璃加热的工作时间就取决于发动机当前是工作还是没工作。(在“发动机关闭”时是不会加热的)。

7 、水平调节控制单元 J197

该控制单元不断地将减振器的高度告知车道保持辅助系统,这个信息用于对摄像头高度以及摄像头纵、横摇角进行电子校正。 

 8 、ABS控制单元 J104

该传感器传送车速信号(用于激活或关闭车道保持辅助系统)

以及横摆角速度。

用专用工具 对系统进行校准

校准的作用 

校准是用来确定车载摄像头的实际方向角的。要想获得准确的警报提醒,就必须知道车载摄像头的准确安装位置。


这些因素可能会造成车载摄像头偏离规定的安装位置:支架或风挡玻璃的部件公差,制造公差。为了补偿这种偏差,就必须对系统进行校准。


校准过程就是要确定车载摄像头的三个方向角(相对于车的行驶方向)和摄像头的安装高度(相对于车辆的轮胎接触面)。这个校准过程纯粹是一种电子调节,摄像头不能进行机械调节。 三个方向角的名称如下: 

– 横摇角(绕X轴的转动)

– 纵摇角(绕Y轴的转动) 

– 横摆角(绕Z轴的转动


标签: 技术详解
0 +1
收藏
纠错/举报
精彩视频
相关推荐
热门内容
6
评论
收藏
意见反馈 返回顶部