車道保持系統(tǒng)功能

了解車道保持

該系統(tǒng)警告司機(jī)，防止司機(jī)粗心時(shí)離開車道。(阿爾伯特愛因斯坦)(美國)。

按亮轉(zhuǎn)向燈進(jìn)行變道時(shí)就不會(huì)觸發(fā)這個(gè)警告了。

該系統(tǒng)使用車內(nèi)后視鏡內(nèi)的一個(gè)攝像頭來識(shí)別車道的邊界線。

通過方向盤振動(dòng)來警告司機(jī)。

當(dāng)環(huán)境條件較差時(shí)，那么車道保持系統(tǒng)會(huì)被暫時(shí)關(guān)閉。

該系統(tǒng)只有在車速超過約65km/h才開始工作。

車道保持系統(tǒng)是一種駕駛員輔助系統(tǒng)，司機(jī)應(yīng)始終承擔(dān)主要責(zé)任。

該系統(tǒng)已經(jīng)普遍應(yīng)用于A4,A5,A6,Q7和A8。

▼ 功能

車道保持系統(tǒng)用于幫助司機(jī)來使車輛一直保持在某個(gè)車道上行駛。該系統(tǒng)使用一個(gè)攝像頭來識(shí)別車道的邊界線。當(dāng)識(shí)別出車輛所在的車道邊界線時(shí)，車道保持系統(tǒng)就會(huì)介入工作了。當(dāng)車輛靠近識(shí)別出的邊界線而要駛離該車道時(shí)，方向盤就會(huì)振動(dòng)來對(duì)司機(jī)進(jìn)行提醒。當(dāng)車道保持系統(tǒng)正在工作時(shí)，如果您在車輛壓過車道邊界線之前操縱了轉(zhuǎn)向撥桿（轉(zhuǎn)向燈亮了），那么就不會(huì)出現(xiàn)這種振動(dòng)警告了，因?yàn)樵撓到y(tǒng)這時(shí)認(rèn)為是司機(jī)想要變換車道了。

這種方向盤振動(dòng)警告在車輛靠近和穿過車道邊界線時(shí)只出現(xiàn)一次。只有當(dāng)在第一次警告出現(xiàn)后車輛已離相應(yīng)的車道邊界線足夠遠(yuǎn)而隨后又再次靠近這個(gè)邊界線時(shí)，才會(huì)第二次發(fā)出這種警報(bào)。

這樣就可防止車輛在與車道邊界線平行行駛時(shí)持續(xù)出現(xiàn)這種警告。

車道保持系統(tǒng)是用于高速公路和路況良好的普通公路的，因此該系統(tǒng)只有在車速超過約65 km/h才開始工作。

當(dāng)環(huán)境條件較差時(shí)，比如路面很臟或者路面被雪覆蓋著、道路過窄或者道路邊界線不清楚（在高速公路修路時(shí)），那么車道保持系統(tǒng)會(huì)被暫時(shí)關(guān)閉，組合儀表上會(huì)向用戶顯示出該系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)。

▼ 車道保持系統(tǒng)原件組成

車道保持系統(tǒng)組成元件

原件組成

▼系統(tǒng)控制單元J759（帶攝像頭）

車道保持輔助系統(tǒng)控制單元與攝像頭是一體的。

該攝像頭的影像攝取傳感器視距最大為60米。

影像攝取傳感器前面有一個(gè)6mm焦距的鏡頭。

所使用的影像攝取傳感器以黑白影像模式來獲取車前路面的情況，其分辨率是640X480像素。

影像攝取傳感器獲得影像由奧迪軟件進(jìn)行分析。

系統(tǒng)控制單元J759卡在風(fēng)擋支架上，該控制單元使用擴(kuò)展CAN總線。

控制單元 Steuerger?t J759內(nèi)的電子影像處理

影像攝取傳感器所獲得的黑白影像由一個(gè)影像處理軟件進(jìn)行分析。分析中首先要在影像上尋找車道邊界線。

如果識(shí)別出兩側(cè)的車道邊界線，那么就會(huì)計(jì)算車道寬度和車道曲率。另外，該軟件還要計(jì)算車輛在車道上的位置（就是車輛與左、右車道邊界線的距離）以及車輛接近車道邊界線的角度。影像處理軟件還會(huì)評(píng)估車道識(shí)別的好壞程度。根據(jù)計(jì)算值和已知的車輛尺寸就可確定警報(bào)提醒時(shí)刻。按MMI上警報(bào)提醒時(shí)刻的設(shè)置不同，采用不同的方法來進(jìn)行計(jì)算。這些計(jì)算值也用于確定：因車道的形狀是否必須暫時(shí)關(guān)閉關(guān)閉車道保持輔助系統(tǒng)的功能。

▼ 帶振動(dòng)電機(jī)的多功能方向盤

這個(gè)振動(dòng)電機(jī)安裝在方向盤右下輻條內(nèi)。

方向盤的振動(dòng)是因電機(jī)上的不平衡配重旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。

該電機(jī)要是損壞的話，必須更換整個(gè)方向盤

振動(dòng)（警報(bào)）大約持續(xù)約1秒

配備車道保持輔助系統(tǒng)的車需要使用多功能方向盤

這個(gè)電機(jī)通過轉(zhuǎn)向柱電子控制單元J527來進(jìn)行執(zhí)行元件診斷

車道保持輔助系統(tǒng)的振動(dòng)式方向盤

方向盤上裝備有一個(gè)振動(dòng)電機(jī)，它可使得方向盤產(chǎn)生振動(dòng)。這個(gè)振動(dòng)電機(jī)安裝在方向盤右下輻條內(nèi)。方向盤的振動(dòng)是因電機(jī)上的不平衡配重旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。該電機(jī)無法單獨(dú)更換，因此如果振動(dòng)電機(jī)損壞了的話，必須更換整個(gè)方向盤。

方向盤振動(dòng)持續(xù)的時(shí)間長度取決于司機(jī)的反應(yīng)情況，一般在1秒鐘左右。

▼ 接通或者關(guān)閉車道保持系統(tǒng)

車道輔助系統(tǒng)按鈕E517集成在轉(zhuǎn)向撥桿上。

系統(tǒng)當(dāng)前是接通還是關(guān)閉由組合儀表上的指示燈來指示。

點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)會(huì)被存入當(dāng)前車鑰匙

按鈕E517的狀態(tài)由J527來讀入

▼ 帶振動(dòng)電機(jī)的多功能方向盤

這個(gè)振動(dòng)電機(jī)安裝在方向盤右下輻條內(nèi)。

方向盤的振動(dòng)是因電機(jī)上的不平衡配重旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。

該電機(jī)要是損壞的話，必須更換整個(gè)方向盤

振動(dòng)（警報(bào)）大約持續(xù)約1秒

配備車道保持輔助系統(tǒng)的車需要使用多功能方向盤

這個(gè)電機(jī)通過轉(zhuǎn)向柱電子控制單元J527來進(jìn)行執(zhí)行元件診斷

車道保持輔助系統(tǒng)的振動(dòng)式方向盤

方向盤上裝備有一個(gè)振動(dòng)電機(jī)，它可使得方向盤產(chǎn)生振動(dòng)。這個(gè)振動(dòng)電機(jī)安裝在方向盤右下輻條內(nèi)。方向盤的振動(dòng)是因電機(jī)上的不平衡配重旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。該電機(jī)無法單獨(dú)更換，因此如果振動(dòng)電機(jī)損壞了的話，必須更換整個(gè)方向盤。

方向盤振動(dòng)持續(xù)的時(shí)間長度取決于司機(jī)的反應(yīng)情況，一般在1秒鐘左右。

▼ 組合儀表上的指示燈

組合儀表上的指示燈因?yàn)檐囆筒煌赡軙?huì)有差異，具體以車主手冊(cè)和具備本系統(tǒng)車輛實(shí)際情況為準(zhǔn)。

組合儀表上的指示燈如果呈黃色亮起，其原因可能如下：

只有一條車道邊界線或根本沒有車道邊界線。

沒能識(shí)別出車道邊界線

(比如因雪、臟污、潮濕或者逆光)。

車輛正在行駛的車道上的邊界線多于兩條

(比如道路施工時(shí)的白色和黃色邊界線）

車于低于約65km/h。

車道寬度小于約2,5m或大于約5m。

轉(zhuǎn)彎太急(轉(zhuǎn)彎半徑小于約250m)。

▼ 組合儀表上的指示燈其他車輛的ACC和車道保持指示燈

圖的說明：

左上圖:

ACC:已關(guān)閉或備用模式

車道保持輔助系統(tǒng)：未安裝或已關(guān)閉

中上圖:

ACC:未安裝ACC!

車道保持輔助系統(tǒng)：已接通,已激活(會(huì)有振動(dòng)提醒)并提醒右側(cè)

右上圖:

ACC:已激活，系統(tǒng)已識(shí)別出一輛車

車道保持輔助系統(tǒng):已接通,但未激活(不會(huì)有振動(dòng)提醒)

左下圖:

ACC:已激活,要求司機(jī)來接管

車道保持輔助系統(tǒng):已接通并已激活(會(huì)有振動(dòng)提醒)

中下圖:

ACC:已激活，系統(tǒng)已識(shí)別出一輛車

車道保持輔助系統(tǒng):未安裝或已關(guān)閉

右下圖:

ACC:已激活,當(dāng)前沒有識(shí)別出車輛

車道保持輔助系統(tǒng):已接通,已激活(會(huì)有振動(dòng)提醒)并提醒左側(cè)

▼ 組合儀表中央顯示屏上的文字信息

組合儀表中央顯示屏上的文字信息

上圖的文字信息:

“Audi lane assist nicht verfügbar: Zur Zeit keine Sensorsicht“ （奧迪車道輔助系統(tǒng)不可用：目前傳感器什么也沒探測(cè)到）的原因如下：

1 攝像機(jī)的視窗外側(cè)臟污或者結(jié)冰了。在這種情況下司機(jī)應(yīng)清潔臟污處和結(jié)冰。

2 攝像機(jī)的視窗內(nèi)側(cè)結(jié)有霧汽。在這種情況下應(yīng)等一會(huì)，直至霧汽散盡。

3 因道路特性（比如覆蓋著雪或者臟污）而導(dǎo)致車道邊界線不易識(shí)別。

中圖的文字信息：

“Audi lane assist zur Zeit nicht verfügbar”（奧迪車道輔助系統(tǒng)目前不可用）會(huì)在發(fā)生臨時(shí)故障時(shí)出現(xiàn)。

可稍后再試著啟動(dòng)該系統(tǒng)。.

原因可能是控制單元內(nèi)部的溫度過高。

下圖中的文字信息:

“Audi lane assist nicht verfügbar: Systemfehler” （奧迪車道輔助系統(tǒng)不可用：系統(tǒng)故障）出現(xiàn)時(shí)，表示需要到服務(wù)站去檢修了。

奧迪車道輔助系統(tǒng)應(yīng)在專業(yè)服務(wù)站來進(jìn)行檢查。

其原因是：損壞的可能是控制單元、振動(dòng)電機(jī)或者是奧迪車道輔助系統(tǒng)按鈕。

如果控制單元內(nèi)的狀態(tài)是“系統(tǒng)沒有校準(zhǔn)”的話，也會(huì)出現(xiàn)這個(gè)顯示內(nèi)容。

▼ 設(shè)置警報(bào)提醒時(shí)刻

司機(jī)自己可以來選定：是在無意中駛離車道前就提前進(jìn)行警報(bào)提醒，還是在車輛已經(jīng)接觸車道邊界線時(shí)才進(jìn)行警報(bào)提醒。MI上為這種設(shè)置提供了三種選擇，可按下述來進(jìn)入相應(yīng)的子菜單：

– 按壓MMI面板上的功能按扭“Car”

– 選擇子菜單“Systeme”（系統(tǒng)）。

– 選擇“Audi lane assist”（奧迪車道輔助系統(tǒng)）。

– 打開“Warnzeitpunkt”（警報(bào)時(shí)刻）選項(xiàng)。

– 根據(jù)需要將警報(bào)時(shí)刻設(shè)置為“früh”（提前）、“adaptiv”（自適應(yīng)）或“spaet”（滯后）。

設(shè)置方向盤振動(dòng)

司機(jī)在MMI上可以設(shè)置方向盤振動(dòng)強(qiáng)度，分為三個(gè)等級(jí)?？砂聪率鰜磉M(jìn)入相應(yīng)的子菜單：

– 按壓MMI面板上的功能按扭“Car”

– 選擇子菜單“Systeme”（系統(tǒng)）。

– 選擇“Audi lane assist”（奧迪車道輔助系統(tǒng)）。

– 打開“Lenkradvibration”（方向盤振動(dòng)）選項(xiàng)。

– 根據(jù)需要將方向盤振動(dòng)設(shè)置為“schwach”（弱）、“mittel”（中）或“stark”（強(qiáng)）。

方向盤振動(dòng)設(shè)置完成后，方向盤會(huì)以所設(shè)置的振動(dòng)強(qiáng)度振動(dòng)一次，使得司機(jī)能夠立即檢查所設(shè)的強(qiáng)度。

▼ 前擋風(fēng)玻璃加熱器 Z67

加熱器Z67是一種電阻膜

該膜直接粘在前風(fēng)擋玻璃上

從車道保持輔助系統(tǒng)控制單元J759獲得供電

Z67是正溫度系數(shù)（PTC）電阻

圖像的對(duì)比度太弱的話，Z67就被激活

用于清除前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)的潮氣

最長可連續(xù)工作約40分鐘

車道保持輔助系統(tǒng)的前擋風(fēng)玻璃加熱器 Z67

為了去除攝像頭視窗上的水霧和冰凍，車道保持輔助系統(tǒng)還裝備有一個(gè)加熱式的攝像頭視窗，它與前風(fēng)擋刮水器共同來完成這個(gè)任務(wù)。.

車道保持輔助系統(tǒng)的前擋風(fēng)玻璃加熱器 Z67是一種電阻膜，該膜直接粘在前風(fēng)擋玻璃上。該膜有兩個(gè)接頭，其中一個(gè)接頭用于在前擋風(fēng)玻璃加熱器激活時(shí)從車道保持輔助系統(tǒng)控制單元J759獲得供電，另一個(gè)接頭與汽車接地點(diǎn)相連。

這個(gè)電阻膜上有多個(gè)并聯(lián)的電阻，電流流過時(shí)電阻就被加熱了，于是這些電阻就將風(fēng)擋玻璃加熱了。那么前風(fēng)擋玻璃上的水霧會(huì)消失，冰雪會(huì)融化，最后刮水器將其徹底清除了。電阻膜圍繞在前風(fēng)擋玻璃的一個(gè)區(qū)周圍，車道保持輔助系統(tǒng)攝像頭就通過這個(gè)區(qū)來探測(cè)車前環(huán)境狀況。

如果圖像傳感器獲取的圖像的對(duì)比度太弱，那么前擋風(fēng)玻璃加熱器Z67就被激活而工作了。若圖像對(duì)比度太差，那么就無法準(zhǔn)確識(shí)別車道邊界線，于是車道保持輔助系統(tǒng)就切換到“不發(fā)出警報(bào)提醒”狀態(tài)。

如果車道識(shí)別圖像的對(duì)比度又足夠了的話，那么前風(fēng)擋玻璃加熱器就又關(guān)閉了。如果玻璃加熱器沒能清除視野障礙的話（如因臟污），那么組合儀表中央顯示屏上會(huì)出現(xiàn)文字信息來提醒司機(jī)。

系統(tǒng)信息傳遞

▼ 車道保持系統(tǒng)信息傳遞

車道保持輔助系統(tǒng)的前擋風(fēng)玻璃加熱器 Z67

車道保持輔助系統(tǒng)的前擋風(fēng)玻璃加熱器Z67直接由車道保持輔助系統(tǒng)控制單元來控制，這個(gè)控制只需要一個(gè)端子接頭，該加熱器在車內(nèi)接地。

車道保持輔助系統(tǒng)按鈕 E517

車道保持輔助系統(tǒng)按鈕E517信息由方向盤電子系統(tǒng)控制單元J527來讀入，該按鈕位于轉(zhuǎn)向燈撥桿上。

車道保持輔助系統(tǒng)的振動(dòng)電機(jī)

車道保持輔助系統(tǒng)的振動(dòng)電機(jī)由多功能方向盤控制單元J453來控制，該電機(jī)安裝在方向盤輻條內(nèi)。

1 車距調(diào)節(jié)控制單元 J428

為了避免車道保持輔助系統(tǒng)和停車距離縮短系統(tǒng)同時(shí)發(fā)出警報(bào)，如果停車距離縮短系統(tǒng)同時(shí)激活了制動(dòng)系統(tǒng)的話，車道保持輔助系統(tǒng)的方向盤振動(dòng)功能就會(huì)被壓制（就是暫不工作）。

2 進(jìn)入和起動(dòng)授權(quán)控制單元 J518

該控制單元發(fā)送的信息表示的是車上識(shí)別出的是哪把點(diǎn)火鑰匙，車道保持輔助系統(tǒng)控制單元利用這個(gè)信息將存儲(chǔ)的司機(jī)設(shè)置分配給相應(yīng)的點(diǎn)火鑰匙。

3 舒適系統(tǒng)中央控制單元 J393

該控制單元發(fā)送的信息表示當(dāng)前左、右轉(zhuǎn)向燈是否已激活。.

4 轉(zhuǎn)向柱電子系統(tǒng)控制單元 J527

該控制單元發(fā)送的信息表示車道保持輔助系統(tǒng)按鈕是否已經(jīng)按下。該控制單元從車道保持輔助系統(tǒng)接收這個(gè)信息：是否應(yīng)應(yīng)激活振動(dòng)電機(jī)來提醒司機(jī)。該信息隨后會(huì)通過LIN-總線傳給多功能方向盤，從而激活振動(dòng)電機(jī)。

5 MMI Basic 或 MMI High的 前部信息顯示和操縱控制單元 J523

該控制單元將關(guān)系到車道保持輔助系統(tǒng)的司機(jī)設(shè)置方面的修改內(nèi)容傳給車道保持輔助系統(tǒng)控制單元，新的設(shè)置會(huì)被存儲(chǔ)起來并分配給當(dāng)前的車鑰匙。

6 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 J623

該控制單元發(fā)送的是當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 車道保持輔助系統(tǒng)需要使用這個(gè)轉(zhuǎn)速值，因?yàn)榍帮L(fēng)擋玻璃加熱的工作時(shí)間就取決于發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前是工作還是沒工作。(在“發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉”時(shí)是不會(huì)加熱的)。

7 水平調(diào)節(jié)控制單元 J197

該控制單元不斷地將減振器的高度告知車道保持輔助系統(tǒng)，這個(gè)信息用于對(duì)攝像頭高度以及攝像頭縱、橫搖角進(jìn)行電子校正。

8 ABS控制單元 J104

該傳感器傳送車速信號(hào)（用于激活或關(guān)閉車道保持輔助系統(tǒng)）以及橫擺角速度。

▼ 用專用工具 VAS 6430對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)

校準(zhǔn)的作用

校準(zhǔn)是用來確定車載攝像頭的實(shí)際方向角的。要想獲得準(zhǔn)確的警報(bào)提醒，就必須知道車載攝像頭的準(zhǔn)確安裝位置。這些因素可能會(huì)造成車載攝像頭偏離規(guī)定的安裝位置：支架或風(fēng)擋玻璃的部件公差，制造公差。為了補(bǔ)償這種偏差，就必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)過程就是要確定車載攝像頭的三個(gè)方向角（相對(duì)于車的行駛方向）和攝像頭的安裝高度（相對(duì)于車輛的輪胎接觸面）。這個(gè)校準(zhǔn)過程純粹是一種電子調(diào)節(jié)，攝像頭不能進(jìn)行機(jī)械調(diào)節(jié)。

三個(gè)方向角的名稱如下：

– 橫搖角（繞X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)）

– 縱搖角（繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)）

– 橫擺角（繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)）

校準(zhǔn)原理

車道保持輔助系統(tǒng)的攝像頭方向角是無法直接確定的，必須借助于校正板來進(jìn)行計(jì)算。校正板上有多個(gè)幾何要素，這些幾何要素與校正板的其余部分對(duì)比非常強(qiáng)烈。這個(gè)校正板安裝在車前某一參考位置處，攝像頭會(huì)從這個(gè)校正板上獲取圖像。然后通過圖像分析就可確定圖像中的幾何要素的位置。軟件通過已確定的圖像坐標(biāo)和已知的校正板參考位置，就可確定出攝像頭的實(shí)際方向角，并會(huì)把這個(gè)信息存儲(chǔ)到控制單元內(nèi)。另外還可以確定攝像頭的實(shí)際高度。

【全文完】

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