奥迪A8智能驾驶及整车电子电气架构

奥迪A8第5代搭载了L3级别的自动驾驶系统，是世界上首款实现L3级别自动驾驶的量产车。奥迪官方将该自动驾驶系统命名为“奥迪AI交通拥堵驾驶系统“，并加入了一个“Audi AI”操作按钮来开启自动驾驶功能，它允许车辆在低于时速60km的情况下由系统完全接管驾驶。届时，汽车将自主完成加速、制动、转向等驾驶操作。奥迪官方强调，驾驶员将不再需要在这个时候保持对车辆情况的监控，而是可以双手离开方向盘，真正实现车辆在特定场景下的完全自动驾驶。如果车辆判断这一情况下不能自主完成安全驾驶，会提醒驾驶员接管方向盘。

1.1 驾驶员辅助系统

传感器配置：图1展示的是的驾驶员辅助系统控制单元J1121和所有传感器。传感器分为两类：一类传感器数据由控制单元J1121直接读取；另一类型传感器本身就是控制单元，它们会通过FlexRay总线把测量数据提供给控制单元J1121。


图1 奥迪A8传感器位置

其中，G203。G206为后部驻车辅助传感器，G252～G255为前部驻车辅助传感器，G568～G569为前部自动泊车辅助传感器，G716～G717为后部自动泊车辅助传感器，R242为驾驶员辅助系统正面摄像头，R243～R246为周围环境摄像头。图2展示的是自适应驾驶辅助系统用到的控制单元。


图2 自适应驾驶辅助系统用到的控制单元

1.2 预测式高效辅助系统

使用车辆导航系统预测出的道路数据调节车辆的纵向动力学状态，从而实现高效驾驶并能减轻驾驶员的负担，如图3所示。


图3 预测式高效辅助系统原理框图 （纵向调节）

根据MMI一设置，车速限制、道路形态(弯道、十字路口等)以及地形(上坡、下坡)都集成在ACC一调节过程中了。

1.3 智能泊车辅助系统

智能泊车辅助系统在下述泊车情形时为驾驶员提供帮助：倒车进入纵向停车位：前行退出纵向停车位；在先驶过横向停车位后前行进入横向停车位；未驶过横向停车位时前行进入横向停车位；倒车进入横向停车位。智能泊车辅助系统原理框图如图4所示。

图4 智能泊车辅助系统原理框图

1.4 横向辅助功能系统联网

横向辅助(也可称交叉路口辅助或十字路口辅助)是一种新型驾驶员辅助系统，首次用于Audi A8(车型4N)上，该系统可帮助驾驶员避免与本车前部横向通过的车辆相撞。横向辅助系统在本车前部横向通过的车辆因视野受限而稍晚才能被驾驶员看到时为驾驶员提供帮助。这样的视野受限情形比如有：十字路口以及穿行窄出口时。另外，在复杂交通情形时，比如驾驶员因注意看其他交通参与者而忽略了横穿的交通参与者时，该系统也能为驾驶员提供帮助。横向辅助系统原理框图如图5所示。

图5 横向辅助系统原理框图

1.5 倒车摄像头

奥迪A8上的倒车摄像头是少数几个不使用驾驶员辅助系统控制单元J1121的系统之一。摄像头广角图像的修正、摄像头的校准以及摄像头上的辅助线投射，均由专用的倒车摄像头控制单元J772来完成。

倒车摄像头的图像经屏蔽的FBAS一线直接被送到信息电子控制单元1-J794，图像从这里再经2根屏蔽的LVDS一线传至MMI一显示器J685，从而显示出图像。倒车系统原理框图见，图6。


图6 倒车系统原理框图

1.6 第5代A8(4N)与第4代A8(4H)对比

第5代奥迪A8(4N)相较于第4代奥迪A8(4H)主要扩展了驾驶员辅助驾驶的范围，且能在更多情形时通过最新的技术为驾驶员提供帮助。主要体现在以下几个方面。

1)配备了新的横向辅助系统，该系统在因视野受限(比如十字路口以及穿行窄出口)时为驾驶员提供帮助。具体帮助方式是发出各种警报来提醒驾驶员，以避免本车与前方横向来车发生碰撞等。

2)首次采用了自适应驾驶辅助系统，该系统能在车速0~250km／h之间时帮助驾驶员同时进行车辆横向控制和纵向控制。自适应驾驶辅助系统是将以前多个驾驶员辅助系统(这些系统在别的奥迪车型上早就使用了)合成为一个系统。使用自适应驾驶辅助系统，首次在车速0~250 km／h之间可同时进行车辆横向控制和纵向控制。所谓纵向控制，指车辆的加速和制动；所谓横向控制，指车辆的转向。但是在横向控制时驾驶员必须一直把手放在方向盘上。Audi A8 4N添加自适应驾驶辅助系统如图7所示。


图7 Audi A8 4N添加自适应驾驶辅助系统

3)奥迪公司在Audi A8(车型4N)上首次使用了驾驶员辅助系统中央控制单元，该控制单元是多个辅助系统的主控制单元。这个中央控制单元在售后服务中被称作驾驶员辅助系统控制单元J1121，该控制单元取代了数个我们熟知的控制单元(其功能现在已集成到J1121内了)。

多个传感器直接连接在驾驶员辅助系统控制单元J1121上，不再使用车上的总线系统。传感器数据的处理是在控制单元J1121内进行的，这些数据涉及驾驶员辅助系统正面摄像头和4个周围环境摄像头。控制单元J1121还通过FlexRay总线接收其它传感器发来的数据。

一个控制单元内现在就可使用所有传感器数据，就可为驾驶员提供车辆周围高品质测量数据功能，另外这也是各种驾驶员辅助系统继续提高性能的一个基础。Audi A8 4N J759带摄像头框架图见图8。


图8 Audi A8 4N J759带摄像头