辅助驾驶功能开发-功能规范篇(22)-5-L2级辅助驾驶方案功能规范

1.3.5 LKA 系统功能定义

1.3.5.1 状态机

1.3.5.2 状态迁移表 

初始状态	转移状态	转移条件
INIT	OFF	系统自检过程中，为 OFF 状态，自检无故障且车辆上次掉电前，为 OFF 状态
INIT	STANDBY	自检无故障，车辆为首次上电，或者上次掉电之前，系统为非 OFF 状态
INIT	FAILURE	系统自检故障，且上次掉电之前，系统为非 OFF 状态
OFF	STANDBY	系统无故障，驾驶员打开 LKA 功能
OFF	FAILURE	系统有故障，驾驶员打开 LKA 功能
STANDBY	FAILURE	开启 LKA 功能后，系统出现故障
STANDBY	ACTIVE	系统无故障，开启 LKA 功能后，自车车速超过 60km/h
ACTIVE	STANDBY	系统无故障，LKA 功能开启，车速不满足激活条件
ACTIVE	FAILURE	LKA 开启且车速满足激活条件时，系统出现故障
FAILURE	STANDBY	LKA 功能开启，系统从故障状态恢复，但车速不满足激活条件
FAILURE	ACTIVE	LKA 功能开启，系统从故障状态恢复，车速满足激活条件
FAILURE	OFF	LKA 功能开启，系统故障，驾驶员关闭 LKA 功能

1.3.5.3 功能定义

1.3.5.3.1 信号需求表

1.3.5.3.2 系统开启关闭

        1）初始化

        车辆上电后，车道保持辅助系统（LKA）进行初始化，控制器需要在上电后 220ms 内发出第一帧报文，并在 3s 内完成内部自检，同时上电 3s 内不进行关联系统检测（上电 3s 内不报关联系统故障、不记录关联系统故障码）。

        LKA 系统内部自检：自检完成后，如果检测到前置智能摄像头或前向毫米波雷达或中央控制器故障，无法支持车道保持辅助功能，若 LKA 系统上次掉电前为关闭状态（FC_LASModeSelectionStatus=0x7：off）或者系统首次上电 （FC_LASModeSelectionStatus=0x1：LDW），则保持 LKA 系统为关闭状态（FC_LKAStatus=0x0：off），若 LKA 功能上次掉电前为开启状态（ FC_LASModeSelectionStatus=0x2 ： LKA 或 0x3 ： LCS ），则 LKA 系统发送失效状态 （FC_LKAStatus=0x3：Failure），仪表根据系统状态进行显示。自检完无故障时，LKA 根据上次掉电前的状态切换到对应系统状态（0x0:off 或 0x1:standby）。

        LKA 系统关联系统检测：LKA 系统上电 3s 后，如果 LKA 功能为关闭时，不针对关联系统进行检测。如果 LKA 功能为开启时，检测关联系统是否满足 LKA 功能正常工作要求 。 若 EPS 当前状态为故障时 （ EPS_LatCtrlAvailabilityStatus =0x0 ： not available 或 0x2 ： failure ），则 LKA 系统发送失效状态 （FC_LKAStatus=0x3：Failure），仪表根据系统状态进行显示，其余信号和关联部件导致的降级策略参考 LKA 系统降级策略。

        系统故障信息仅在系统处于开启状态下才发出。

        2）系统开启关闭

        LKA 系统初始化完成后，可通过 HU 软开关对 LDW 进行开启、关闭设置：

        ① HU 里面选择 HU_LASModeSelection 为 0x2：LKA（纠偏）或 0x3：LCS（对中），LKA 系统接收到选择信号后，开启 LKA 或 LCS 功能，如果关联系统均满足 LKA 开启要求，LKA 状态切换为“开启”（FC_LKAStatus=0x1： Standby 或 0x2：Active），如果关联系统不满足 LKA 开启要求，LKA 状态切换为失效状态（FC_LKAStatus: 0x3=Failure）。

        ② HU 里面选择 HU_LASModeSelection 为 0x7=OFF，LKA 系统接收到选择信号后，关闭功能（FC_LKAStatus: 0x0=off）。

        备注：

        ① 车道辅助系统（包括 LDW、LKA、LCS）出厂默认为开启 LDW 状态，系统第一次上电发出厂默认值 0x1=LDW；整车下电时，系统自动记录下电前的功能设置状态，下一次上电时自动恢复上次掉电的记录状态，并将 FC_LASModeSelectionStatus、FC_LKAStatus 置为相应值发出。

        ② 车辆为 ON 档时，可通过 HU 对 LKA 系统工作状态进行设置。

        ③ 通过 HU 设置“功能选择”时，HU 将事件型信号“HU_LASModeSelection”置为相应值（预警，纠偏，对中）， 并通过网关转发给车道辅助系统。车道辅助系统收到该信号后响应功能选择设置，将周期性信号 “FC_LASModeSelectionStatus”置为对应值，并通过网关转发给 HU，HU 收到 “FC_LASModeSelectionStatus”信号后，将 UI 界面“功能选择”软开关置为对应值。仅当 “HU_LASModeSelection”信号为 0x2：LKA 或 0x3：LCS 时，LKA 功能才开启。

        ④ 系统处于故障状态（非控制器硬件、通讯等故障，如关联系统故障导致的故障等）下，也能响应设置需求。故障恢复后，应根据用户最新设置的状态切换到相应的状态（预警、纠偏、对中）。

        HU 发送 HU_LASModeSelection=Invalid 、 Inactive 或 reserved 时 ， LAS 模式选择信号 FC_LASModeSelectionStatus 保持原来状态不变化。

1.3.5.3.3 系统待机

        1）LKA 系统无故障，开启 LKA 功能，如果此时车速小于 60km/h，LKA 则进入待机状态 FC_LKAStatus： 0x1=Standby，仪表接收到相应信号后将 LKA 状态显示到仪表上。

        2）若 LKA 系统处于激活状态（FC_LKAStatus：0x2=Active），同时车速降低到 55km/h 以下，此时 LKA 将退回到待机状态，仪表接收到相应信号后将 LKA 状态显示到仪表上。

        3）若 LKA 系统处于纠偏状态，同时接收到车速降低至 55m/h 以下，此时 LKA 系统将退回到待机状态，仪表接收到相应信号后将 LKA 状态显示到屏幕上。

1.3.5.3.4 系统激活

        1) LKA 系统启用后，若 LKA 系统处于待机状态（FC_LKAStatus=0x1：Standby），此时若车速达到 60km/h 及以 上，LKA 功能激活（FC_LKAStatus=0x2：Active）。

        2) LKA 系统处于激活状态时（FC_LKAStatus=0x2：Active），若车速降低到 55km/h，此时，LKA 系统工作状态保持为激活状态，若车速降低到 55km/h 以下，则 LKA 工作状态变为待机（FC_LKAStatus=0x1：Standby）。

        3) 若车辆处于倒挡（R）时，系统无法被激活。

        4) 当系统处于激活状态，车速增加但不超过 150km/h 时，此时 LKA 工作状态信号保持为激活状态。

1.3.5.3.5 车道纠偏

        车辆前视摄像头可以识别不同类型（实线、虚线、点状线等）和颜色（黄色、白色等）的道路的道路交通线，以及没有车道线的路沿。车道保持辅助功能和车道对中功能，通过对前方车道线的监测，并结合本车信息，判断本车预期轨迹。当用户选择车道保持辅助功能时，在本车与车道线距离较近时，车道保持功能触发并进行纠偏，避免车辆偏离车道；当用户选择车道对中功能时，系统控制车辆在保持在车道中间行驶。

        系统对车辆横向控制有两种实现形式，即转角控制方式和扭矩控制方式，推荐使用转角控制。

        LKA 系统向 EPS 系统发送转向角请求 FC_LatAngReq 为具体转角值，并发送转角请求激活信号 FC_LatAngReqActive=0x2：Active，EPS 在收到上述信号后，发送当前状态信号 EPS_LatCtrlActive= 0x1：Active，并按照 LKA 系统转向角请求值控制转向系统，保持车辆在车道内（LKA）或车道中间（LCS）行驶。

        若用户选择纠偏功能，LKA 系统监测到车辆有偏离车道趋势时，将发出纠偏转角值以及使能信号，并将 ACC_HostLaneLeftStatus 或 ACC_HostLaneRightStatus 信号置为 0x2：Intervention，EPS 响应并反馈转向干预激活。

        若用户选择对中功能，LKA 系统持续控制车辆在车道中间行驶，系统将发出纠偏转角值以及使能信号，并将 FC_HostLaneLeftStatus 或 FC_HostLaneRightStatus 信号置为 0x4：Centering，EPS 响应并反馈转向干预激活。

        车道辅助模式为 FC_LASModeSelectionStatus=0x2：LKA 或 0x3：LCS，系统无法保持车辆在本车道内行驶时，系统发出横向立即接管 FC_LKATakeoverReq 为一级报警。

        LKA 系统激活后，系统将对驾驶员实时状态（脱手、疲劳、注意力分散等）进行监控，在脱手时间计满后，LKA 系统按原逻辑进行纠偏或对中控制，并发出 ACC_HandsOnReq。

        纠偏区域：

        LKA 系统激活后，车轮进入纠偏区域（可标定）且有相应的横向偏离速度（可标定），LKA 系统发出纠偏请求， 将车辆纠正回安全区域（可标定，纠偏过程中，车辆中轴线不应越过车道中心线且不存在纠偏过度来回纠偏的情况）。

        注：

        1—车道线；2—纠偏区域；3—开始纠偏线（内侧 10cm，可标定）；4—终止纠偏线（外侧 30cm，可标定）；5— 安全区域；6—纠偏区域。

        车道辅助模式 FC_LASModeSelectionStatus=0x2：LKA 或 0x3：LCS，代表两种不同强度的纠偏控制，两者的开始纠偏线和安全区域不同：车道对中模式时（0x3：LCS），车辆对中行驶且为持续控制过程；车道纠偏模式时（0x2： LKA），车辆有一定的安全区域，系统保持车辆在安全区域内，当车辆被纠偏进入安全区域内且行进姿态与车道线平行或相切（弯道中）后 1s（可标定）即结束本次纠偏，直到再次满足纠偏条件。

        在 LCS 处于 Active 状态时，驾驶员横向超越，操作车辆偏离车道中心行驶后，停止超越，若此时车辆在安全区域以内，则系统控制车辆按照当前相对车道线的偏置进行偏移车道保持行驶；若进入了纠偏区域，则将车辆纠回车道内安全区域。

        在 LCS 处于 Active 状态时，当出现以下交通状况时，系统横向轨迹即会向另一侧移动（同 ICA/TJA 横向偏移/智慧躲闪功能）：

        ① 本车所处车道线一侧为护栏或路沿，本车路径规划向另一侧移动 30cm（可标定），远离护栏和路沿；

        ② 本车旁边车道有对向来车，且对向来车横向与本车距离<1m（可标定）

        a) 若对向来车横向有靠近趋势时，本车横向路径规划向另一侧偏移 30cm（可标定），远离对向来车；

        b) 若对向来车压线行驶，已压本车道车道线（双黄线等，以本车道侧的车道线作为判断目标），则本车横向路径规划向另一侧偏移，保持与对向来车间距>1m（可标定）；

        ③ 前方旁道车辆压线行驶，且本车车速＞压线车辆实际车速时，系统根据相对车速判断距前车 2s（可标定）时， 控制车辆向另一侧偏移，维持与压线车辆横向间距≥60cm（可标定）；

        ④ 本车旁边车道有大车行驶时，系统控制本车路径规划向另一侧偏移，保持与大车横向距离至少 1m（可标定）；

        ⑤ 本车道边缘有行人或者骑行者时，系统控制车辆向另一侧车道线偏移，保持与行人或骑行者距离至少 1m（可标定）；

        以上交通情况相互组合，在本车道左右两侧车道同时出现时，系统按照如下进行处理：

        ① 系统识别到清晰车道线的情况下，本车横向偏移时，车辆边缘距车道线最小距离要求≥20cm（可标定），此优先级高于其它运动或静止目标的偏移逻辑；

        ② 两侧同为运动目标导致车辆产生横向偏移类，即如对向来车，旁道大车，以及前方旁道车辆压线等情况相互组合同时出现在本车道线两侧时，系统按照左侧目标将向右偏移 D1，按照右侧目标向左偏移 D2，则系统综合向右偏移 D1-D2， 负数代表向相反方向偏移；

        两侧分别为运动和静止目标，导致车辆产生横向偏移时，系统按照运动目标进行横向偏移；

1.3.5.3.6 系统退出

        LKA 系统在进行纠偏的过程中，出现如下情况，LKA 系统将退出纠偏，进入激活状态：

        1) 更高优先级系统触发，如 ABS、ESC、AEB 等持续 3s（可标定），ABS 和 ESP 激活 ESP_ESPactivestatus=active 或 ESP_OnlyABSActive =active 或 ESP_TCSActive =active 或 ESP_VDCActive=active 或 ACC_AEBActive=active，系统退出纠偏，直到高优先级响应结束，并持续 1s（可标定），恢复纠偏；

        2) EPS 就绪：EPS 未就绪（EPS_LatCtrlAvailabilityStatus=0x0：无故障但不可用或 EPS_ IACC_abortreason≠ 0x0）时，系统将退出纠偏，直到 EPS 就绪（EPS_LatCtrlAvailabilityStatus=0x1：可接受控制且 EPS_ IACC_abortreason=0x0）后，恢复纠偏；

        3) 转角速率：方向盘转角速率大于激活阈值，条件满足后立即退出纠偏。方向盘转角速率小于解除阈值时恢复纠偏，条件满足后需等待 2s（可标定）以恢复纠偏，阈值设置见下图；

        4) 车速降至 55km/h 以下，系统进入 standby；

        5) 车速超过 155km/h，系统进入 standby；

        6) 驾驶员手力矩超过 2Nm（可标定）持续 3s（可标定），系统退出纠偏。手力矩小于 1.5Nm（可标定）持续 0.5s （可标定），恢复纠偏；

        7) 车道过宽：LaneWidth > 5.5m（可标定）持续 3s（可标定），系统退出纠偏。LaneWidth < 4.5m（可标定）持续 1s（可标定）恢复纠偏；

        8) 车道过窄：LaneWidth < 2.5m（可标定）持续 3s（可标定），系统退出纠偏。LaneWidth > 3m（可标定）持续 1s（可标定）恢复纠偏；

        9) YawRate > 0.25 rad/s（可标定）持续 4s（可标定），系统退出纠偏。YawRate < 0.2 rad/s（可标定）持续 1s（可标定），恢复纠偏；

        10) 弯道半径：弯道半径小于 250m（可标定）持续 2s（可标定），系统退出纠偏。弯道半径大于 300m（可标定） 持续 4s（可标定），恢复纠偏；

        11) 车道线丢失：两侧车道线两条持续 1 s（可标定）未被探测到时，系统退出纠偏。两侧车道线均被探测到，且持续 2s（可标定）时恢复纠偏；

        12) 系统在双侧车道线清晰道路上纠偏的过程中，如果纠偏侧车道线清晰可见，另一侧车道线丢失，系统在完成纠偏后退出；

        13) 制动：> 10 bar（可标定），系统退出纠偏。< 3 bar 持续 4s（可标定）恢复纠偏；

        14) 偏离纠偏线：系统纠偏过程中，车辆偏离出终止纠偏线，系统退出纠偏，并发出 FC_LKATakeoverReq =0x1： Active，仪表进行声光和振动报警（可选）。纠偏抑制 2s（可标定）后，系统检测到新的车道线目标恢复纠偏。

        15) 转向灯：转向灯开启，对应侧系统纠偏功能退出，非转向灯对应侧车道保持功能不退出。转向灯关闭时，该侧纠偏功能重新激活；

        16) 接收到 BCM 发送过来的危险报警灯信号“BCM_emergencylightstatus”为激活状态；

        17) IACC 系统处于激活状态 Active 或临时退出状态 Suspend 时，系统退出纠偏；

        18) ELK/ESS 系统处于激活状态时，系统退出纠偏。

1.3.5.3.7系统抑制

        存在如下抑制条件时，LKA 系统被抑制，无法激活，直到抑制条件解除：

        1) 更高优先级系统触发，如 ABS 、 ESC 、 AEB 等 ， ABS 和 ESP 激活 ESP_ESPactivestatus=active 或 ESP_OnlyABSActive =active 或 ESP_TCSActive =active 或 ESP_VDCActive=active 或 ACC_AEBActive=active，系统抑制，直到高优先级响应结束，并持续 1s（可标定），解除抑制；

        2) EPS 就绪：EPS 未就绪（EPS_LatCtrlAvailabilityStatus = 0x0=无故障但不可用）时，系统将抑制，直到 EPS 就绪（EPS_LatCtrlAvailabilityStatus = 0x1 = 可接受控制）后，解除抑制；

        3) 转角速率：方向盘转角速率大于激活阈值时，系统被抑制。方向盘转角速率小于解除阈值时解除抑制，条件满足后需等待 2s（可标定）以解除抑制，阈值设置见下图；

        4) 系统为 standby，车辆加速，车速在 60km/h 以下，系统抑制，直到车速达到或超过 60km/h；

        5) 车速超过 150km/h，系统进入 standby，直到车速降至 145km/h 及以下；

        6) 驾驶员手力矩超过 2Nm（可标定）时，系统抑制。手力矩小于 1.5Nm（可标定）持续 0.5s（可标定），解除抑制；

        7) 车道过宽，系统抑制，LaneWidth <4.5m（可标定）持续 1s（可标定）解除抑制；

        8) 车道过窄，系统抑制，LaneWidth > 3m（可标定）持续 1s（可标定）解除抑制；

        9) YawRate > 0.25 rad/s，系统被抑制。YawRate < 0.2 rad/s（可标定）持续 1s（可标定），解除抑制；

        10) 弯道半径：弯道半径小于 250m（可标定）系统抑制。弯道半径大于 300m（可标定）持续 4s（可标定），解除抑制；

        11) 车道线丢失：至少有一侧车道线持续 3s（可标定）未被探测到时触发该侧抑制，两侧车道线均被探测到，且持续持续 3s（可标定）时解除抑制。

        12) 制动：> 10 bar（可标定），系统被抑制。< 3 bar 持续 4s（可标定）解除抑制。

        13) 偏离纠偏线：系统纠偏过程中，车辆偏离出终止纠偏线，系统退出纠偏。在纠偏抑制 2s（可标定）后，系统检测到新的车道线目标解除抑制。

        14) 转向灯：转向灯开启，对应侧系统纠偏功能抑制，非转向灯对应侧车道保持功能不抑制。转向灯关闭时，该侧纠偏功能解除抑制；

        15) 接收到 BCM 发送过来的危险报警灯信号“BCM_emergencylightstatus”为激活状态；

        16) IACC 系统处于激活状态 Active 或临时退出状态 Suspend 时，抑制 LKA 激活；

        17) ELK/ESS 系统处于激活状态时，抑制 LKA 激活。

1.3.5.3.8 系统显示

        TBD

1.3.5.3.9 系统设置

        车道保持辅助功能设置分为开启/关闭，以及 LKA 强度选择两种：

        用户可在 HU 内，选择 LAS 的辅助模式，包含：关闭、预警、纠偏、对中，出厂默认为预警。

        当用户选择后，HU 发送 HU_LASModeSelection 对应的值，系统设置成功后发送 FC_LASModeSelectionStatus 给 HU，HU 改变设置，显示在屏幕上。

        HU 发送 Invalid、Inactive 或 reserved 时，LAS 模式设置不响应。

1.3.5.3.10 系统失效

        LKA 系统失效存在两种情况，一种是实现自身硬件问题，无法支持 LKA 功能，另外一种是 LKA 系统的关联部件出现故障或失效，无法满足 LKA 需求。

        2）关联系统失效

序号	关联系统问题	LDW 系统处理逻辑	RE/IR
1	开关信号无效或丢失时	硬开关则记录 DTC，软开关不记录 DTC， 系统正常工作	RE
2	前雨刮工作状态无效或丢失时	系统正常工作	-
3	EPS 当前状态不可用，临时故障	记录 DTC，功能失效	RE
4	EPS 当前状态不可用，永久故障	记录 DTC，功能失效	IR
5	EPS 驾驶员手力矩信号无效	记录 DTC，功能失效	RE
6	转向角及转向角速度信号无效	记录 DTC，功能失效	RE
7	TCU 信号无效或信号丢失时	记录 DTC，功能失效	RE
8	加速踏板信号异常或信号丢失	记录 DTC，功能失效	RE
9	ESP 轮速信号、车速相关信号、横向加速度信号、Yawrate 信号异常或丢失	记录 DTC，功能失效	RE
10	EPS/EMS/ESP/SAS/GW 通讯超时，报文长度异常、 节点 Checksum、RollingCounter 错误等	记录 DTC，功能失效	RE
11	总线 BUS OFF	记录 DTC，功能失效	RE

        2）系统相关硬件故障

序号	系统硬件问题	LDW 系统处理逻辑	RE/IR
1	摄像头失明	功能失效，记录 DTC	RE
2	未校准或校准失败	功能失效，记录 DTC	-
3	摄像头控制器故障	功能失效，记录 DTC	RE
4	过压/欠压	功能失效，记录 DTC	RE

        3）失效特殊处理逻辑

        ① 当发动机处于 EMS_EngineStatus=stop，crank 状态，或发动机从 crank 到 running 后 5 秒，LKA 系统不监控轮速信号，轮速方向和轮速脉冲信号。

        ② LKA 系统在车速≤1km/h 时，不对轮速及轮速方向信号进行监控。

        ③ 摄像头检测到失明时，系统 5 分钟后报失效，记录 DTC 且本点火周期内可恢复；5 分钟内，各基于摄像头探测结果的功能根据目标探测结果按照原逻辑执行提示、报警、控制等；10 分钟后永久失明，报失效且记录 DTC。