ACC自適應巡航控制系統介紹

2021-09-19 21:45:37 字數 3653 閱讀 3571

本文是關於acc自適應巡航控制系統的介紹,羅孚從個人視角出發,描述對acc系統的理解,以及在一些使用場景下的思考。

什麼是acc?

acc系統是在定速巡航裝置的基礎上發展而來的,區別在於定速巡航只能限定速度,方向盤和剎車還需要駕駛員控制,而acc能夠較好的幫助駕駛員協調方向盤和剎車。定速巡航算是l1級別的自動駕駛,而acc則可以算是l2級別的自動駕駛。

acc主要有兩個引數,車速和距離。如果「前面沒車」,那麼可以使用駕駛員設定的期望車速來行車,這與定速巡航功能相當,如果配合車道保持lka系統,可以做到沿當前車道一直行駛。如果前車很慢而導致本車不可能用期望車速來行駛,那麼acc可以使得兩車保持駕駛員設定的期望車距。在需要時,車輛會自動剎車和/或變速,以保持設定的車速或距離。在某些行駛狀況下,還會要求駕駛員主動進行制動,這個警報資訊會以聲音和視覺方式顯示出來。

acc的使用方法

在介紹acc原理之前,我們先來熟悉一下操作方法。

首先,開啟acc功能

acc的所有操作功能都整合在了下圖的撥桿上,把撥桿向司機方向拉動,即可開啟acc功能,把撥桿推回去則可以關閉acc功能。

其次,設定期望車速

向上或向下推動操縱桿,可以提高或降低期望車速,車速可設定的範圍一般為30~200km/h,預設30km/h開始,每推動一次,可以增加或減少10km/h(有些步長是5km/h),最後按下設定按鍵,即可儲存車速,同時在儀表上也會顯示設定的速度值。補充一下,對於全速acc,則可以做到0km/h起步,沒有最低速度要求,這也是下文談到的停停走走(stop & go)功能的基礎。

再次,設定期望車距

本車和前車的車距,可以設定為4個等級,撥動滑動開關即可,預設車距為3級。需要注意,此處的車距不是乙個固定的長度距離,而是乙個恆定的時間間隔,最終的車距取決於前面設定的車速。原因在於,1到4級分別代表了不一樣的響應時間,分別是1.0s、1.3s、1.8s和2.3s,實際上撞車的風險也是在於你的響應時間,很多事故及早響應都是能夠避免的。車距設定的建議,一般在暢通的高速上,等級設高,因為車速較快,安全第一,而在市區道路,等級設低,車速不快,同時保持良好的停停走走體驗。

最後,可以開始acc了

除了以上三項設定外,還有行駛程式設定,即設定你的駕駛模式,有舒適、自動、運動、高效和個性化幾種模式可供選擇。當然還能設定提示音量大小。

當你的車速超過30km/h時,acc就自動啟動了(全速acc可以直接啟動),他就會自動加速到你設定的車速(如果前方沒有障礙物的話),然後在車速和車距上進行保持。

是不是馬上就能獲得舒適的開車體驗了?是的,你可以把腳離開油門,甚至離開剎車都沒問題。當然,離開方向盤不行,離開超過30秒會自動報警,畢竟不是自動駕駛,還是需要你來控制方向的。

除了這一些,還需要注意儀表上的顯示,正常情況下綠色顯示,在某些情況下,比如減速不能保持設定的車距,這時車輛就會發出警告,儀表會顯示紅色警告資訊,同時會發出聲音報警。

acc原理

acc功能主要利用了雷達技術,通過公釐波雷達,發射公釐波段的電磁波,利用障礙物反射波的時間差確定障礙物距離,利用反射波的頻率偏移確定相對速度。公釐波雷達穿透霧、煙、灰塵的能力強,具有全天候(大雨天除外)全天時的優點。acc一般使用的是77ghz的長距離雷達,距離可達100-200公尺。

acc在技術實現上主要按以下四個步驟

第一步:距離測量

判斷同前方車輛的距離,如果沒有車輛(一般為公釐波雷達可探測的200公尺距離內),那麼車輛就開始按照設定的速度行駛。

第二步:確定前車速度

確定前車速度的目的在於獲得相對速度,通過第一步中的距離,可以推算出抵達前車所需要的時間,這個時間就可以和acc設定的期望車距進行比較了。(什麼?時間和距離進行比較?沒錯,這裡和上文的acc設定期望車距相呼應,期望車距實際是響應時間)

第三步:確定前車位置

公釐波雷達的視場角雖然較小,但探測130公尺開外的物體,那探測寬度就可能超過三根車道,加上彎道等情況,雷達會判斷到前方多輛不同位置的車。

第四步:確定針對哪輛車來進行調節

前一步是確定車輛和位置,這一步就需要確定跟隨車輛,這是乙個重要的判斷決策,也是acc安全保障的關鍵,需要協調車內其他控制單元一起來判斷,比如車道識別單元。另外,本處的調節,不僅僅是油門剎車這麼簡單,有更多的感測器單元參與其中,比如轉向角、車輪轉速等感測器。

acc附加功能

acc的附加功能比較多,如變道輔助、超車輔助、彎道輔助、停停走走等功能,這裡只介紹乙個非常有用的功能,就是停停走走,英文是stop & go。當然,不是所有具有acc功能的車都配備了停停走走功能,還是有不少品牌車輛是不具備該功能的。

如果acc的跟車功能主要用於高速公路駕駛,那麼acc下的停停走走主要用於市區道路。簡單的來說,停停走走功能依然是跟隨前方車輛,但前方車輛停下的時候,acc車輛也會停下,前方車輛再次前進,acc車輛也會自動加速。停停走走可以非常好的解決了跟車堵車或等紅綠燈的問題,緩解了市區複雜環境下開車疲勞問題,是女司機的福音:)

停停走走功能也是有弊端的,一方面在停住前的2-3公尺,車輛是以2km/h的速度爬行過去的,另一方面停車的車距在3.5-4公尺之間。這些弊端可能是出於安全考慮,而且國外行車環境也許相對文明,放在加塞搶道嚴重的國內環境,恐怕不知道被搶道超車多少次了,這種情況下走走停停的感受應該會很差吧。除了距離因素,還有時間因素,自動啟動是在3秒後生效,對於擁堵的情況,多停3秒,給旁邊的車輛增加了加塞的機會,也加劇了碰撞的風險。

acc的優勢和問題

acc開發的初衷就是緩解疲勞,提高駕駛舒適度,這是毋庸置疑的優勢。acc也是自動駕駛前的初級功能,結合車道保持lka、前向碰撞預警fcw、自動緊急制動aeb、變道輔助等系統,可以獲得半自動駕駛的良好體驗。acc不僅僅用於高速環境,其走走停停功能更能用於市區擁堵環境,使用環境更廣泛,輔助人類駕駛的作用更為突出。

雖然acc功能非常強大,但也存在劣勢。我們列舉一些常見的問題。

acc能跟車轉彎嗎?

大部分情況應該是無法跟車轉彎的,90度彎和急彎應該都是過不了的,一方面雷達探測自身的侷限性,另一方面在路口沒有車道線,其車道保持功能也無法起作用。對於緩拐(如下匝道岔路口)和彎道(如高速小彎),acc(實際上是車道保持系統)可以完成小幅度的拐彎,但對於稍大的彎,車輛就有可能判斷錯車輛而出現短暫急加速或急減速的情況。所以不要指望acc能像車隊自駕一樣跟車,只要能完成高速跟車和市區堵車跟車就已經非常了不起了,對於拐彎的情況,還是自己多多把控吧。

acc能識別摩托或行人嗎?

如果在市區停停走走時,遇到加塞,即便碰了,那也是車車事故,那如果遇到行人或摩托呢?好問題,羅孚至今也沒有明白,據說這又屬於行人識別和行人保護兩個功能,行人識別是只識別不減速,行人保護是識別並剎車,這兩個功能是在acc功能之外的,僅僅acc的話,是無法識別行人的。對於市區環境,行人亂穿馬路、電動車騎到機動車道等情況時有發生,使用acc時還是多注意剎車吧。

acc安全嗎?

這是乙個中立的問題,回答也是中立的,正是因為安全,所以車企才會將此功能開放給客戶,但又是不安全的,不安全的因素也很多,如惡劣天氣、加塞判斷不夠靈敏、剎車不夠及時或力度、前方掛車異行物體判斷錯誤等,同時更有駕駛員自身因素,使用acc時沒有保持警惕,甚至忽略了acc的報警等。總的來說,建議在路況良好的情況下使用acc,享受舒適的同時保持警惕,右腳依然不能離開剎車,該剎車時還是要自己主動剎車,這才是acc正確的使用姿勢:)

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