ADAS系统设计说明书.docx

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ADAS系统设计说明书

ADAS系统设计说明书

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2017.04.18

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1概述

1.1目的

本文档主要对云度A101低成本样车ADAS系统进行系统层面介绍，为后续ADAS系统的学习、开发提供指导。

1.2适用范围

本文档适用于ADAS系统算法开发、系统嵌入式软件开发、功能测试等过程。

1.3参考文档

ADAS系统结构

云度A101低成本样车的ADAS系统主要由环境感知系统、决策控制系统、执行器和HMI四部分组成，其系统结构框图如图1所示。

1）环境感知系统

环境感知系统主要功能是为ADAS控制系统提供车辆周围的环境信息；其主要包括：

前向毫米波雷达Denso、ESR；侧向毫米波雷达RSDS；视觉Mobileye；超声波传感器Ultrasonic；工控机；（路由器和CANET作为数据转换传输设备）。

环境感知系统通过车辆四周的传感器对车辆周围障碍物进行检测，通过CANET和路由器将数据传输至工控机；工控机对所有sensor获取的障碍物信息进行目标融合、目标跟踪，输出稳定的障碍物信息（车辆四周全部环境信息）供ADAS决策控制系统使用；同时工控机作为APP与dSPACE信息交互的中转设备，进行信息的转发与传递。

2）决策控制系统

ADAS决策控制系统主要指的是dSPACE，dSAPCE控制器主要接收工控机输出的车辆周围环境信息（融合目标）、车辆的档位速度等车身信号及执行器EPS方向盘转角信息等，根据ADAS系统功能实现相应的控制及预警功能；根据功能定义输出方向盘转角信号及制动驱动力矩控至执行机构，实现ADAS功能。

同时dSPACE提供与APP人机交互的接口，能够根据APP功能指令进行ADAS各子功能的控制并提供HMI交互输出。

3）执行器

ADAS系统的执行器主要包括电机Motor、电子真空助力器EVB和电动助力转向系统EPS；电机为车辆驱动电机，主要实现车辆的驱动控制；EVB为制动执行器，EPS用于控制车辆的方向盘转角，执行器根据dSPACE的输出指令进行相应的车辆横纵向控制。

4）HMI人机交互

ADAS系统的HMI采用所开发的APP实现，APP系统主要实现ADAS各子系统的功能交互，驾驶员或用户可以通过APP进行ADAS各子系统的开启关闭及相应功能设置；同时APP提供ADAS系统状态、指令提示及预警等功能显示，实现与驾驶员的交互。

具体APP介绍请见《APP交互说明文档》

ADAS系统支持功能

根据云度A101低成本样车的ADAS系统功能开发需求，目前ADAS系统支持的功能如下：

1）ACC自适应巡航控制功能

2）AEB自动紧急制动功能

3）FCW前向碰撞预警功能

4）LKA车道保持功能

5）LDW车道偏离预警功能

6）BSD&CVW盲点监测/换道辅助功能

7）RCTA倒车车侧预警功能

8）TSR&PD交通标识牌识别与行人检测功能

9）PAS辅助泊车功能

10）HMI人机交互功能

1.4ACC自适应巡航控制系统

ACC自适应巡航控制系统主要实现功能如下：

1）定速巡航功能；

2）自主跟车功能；

3）Stop&Go启停功能；

4）驾驶员可通过APP进行ACC功能的开启与关闭；

5）驾驶员可通过APP进行巡航速度设定；

6）驾驶员可通过APP进行跟车时距设定；

7）ACC系统适用工况：

（10~60km/h）直道工况；

注：

ACC暂不支持弯道工况；

ACC系统设定巡航调速范围为10-60km/h；调速步长为5km/h；

系统默认跟车时距THW为1.8s，用户可通过APP调节THW（可选档位一级：

THW1=1.5s；二级：

THW=1.8s；三级：

THW=2.2s；级别由低到高逐渐保守安全跟车）；

驾驶员可通过踩刹车随时退出ACC功能。

ACC系统的详细说明请参见《ACC算法设计说明书》

1.5AEB自动紧急制动系统

AEB自动紧急制动系统主要实现功能如下：

1）当车辆与前方车辆存在追尾风险时，AEB系统通过预警、自动制动等方式避免碰撞或减轻碰撞的程度；

2）AEB控制策略分级：

i.预警（听觉预警）；

ii.轻微制动；

iii.强制动；

3）AEB制动辅助功能，即当驾驶员制动力不足时，AEB能够估算出车辆安全制动所需的最优制动力；

4）驾驶员大角度转向或急打方向盘进行主动干预时，AEB功能需要关闭；当驾驶员主动干预结束后AEB功能自动恢复；

5）驾驶员打转向灯准备转弯时，AEB功能关闭；当转向灯关闭后AEB功能自动恢复；

6）AEB系统适用工况：

（10~70km/h）直道工况；

注：

开启双闪灯状态下，AEB功能关闭；

AEB系统的详细说明请参见《AEB算法设计说明书》

1.6FCW前向碰撞预警系统

FCW前向碰撞预警系统主要实现功能如下：

1）当车辆与前方车辆存在追尾风险时，FCW需要通过预警方式提醒驾驶员进行制动；

2）FCW预警策略分级：

iv.一级预警（声音预警）；

v.二级预警（声音预警）；

3）驾驶员可通过APP进行FCW功能的开启与关闭；

4）驾驶员大角度转向或急打方向盘进行主动干预时，FCW功能需要关闭；当驾驶员主动干预结束后FCW功能自动恢复；

5）驾驶员打转向灯准备转弯时，FCW功能关闭；当转向灯关闭后FCW功能自动恢复；

6）FCW系统适用工况：

（10~70km/h）直道工况；

注：

开启双闪灯状态下，FCW功能关闭；

FCW系统的详细说明请参见《FCW算法设计说明书》

1.7LKA车道保持系统

LKA子系统主要实现功能如下：

1）当车辆在车道内行驶，如果有偏离出本车道的趋势以及已经偏出本车道一部分时，LKA系统会触发并使方向盘自动响应，使车辆驶回车道中心附近；

2）LKA系统能够根据当前车道线信息，实时计算当前时刻的方向盘期望转角，这个期望转角能使车辆稳定行驶在车道中，当系统使能时，此期望转角就发给转向电机，并使方向盘转动从而使车辆驶回车道中心附近；

3）车辆具备识别车道线功能，当车道线和光线较好情况下，能够根据当前车道线给出相对于自车位置的车道，并判断是否满足车道保持功能的条件；

4）驾驶员可通过APP进行LKA功能的开启与关闭；

5）驾驶员踩刹车或打转向灯进行主动干预时，LKA功能需要关闭；当驾驶员主动干预结束后LKA功能自动恢复；

6）LKA系统适用工况：

光线较好、车道线良好的、半径大于200m的车道（20~70km/h）；

LKA系统的详细说明请参见《LKA算法设计说明书》

1.8LDW车道偏离预警系统

LDW子系统主要实现功能如下：

1）当车辆在车道内行驶，如果有偏离出本车道的趋势以及已经偏出本车道一部分时，LDW系统会发出预警信号，提醒驾驶员纠正车辆位姿，驶回车道中心附近；

2）车辆具备识别车道线功能，当车道线和光线较好情况下，能够根据当前车道线给出相对于自车位置的车道，并判断是否有偏离出本车道的趋势；

3）驾驶员可通过APP进行LDW功能的开启与关闭；

4）驾驶员踩刹车或打转向灯进行主动干预时，LDW功能需要关闭；当驾驶员主动干预结束后LDW功能自动恢复；

5）LDW系统适用工况：

光线较好、车道线良好的、半径大于200m的车道（20~70km/h）；

LDW系统的详细说明请参见《LDW算法设计说明书》

1.9BSD&CVW盲点监测/换道辅助系统

BSD&CVW盲点监测/换道辅助系统主要实现的功能如下：

1）当车辆两侧盲区范围内有同向的高速车辆通过时，系统进行预警。

2）BSD预警功能分级：

vi.一级预警（视觉预警）：

本车无转向意图；

vii.二级预警（视觉+听觉预警）；本车有转向意图；

3）驾驶员可通过APP进行BSD&CVW功能的开启与关闭；

4）驾驶员大角度转向时，BSD&CVW功能需要关闭；

5）BSD&CVW系统适用工况：

（10~70km/h）直道（或R>500m弯道）工况；

BSD&CVW系统的详细说明请参见《BSD&CVW&RCTA算法设计说明书》

1.10RCTA倒车车侧预警系统

RCTA倒车车侧预警系统主要实现的功能如下：

1）当车辆位于垂直车库倒车过程中（车头朝里），在车尾部一定范围内，两侧有车辆驶近本车时，系统进行预警。

2）RCTA进行单机预警（视觉+听觉预警）；

3）驾驶员可通过APP进行RCTA功能的开启与关闭；

4）驾驶员大角度转向时，RCTA功能需要关闭；

5）RCTA系统适用工况：

（0~5km/h）垂直车库出库；

RCTA系统的详细说明请参见《BSD&CVW&RCTA算法设计说明书》

1.11TSR&PD交通标识牌识别与行人检测系统

TSR&PD系统主要实现的功能如下：

1）系统能够识别前方道路的限速标示牌，并提示驾驶员限速信息（视觉+听觉预警）。

2）系统能够识别车辆前方行人，当行人位于车辆前方设定范围内，系统进行行人预警（视觉+听觉预警）。

3）驾驶员可通过APP进行TSR&PD功能的开启与关闭；

4）TSR&PD系统适用工况：

（5~70km/h）工况；

TSR&PD系统的详细说明请参见《TSR&PD算法设计说明书》

1.12PAS自动泊车辅助系统

PAS系统的算法功能定义如下。

1）车辆能够实现平行车位和垂直车位两种车位的的泊车入库功能；

2）泊车过程中驾驶员控制车速，PAS系统自动控制方向盘实现泊车入库；

3）驾驶员可通过APP进行PAS功能的开启与关闭；

4）泊车过程中，APP提供泊车状态、刹车及档位的信息提示，驾驶员根据提示进行相应操作实现泊车入库；

注：

泊车过程中若驾驶员未按照APP提示进行操作，可能造成泊车失败；

PAS系统的详细说明请参见《PAS算法设计说明书》

1.13HMI人机交互系统

HMI人机交互系统主要实现功能如下：

1）ADAS各子系统功能的开启与关闭；

2）ADAS系统预设功能参数调节；

3）ADAS功能状态显示、功能提醒及预警；

HMI系统的详细说明请参见《APP设计说明书》

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