基于UDS 協(xié)議的并線輔助系統(tǒng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)

馮世杰，袁東磊，劉鵬飛

（海馬汽車(chē)有限公司，河南 鄭州 450016）

對(duì)于日常開(kāi)車(chē)的駕駛員來(lái)說(shuō)，由于車(chē)輛本身的緣故，行車(chē)過(guò)程中的盲區(qū)是無(wú)法消除的，并線輔助系統(tǒng)［1］通過(guò)安裝的電子控制系統(tǒng)，探測(cè)側(cè)后方駛來(lái)的最遠(yuǎn)70m處的車(chē)輛，并計(jì)算目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度、距離、方位等信息，以此判斷當(dāng)前進(jìn)行變道操作時(shí)是否存在潛在的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)指示燈輸出報(bào)警信息，提醒駕駛員是否可以安全并線，從而提高駕駛行車(chē)的安全性。并線輔助系統(tǒng)作為一項(xiàng)汽車(chē)智能安全技術(shù)，不僅是車(chē)輛后方檢測(cè)的主要功能系統(tǒng)，也是對(duì)車(chē)內(nèi)、外后視鏡的有效補(bǔ)充。

1 并線輔助系統(tǒng)功能介紹

并線輔助系統(tǒng) （LCAS Line Change Assistant System）組成包括左/右雷達(dá)傳感器、左/右雷達(dá)安裝支架、左/右指示燈以及系統(tǒng)主線束，實(shí)現(xiàn)盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)［2］（BSD Blind Spot Detection） 和車(chē)輛靠近預(yù)警 （CVW Close Vehicle Warning） 兩個(gè)功能。系統(tǒng)的線束接口包括CAN總線、電源、搭鐵，通過(guò)CAN總線進(jìn)行信息交互，可以獲取當(dāng)前的功能開(kāi)關(guān)狀態(tài)、車(chē)速、擋位、轉(zhuǎn)向、門(mén)狀態(tài)等信息。

BSD功能檢測(cè)報(bào)警區(qū)域?yàn)檐?chē)輛左右兩側(cè)，橫向從0.5~4.5m，縱向從車(chē)輛B柱位置到車(chē)尾后方的8m區(qū)域。當(dāng)有速度大于5km/h的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于盲區(qū)，就會(huì)激活BSD一級(jí)報(bào)警，車(chē)輛左側(cè) （右側(cè)） 的目標(biāo)觸發(fā)左側(cè) （右側(cè)） 的報(bào)警指示；在BSD一級(jí)報(bào)警狀態(tài)下，系統(tǒng)檢測(cè)到本車(chē)同側(cè)轉(zhuǎn)向燈亮的信號(hào)，則會(huì)激活該側(cè)二級(jí)報(bào)警，進(jìn)行聲音提醒及其他提醒；如果目標(biāo)車(chē)被超越，且相對(duì)速度大于10km/h，系統(tǒng)則認(rèn)為沒(méi)有碰撞風(fēng)險(xiǎn)，解除此目標(biāo)報(bào)警。CVW功能檢測(cè)預(yù)警的左右橫向區(qū)域與BSD功能的一致，縱向是從車(chē)尾后方8m到車(chē)尾后方70m的區(qū)域。當(dāng)目標(biāo)靠近本車(chē)，且預(yù)碰撞時(shí)間小于3.5s，就會(huì)觸發(fā)CVW一級(jí)預(yù)警，車(chē)輛左側(cè) （右側(cè)） 的目標(biāo)觸發(fā)左側(cè)（右側(cè)） 的預(yù)警；在CVW一級(jí)預(yù)警狀態(tài)下，系統(tǒng)檢測(cè)到本車(chē)同側(cè)轉(zhuǎn)向燈亮的信號(hào)，則會(huì)啟動(dòng)該側(cè)二級(jí)報(bào)警，進(jìn)行聲音提醒及其他提醒；如果本車(chē)超越目標(biāo)車(chē)，且相對(duì)速度大于10km/h，解除此目標(biāo)報(bào)警。

2 并線輔助系統(tǒng)產(chǎn)線校準(zhǔn)方案

并線輔助系統(tǒng)雷達(dá)安裝在車(chē)輛后側(cè)的包圍內(nèi)，因車(chē)身結(jié)構(gòu)誤差，支架的誤差以及包圍材料、形狀、安裝高度等多種因素的影響，勢(shì)必會(huì)引起系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)位置測(cè)算的誤差偏大，使雷達(dá)的性能表現(xiàn)達(dá)不到設(shè)定期望，出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)等現(xiàn)象。為提高并線輔助系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性，達(dá)到更好的用戶駕駛體驗(yàn)，需要在車(chē)輛下線后進(jìn)行雷達(dá)的校準(zhǔn)工作。

并線輔助系統(tǒng)中雷達(dá)的產(chǎn)線校準(zhǔn)有3個(gè)方面的需求，包括雷達(dá)信號(hào)模擬器、校準(zhǔn)觸發(fā)的指令和校準(zhǔn)場(chǎng)地的布置。雷達(dá)模擬器主要作用是模擬實(shí)際的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)；場(chǎng)地應(yīng)選擇至少長(zhǎng)15m、寬8m的空曠區(qū)域，盡量不要有柱頭，并保證墻面平整光滑；音響主機(jī)上設(shè)置有并線輔助雷達(dá)校準(zhǔn)的軟按鍵，軟按鍵觸發(fā)后，音響主機(jī)發(fā)送雷達(dá)校準(zhǔn)CAN通信指令，雷達(dá)接收到校準(zhǔn)指令后進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)開(kāi)始校準(zhǔn)，雷達(dá)校準(zhǔn)過(guò)程的數(shù)據(jù)處理流程如圖1所示。

若實(shí)際目標(biāo)信息不滿足誤差范圍，則進(jìn)行校準(zhǔn)弧度值的迭代計(jì)算，然后將計(jì)算的弧度值發(fā)送到雷達(dá)中；若實(shí)際目標(biāo)信息滿足誤差范圍，則結(jié)束校準(zhǔn)。

圖1 雷達(dá)校準(zhǔn)流程

3 并線輔助系統(tǒng)售后動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)設(shè)計(jì)

市場(chǎng)4S服務(wù)店及維修機(jī)構(gòu)由于場(chǎng)地或設(shè)備條件的限制，采用主機(jī)廠生產(chǎn)線體的雷達(dá)校準(zhǔn)方案是不現(xiàn)實(shí)的，必須設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)化實(shí)用的售后校準(zhǔn)方案來(lái)滿足市場(chǎng)售后的需求。售后診斷儀是服務(wù)維修店必備的維修設(shè)備，而售后診斷儀是基于UDS診斷服務(wù)協(xié)議［3］（Unified Diagnostic Services） 開(kāi)發(fā)的，所以基于UDS服務(wù)協(xié)議設(shè)計(jì)雷達(dá)校準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信指令，使車(chē)輛在行駛的過(guò)程中采集路邊靜止的目標(biāo)信息，并經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析后自動(dòng)計(jì)算出雷達(dá)的安裝角度，完成車(chē)輛并線輔助系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。并線輔助雷達(dá)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)流程如圖2所示。

圖2 雷達(dá)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)流程

并線輔助雷達(dá)校準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信指令如表1所示。

表1 雷達(dá)校準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信交互表

4 應(yīng)用與總結(jié)

基于上述并線輔助雷達(dá)校準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信指令進(jìn)行售后診斷儀軟件設(shè)計(jì)，并完成實(shí)車(chē)?yán)走_(dá)校準(zhǔn)測(cè)試，軟件校準(zhǔn)界面如圖3所示。

圖3 雷達(dá)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)界面顯示

通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證完成并線輔助系統(tǒng)的雷達(dá)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，有效解決并線輔助雷達(dá)售后校準(zhǔn)難的問(wèn)題，也為之后車(chē)載雷達(dá)校準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)提供參考。