现代汽车安全技术-5

2.5.1功能描述2.5.1.1远光灯辅助系统的功能远光灯辅助系统是奥迪的一种新型驾驶辅助系统，将来会在所有车型中作为选配件提供。该系统在黑暗中可为驾驶员提供更佳的视野，因为只要交通和环境条件允许，远光灯便会一直处于打开状态。当远光灯辅助系统的摄像头发现对面驶来或者前方行驶的车辆时，便会及时转换为近光灯，这样其他车辆的驾驶员就不会被照花眼。如果发现这些车辆从远光灯辅助系统的扫描范围内消失，便会自动地重新转换为远光灯，如图2-5-2、图2-5-3所示。根据路面的照明情况，远光灯辅助系统也会识别出城镇和城市，接着系统同样会将远光灯转为近光灯。离开城镇或城市后，又会自动转换为远光灯。下一页返回2.5.1功能描述该系统的软件也可以识别出浓雾，在这种情况下同样把远光灯转为近光灯。在开始阶段，远光灯辅助系统将只与氛气前大灯一起配套供货。但过段时间以后，也可一起配套订购该系统与卤素前大灯。2.5.1.2打开和关闭条件1.通过远光灯辅助系统打开远光灯为了能够使用远光灯辅助系统，驾驶员必须首先向前推动远光灯操纵杆将其激活。不过，只有当车灯开关处于“自动”(Auto)位置时，才能激活该系统。2.只有当满足下述全部条件时，激活的远光灯辅助系统才会打开远光灯—远光灯辅助系统的摄像头发出信息，环境亮度已低于预先设定的极限值。上一页下一页返回2.5.1功能描述—已经根据雨量和光照传感器的要求打开近光灯。—车速超过60km/h。—既未发现有对面驶来的汽车或摩托车，也未发现在前面行驶的汽车或摩托车。—没有识别到城镇。3.通过远光灯辅助系统关闭远光灯如果远光灯已经通过远光灯辅助系统打开，则在下述情况下又会重新关闭:—发现对面驶来的汽车或摩托车。—发现前面行驶的汽车或摩托车。上一页下一页返回2.5.1功能描述—发现照明充足的一个村镇或城市。—车速降到30km/h以下。—远光灯辅助系统探测到浓雾。上一页返回2.5.2远光灯辅助系统的工作方式下面的远光灯辅助系统在各种交通状况下的工作方式示意图并非严格按照比例绘制的图解，而只是介绍一下原理，以便让读者对远光灯辅助系统的工作方式有一个基本的了解。根据这些示意图，无法确定近光和远光转换的精确时间点。转换时间点取决于许多因素，例如能见度、道路走向，对面驶来或者前面行驶的车辆前大灯的照射强度等。图2-5-4所示为远光灯辅助系统的扫描区，最远可达到1000米。但需要注意的是，这是最大的扫描范围，只有在理想条件下才能达到。在实际的交通状况下，扫描范围会低于这个数值。由于受到环境条件(如能见度、道路走向、地形地貌等)的影响，因而无法给出一个更精确的数值。下一页返回2.5.2远光灯辅助系统的工作方式2.5.2.1会车图2-5-5为对面驶来的汽车还处在远光灯辅助系统扫描区之外。图2-5-6为对面驶来的汽车已经处在远光灯辅助系统的扫描区内，但还有足够远的距离，所以远光灯辅助系统还没有将远光灯转换为近光灯。图2-5-7当对面驶来的汽车已经离得很近，为了不使对面车上的驾驶员觉得眩目，远光灯辅助系统将远光灯转换为近光灯。图2-5-8当远光灯辅助系统探测不到对面驶来的汽车，且超过一秒钟的时候，系统重新打开远光灯。上一页下一页返回2.5.2远光灯辅助系统的工作方式2.5.2.2尾随或超车图2-5-9为在前面行驶的汽车尚处在远光灯辅助系统的扫描区之外。图2-5-10为在前面行驶的汽车进入远光灯辅助系统的扫描区，但还有足够远的距离所以远光灯辅助系统让远光灯继续亮着。图2-5-11所示的是距离前面行驶的汽车已经很近，于是远光灯辅助系统转换为近光灯。图2-5-12所示的是在前面行驶的汽车被超车，但在最后3秒钟里仍然被远光灯辅助系统探测到它的尾灯，所以近光灯仍旧暂时亮着。图2-5-13为超过3秒后，被超越汽车的尾灯离开远光灯辅助系统的扫描区，因而远光灯重新开启。图2-5-14为超车过程结束，远光灯辅助系统让汽车开着远光灯继续前行。上一页下一页返回2.5.2远光灯辅助系统的工作方式2.5.2.3驶过城镇图2-5-15为城镇还未进入远光灯辅助系统的扫描区。因而，远光灯辅助系统开启远光灯。图2-5-16为城镇进入远光灯辅助系统的扫描区，但远光灯仍然开着。图2-5-17为由于发现城镇的照明足够明亮，因而远光灯被关闭。图2-5-18为汽车驶过城镇，远光灯辅助系统探测不到光源，所以重新打开远光灯。2.5.2.4驶过离公路较远的城镇图2-5-19为距离公路较远的城镇尚未进入远光灯辅助系统的扫描范围，因此远光灯处于开启状态。上一页下一页返回2.5.2远光灯辅助系统的工作方式图2-5-20为城镇进入远光灯辅助系统的扫描范围，远光灯保持开启状态。图2-5-21为该城镇被远光灯辅助系统视为光照不足。由于汽车以超过90km/h的速度行驶，远光灯保持开启状态。假如车速低于90km/h，则远光灯会被关闭。对于远光灯辅助系统而言，90km/h的速度是一个至关重要的条件，但是只在这一具体情况下才起作用。图2-5-22为城镇不再处于远光灯辅助系统的扫描范围之内，远光灯保持开启状态。2.5.2.5驶过公路边的独栋房屋图2-5-23为房屋和路灯尚未进入远光灯辅助系统的扫描区，远光灯处于开启状态。上一页下一页返回2.5.2远光灯辅助系统的工作方式图2-5-24为房屋和路灯进入远光灯辅助系统的扫描区，远光灯保持开启状态。图2-5-25为由于只探测到一个单独的光源，远光灯保持开启状态。图2-5-26为房屋和路灯离开远光灯辅助系统的扫描区，远光灯继续保持开启状态。上一页返回2.5.3系统的操作和显示2.5.3.1系统操作1.激活远光灯辅助系统为了能够激活远光灯辅助系统，车灯开关必须处于“自动”(AUTO)位置。由驾驶员通过向前推动远光灯操纵杆激活远光灯辅助系统，如图2-5-27所示。在每次激活接线端子巧时，必须重新激活远光灯辅助系统。2.关闭远光灯辅助系统如果旋拧车灯开关离开“自动”(AUTO)位置，远光灯辅助系统将持久地处于关闭状态。当再次向前推动远光灯操纵杆，直至操纵杆被推至前端位置，则远光灯辅助系统将被重新激活。下一页返回2.5.3系统的操作和显示3.更改远光灯辅助系统所执行的操作驾驶员可以随时更改远光灯辅助系统所执行的操作(开启或者关闭远光灯)。通过将远光灯操纵杆向后扳可以关闭由远光灯辅助系统开启的远光灯，同时远光灯辅助系统将被关闭。如果远光灯辅助系统只是开启了近光灯，那么可以通过向前推远光灯操纵杆开启远光灯。在这种情况下，远光灯辅助系统同样将被关闭。4.转向灯操纵杆和远光灯操纵杆的革新为了配备远光灯辅助系统，对相应车型的转向灯操纵杆和远光灯操纵杆都进行了改动。当将新的远光灯操纵杆向前推时，不会再锁定在它的终端位置，而是在松开以后重新返回它的初始位置。远光灯操纵杆向前推和向后扳由转向柱电子系统J527的软件进行识别和处理。上一页下一页返回2.5.3系统的操作和显示2.5.3.2远光灯辅助系统的操作逻辑远光灯辅助系统的激活与关闭，驾驶员对远光灯辅助系统所执行操作的更改，手动开启和关闭远光灯以及对闪光功能的操控，均通过远光灯操纵杆的两种操作方式加以控制:—将远光灯操纵杆向前推;—将远光灯操纵杆向后扳。为了能够仅仅通过两种操作方式便实现诸多功能之间的转换，车载电网控制单元J519的软件采用了一种操作逻辑，如图2-5-28所示。下面，我们以状态示意图的形式，层次分明地描述一下该操作逻辑以及它的4种主要状态:上一页下一页返回2.5.3系统的操作和显示—远光灯辅助系统(FLA)关闭，远光灯关闭—远光灯辅助系统(FLA)关闭，远光灯打开—远光灯辅助系统(FLA)激活，远光灯关闭—远光灯辅助系统(FLA)激活，远光灯打开2.5.3.3在组合仪表盘上的显示1.组合仪表盘上的指示灯激活的远光灯辅助系统显示在组合仪表盘上。显示位置在远光灯辅助系统关闭状态下显示总里程数的位置，如图2-5-29所示。当远光灯开启时，组合仪表盘上人们熟悉的蓝色远光指示灯亮起。该灯亮与不亮与远光灯通过远光灯辅助系统开启还是手动开启无关。上一页下一页返回2.5.3系统的操作和显示2.组合仪表盘上的故障文本(1)故障信息—“系统故障”。当远光灯辅助系统由于某种故障而不能供客户继续使用时，在组合仪表盘的中间显示屏上便会显示旁边图示的故障信息，如图2-5-30所示。(2)故障信息—“请清洗风挡玻璃”。如果远光灯辅助系统的软件识别到摄像头的视野受到限制，那么便会通过旁边所示的故障信息要求驾驶员清洗风挡玻璃，也就是要求去除风挡玻璃上面的结冰、霜花或者所粘的脏污，如图2-5-31所示。上一页返回2.5.4汽车中的功能转换2.5.4.1远光灯辅助系统的系统组件远光灯辅助系统的电子部分和光学部分全部集成在车内后视镜中。远光灯辅助系统的摄像头位于车内后视镜的底座里。该底座和挡风玻璃牢固地结合在一起。摄像头是一种专用的黑自摄像头，如图2-5-32所示。相反，远光灯辅助系统的控制单元J844却安装在车内后视镜本体中，而后视镜是可以活动的，如图2-5-33所示。远光灯辅助系统的控制单元是扩展CAN参与者，并通过CAN与其他控制单元交换信息。下一页返回2.5.4汽车中的功能转换2.5.4.2车内后视镜的电气接口车内后视镜配有一个8芯连接插头，用于将远光灯辅助系统的控制单元J844，后视镜电子自动防眩目装置以及空气湿度传感器6355同汽车其他电子装置相连接，如图2-5-34所示。远光灯辅助系统的控制单元J844和用于后视镜自动防眩目的电子系统安装在一块共用的电路板上。后视镜的自动防眩目功能需要两根EC导线，这两根导线分别用于左右两个车外后视镜的防眩目功能。另外一根离散式导线，用于向自动防眩目功能传递车内照明此时处于开启还是关闭状态的信息。上一页下一页返回2.5.4汽车中的功能转换远光灯辅助系统通过两根扩展CAN的导线与汽车的其他控制单元进行信息交换。后视镜自动防眩目功能通过CAN总线获得倒车灯是处于开启还是关闭状态的信息。车内后视镜中的电子系统通过一根端子15导线和一根端子31导线供电。空气湿度传感器6355还需要一根LIN总线导线，用于与舒适系统中央控制单元J393,即传感器的LIN主控制单元进行信息沟通。如果汽车配置的是单区空调装置，则不配备空气湿度传感器以及LIN总线导线。2.5.4.3“远光灯辅助系统”的功能分配远光灯辅助系统的设计功能在远光灯辅助系统控制单元J844和车载电网控制单元J519之间进行了区分。上一页下一页返回2.5.4汽车中的功能转换远光灯辅助系统控制单元J844依据摄像头摄取的图像确定当时的环境条件以及汽车前方的交通状况。同时，它还通过CAN总线获得汽车当时的速度以及雨量和光照识别传感器此时对于打开或者关闭近光灯的要求。依据这些信息，它向车载电网控制单元J519建议打开或者关闭远光灯，如图2-5-35所示。车载电网的控制单元J519在其软件中将操作逻辑加以转换。当远光灯操纵杆向前推或者向后扳时，车载电网的控制单元JS19根据当时的情况(远光灯开关状态，远光灯辅助系统处于激活还是关闭状态)计算出下一步的状态。根据下一步的状态将远光灯辅助系统激活或者使之关闭，并开启或关闭远光灯。随后，车载电网的控制单元通过CAN信息操控属于远光灯辅助系统功能的状态显示和组合仪表盘上的故障文本信息。上一页下一页返回2.5.4汽车中的功能转换当汽车采用的是氛气前大灯时，则通过近光灯的两个光闸V294和V295接通远光灯。在这种情况下，汽车每一侧的近光灯和远光灯都是只通过一个气体放电灯泡作出反应，因为远光灯和近光灯共用一个灯泡。如果汽车采用的是卤素前大灯，近光灯和远光灯则分开执行。与此相应，需要打开远光灯时，车载电网的控制单元会直接控制两个远光前灯M30和M32。2.5.4.4通讯系统结构图2-5-36是所有与该功能有关的控制单元的一览图。另外还显示了各种不同的总线系统，各控制单元通过这些总线进行相互之间的信息交流。上一页下一页返回2.5.4汽车中的功能转换这一通讯系统结构适用于A4和AS两种车型，其他车型的可能会有所不同。1.远光灯辅助系统控制单元J844远光灯辅助系统控制单元J844依据当时的汽车、交通和环境条件建议车载电网控制单元J519打开或者关闭远光灯。当时的交通和环境条件，是依据远光灯辅助系统的摄像头摄取的图像得出的。2.车载电网控制单元J519车载电网控制单元J519向组合仪表的控制单元J285发出是否必须激活远光灯和远光灯辅助系统的指示灯，并且在需要时发出在组合仪表的中间显示屏上显示故障文本的要求。上一页下一页返回2.5.4汽车中的功能转换3.数据总线诊断接口J533数据总线诊断接口J533用于各种不同的CAN数据总线系统之间信息内容的交换。另外，出于诊断的目的，还可以检验远光灯辅助系统控制单元J844以及各总线系统是否正常工作。4.ABS的控制单元J104ABS的控制单元J104持续不断地向远光灯辅助系统控制单元J844发送当前的车速信息。之所以需要这一信息，是因为在远光灯辅助系统的作用原理中必须考虑各种不同的速度界限。另外，远光灯辅助系统还从控制单元J104得到自动校准所需要的偏转率。上一页下一页返回2.5.4汽车中的功能转换5.组合仪表中的控制单元J285组合仪表中的控制单元J285从车载电网的控制单元J519获得远光灯辅助系统当时正处于激活或未被激活的状态信息。依此决定组合仪表中的远光灯辅助系统状态指示灯是开启还是关闭。此外，在出现故障时，驾驶员还可以读到故障文本。组合仪表中的控制单元J285同样是从车载电网控制单元J519获得这些信息的。6.转向柱电子装置控制单元J527转向柱电子装置控制单元JS27为车载电网控制单元J519提供远光灯操纵杆已被向前还是向后移动的信息。车载电网控制单元中的操作逻辑需要此信息。上一页下一页返回2.5.4汽车中的功能转换7.车灯开关E1车灯开关E1为车载电网控制单元提供车灯开关的当前位置信息。只有当它处于“自动”(AUTO)位置时，远光灯辅助系统才能够被激活。8.雨量和光照识别传感器G397雨量和光照传感器G397根据当前的环境条件，要求车载电网控制单元J519打开或者关闭近光灯。只有在按照雨量和光照传感器的要求，近光灯开着的情况下，远光灯辅助系统才会打开或者关闭远光灯。上一页返回2.5.5诊断2.5.5.1远光灯辅助系统控制单元J844的诊断范围远光灯辅助系统的控制单元J844是一种具有自诊断能力的控制单元，它通过地址码20由诊断测试仪启动，图2-5-37为诊断仪器VAS5051B。1.测量值块从远光灯辅助系统的测量值块中获得下列信息:—远光灯辅助系统运行准备就绪是/否—远光灯辅助系统建议打开远光灯是/否下一页返回2.5.5诊断—远光灯辅助系统的摄像头无视野限制是/否—从舒适系统控制单元J393获得CAN信息是/否—从数据总线诊断接口获得CAN信息是/否—从ABS控制单元获得CAN信息是/否—从转向柱电子装置控制单元J527获得CAN信息是/否上一页下一页返回2.5.5诊断关于“可自动防眩目的车内后视镜”功能以及车内后视镜中罗盘功能的信息在其他测量值块中加以描述。2.编码控制单元获得下列有关远光灯辅助系统的编码信息:—前大灯类型;—左转向灯和右转向灯;—垂直偏移(取决于各车型挡风玻璃的倾角);—风挡玻璃的穿透值(玻璃的透明度、玻璃类型)。3.匹配通道在远光灯辅助系统的控制单元中有如下匹配:汽车为左置方向盘/右置方向盘。上一页下一页返回2.5.5诊断4.执行元件诊断远光灯辅助系统的控制单元向车载电网控制单元JS19发送打开远光灯的建议。它在发送这一建议时并不考虑当时的交通和环境条件以及其他一些相关的汽车参数。为了开启远光灯，车灯开关必须处在“自动”(AUTO)的位置，近光灯开启而且远光灯辅助系统的功能被激活。除此之外，还提供下述与远光灯辅助系统无关的执行元件诊断:—车内后视镜的防眩目(以及外后视镜的防眩目一如果有);—车内后视镜中罗盘所有部分的操控(如果有)。5.故障存储器记录在远光灯辅助系统控制单元J844中可能出现以下的故障存储记录:上一页下一页返回2.5.5诊断—控制单元—电气故障;—控制单元—损坏;—控制单元—未编码;—由于控制单元中温度过高而功能关闭;—远光灯辅助系统控制单元—视野受到限制;—远光灯辅助系统控制单元—失调;—偏离允许的供电电压范围;—由于电压不足而使功能受限;—由于过电压而使功能受限;—与数据总线诊断接口J533无通信;上一页下一页返回2.5.5诊断—与ABS控制单元J104无通信;—与舒适系统中央控制单元J393无通信;—与车载电网控制单元JS19无通信;—与转向柱电子系统控制单元J527无通信;—与扩展的CAN无通信;—由于信息失真而使功能受限;—由于接收故障值而使功能受限。6.校准远光灯辅助系统的校准不需要使用专用工具。该系统连续不断地进行自动校准，通过校准确定校正参数，然后在图像处理过程中充分考虑到这些校正参数。上一页下一页返回2.5.5诊断2.5.5.2车载电网控制单元J519中的诊断范围1.测量值块从车载电网控制单元JS19的测量值块中可以获得下列信息:—远光灯辅助系统运行准备就绪是/否—远光灯辅助系统建议打开远光灯是/否—远光灯辅助系统控制单元损坏是/否—远光灯辅助系统的摄像头无视野限制是/否—组合仪表应打开远光灯辅助系统的指示灯是/否—在组合仪表中输出信息文本—远光灯辅助系统:系统故障—远光灯辅助系统:请清洗风挡玻璃是/否上一页下一页返回2.5.5诊断2.编码控制单元获得下列远光灯辅助系统的编码信息:远光灯辅助系统已安装/未安装3.故障存储器的记录在车载电网控制单元JS19中可能出现下列故障存储记录:—与远光灯辅助系