汽車工程師:ACC 自適應巡航技術有什麼優缺點?

雷鋒網 於 07/11/2016 發表 收藏文章
雷鋒網按:本文作者何先生,汽車工程師,雷鋒網(公眾號:雷鋒網)已獲授權。

| 巡航分為定速巡航和自適應巡航

定速巡航

顧名思義,定速巡航是汽車以一定的速度巡航,不需要駕駛員進行操作(踩油門),巡航需要一定的速度才能進入(這個可以標定,比如有些車車速大於50才能進入)。進入巡航會有一個初始速度(比如50kmh),且速度可以通過按鈕進行調節(加,減,快加,快減),巡航的退出也有一系列的條件,比如踩剎車時就會退出巡航,汽車本身狀態不合適(有部件出問題)也會退出巡航。

定速巡航相對來説比較簡單(其實邏輯挺複雜),只是沒有複雜的傳感器,處理器等等。

定速巡航只適用於路況較好的情況下,比如高速,車少路況。

自適應巡航

自適應巡航(ACC)比較智能,且一般在較低的速度下即能進入巡航,除了高速路況,也能適用於城市路況,走走停停的路都可以。

汽車的傳感器(雷達)會根據前車以及本車的行駛狀態(車距和速度),經過ECU的計算判斷後,向執行器(節氣門,制動,檔位)發送指令,以決定自己的行駛狀態,是加速還是減速,還是退出巡航。

自適應巡航最基本功能是保持車輛縱向行駛,在有碰撞危險時,車輛會提示駕駛員並進行主動制動干預。

要説優點,顯然,ACC在一定程度上減輕駕駛員駕駛的疲勞。

| ACC系統的組成

首先是傳感器,目前有雷達(長距雷達),超聲波測距傳感器,紅外測距傳感器等等。

傳感器相當於“眼睛”。對於眼睛來説,關鍵是要識別在本車道的前車,排除旁邊車道車輛的影響。

眼睛接收到信號後,就傳遞給汽車大腦中的ACC 巡航控制系統,該系統會查詢一系列規章制度,以決定汽車該怎麼行駛,這些規章制度就是ACC中的控制策略。

安全車距模型(意思就是汽車跟前車保持多少距離合適)是ACC系統控制的主要控制策略之一;他不能過大,否則會導致你後頭車輛的抗議;不能過小,否則有追尾風險;安全車距是最小停車距離與當前車速的函數。

PS:安全距離,其實並不是一個固定的長度單位,而是所謂的TTC,time to collsion,即假設保持當前相對速度,兩車發生追尾所需要的時間。

在大腦告訴了汽車該怎麼做之後,接下來就是執行機構的事了,執行機構相當於汽車的“手腳”。

執行機構包括節氣門,制動,檔位。通過這些機構的動作,對汽車進行操控。

説缺點還不如談談ACC的發展。

| ACC的發展

ACC,相比於其他的汽車電子控制技術,還略顯不成熟。難點,在於對路況適應性。

自適應巡航作為一種駕駛輔助,畢竟不能做到像人一樣的智能,能分辨所有的路況,且做出相應反應。目前ACC還主要用在路況較好的道路(高速或高架),而且是主車道目標車輛的判斷。

而對於旁車道,以及多目標車輛的監測;有併線意圖的車輛的預判,還做得不足。比如前車突然進入彎道,這時本車可能會認為安全距離過大,出現誤判而突然加速進入彎道。

以下是一些典型路況的分析:
1、當前方沒有車輛,ACC會以一定的速度巡航(巡航的車速在你設定的車速限值範圍內);

2、當雷達監測範圍內出現車輛時,如果車速過高,此時汽車會減速,並以一定的車速跟隨前車行駛,保持安全距離;若前車又切出本車道,則本車會自動加速至設定車速。

如下圖(視頻截圖)前方車道無車,此時車速是80km/h:


下圖2,前方車道出現車輛,車速下降:


3、當前車變向時,汽車會更換跟車目標;

4、ACC停走功能(如果有),會在汽車低速,甚至靜止也能啟用,這點在走走停停的城市工況比較有用;

該系統在低速時仍能夠保持與前車的距離,並能夠對汽車制動,直至靜止,在幾秒後,如果前車起動,ACC也會自動跟隨啟動;

如果停留時間較長,只需駕駛員輕踩踏板則能夠再次進入巡航模式。

PS: 要實現帶停走功能的ACC,通常還需要攝像頭的輔助,因為雷達識別目標的能力雖然強,但是受到雜波干擾非常厲害,還是需要攝像頭的圖像識別功能來確認目標。而Mobileye公司的產品甚至可以只用攝像頭實現ACC,當然,陰天下雨下雪估計就廢了。

同時,跟車到停車以後,絕大部分廠商的策略是必須由駕駛員確認之後才能再次起步,可以是按鍵確認,也可以是踩油門確認。
貼圖舉例:下圖中為城市工況,此時車速25km/h:


如下圖等紅燈時,汽車能自動剎車,車速降為0,前車起動後,本車自動跟隨起動:


5、在進入彎道時,汽車會根據彎道的情況而調整車速。長距雷達的視野較小,彎道半徑過大可能會丟失目標,所以目前最高等級的ACC也僅對150m以上的彎道半徑做性能要求。

總結: ACC作為智能駕駛技術,將會是未來汽車發展方向,就像無人駕駛一樣,然而機器始終是機器,並不能完全代替人類,再智能的駕駛也只是輔助駕駛,不能完全依賴和信任。

各位老司機請清醒使用。



資料來源:雷鋒網
作者/編輯:小芹菜

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