車道偏離輔助脫手報警策略制定

【摘 要】車道偏離輔助LDP功能為輔助駕駛類功能，需要駕駛員時刻關(guān)注路況且雙手始終控制方向盤，若系統(tǒng)檢測到駕駛員脫手且車輛發(fā)生偏離自車車道時，車道偏離輔助系統(tǒng)會控制轉(zhuǎn)向?qū)④囕v拉回到自車道，同時通過觸覺、視覺、聽覺等信息提醒駕駛員。文章主要闡述車道偏離輔助脫手報警策略制定。當(dāng)駕駛員手未放在方向盤上時，提醒駕駛員謹(jǐn)慎駕駛，并接管車輛，以此保證駕駛安全。

【關(guān)鍵詞】車道偏離輔助;脫手報警;輔助駕駛;ECE R79

中圖分類號：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-8639（ 2024 ）11-0027-02

Hands-off Warning Strategy of Lane Departure Prevention

【Abstract】The Lane Departure Prevention（LDP）function is a driving assistance function，which requires the driver to pay attention to the road and control the steering wheel with both hands. If the system detects that the driver has disengaged and the vehicle has deviated from the self-contained lane，the LDP will control the steering and pull the vehicle back to the self-contained lane，and remind the driver through tactile，visual，auditory and other information. This paper mainly describes the formulation of lane departure auxiliary offhand alarm strategy. When the driver's hands are not on the steering wheel，the driver is reminded to drive carefully and take over the vehicle to ensure driving safety.

【Key words】LDP;disposing alarm;assisted driving;ECE R79

車道偏離輔助（Lane Departure Prevention，LDP）功能，亦稱車道偏離預(yù)防，屬于輔助駕駛類功能。當(dāng)車輛即將偏離車道線時，此功能會通過控制轉(zhuǎn)向?qū)④囕v拉回至自車道。但該功能無法確保在所有場景中都能將車輛拉回自車道，需要駕駛員時刻掌控方向盤。脫手報警功能已成為輔助類功能的標(biāo)準(zhǔn)配置，并且存在相應(yīng)的法規(guī)要求。對于面向歐洲市場的項(xiàng)目，則需要滿足ECE R79所要求的脫手報警策略。

1 當(dāng)前設(shè)計(jì)方案

當(dāng)前，脫手報警設(shè)計(jì)方案主要通過駕駛員脫手后，根據(jù)駕駛員脫手時間進(jìn)行計(jì)時的方式判斷危險等級，分為2個等級報警。車輛速度達(dá)到功能激活車速后，才會進(jìn)行相應(yīng)的脫手邏輯判斷。當(dāng)檢測到駕駛員手未放在方向盤上持續(xù)Xs（可調(diào)）后發(fā)出1級報警，1級報警持續(xù)時間As;如果As后駕駛員仍未將手放在方向盤上，觸發(fā)2級脫手報警，持續(xù)報警時間As（可調(diào)），As后功能退出并告知駕駛員。脫手報警形式為圖片和聲音提醒，2級報警形式為圖片和聲音，且聲音頻率相對于1級報警更加急促。車速與時間見表1，脫手報警策略如圖1所示。

2 ECE R79 脫手策略

ECE R79脫手報警策略與當(dāng)前的脫手報警策略存在極大差異，需要對ECE R79加以解讀，進(jìn)而設(shè)計(jì)適宜的報警策略，既要滿足法規(guī)要求，又不能給用戶造成過多干擾。ECE R79中關(guān)于車道保持輔助功能的脫手報警策略，具體描述如下。

如果在180s的滾動間隔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行2次或2次以上的干預(yù)，并且在干預(yù)期間沒有駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入，則系統(tǒng)應(yīng)在第2次干預(yù)和180s滾動間隔內(nèi)的任何進(jìn)一步干預(yù)期間提供聲音警告。從第3次干預(yù)（以及隨后的干預(yù)）開始，聲信號應(yīng)比前一次警告信號持續(xù)至少10s。

ECE R79脫手報警主要依據(jù)干預(yù)次數(shù)來判定脫手報警的時長。根據(jù)ECE R79脫手報警的描述以及圖1所示，可從以下幾個方面進(jìn)行解讀。

1）系統(tǒng)干預(yù)（System Intervention）。車輛即將偏離出車道線時，LKA功能激活，發(fā)生干預(yù)，將車輛拉回自車道。

2）轉(zhuǎn)向輸入（Steering Input）。對這個詞的理解主要有兩方面的意見。一種認(rèn)為Steering Input表示驅(qū)動力矩（Driver Torque），代表駕駛員此時是否在控制車輛;另一種認(rèn)為Steering Input表示手在（Hands ON），代表此時駕駛員手是否放在方向盤上。對標(biāo)沃爾沃項(xiàng)目，用Hands ON/OFF信號來表征是否有Steering Input，且Driver Torque之前無相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。所以通過接收Hands ON/OFF信號來表征駕駛員是否有輸入。

3）光學(xué)報警。在車道偏離輔助功能干預(yù)時，無論駕駛員是否脫手，均需要提供光學(xué)報警。

4）聲音報警。脫手期間，發(fā)生第1次干預(yù)時，不需要提供聲學(xué)報警;第2次干預(yù)時，需要提供聲學(xué)報警;第3次要比第2次聲音報警長10s，接下來的每一次都要比上一次的聲音報警時間長10s。

5）計(jì)數(shù)規(guī)則。整個計(jì)時以180s作為一個滾動周期，2次干預(yù)時間間隔小于180s，則計(jì)數(shù)累加。整個脫手報警的計(jì)數(shù)規(guī)則主要包含兩種場景：一種是駕駛員長期脫手過程中導(dǎo)致的多次干預(yù)，如圖2所示;另一種是系統(tǒng)干預(yù)過程中，駕駛員處于脫手狀態(tài)，如圖3所示，此時計(jì)數(shù)仍需累加。

3 脫手報警策略

如今，歐洲市場需求緊迫，既要滿足法規(guī)要求，又不能給用戶帶來過多干擾，因此需要依據(jù)ECE R79法規(guī)要求設(shè)計(jì)全新的脫手報警策略。

3.1 HMI策略

現(xiàn)有的平臺設(shè)計(jì)，在LKA每次干預(yù)時，相應(yīng)側(cè)的車道線會變藍(lán)，因此能夠覆蓋光學(xué)報警的要求。

針對聲音報警進(jìn)行了一些調(diào)整。在脫手期間，第1次干預(yù)時，沒有聲音報警;第2次干預(yù)時，聲音報警時長與干預(yù)時長保持一致;第3次及后續(xù)干預(yù)時，聲音報警比上一次聲音報警長10s。法規(guī)中對脫手報警抑制條件未作要求，為避免給用戶帶來過多干擾，增加了抑制條件，即駕駛員Hands ON持續(xù)一段時間可抑制脫手報警，既能提醒用戶，又不會給用戶帶來過多干擾。

3.2 當(dāng)前脫手檢測方案

ECE R79法規(guī)的需求與當(dāng)前脫手報警方案設(shè)計(jì)存在差別，主要是依據(jù)干預(yù)次數(shù)來判斷是否提供報警。那么在理想狀態(tài)下，當(dāng)功能剛好干預(yù)時，用戶脫手，應(yīng)當(dāng)計(jì)為第1次脫手報警，所以在此種場景下，對脫手檢測的時間要求頗高。

在當(dāng)前的脫手報警方案設(shè)計(jì)中，通常脫手檢測的時間約有Xs左右，而在這種情況下，LKA已經(jīng)完成一次干預(yù)，所以當(dāng)駕駛員脫手致使第3次干預(yù)時，才會發(fā)出聲音報警，無法滿足法規(guī)要求。如圖4所示。

因此需要在第1次干預(yù)沒有結(jié)束時，對Hands OFF信號進(jìn)行置位。建議將脫手檢測時間調(diào)整到1～2s左右，具體時間根據(jù)實(shí)車表現(xiàn)進(jìn)行調(diào)整。另外，由于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的脫手檢測主要是根據(jù)方向盤上的扭矩進(jìn)行判斷，受道路環(huán)境因素影響較大。在一些高配車型上有配備電容式方向盤，電容式方向盤脫手檢測時間較短，準(zhǔn)確率較高，因此當(dāng)配備有電容式方向盤時，ADAS融合電容式方向盤進(jìn)行脫手檢測，從而提高脫手報警的準(zhǔn)確率。

3.3 新的脫手報警策略

駕駛員脫手期間，車道保持輔助系統(tǒng)第1次干預(yù)時，僅有視覺提醒，沒有聲音報警;第2次干預(yù)時，視覺提醒和聲音報警時長與干預(yù)時長保持一致;第3次及后續(xù)干預(yù)時，視覺報警和聲音報警比上一次聲音報警時長長10s。

4 結(jié)論

ECE R79將車道保持輔助功能定義為一項(xiàng)安全性功能，因而脫手報警策略與之前設(shè)計(jì)方案的定義有較大差異。為了滿足法規(guī)要求，對ECE R79進(jìn)行了解讀，并重新設(shè)計(jì)了脫手報警策略。

兩種脫手報警策略，其一是以計(jì)時的方式進(jìn)行脫手報警邏輯的判斷，其二是以計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行脫手報警的判斷。對于舒適類功能，比如車道居中控制主要通過計(jì)時的方式來提供脫手報警，對檢測時間要求較低，允許適度脫手。對于車道保持輔助這類短時間介入的功能，不允許用戶脫手，對脫手檢測的靈敏性要求更高。對標(biāo)沃爾沃、特斯拉，發(fā)現(xiàn)這兩款車型同樣是以干預(yù)次數(shù)來決定是否進(jìn)行脫手報警。根據(jù)干預(yù)次數(shù)能夠得知此時用戶是否注意力集中、安全駕駛車輛。相較于長時間輔助的舒適類功能，車道偏離輔助更適宜以計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行脫手報警邏輯的判定。

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