駕駛員輔助系統-自適應巡航控制系統
未來(lái)的自適應巡航控制系統將會(huì )采用更多傳感器,因此適合繁忙的都市道路。人們還能進(jìn)一步發(fā)展出ACC Stop-And-Roll(SR)和ACC Stop-And-Go(SG)等功能,讓車(chē)輛在行駛之間能夠自動(dòng)停止和重新前進(jìn),這樣一來(lái)車(chē)道將變得更安全,交通流將更順暢。這些駕駛輔助系統的最終目標是將車(chē)身的四周360度全都納入監測范圍,同時(shí)擴大自適應巡航控制系統功能以提供完整的縱向控制能力。
環(huán)車(chē)感應系統的傳感器
如上圖所示,監測車(chē)身四周需要有一系列不同的傳感器。紅外線(xiàn)(IR)和長(cháng)距離雷達(LRR)這兩種傳感器都很適合于A(yíng)CC系統。紅外線(xiàn)傳感器可用于LIDAR(光探測和測距)系統中,其探測距離最遠可達120米;77 GHz長(cháng)距離雷達傳感器的監測距離可以延長(cháng)到150米。與LRR傳感器相比,IR傳感器具有一個(gè)價(jià)格上的優(yōu)勢,但也有個(gè)明顯的缺點(diǎn),即在惡劣氣候下(如大雨、下雪、起霧或沙塵暴等),監測距離會(huì )大幅縮短。另一方面,雷達傳感器卻幾乎不受天氣的影響。雷達傳感器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們能被隱蔽地安裝于汽車(chē)前端,例如77 GHz雷達天線(xiàn)就很小,幾乎能安裝于車(chē)身的任何位置。因此,目前大多數的自適應巡航控制系統都采用77 GHz長(cháng)距離雷達。
ACC系統的主要任務(wù)是在前車(chē)距離過(guò)近時(shí)將車(chē)輛減速,距離足夠遠時(shí)加速。完成此任務(wù)所需的控制參數——車(chē)速和反應時(shí)間(見(jiàn)下控制回路圖)是由司機通過(guò)人機界面(HMI)來(lái)設定的(見(jiàn)下圖2(方塊圖))。整個(gè)控制功能是由傳感器控制單元(SCU)來(lái)提供。SCU的主要功能是控制ACC系統的傳感器和目標識別,其控制參數計算和相關(guān)系統啟動(dòng)則是由ACC系統的電子控制單元(EUU)負責執行。
ACC系統傳感器的接收信號需要進(jìn)一步處理。在目標識別時(shí),系統會(huì )根據信號所含的信息來(lái)計算出潛在對象的距離和相對速度。車(chē)距控制需要從ACC雷達系統所探測的所有目標中精確地鎖定其中一個(gè);鎖定目標時(shí)會(huì )用上車(chē)輛移動(dòng)方面的信息,如加速度、車(chē)輪轉速、轉向角和偏航率。根據駕駛本身的車(chē)速和所要求的反應時(shí)間,ACC系統還可計算出所需的最小車(chē)距。
若在現行車(chē)速下計算出的車(chē)距過(guò)近,ACC系統就給適當的系統(如引擎管理,剎車(chē)系統)送出減速命令,從而調整車(chē)距。若調整后的車(chē)距已經(jīng)足夠,車(chē)速就會(huì )被調至所需的速度。要做到這點(diǎn),ACC系統須向相關(guān)驅動(dòng)發(fā)出加速命令。若車(chē)輛無(wú)法保持最小車(chē)距,系統便會(huì )在人機界面上顯示所設定的反應時(shí)間和警告信號。下圖是自適應系統的各個(gè)元器件以及它們在車(chē)身的相對位置。
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