紧急制动系统
一、功能简介
1、安全距离报警:当两车距离较近时,会给予驾驶员相应提示;
2、预报警:当两车存在碰撞风险但风险较低【Danger Level1】时,会给予驾驶员提示【提示相比之前更为明显】;
3、制动预填充:当预报警触发时,系统将会执行制动准备工作,减小制动片与制动盘之间的间隙,以便在驾驶员采取制动时,能够更快的达到预期减速;
4、液压制动辅助:当预报警触发时,系统除了执行制动预填充外,还会降低液压制动的阈值,此阈值与碰撞风险等级关联,风险等级越高,阈值越低,对驾驶员减速请求的响应更加灵敏,比如:同样的减速度,只需踩到平时踏板行程的一半就可以了;
5、紧急报警:当两车存在碰撞风险且碰撞风险较高【Danger Level2】时,会给予驾驶员更紧急的提示【一般通过AWB短促制动进行触觉提醒】;
6、部分自动紧急制动(标准):当紧急报警触发后,会立即执行部分自动紧急制动(标准),此时减速度相对较小,一般在-1.5m/s2到-3.5m/s2之间;
7、部分自动紧急制动(增强):如果通过标准的制动减速度无法避免碰撞,使得碰撞风险继续增大,达到【Danger Level3】,此时将施加更大的减速度,一般在-1.5m/s2到-6m/s2之间;
8、中速自动紧急制动:如果之前的减速都没有避免碰撞,此时系统计算出必须采取很大的、不舒服的减速度才能避免碰撞,系统将会触发此功能,自动制动以尽可能的减小碰撞风险;
9、紧急制动辅助:若在上述过程中,检测到驾驶员猛踩制动踏板,系统将根据当前风险状态请求ESP执行减速,减速度在-2.5m/s2到-12m/s2之间,ESP将比较驾驶员请求与系统请求的减速度大小,按最大减速请求执行减速;
根据以上功能表现,一般将其归为四类:
二、设计运行范围
设计运行范围(ODD)表示功能能够正常运行所依赖的外部条件,例如:道路、交通、天气、光照等,详细定义如下:
三、功能场景
1、ENCAP场景
主要有CPFA、CPNA、CPNCO、CPLA、CPTA、CBFA、CBNA、CBNCO、CBLA、CBTA、CMRS、CMRB、CMFtap、CCRS、CCRm、CCRb、CCFtap、CCCscp、CCFho
2、误触场景
在以下场景下,禁止紧急制动系统激活
1)超越临侧车道车辆
场景描述:自车接近相邻车道速度较低的车辆,自车初始速度高于临侧车道前车,在自车超越相邻车道前车时,不应激活紧急制动系统
①临侧车道对向来车
场景描述:自车接近相邻车道对向来车,在两车交汇时,不应激活紧急制动系统
②超车变道
场景描述:自车在超越前车变道至临侧车道的过程中,不应激活紧急制动系统
2)目标车道路边存在静止目标
场景描述:目标车道路边存在静止目标,自车在变道过程中,不应对路边静止目标激活紧急制动系统
3)弯道内超越临侧车道车辆
场景描述:自车在内侧弯道内行驶,弯道曲率半径>125m,弯道外侧相邻车道前方存在低速车辆,自车在接近并通过临侧车辆过程中,不应激活紧急制动系统
4)悬空/路面障碍物
场景描述:当前路段上方存在悬空障碍物(高度≥4.5m)或地面存在减速带、井盖、铁板、护栏等障碍物,自车在通过过程中,不应激活紧急制动系统
5)车辆上坡
场景描述:自车当前在平坦路段行驶,前方出现上坡,自车在上坡过程中,不应激活紧急制动系统
3、功能需求
1)前向碰撞预警FCW
FCW会根据危险情况的严重程度由低到高,依次激活安全距离报警功能、预报警功能和紧急报警功能。
●激活安全距离报警:提示驾驶员跟车车距过小。警戒型告警是在存在碰撞风险但风险较小的情况下提醒驾驶员,通常通过仪表闪烁图像,但是如果这时前车突然减速,该状况的危险程度会迅速升级。该告警具有提示信息的属性,如果当前状况不改变,则不会发生事故。尽管在这种状况下碰撞风险较小,但是驾驶员也应调整自己的驾驶行为,保持合理车距,这样如果前方车辆突然紧急制动那么驾驶员才能够做出反应以避免事故的发生。
——车速范围:55km/h-150km/h
——功能触发:
a)与前车的相对速度的绝对值小于2m/s(7.2km/h)
b)与前车的车间时距THW(相对距离/自车速度)小于0.9s可标定)
c)状态a) 和b)持续时间5s(可标定)
——提醒方式:前车黄色标识
●预报警:迫近型告警较之警戒型告警紧急程度更高,告警时通常通过仪表闪烁图像,同时伴随紧急蜂鸣音提醒驾驶员,该告警用于驾驶员必须及时介入操作(如刹车或转向)才能避免的碰撞提醒
——车速范围:
a)对于移动目标或者停止目标:25km/h-150km/h
b)对于静止目标:25km/h-85km/h
——功能触发:
a)支持触发时机选择:较早、适中、较晚
b)功能触发:
较早:TTC=5.0S
适中:TTC=4.0S
较晚:TTC=3.0S
——提醒方式:仪表文字提示,前车红色标识,声音提示
●紧急报警:报警采用触觉报警的方式:采用短促制动进行报警。短促制动的强度和持续时间由制动系统进行,控制制动系统须始终保障车辆的安全状态。如果在短促制动过程中,需要进行更高优先级的制动(如ESP,ABS制动),该功能将退出。
——车速范围:
a)对于移动目标或者停止目标:30km/h-150km/h
b)对于静止目标:30km/h-85km/h
功能触发:TTCs2.5s
——提醒方式:紧急报警功能在激活时根据自车车速判断,请求ESP不同的制动报警(AWB)等级(车速越高制动时间越长):
Level 1: 8.3-15.27m/s,减速度为-6 m/s2(可标定),制动时间为0.2s(可标定);
Level 2: 15.27-25m/s,减速度为-6m/s2可标定),制动时间为0.24s(可标定);
Level 3:25-41.66m/s,减速度为-6m/s2(可标定),制动时间为0.3s(可标定);
2)制动准备BP
制动准备BP会根据碰撞危险程度TTC请求ESP作制动预填充及HBA液压制动阈值调整。
●制动预填充:制动预填充的目的是实现更快的制动反应。该模块通过ESP消除制动片和制动盘之间的间隙,达到在紧急制动时,减少制动响应时间,缩短制动距离的目的。在靠近前方障碍物需要执行强力制动的情况下,主动紧急制动系统会首先请求制动系统进行制动预填充
——车速范围:
a)对于移动目标或者停止目标:4km/h-150km/h
b)对于静止目标:4km/h-85km/h
——功能触发:随FCW预报警触发同时触发
——功能表现:
a)制动片与制动盘之间间隙缩小
b)整个过程中,不可产生噪音干扰
●HBA制动阈值调整:对液压制动辅助的阈值调整的目的是当驾驶员进行紧急制动时,辅助驾驶员制动,弥补驾驶员在进行紧急制动时,驾驶员制动力不足的情形。
——车速范围:
a)对于移动目标或者停止目标:4km/h-150km/h
b)对于静止目标:4km/h-85km/h
——功能触发:随危险等级TTC触发
Danger Level 1:与FCW预报警时机一致(较早TTC=5.0S;适中TTC=4.0S;较晚:TTC=3.0S)
Danger Level 2:与AWB时机一致TTC=2.5S
Danger Level 3:TTC=2.2S
——功能表现:
a)默认为 Level 0,HBAO对应一个具体的值,由ESP来确定。
b)-Danger Level 1时为Level1,HBA1-HBA0*0.7;
c)·Danger Level2时为 Level2,HBA2-HBA0*0.5
d)·Danger Level 3时为Level3,HBA3-HBA0*0.3
3)自动紧急制动AEB
如果驾驶员对前碰撞预警系统的报警没有做出任何反应,并且危险等级(danger level)升级,系统会进行自动紧急制动,并根据危险程度的加深,依次提供不同的制动方式:①部分自动紧急制动(标准型)②部分自动紧急制动(增强型)③中速自动紧急制动
●部分自动紧急制动(标准型):当危险等级为Level2时触发,主要作用是给驾驶员争取更多的反应时间;
——车速范围:
a)对于移动目标:30km/h-150km/h
b)对于静止目标:无响应
——功能触发:TTC<2.2s
——功能表现:控制车辆减速,减速度大小,标准版:-1.5~-3.5 m/s2(可标定)
●部分自动紧急制动(增强型):当驾驶员对标准型部分自动紧急制动不作反应,或者情况已经非常紧急,系统会激活具有更高减速度的部分紧急制动来避免事故或者降低事故的伤害。发生在危险等级为3的阶段;
——车速范围:
a)对于移动目标:30km/h-150km/h
b)对于静止目标:无响应
——功能触发:TTC<1.8s
——功能表现:控制车辆减速,减速度大小,增强版:-1.5~-6m/s2(可标定)
●中速自动紧急制动:在中等速度的时候激活;当系统计算出必须采用很大的、不舒服的减速度才可避免碰撞时,系统会触发此功能,自动制动来尽可能地减小两车的相对速度。发生在危险等级为3的阶段;
——车速范围:
a)对于移动目标:4km/h-85km/h
b)对于静止目标:4km/h-65km/h
——功能触发:TTC<1.6s
——功能表现:控制车辆减速,减速度大小:-1.5~-8m/s2(可标定)
此外:自动紧急制动系统需对横向穿行的行人及骑行车作出响应,同时对应减速度作相应调整
●行人-自动紧急制动:此功能的目的是避免或减轻自车与正在穿过本车道的行人的碰撞。
——车速范围:4km/h-64km/h
功能触发:TTC<2.2s
功能表现:控制车辆减速,减速度大小:-9m/s2(可标定)
●骑行者-自动紧急制动:此功能的目的是避免或减轻与穿过本车道的自行车的碰撞。部分制动减速度:-6m/s2(可标定):
中速制动减速度大小:-9m/s2(可标定)
备注:
1.在满足功能安全要求的前提下,自动紧急制动系统(包含部分及中速自动紧急制动)最大可降低车速为50km/h.
2.AEB制动到停止的情况下,车辆保持静止状态2秒,2秒后释放制动,由驾驶员接管
4)紧急制动辅助EBA
紧急制动辅助可以辅助驾驶员在危险情况下执行制动。当驾驶员错误的估计了情况的严重程度或驾驶员制动力不足时,系统将提供附加的制动力。
——车速范围:
a)对于移动目标或者停止目标:4km/h-150km/h
b)对于静止目标:4km/h-85km/h
——功能触发:检测到驾驶员猛踩制动踏板且碰撞风险仍在增加
——功能表现:
a)系统将根据当前风险计算相应减速度,请求ESP进行减速
b)ESP比较系统请求及驾驶员请求的减速度,执行两者的最大值
c)若驾驶员此时释放制动踏板,ESP需停止减速
备注:EBA请求的减速度大小:-2.5m/s2~-12m/s2
四、交互需求
1、功能开启/关闭
1).功能开关一般分为两个:提醒类FCW和控制类BP&AEB&EBA
2).两个开关均为上电默认开启
3).允许驾驶员手动关闭,但关闭需要进行二次确认
4).驾驶员关闭功能后,需要有图标状态显示
2、功能激活
1).安全距离报警触发时,需要进行视觉提示;
2).预报警触发时,需要进行视觉+听觉提示;
3).紧急报警触发时,需要进行视觉+听觉+触觉提示;
4).BP触发时,不应让驾驶员产生明显感觉
5).AEB触发时,需要进行视觉+听觉提示;
6).EBA触发时,需要进行视觉提示
3、功能抑制
1).当存在以下条件之一时,紧急制动功能将受抑制:
——安全带未系,功能抑制
——车门打开,功能抑制
——ESP功能关闭
——非D挡
——关联系统故障
4、功能故障
1).紧急制动系统故障时,需要有状态图标显示,性能要求如下