自适应巡航控制( 二 )


自适应巡航控制

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图2 汽车自适应巡航控制系统工作示意图典型套用场景在ACC系统的实际套用中,主要包括平稳跟车、前车换道插入、前车换道离开、远处接近前车以及前车急剎车这5种典型的交通场景,如图3所示 。在现实生活中,实际的交通场景无论多複杂,基本都是由这五种场景组合而成 。
自适应巡航控制

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图3 自适应巡航控制系统的5种典型交通场景ACC系统的间距策略在汽车ACC系统的信号控制单元中,问距策略决定了行驶过程中採取的安全跟车间距,为后续的ACC控制算法提供参考间距输入值,是设计ACC控制系统的第一步 。过小的间距策略容易引发交通事故,而过大的间距策略不仅损失了道路的交通通行能力,而且容易导致临近车道车辆的换道插入.可见,间距策略设计的好坏直接决定了行驶过程中的安全性、跟车性以及道路的使用效率等 。现有的间距策略主要可以分为两大类:固定间距策略和可变间距策略 。固定间距策略固定间距策略就是在行驶的过程中始终保持一个恆定的车间距,而与当前行驶环境无关 。这种间距策略结构简单,计算量少,但对间距值的选择提出了极大的挑战,既要兼顾到各种複杂的行驶环境,又要儘可能保证行驶的安全并改善交通流 。但是,这种固定的间距策略无法适应一些複杂多变的行驶环境,无法平衡行驶过程中的多个控制目的,在缺乏车车通讯的情况下会导致ACC伫列的不稳定 。针对固定间距策略的不足与缺点,研究学者提出了随着行驶环境而变化的可变间距策略 。可变间距策略在可变的间距策略中,具有代表性的主要有基于车头时距的安全间距策略以及仿人间距(HFD)策略 。其中,基于车头时距的间距策略又可分为恆定车头时距(CTH)策略和可变车头时距策略 。ACC的作用(1)通过车距感测器的反馈信号,ACC控制单元可以根据靠近车辆物体的移动速度判断道路情况,并控制车辆的行驶状态;通过反馈式加速踏板感知的驾驶者施加在踏板上的力,ACC控制单元可以决定是否执行巡航控制,以减轻驾驶者的疲劳 。(2)自适应巡航控制系统一般在车速大于25 km/h时才会起作用,而当车速降低到25 km/h以下时,就需要驾驶者进行人工控制 。通过系统软体的升级,自适应巡航控制系统可以实现“停车/起步”功能,以应对在城市中行驶时频繁的停车和起步情况 。自适应巡航控制系统的这种扩展功能,可以使汽车在非常低的车速时也能与前车保持设定的距离 。当前方车辆起步后,自适应巡航控制系统会提醒驾驶者,驾驶者通过踩油门踏板或按下按钮发出信号,车辆就可以起步行驶 。(3)自适应巡航控制系统使车辆的编队行驶更加轻鬆 。ACC控制单元可以设定自动跟蹤的车辆,当本车跟随前车行驶时,ACC控制单元可以将车速调整为与前车相同,同时保持稳定的车距,而且这个距离可以通过转向盘附近的控制桿上的设定按钮进行选择 。