ADAS 应用 —— 自适应巡航系统（ACC）

    上期为大家介绍了保障驾驶员行车安全的 DMS 驾驶员监控系统，本期主要是给大家介绍能够 “解放驾驶员双腿” 的 ACC 自适应巡航系统。

    随着科学技术的不断进步，汽车功能的不断拓展完善，人们对于私家车的出行舒适度也越来越关注，而 ACC 就是为了提高人们的出行舒适度的应用，其可以解放驾驶员在行车过程中加减速的脚上工作，缓解驾驶员的长时间驾车的疲劳感。
    ACC 是一种智能化的自动控制系统，其通过安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描本车前方车辆，同时轮速传感器采集车速信号，检测判断本车是否需要进行加减速操作。

图 1. 感知车辆前方道路信息

    人们最早接触到的巡航系统是 CCS 定速巡航系统，顾名思义，就是设定了速度值，汽车就会按照这个速度一直匀速运行下去。其主要由传感装置、电机控制器、控制开关和执行机构组成。

图 2. CCS 组成装置

1.  传感装置：主要有 ESP 车速检测装置、节气门位置传感器以及节气门控制位置传感器。（通过 ESP 车速检测装置实时测量出汽车的实际车速，将数据传输给电机控制器；节气门位置传感器将节气门开度变化数据传输给 ECM）
2.  电机控制器：能够记录所设定的车速加速踏板位置和扭矩值，确定进入到巡航时能够控制车辆输出扭矩保持稳定，同时若车速变化，其会通过调节扭矩实现车速控制
3.  控制开关：能让驾驶员设定相应的巡航车速进入或取消巡航系统的工作状态

图 3. 车辆定速巡航

    ACC 系统是在定速巡航系统的基础上发展而来的，区别在于定速巡航只能限定速度，方向盘和刹车还需要驾驶员控制，而 ACC 能够较好的帮助驾驶员协调方向盘和刹车。

    ACC 主要有两个参数，车速和距离。当“前面没车”，那么车辆就可以按照所设定的车速行驶，这与定速巡航功能基本相同，如果配合车道保持 LKA 系统，可以更好地进行沿当前车道行驶。当“前方有车且前车车速较慢”，本车不能按设定车速行驶时， ACC 就会根据所设定车距距离，以保持两车车距的形式行驶。在需要时，车辆会自动刹车或加速，以保持设置的车速或距离。

图 4. 两车车距较远，本车按设定车速运行

图 5. 两车车距过近，本车按设定车距行驶

图 6. 前方无车时，本车按设定车速运行

      ACC 的工作原理与蝙蝠十分相似，蝙蝠在飞行过程中会发射超声波，当遇到物体时，声波就会反射回来传入蝙蝠的耳朵中，经过大脑进行分析前方物体的类别及位置。汽车也是这样的，其通过毫米波雷达，发射毫米波段的电磁波，将反射回来的信号信息传输给 ECU 进行处理,快速获取汽车车身周围的物理环境信息，遇到障碍物时，利用障碍物反射波的时间差确定障碍物距离，利用反射波的频率偏移确定相对速度。

 

图 7. 蝙蝠超声波发射与反射

图 8. 汽车毫米波雷达发射与反射

      当然，光凭借毫米波雷达是不能准确分辨前方的物体是汽车还是障碍物，所以还需要利用摄像头来进行物体识别确认。毫米波雷达加摄像头结合应用，雷达负责探测与前车或障碍物的距离，摄像头负责图像信息都采集，确认前方物体类别（车辆、行人等）、道路标线信息和路牌信息等，更为精确的判断车辆周围环境，准确的预测下一步行动。

 

图 9. 识别本车道路前车

    值得注意的是，ACC 系统开启后，驾驶员还是需要时刻注意行车情况的，在一些情况下，ACC 系统可能会出现一些失误

1. 当前面的车子离你很近时，别人强行插队加塞的时候 ACC 系统是比较难识别，会出现来不及刹车的情况，这个时候就需要驾驶员进行及时的刹车减速操作。

图 10. ACC 系统车辆加塞情况

2. 路口拐弯的时候，如果前面的车辆已经进行拐弯了，而自己还未拐弯，这时车子就会因丢失识别目标（前车车辆）而突然加速，这个时候也是需要驾驶员进行刹车减速操作。

图 11. ACC 系统跟车拐弯情况

    为了确保尽可能多的检测到旁边车辆信息以保证车身周围环境，雷达波的发射范围被不断的优化扩大，使其能够覆盖至行驶车道的五个车道。

图 12. ACC 雷达波

    随着各家厂商对 ACC 系统功能的不断完善，出现了越来越多更个性化、更智能、也更安全的功能

• IACC 集成式自适应巡航，将多传感器融合，融合毫米波雷达、多功能摄像头和导航地图，感知行驶道路环境，通过动力、制动、转向控制车辆自动加减速及转向，将车辆保持在车道中或跟随前方目标车轨迹自动驾驶。
• CACC 协同自适应巡航控制系统，ACC 与 V2X 技术的结合，能使得车辆在行驶的过程中更快地做出响应，实现具有通信功能的车辆跟随行驶和速度控制同步，并且还能与基础设施通信响应。

图 13. CACC 协同自适应巡航控制系统

    以上就是关于 ACC 自适应巡航系统的简单介绍啦，希望对大家有所帮助，不要忘记点击页面右上角关注哦，我们下期再见~

 

 

 

附录：参考文献

• CSDN，tangf2004，ACC 自适应巡航控制系统介绍
• blibili，酷车档，汽车会看路？ACC 自适应巡航工作原理详解
• blibili，猴岛卧底，汽车定速巡航系统详细介绍
• 百科，汽车很听话，定速巡航（CCS）、自适应巡航（ACC）和 IACC 有什么区别？
• 微信公众号，交通工程狮，协同自适应巡航控制（CACC）到底是什么？