ADAS (Advanced Driver Assistance System)作為一種高級駕駛輔助系統(tǒng)，其利用車載信息傳感器獲取道路目標(biāo)信息并對車輛的行駛做出部分自動控制，以此減輕駕駛員的駕駛負(fù)擔(dān)。此外，在主車即將發(fā)生碰撞或失穩(wěn)危險而駕駛員未及時采取有效措施時，該系統(tǒng)可對主車進(jìn)行自動安全控制，從而避免交通事故的發(fā)生或減小交通事故的傷害程度。 ADAS包括AEB、ACC、LKA、BSD等功能。目前英創(chuàng)匯智主要在研功能有AEB、ACC、LKA三種。 其中自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(Adaptive Cruise Control，ACC)是一種可以高效緩解駕駛疲勞，提高道路車輛行駛安全性的主動安全技術(shù)。作為新一代輔助駕駛系統(tǒng)，它可以減輕長期的駕駛負(fù)擔(dān)，還能有效減少錯誤駕駛和疲勞駕駛引發(fā)的交通安全事故，并在現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施上增大道路交通通行能力，減少燃油消耗和廢氣排放。

1

設(shè)計規(guī)范

目前現(xiàn)有ACC法規(guī)主要有兩份： 《GBT 20608-2006 智能運(yùn)輸系統(tǒng) 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)性能要求與檢測方法》 《ISO 15622-2018 Intelligent transport systems - Adaptive cruise control systems -Performance requirements and test procedures》

2

ACC系統(tǒng)組成及控制邏輯

自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(Adaptive Cruise Control，ACC)是根據(jù)主車與前方車輛間的相對距離、速度等信息，通過自動調(diào)節(jié)油門開度和制動壓力對主車速度進(jìn)行速度和距離控制，使得主車與前方車輛保持安全的車間距。

如圖1所示，ACC系統(tǒng)主要由環(huán)境感知、控制決策、底層執(zhí)行和人機(jī)交互四部分組成。其中，環(huán)境感知由毫米波雷達(dá)和攝像頭組成，通過數(shù)據(jù)融合，感知周邊障礙物信息,如相對速度、縱向距離、橫向距離、目標(biāo)加速度以及置信率等；控制決策是根據(jù)感知信息，決策所需要的控制指令；底層執(zhí)行部分包括驅(qū)動和制動系統(tǒng)，根據(jù)控制指令協(xié)同控制車輛的行駛；人機(jī)交互是根據(jù)不同駕駛員的駕駛需求調(diào)節(jié)所需的巡航車速或安全車距。 如下圖圖2所示為ACC系統(tǒng)的控制邏輯，由圖可知，主車行駛首先根據(jù)環(huán)境感知部分判斷前方是否有車輛，若沒有車輛，系統(tǒng)進(jìn)行傳統(tǒng)的定速巡航控制；若前方有車輛，則跟隨前車行駛，即自適應(yīng)巡航控制。判斷選擇何種行駛模式后，根據(jù)整車狀態(tài)、設(shè)定車速、設(shè)定車距等信息計算相應(yīng)的期望加/減速度，繼而選擇響應(yīng)的驅(qū)動/制動方式，使主車保持一定車速或主車前車保持一定車距行駛。

ACC系統(tǒng)需保證駕駛員優(yōu)先原則，當(dāng)駕駛員需要超車、制動等主觀操作時，該系統(tǒng)需及時被抑制或關(guān)閉并由駕駛員接管。另外，ACC系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)盡可能保證駕駛的舒適性與安全性，即控制期望加速度保持在-3m/s2 - 1 m/s2。當(dāng)需要更大的減速度時，ACC控制單元會發(fā)出聲光信號通知駕駛員主動采取制動操作，若駕駛員未采取相應(yīng)操作時，ACC系統(tǒng)將采取強(qiáng)制制動。當(dāng)與前車之間的距離增加到安全距離時，ACC控制單元控制車輛按照設(shè)定的車速行駛。

3

ACC系統(tǒng)功能描述

目前ACC同時包含定速巡航(CC)、停啟系統(tǒng)（Stop&Go）等功能，并且當(dāng)前絕大部分研究都將這些功能分開處理。這些功能的使用場景范圍多種，例如：巡航功能的ACC系統(tǒng)多適用于高速公路，而Stop&Go功能的ACC系統(tǒng)多適用于城市堵車工況。目前開發(fā)的全速自適應(yīng)巡航系統(tǒng)能夠同時滿足大多數(shù)的場景工況，使得駕駛員的勞動強(qiáng)度能夠在更大程度上得到解放，很大程度上減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)和失誤操作的幾率，提高汽車駕駛的舒適性和安全性。

3.1 狀態(tài)切換

ACC系統(tǒng)狀態(tài)分為4種：ACC關(guān)閉狀態(tài)，ACC等待狀態(tài)、ACC故障狀態(tài)和ACC工作狀態(tài)。

ACC關(guān)閉狀態(tài)：直接的操作均不能觸發(fā)ACC系統(tǒng)，駕駛員可通過車輛外部按鍵手動開啟和關(guān)閉ACC；

ACC等待狀態(tài)：ACC系統(tǒng)沒有參與車輛的縱向控制，但可隨時被駕駛員觸發(fā)而進(jìn)入工作狀態(tài)；

ACC工作狀態(tài)：ACC系統(tǒng)控制本車的速度或與前車的距離，且可以在駕駛員超車介入時，進(jìn)入駕駛員超越模式，并且可以自動起停；

ACC故障狀態(tài)：由于車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身、感知系統(tǒng)或ACC系統(tǒng)發(fā)生故障，進(jìn)入ACC系統(tǒng)故障模式。

? ACC開啟條件：駕駛員打開ACC開關(guān)按鈕；雷達(dá)正常工作；ESP狀態(tài)正常；安全帶系好，且車門關(guān)閉；

? ACC觸發(fā)（激活）條件：檔位位于D檔；駕駛員設(shè)定巡航車速，EPB不工作，駕駛員不踩制動踏板、離合器，ASR/EBS/ABS不工作；

? ACC掛起條件：駕駛員踩制動踏板；駕駛員踩加速踏板；雷達(dá)更換跟蹤目標(biāo)、駕駛員踩制動踏板、離合器，ASR/EBS/ABS工作；

? ACC關(guān)閉條件：駕駛員關(guān)閉ACC開關(guān)按鈕；ESP狀態(tài)不正常；ESP介入工作；AEB介入工作；雷達(dá)狀態(tài)不正常；

? ACC故障條件：系統(tǒng)感知故障、EBS/ABS故障、發(fā)動機(jī)故障等。

3.2定速巡航控制

圖4所示為定速巡航控制邏輯，當(dāng)前方無車輛時，ACC進(jìn)入定速巡航控制。根據(jù)設(shè)定車速和當(dāng)前車速計算得到所需的目標(biāo)加速度，進(jìn)而得到目標(biāo)扭矩偏差。

而根據(jù)車速和地面摩擦阻力可計算得到基準(zhǔn)扭矩?；鶞?zhǔn)扭矩和扭矩偏差組成目標(biāo)扭矩，這樣實(shí)際構(gòu)成了前饋+反饋控制，提高了控制的響應(yīng)速度和魯棒性。為了減小超調(diào)，當(dāng)前扭矩會平滑過渡到目標(biāo)扭矩。平滑后的目標(biāo)扭矩通過CAN總線傳送到EMS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車速的控制。

3.3跟車行駛控制

當(dāng)前方有車輛時，ACC進(jìn)入前車跟隨控制邏輯。前車跟隨控制主要根據(jù)雷達(dá)采集到的相對速度和相對距離進(jìn)行距離控制和速度控制。

當(dāng)相對距離大于設(shè)定距離時，進(jìn)行距離控制，通過控制器得到需要的加速度和扭矩偏差，結(jié)合基準(zhǔn)扭矩，將目標(biāo)扭矩平滑后傳送至EMS系統(tǒng)。當(dāng)相對距離小于設(shè)定距離時，進(jìn)行速度控制，由相對距離和相對速度得到目標(biāo)減速度?；谳喬ツＰ停玫剿璧闹苿訅毫?，平滑過渡后傳送至ESP系統(tǒng)。

3.4 停啟功能控制

當(dāng)車速低于30km/h時，進(jìn)入ACC的Stop&Go控制邏輯，實(shí)現(xiàn)在交通擁擠路況下的車輛啟停。此時ACC控制的最大減速度變?yōu)?6m/s2。

當(dāng)監(jiān)測到前方車輛靜止時，根據(jù)雷達(dá)信號和預(yù)設(shè)的常量偏置距離計算出所需的制動壓力，通過ESP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平緩?fù)＼?。?dāng)停車時間超過門限值時，觸發(fā)EPB控制。當(dāng)監(jiān)測到前方車輛啟動時，若此時處于EPB控制階段，發(fā)送EPB釋放信號，若只是短暫停車，對輪缸制動壓力泄壓。根據(jù)前車車速和距離，計算平緩起步所需的扭矩。同時停啟功能在啟動汽車時考慮到道路坡度的影響，合理分配發(fā)動機(jī)扭矩，并且在坡度較大時退出ACC功能，控制邏輯見圖7。

3.5前碰撞預(yù)警控制

ACC系統(tǒng)集成了前碰撞預(yù)警系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)即將發(fā)生碰撞的危險時，預(yù)警系統(tǒng)通過報警信號，提醒駕駛員進(jìn)行制動操作，此時ACC進(jìn)入預(yù)增壓模式，便于駕駛員實(shí)現(xiàn)最大剎車制動。若駕駛員沒有響應(yīng)預(yù)警，進(jìn)行人為制動，則ACC控制器進(jìn)行允許的最大制動強(qiáng)度制動，并持續(xù)對駕駛員進(jìn)行報警提醒。

責(zé)任編輯：haq