4. 驾驶辅助策略设计原则

驾驶辅助策略不是把若干功能简单叠加,而是在“感知—决策—执行”链路上为每个功能划定可运行范围、冲突仲裁规则和异常处置路径。EyeQ 系列芯片提供的是感知与部分规划能力,真正决定系统是否安全、是否可用、是否让驾驶员信任的,是上层策略设计。本节围绕四条原则展开:安全边界定义“能做什么”,功能优先级定义“冲突时听谁的”,人机共驾定义“谁在什么时候负责”,失效模式与降级策略定义“坏了怎么办”。

一、安全边界:用可量化条件圈定功能可用域

安全边界(Operational Design Domain,ODD)不是一句“高速可用”,而是一组可判定的参数集合。以 EyeQ4 平台上的车道保持辅助(LKA)为例,其安全边界通常包含:车速区间、车道线置信度、曲率半径、驾驶员手力矩、能见度与雨量等级。设计时应把每个条件写成可计算的判据,而不是模糊描述。

例如某 LKA 策略的进入条件可设为:车速 60–130 km/h;左右车道线置信度均 ≥ 0.7;前方 200 m 内最小曲率半径 ≥ 250 m;驾驶员手力矩在最近 3 s 内至少出现一次 ≥ 0.5 N·m;雨刮处于低速及以下档位。退出条件则取进入条件的“反向放宽”,并加入超时机制:若车道线置信度连续 0.5 s 低于 0.5,立即退出并给出视觉提示。这里的关键是退出条件必须比进入条件更敏感,避免在边界附近反复振荡。

边界参数应来自实车标定与场景库统计,而不是拍脑袋。建议为每个参数记录“进入阈值、退出阈值、迟滞时间”三元组,便于后续回归测试。

二、功能优先级:冲突仲裁的静态与动态规则

当 AEB、ACC、LKA 同时请求纵向或横向控制时,必须有一套仲裁规则。常见做法是分层:安全类功能优先于舒适类功能,纵向安全优先于横向舒适。但“优先”不等于“独占”,需要区分请求类型。

可把执行器请求分为三类:扭矩请求、加速度请求、制动压力请求。仲裁时先比较功能等级,再比较请求幅值,最后比较持续时间。例如 AEB 触发时,其减速度请求直接覆盖 ACC 的加速请求;LKA 的转向扭矩请求若与驾驶员输入方向相反且幅值超过阈值,则让位于驾驶员。下表给出一个简化的仲裁优先级示例(数值为示例假设,非实测):

功能等级典型请求被谁覆盖
AEB1(最高)减速度 ≤ -8 m/s²不被覆盖
ACC2加速度 -3~+2 m/s²AEB、驾驶员制动
LKA3转向扭矩 ≤ 3 N·m驾驶员转向、AEB
LDW4(提示)无执行请求—

动态规则方面,还需考虑“驾驶员在环”的实时权重。若驾驶员持续施加转向力矩,LKA 应逐步降低输出而非突然切断,避免力矩突变引起车辆横摆。

驾驶辅助策略四层关系与降级路径 安全边界 ODD 车速 60–130 km/h 车道线置信度 ≥ 0.7 曲率半径 ≥ 250 m 手力矩 ≥ 0.5 N·m 功能优先级 AEB > ACC > LKA > LDW 纵向安全优先 驾驶员输入可覆盖 扭矩/加速度/制动分级 人机共驾 手力矩监测 视线/注意力估计 接管请求升级 渐进式交接 失效与 降级 传感器失效 执行器受限 算力降频 失效模式与降级路径(示例) 前视摄像头 置信度下降 LKA 退出 LDW 保留 ACC 降速 跟车距离加大 请求 接管 降级原则:先提示、再限功能、最后请求接管;任何降级都不得造成力矩或加速度突变

三、人机共驾:把驾驶员当作系统的一部分

人机共驾的核心是“可预测的交接”。系统不能只在失效时才把控制权扔给驾驶员,而应在功能可用域边缘提前建立驾驶员状态模型。EyeQ 平台可通过方向盘力矩传感器、驾驶员监控摄像头(DMS)获取手力矩、头部朝向、视线区域等信号。策略上通常分三级:

  • 一级提示(视觉/声音):功能即将退出或需要驾驶员注意,例如车道线置信度降至 0.6。
  • 二级升级(触觉/收紧):通过方向盘振动或轻微制动提醒,要求驾驶员在 2–3 s 内接管。
  • 三级接管(功能退出):若驾驶员仍无响应,系统按预设降级路径减速并保持车道,直至驾驶员接管或车辆安全停车。

这里的关键参数是“接管时间预算”。以 100 km/h 行驶为例,车辆每秒前进约 27.8 m,若要求驾驶员在 3 s 内接管,则需提前约 83 m 发出请求。这个距离必须与感知距离、制动距离一起校核,不能只凭经验设定。

四、失效模式与降级策略:从单点失效到系统可用性

失效模式分析应从“感知—决策—执行”三段分别展开。感知段常见失效包括摄像头遮挡、雷达失锁、车道线丢失;决策段包括算力过载、通信超时、地图不匹配;执行段包括转向助力下降、制动压力不足。对每类失效,策略应给出明确的降级动作,而不是简单关闭整个系统。

以 EyeQ 平台为例,若前视摄像头因强光导致车道线置信度持续低于 0.5,LKA 应退出,但 LDW 可保留(因为 LDW 只做提示,不涉及执行);同时 ACC 可继续工作,但应把跟车时距从 1.5 s 增加到 2.0 s,以补偿横向控制缺失带来的风险。若转向执行器报告助力下降,则所有横向功能退出,纵向功能可保留但限速至 80 km/h。若算力降频导致感知周期从 50 ms 恶化到 120 ms,则应降低功能等级,优先保障 AEB 和 ACC。

降级策略必须避免“级联失效”:一个传感器失效不应导致所有功能同时退出。设计时应为每个功能定义独立的最小传感器集合,并允许功能在部分传感器失效时以受限模式运行。

五、把原则落到配置表:一个可执行的策略片段

下面给出一个简化的策略配置片段(示例,非实测),用于说明如何把上述原则写成可检查的条目。每条包含功能名、进入条件、退出条件、降级动作和优先级。

功能: LKA
进入: speed in [60,130] AND lane_conf_L >= 0.7 AND lane_conf_R >= 0.7
      AND curvature_radius >= 250 AND hand_torque_3s >= 0.5
退出: lane_conf_L < 0.5 OR lane_conf_R < 0.5 FOR 0.5s
      OR hand_torque > 3.0 N·m FOR 0.2s
降级: 退出后保留 LDW;若 3s 内未接管,触发二级触觉提示
优先级: 3
被覆盖: 驾驶员转向、AEB

功能: ACC
进入: speed in [30,150] AND radar_ok AND camera_ok
退出: radar_ok == false OR driver_brake == true
降级: 若 camera_ok == false,跟车时距由 1.5s 调整为 2.0s
优先级: 2
被覆盖: AEB、驾驶员制动

这份配置表的价值在于:它把“安全边界、优先级、人机共驾、降级”四条原则变成了可测试、可回归的条目。测试时只需逐条构造边界场景,观察系统是否按预期进入、退出和降级。例如把车道线置信度从 0.8 逐步降到 0.4,记录 LKA 退出时刻和 LDW 是否保留;再把手力矩从 0 加到 4 N·m,检查 LKA 是否在 0.2 s 内让位。只有这些行为可复现,策略设计才算真正闭环。

总结来看,安全边界回答“在哪能用”,功能优先级回答“冲突听谁”,人机共驾回答“怎么交接”,失效与降级回答“坏了怎么办”。四者共同构成驾驶辅助策略的骨架,而 EyeQ 平台提供的感知与算力,只有在这套骨架下才能转化为稳定、可预期、可验证的辅助驾驶体验。