自動駕駛軟件中，除了大家經常聽到的感知、規劃、機器學習、車輛控制等外，還有一部分，雖然聽起來沒有算法那些高大上，但是對整車功能的體驗，至關重要，那就是應用層軟件，主要負責功能狀態機和與整車的人機交互。

01.

功能狀態機

功能狀態機是指各項自動駕駛功能的運行狀態機，比如車道偏離預警 Lane Departure Warning (LDW)、自適應巡航 Automated Adapt Cruise (ACC)、高速智能領航輔助Navigation on HIPilot（NOH）等等。

這些看起來僅僅是一些邏輯跳轉，但是這些是感知、規劃炫酷的前提，也就是說只有應用層檢查相關的條件OK，才會啟用相關功能，而且這一部分也非常復雜，因為每個功能都有一個狀態機，而自動駕駛通常有十幾個功能，意味著十幾個狀態機，有些還耦合。

下面以ACC功能的狀態機來講講，圖1就是ACC的狀態機。

▲圖1?ACC功能的狀態機

從圖中可以看出ACC功能分三個大的狀態，分別為ACC off、ACC on、ACC active。這個狀態機僅僅是從ACC的功能標準中摘取出來，各家主機廠考慮的點不同，會存在差異，但是整體框架肯定是一樣的。

ACC off到ACC on

ACC功能在初始化階段，狀態機是處于ACC off狀態，當軟件完成初始化，各個模塊完成就緒，并且沒有任何異常，狀態機會切到ACC stand-by，意味著ACC功能就緒，可以激活。

ACC?stand-by到ACC?active

這個狀態的跳轉是駕駛員按下了方向盤上的激活按鍵，按鍵信號通過網關透傳到自動駕駛控制器，控制器在收到激活信號之后，檢查當前條件是否滿足，比如是不是相關的故障、關聯件狀態是否OK等，當跳轉條件檢測OK之后，狀態就會條狀到ACC active，這會兒也就是進入了ACC，車輛開始受控了，在ACC active內部又有幾種狀態，包括速度控制和距離控制，這些是根據當前環境來自動切換的。

ACC active到ACC on

這個狀態很好理解，就是駕駛員按了退出按鍵，或者是有一些功能抑制條件滿足，比如：

1.作用在方向盤上的手力矩過大； 2.方向盤轉角速率過大；

3.踩了制動踏板；

ACC active到ACC off或者ACC on到ACC off

這兩種狀態機的跳轉，通常是由于軟件檢測到異常，導致功能不可用，比如有故障發生，或者是駕駛員突然解開安全帶等等。

02.

人機交互

當前，大部分對比誰家自動駕駛更加厲害，通常是對比誰家的功能更牛逼，這是無可厚非的，但是人機交互也很重要，這關系到人們的駕駛體驗，愿不愿意用這個功能，別用著用著就功能推出了，也沒有任何提示。 人機交互主要包括儀表顯示和語音提示。 儀表顯示主要是包括道路、車模的顯示，這里主要比的是誰家的更炫酷點，誰家的顯示的更加準確，更有意思。

語音提示就更加好理解，比如當功能激活的時候，需要報ACC功能已激活，當退出時，需要報功能已退出。當雙目遮擋時，報當前雙目遮擋，等等，這里也主要是一些邏輯性的東西，很繁瑣，各種各樣的語音提示。 ?

03.

脫手檢測

下面來看看大眾ID.4X的脫手檢測功能是怎么設計的，首先從硬件上，方向盤配備了三區電容式傳感器，可以探測接觸在方向盤的位置，是手抓還是膝蓋碰觸，是左側還是右側，如下圖所示。

▲圖3大眾ID4的方向盤結構

方向盤脫手識別（Hand Off Decetion)傳感器檢測電容值并發給E-BOX，J1158分析電容值信號得到駕駛員手握狀態評估信號，并通過LIN發送給網關，網關將HOD電容值信號和手握狀態評估信號發送給MFK/ACC，MFK綜合分析HOD手握狀態信號、方向盤扭矩信號和是否偏離車道等信號，判斷是否發送報警信號“請接管方向盤”給儀表。

▲圖4 大眾ID4的脫手檢測邏輯

編輯：黃飛

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