自適應巡航控制系統(Adaptive Cruise Control,簡稱ACC)包含防抱死制動器(ABS),牽引力控制裝置(TCS)及強化車輛穩定性系統(VSE)等部分,以駕駛員設定的車速為控制目標的智慧型控制系統。ACC的主要目的是增加交通流量,改善駕駛員的舒適度,減輕工作負荷。
ACC系統構成
基本的ACC系統包含:感測器單元,用於感知本車狀態及行車環境等信息;ACC控制器,系統的核心單元,用於對行車信息進行處理,確定車輛的控制命令;執行機構,主要由制動踏板、加速踏板及車輛傳動系控制執行器等組成,用於實現車輛加、減速;人機界面,用於駕駛員設定系統參數及系統狀態的顯示等。
ACC操作
ACC要求駕駛員設定所期望的巡航速度並針對三種實時車間距離之一設定跟隨距離。如果在設定的跟隨距離內沒有車輛,該系統會控制節流閥使汽車以一個恆定的速度行駛。出現下列三種情況之一,會終止設定速度的連續巡航狀態:駕駛員剎車,ACC無效;駕駛員加速,停止加速後又回到原先設定的速度而沒有設定新的巡航速度,ACC有效;或者前方障礙偵測系統察覺ACC汽車車道中有慢速行駛的車輛。
ACC的關鍵技術
1、雷達的性能。雷達的功用是測知相對車距、相對車速、相對方位角等信息,其性能的優劣直接關係到 ACC 系統性能的好壞。當前套用到 ACC 系統上的雷達主要有單脈衝雷達、微波雷達、雷射雷達以及紅外探測雷達等。單脈衝雷達和微波雷達是全天候雷達, 可以適用各種天氣情況, 具有探測距離遠、探測角度範圍大、跟蹤目標多等優點。雷射雷達對工作環境的要求較高, 對天氣變化比較敏感, 在雨雪天、風沙天等惡劣天氣探測效果不理想, 探測範圍有限, 跟蹤目標較少, 但其最大的優點在於探測精度比較高, 價格低, 易於控制和進行二次開發。紅外線探測在惡劣天氣條件下性能不穩定, 探測距離較短, 但價格便宜。無論使用何種類型的雷達,確保雷達信號的實時性處理是要首先考慮的問題。隨著汽車電子技術的迅速發展,現在大都利用DSP技術來處理雷達信號,套用 CAN 匯流排輸出雷達信號。
2、目標車輛的識別和跟蹤。雷達只能將它所探測到的物體信息傳遞給 ACC ECU, ECU 要根據傳來的信息進行識別,從中確定一主目標用做 ACC控制中的參照物,依據兩者間的相對運動及距離控制主車的行駛速度。主目標是可變的,不同廠商開發的 ACC 系統對主目標的選取模式是不同的,一般ACC系統將與主車間距離最近的車輛視為主目標,而有些系統則將與主車位於同一車道上距離最近的車輛視為主目標。ACC 系統不但要確定主目標,而且還應該能夠對其進行跟蹤,無論是彎道還是上下坡道都要保證主目標的一致性, 以減少系統的誤報率。對主目標進行跟蹤的另外一個好處就是可以根據主目標的運行情況來預測出主車在未來時間內運行狀態。例如主車現沿直道行駛而此時主目標車輛已進入彎道,由於ACC系統可對主目標進行跟蹤,故不會將正前方的護欄或旁車道上的車輛視為主目標,從而避免了誤報的產生;同時主車根據主目標的運行軌跡判斷出前方是彎道路況,可以使主車提前做好減速轉向的準備。
當前ACC系統對目標的識別判定技術上已經有了很大進展,但對主目標的跟蹤以及ACC系統與習慣性駕駛之間的矛盾等問題還有待解決。
參考文獻
車輛自適應巡航控制系統控制技術的發展,http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-QCJS200407000.htm
ACC,http://baike.baidu.com/view/331459.htm
汽車自適應巡航控制系統的發展,http://dlib.edu.cnki.net/kns50/detail.aspx?QueryID=110&CurRec=1