车辆碰撞预防辅助系统增强版介绍

◆文/福建 邱跃龙

车辆碰撞预防辅助系统增强版介绍

◆文/福建 邱跃龙

本文以奔驰S级(222车型)为例，介绍车辆碰撞预防辅助系统增强版的功能。车辆碰撞预防辅助系统增强版可持续检查与前车的安全车距，并向驾驶员发出视觉和声讯警告,提示可能与其他车辆发生的碰撞(例如追尾)，在即将发生碰撞的情况下,该系统给予驾驶员有效的制动力支持，甚至在驾驶员未能及时作出反应时自动启动部分制动,从而大大降低事故风险。车辆碰撞预防辅助系统增强版在车速7～250km/h范围之间启用(图1)。

图1 车辆碰撞预防辅助系统增强版工作示意图

一、系统组成

1.车辆碰撞预防辅助系统增强版的控制单元(A90)：位于散热器中间(图2)，集成了雷达传感器和控制单元，雷达传感器基于25GHz脉冲多普勒原理工作，用于独立测量车距和车速，探测范围为 0～80m, 探测角度为 30°±8°。控制单元接收读取传感器及其他控制单元传来的信息，综合评估碰撞风险等级，然后输出视觉和声讯警告信息的请求，必要时启用预防性安全系统。

图2 车辆碰撞预防辅助系统增强版控制单元的位置

2.横摆率,横向和纵向加速度传感器(B24/15)：位于车辆左侧脚部位置中(图3)，测量车轮沿纵轴方向的转动速度，其信号由电控车辆稳定行驶系统(ESP)控制单元(N30/4)通过CAN总线读取。

图3 横摆率传感器的位置

3.电控车辆稳定行驶系统控制单元(ESP，N30/4)：位于发动机舱中制动助力器(A7/7)的左侧(图4),其接收来自A90的制动请求并促动牵引系统液压单元(A7/3)实施制动，使车辆减速甚至完全静止，以避免出现碰撞或减轻碰撞损失。

图4 电控车辆稳定行驶系统控制单元的位置

4.仪表：将碰撞预防辅助系统传输过来可能存在碰撞的提示信息显示在多功能显示屏上，并发出提示音，以提醒驾驶员。车辆碰撞预防辅助系统增强版部件位置如图5所示。

图5 碰撞预防辅助系统增强版部件位置图

二、功能介绍

碰撞预防辅助系统增强版对驾驶员的辅助分为两个阶段。

1.距离警告阶段：A90计算与前车之间的距离和可能发生碰撞之前的时间，并区分两种车距警告。并且驾驶员无法主动对这些警告输出进行确认，只有在状况解除之后，警告才会取消。

(1)静态车距警告：在交通畅通的情况下,如果本车与前车之间的车距使行驶所需时间小于0.8s,且这种危险的车距保持3s以上(例如车速为100km/h，车距约为22.2m时)，仅通过视觉方式输出静态车距警告。

(2)碰撞临界车距警告：如果雷达传感器探测范围内的障碍物被归类为存在事故危险 (将在2.6s内发生碰撞)的障碍物，通过视觉和声讯方式输出碰撞临界车距警告。

2.制动系统干预阶段：该过程又根据驾驶员对警告信息的反应分为两种情况。

(1)制动辅助系统的功能顺序：如果驾驶员通过紧急制动操作对距离警告做出反应，则制动系统为其提供辅助，以便充分利用与障碍物之间的制动距离。如果碰撞不可避免，则除了制动系统会进行干预外，还会采取驾驶员及乘客保护措施。

(2)自动部分制动的功能顺序：如果驾驶员在存在事故危险的情况下未对警告做出反应，则A90会启用自动部分制动功能，向ESP控制单元传递所需的制动扭矩请求 (最大减速度约为6m/s2)；此外，还向ME控制单元传递减小发动机扭矩请求。在该过程中，A90同时考虑以下变量：与车辆或障碍物的相对速度；与车辆或障碍物之间的距离。

三、系统原理

整个车辆碰撞预防辅助系统可通过图6来加深理解：CAN总线具有双向性,既能传输又能接收信息；N73作为中央网关构成了Flex ray与CAN B的数据接口，不同CAN网络之间的通信需要借助N73来完成，即N73确定信号优先权和转换为CAN信号类型；箭头指向代表信号的传输方向或控制方向，如A90综合评估自身传感器及网络中传来的信号进行分析，以计算出可能的碰撞风险值，然后A90将制动干预请求通过Flex E传输给N30/4，由N30/4触动A7/3实施相应的制动。

图6 车辆碰撞预防辅助系统增强版功能原理图