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科普|零基础一文了解自适应巡航系统(ACC)

汽车先进技术 2018-08-03 15:18 发文

一、定速巡航

Cruise Control System,

简称CCS。

直译巡航控制系统,

汽车以一定的速度自动行驶,

不需要驾驶员踩油门。


进入定速巡航需要一个初始速度,

(比如30km/h),

且速度可以通过按钮进行调节,

(加,减)。


定速巡航的退出有一系列的条件,

比如踩刹车时就会退出巡航,

汽车本身状态不合适,

(有零部件出问题),

也会退出巡航。




二、自适应巡航

Adaptive Cruise Control system,

简称ACC。


除了高速路况,

(标准型ACC),

也能适用于城市路况,

走走停停的路都可以,

(停走型ACC ,ACC Stop & Go) 。



汽车的传感器(雷达)根据

前车以及本车的行驶状态(车距和车速),

经过ECU计算判断后,

向执行器(节气门,制动,档位)发送指令,

以决定本车的行驶状态,

是加速还是减速?

还是退出巡航?


自适应巡航最基本功能是保持车辆纵向安全行驶,

在有碰撞危险时,

车辆会提示驾驶员并进行主动制动干预。



三、自适应巡航、定速巡航区别

自适应巡航基于定速巡航对车速的控制,

进一步实现对于车距的把握。

CCS帮助驾驶员实现自动油门控制,

ACC帮助驾驶员实现自动油门和自动刹车控制。




四、ACC组成

1、传感器:


毫米波雷达、

激光雷达

红外线探测雷达、

摄像头等。


激光雷达成本高昂,

遇到烟雾介质以及雨雪天气中表现一般。


红外线探测雷达受光线影响较大,

测距较弱,

信号收集相对困难。


毫米波雷达,

是利用目标对电磁波反射,

来发现目标并测定其位置的。


毫米波本身具有频率高、

波长短的特点,

一方面可缩小从天线辐射的电磁波射束角幅度,

从而减少由于不需要的反射所引起的误动作和干扰,

另一方面由于多普勒频移大,

相对速度的测量精度高。


博世的ACC就是应用了毫米波雷达,

有中距雷达(MRR)和长距雷达(LRR)。


中距雷达(MRR):

探测距离为160m,

水平视场探测角度近距离±42°,

远距离±6°。




长距雷达(LRR):

探测距离为250m,

水平视场探测角度近距离±20°,

远距离±6°。




中距雷达由于探测距离较短,

在最高车速为150km/h的ACC中应用较多,

其优势在于探测角度较大,

可以对前方变道车辆提早预测,

内部结构相对简单,

成本比长距雷达低。

中距离雷达在中端车上应用较多,

比如大众高尔夫、吉利博越等。



长距雷达可探测范围比较远,

适用的巡航速度比中距雷达高,

能达到200km/h,

但它的可探测角度偏小,

在实际应用过程中,

为了增大水平探测角度,

豪华车型一般在车头两侧配备两个长距离雷达,

比如高配奥迪A6L和A8,

它们安装在雾灯位置,左右各一。



采用摄像头作为传感器,

感知周边环境,

相比雷达,

摄像头分辨率更高,

可以获取足够多的环境细节,

根据数据库,

描绘物体的外观和形状、

读取标志等,

这些功能其他传感器无法做到。


摄像头按照镜头数分类,

主要分为单目和双目摄像头。

单目摄像头成本相对于双目摄像头更低,

双目摄像头基于三角测距原理,

两个摄像头之间的距离不能发生任何变化,

因此对于制造工艺的要求极高,

成本也比单目摄像头要高得多。

因此,单目摄像头应用更多。


摄像在光线较弱的环境下,

(黑夜和隧道),

无法正常工作,

也有局限性。



2、ACC 巡航控制系统:

安全车距模型是主要控制策略之一,

不能过大,否则会影响后面车辆,

不能过小,否则有追尾风险,

安全车距是最小停车距离与当前车速的函数。



3、执行机构:

包括节气门,制动,档位。

通过这些机构的动作,

对汽车进行操控。




五、ACC工作过程

雷达传感器监控车辆前方的交通状况。

该传感器发射雷达电波,

并接收车辆前方物体反射回的电波。

根据反射回来的信号,

ACC通过计算与前方车辆的相对距离、

相对方位和相对速度来探测前方车辆。


此外,

ACC通过预测自身车辆的行驶路线,

来判断前方视野内是否有车辆处于其行驶路线上,

进而判断是否采取安全距离控制。


当前方没有车辆时,

ACC保持设定的车速。


如果ACC探测到前方车辆行驶速度较慢,

立即调整车速,

以保证预设的最小距离。



当与前车速度差较低时,

可通过降低自身车辆加速度来保证安全距离。


如果前方车辆明显减速,

ACC通过电子稳定控制系统(ESC),

(即博世ESP,

我们之前文章有介绍),

 对车辆进行干预,

适度地采取制动。


 如果前方车辆加速或让出车道,

则ACC加速到预设的车速。 



即使打开了ACC,

驾驶员也始终有责任监控车速,

以及与前方车辆的距离。

驾驶员随时可以干涉或关闭ACC功能。



六、ACC操作:

1  车速调整及设定

2  ACC开、关

3  ACC解除(暂时关闭)

4  增大跟车距离

5  减小跟车距离



有三种方法可以结束ACC:

1、轻踩一下制动踏板。

2、变速器挂入空档。

3、按下ACC解除按键3,

暂时关闭ACC。

按下ACC开关按键2,

可彻底关闭ACC。



七、注意事项:

ACC并非撞车警告或防撞系统。

ACC不会检测到静止的或缓慢移动的车辆。

ACC不会检测到道路上的行人或物体。

ACC不会检测到相同车道上迎面而来的汽车。

进入或离开公路、

交通状况拥堵,

或在汽车位于弯曲、

光滑或非铺装道路上行驶时,

请勿使用ACC。

不要在能见度不良、

浓雾、

大雨、

水雾、

下雪天气使用ACC。

设定的车速及与前车的距离必须与当时的交通状况相适应,

驾驶员必须谨慎使用 ACC,

因ACC仅是一种驾驶辅助系统。



欢迎关注微信公众号“汽车先进技术”。



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