【技術(shù)知識(shí)】奧迪自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（Adaptive cruise control）解析
在路上行駛，車輛親屁股的事情經(jīng)常發(fā)生，有的人就設(shè)想如果可以在磕碰之前警告一下，追尾事故就會(huì)大大減少。在1992年，這一主意被三菱轎車首次付諸實(shí)踐，該體系基于雷達(dá)監(jiān)測車輛的距離，一開始僅僅用于提醒駕駛員，而非影響油門和制動(dòng)。這就是ACC自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的雛形。
什么是自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)?
2002年，奧迪首次在全新一代奧迪A8(D3)的車上配備了ACC自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。
該系統(tǒng)也被稱為主動(dòng)巡航系統(tǒng)，英文縮寫ACC(Adaptive cruise control)。相對(duì)于定速巡航，ACC不僅可以讓車輛保持一定行駛速度，還能根據(jù)與前車的距離自動(dòng)調(diào)節(jié)車速，以保證與前車的最佳安全距離。
ACC的工作原理
當(dāng)車輛行駛在暢通的車道時(shí)，ACC起著定速巡航裝置的作用，可以將車速持續(xù)保持在設(shè)定的水平。如果接近前車，則自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)自動(dòng)制動(dòng)到與前車車速相同，然后保持設(shè)定的距離。一旦識(shí)別到前方?jīng)]有行駛汽車，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)便加速到設(shè)定的速度。
對(duì)于在售車型當(dāng)中，現(xiàn)在有A3、A4L、A5、A6L、A7、A8L、Q5和Q7可以選裝奧迪自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。
ACC工作原理
要想實(shí)現(xiàn)上述的基本功能，系統(tǒng)必須要獲取三個(gè)信息：
·距前方車輛的距離(根據(jù)發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)之間的頻率差)
·前方車輛的速度(使用多普勒效應(yīng))
·前方車輛的位置(根據(jù)信號(hào)發(fā)射角度)
而這些信息是使用雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，然后控制器根據(jù)這些信息再進(jìn)行確定選擇需要監(jiān)控的車輛。
Radiodetecting and ranging(Radar雷達(dá))是物體定位電子技術(shù)，發(fā)出的雷達(dá)射線在合適的表面和物體上被反射。
雷達(dá)安裝在哪兒呢?
奧迪的雷達(dá)安裝位置有兩種，一種就是在安裝在中網(wǎng)后，一種就是在霧燈格柵后。
一開始車輛配置的都是一個(gè)雷達(dá)，直到第四代奧迪A8首次配備了兩個(gè)雷達(dá)，而且就是在原來霧燈的位置。
傳感器(雷達(dá)發(fā)射器和接收器)與控制器分別安裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，這些部件是無法分開，在售后服務(wù)中若需要時(shí)只能整體更換。
該如何使用呢?
對(duì)于配備ACC的車輛，在燈光撥桿下面會(huì)有上圖的撥桿，在系統(tǒng)狀態(tài)內(nèi)：
>關(guān)閉(OFF)：系統(tǒng)被關(guān)閉，撥桿可以停在該位置
>取消(CANCEL)：系統(tǒng)中斷運(yùn)行
>打開(ON)：系統(tǒng)處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，撥桿可以停在該位置
>恢復(fù)(RESUME)：系統(tǒng)重新激活運(yùn)行
當(dāng)ACC打開后，用戶可以通過SET按鈕來設(shè)定想要的車速，若車速需要調(diào)節(jié)，那么請(qǐng)上下調(diào)整撥桿(SPEED)，若要調(diào)節(jié)本車與前車的距離，可以通過DISTANCE設(shè)定車距，一般都是4個(gè)車距，而到了新Q7和B9開始配置5個(gè)車距。
當(dāng)ACC在工作的時(shí)候，系統(tǒng)可以在組合儀表上面顯示相應(yīng)的信息，例如指示燈和中央顯示屏，而設(shè)定的期望車速則以另一種顏色的發(fā)光二極管顯示。
在實(shí)現(xiàn)期望車距的自動(dòng)制動(dòng)(自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)基本功能)過程中，為了不使駕駛員感到不安并確保良好的行駛舒適性，最大減速制動(dòng)被限制在大約40 % 左右。在某些特定的情況下，此時(shí)達(dá)到的制動(dòng)減速不夠?qū)崿F(xiàn)期望車距。這時(shí)就需要駕駛員的“協(xié)助”。通過相應(yīng)的圖像和聲音警告要求駕駛員實(shí)施制動(dòng)。
有速度限制嗎?
對(duì)于駕駛輔助系統(tǒng)，速度始終都會(huì)是一個(gè)限制，ACC也不例外。從第一代ACC在A8(D3)上使用，系統(tǒng)是在30km/h才能使用，而到了第三代ACC在A8(D4)上使用時(shí)，系統(tǒng)可以在0km/h時(shí)激活，只不過系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加速到30km/h。
在國內(nèi)，ACC調(diào)節(jié)的最高車速一般都是是150km/h。
本視頻主要展示了奧迪A6L(C7)的ACC功能顯示。
ACC系統(tǒng)的局限性
在某些駕駛情形下，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的功能是受到限制的：
>只能識(shí)別位于感應(yīng)器識(shí)別區(qū)域內(nèi)的汽車
>系統(tǒng)只能有限的識(shí)別在前方密集行駛的、偏在一邊行駛的或加塞進(jìn)來的汽車
>難以識(shí)別的物體，如在前方行駛的兩輪車、離地間隙大的汽車或超出車體的裝載物，往往識(shí)別延遲或無法識(shí)別
>在駛?cè)霃澋罆r(shí)，ACC可能對(duì)相鄰車道上的物體做出反應(yīng)并導(dǎo)致制動(dòng)，此時(shí)建議關(guān)閉系統(tǒng)。
>當(dāng)車輛靜止時(shí)，車速低于50km/h時(shí)且系統(tǒng)認(rèn)為一般不會(huì)繞行，那么ACC可能對(duì)靜止物體作出有限反應(yīng)。
>為了安全起見，在路況不良或天氣條件差等情況下，不允許使用ACC。ACC對(duì)于行人、動(dòng)物、橫向的或迎面而來的物體沒有反應(yīng);反射物體，如導(dǎo)向護(hù)欄或隧道入口、暴雨和結(jié)冰可能影響雷達(dá)傳感器的功能。
ACC擴(kuò)展功能
奧迪制動(dòng)警告(Audi braking guard)
在及時(shí)識(shí)別的前提下，如果前方行駛車輛突然制動(dòng)或者本車以高速使近明顯緩慢的物體，那么該系統(tǒng)對(duì)危險(xiǎn)程度進(jìn)行分析，根據(jù)情況的不同會(huì)進(jìn)行預(yù)警和制動(dòng)警告，以此來提醒駕駛員注意前方車輛。即使ACC處于關(guān)閉狀態(tài)，奧迪制動(dòng)警告也處于工作狀態(tài)。
走走停停(Stop&go)
如果被自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)探測到的前行車輛停下，那么裝有自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的車輛無需駕駛員操作而對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)直至停下，前提條件是目標(biāo)對(duì)象在靜止前是運(yùn)動(dòng)的;如果前方行駛車輛短時(shí)停住后馬上又起步行駛，裝有自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的車輛也隨之重新自動(dòng)加速，若等待過長則不會(huì)自動(dòng)起步，而需要踩油門或者將撥桿到RESUME。
而從全新一代的奧迪Q7(4M)開始，系統(tǒng)可以對(duì)靜止的對(duì)象進(jìn)行識(shí)別。當(dāng)車速在50km/h以下時(shí)，ACC和攝像頭識(shí)別到目標(biāo)車已經(jīng)靜止，且在自己的車道上面，那么系統(tǒng)才會(huì)工作。
奧迪預(yù)警系統(tǒng)(Audi pre sense)
奧迪預(yù)警系統(tǒng)首次應(yīng)用在奧迪A8(D4)，不同的車型根據(jù)配置有多種預(yù)警版本，ACC一般為奧迪預(yù)警系統(tǒng)提供前部預(yù)防信息。可以實(shí)現(xiàn)的功能有奧迪制動(dòng)警告、拉緊安全帶、關(guān)閉車窗和天窗和激活危險(xiǎn)警報(bào)燈。
起步監(jiān)控
對(duì)于配備ACC的車輛重新自動(dòng)起步之前，系統(tǒng)對(duì)裝有ACC的車輛和前方行駛車輛之間的區(qū)域進(jìn)行“監(jiān)控”，一旦識(shí)別到障礙物，即發(fā)出視覺和聲音警告。此時(shí)雖然啟動(dòng)起步過程，但是車輛行駛緩慢，由此，駕駛員有足夠的時(shí)間通過制動(dòng)或規(guī)避動(dòng)作對(duì)障礙物作出反應(yīng)。對(duì)前方區(qū)域的監(jiān)控通過三個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行：雷達(dá)傳感器、前部攝像頭和駐車輔助系統(tǒng)的超聲波傳感器。
走走停停與奧迪保持輔助系統(tǒng)
走走停停功能也可以與奧迪保持輔助系統(tǒng)(AHA)配合使用，奧迪保持輔助系統(tǒng)可不受自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)之影響隨時(shí)開啟和關(guān)閉。如果AHA已被開啟并且停停走走功能在車輛靜止時(shí)已被激活，那么AHA系統(tǒng)即被動(dòng)地隱退至后臺(tái)運(yùn)作(類似“standby 待命”運(yùn)行)。
如果在車輛靜止并且AHA系統(tǒng)被激活時(shí)關(guān)閉自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，那么AHA將重新發(fā)揮功能并將車輛保持在靜止?fàn)顟B(tài)。
超車輔助
超車輔助可以幫助駕駛員快速超車。
自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)將轉(zhuǎn)向燈的激活視為超車的愿望，接著車輛在完全離開正在行駛的車道和前方路況為“暢通”前開始加速，這一特性符合駕駛員在正常的駕駛操作。
彎道輔助
在使用彎道輔助功能時(shí)，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)需要使用導(dǎo)航系統(tǒng)的預(yù)測路段數(shù)據(jù)。如果識(shí)別到即將到來的彎道，那么ACC就開始計(jì)算可安全通過該彎道的速度。如果當(dāng)前行駛速度超過計(jì)算出的規(guī)定速度，那么彎道輔助系統(tǒng)即被激活，隨后降低驅(qū)動(dòng)扭矩，車速在進(jìn)入彎道時(shí)被降低10-15km/h。
另外在駛?cè)霃澋罆r(shí)，ACC若識(shí)別到車輛的橫向加速度超過計(jì)算的規(guī)定值，那么將適當(dāng)降低行駛車速。在測量規(guī)定速度時(shí)將考慮帶拖車行駛和所選擇的駕駛模式等因素。
禁止右車道超車的功能
在ACC激活情況下，只有在車速不超過約80km/h時(shí)才能在右車道超車。當(dāng)車速在約80km/h-90km/h時(shí)，只能以受限的相對(duì)車速來超車。車速超過90km/h時(shí)該功能自動(dòng)激活，司機(jī)通過操縱桿(RESUME)、油門或者提高設(shè)定的期望車速，均可終止該功能。
與換道輔助系統(tǒng)配合
使用該功能需要裝備奧迪換道輔助系統(tǒng)和前部攝像頭R242，制動(dòng)干預(yù)將根據(jù)車后的交通和超車道上的情況進(jìn)行調(diào)整：
行駛情景1
一輛配有ACC的車輛以明顯的高速接近前方行駛車輛，并且駕駛員打開轉(zhuǎn)向燈表示要進(jìn)行換道，ACC獲得的信息是車前后方的左車道上沒有車輛，ACC根據(jù)這些信息判斷此時(shí)可以無危險(xiǎn)的超車并且可以不降低車速，因此換道過程就明顯地更加平順和舒適。
行駛情景2
一輛配有ACC的車輛以明顯的高速接近前方行駛的車輛，并且駕駛員打開轉(zhuǎn)向燈表示要變換車道，ACC系統(tǒng)獲得的信息是在左側(cè)車道的前方和后方都有行駛車輛，此時(shí)系統(tǒng)認(rèn)為能夠有限的超車，不過要降低車速。
距離顯示/距離報(bào)警
這個(gè)新功能可以讓駕駛員知道本車與前方車輛的距離且在這個(gè)距離低于駕駛員設(shè)置的距離時(shí)發(fā)出報(bào)警。使用該功能的條件是ACC未激活。
ACC持續(xù)分析雷達(dá)傳感器的測量值，如果車速超過60km/h，在組合儀表上面顯示與前車的距離。
駕駛員可以在MMI中設(shè)置距離報(bào)警閾值，范圍在0.6s-3s之間。如果ACC識(shí)別到低于設(shè)置的閾值，那么就會(huì)發(fā)出警告。
避讓輔助系統(tǒng)
ACC控制器根據(jù)雷達(dá)和前部攝像頭信息在保證安全的前提下計(jì)算出合適的避讓車道，并輔助駕駛員完成轉(zhuǎn)向。
如果在嚴(yán)重警告后主動(dòng)規(guī)避障礙物，那么只要駕駛員主動(dòng)轉(zhuǎn)向，避讓輔助系統(tǒng)就施加少量的轉(zhuǎn)向力矩(最高3Nm)以此提供幫助。該功能在30-150km/h時(shí)才會(huì)工作。
轉(zhuǎn)彎輔助系統(tǒng)
轉(zhuǎn)彎輔助系統(tǒng)主要是為了提高左轉(zhuǎn)的安全性。
當(dāng)車輛以10km/h以下的車速轉(zhuǎn)彎時(shí)，激活了左轉(zhuǎn)向燈，若系統(tǒng)識(shí)別到有碰撞危險(xiǎn)，那么轉(zhuǎn)彎輔助系統(tǒng)會(huì)以一次制動(dòng)干預(yù)防止汽車與反向車道的車輛發(fā)生碰撞，此時(shí)車輛停止在原有車道上。
該系統(tǒng)需要使用ACC的雷達(dá)信息和前部攝像頭的測量信息，探測車道的變化、路面標(biāo)記和對(duì)面來車情況。
堵車輔助系統(tǒng)
在出現(xiàn)堵車或者車流慢行的時(shí)候且車速在65km/h以下，堵車輔助系統(tǒng)可以減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)。該系統(tǒng)使用了走走停停功能和輔助交叉引導(dǎo)，可以引導(dǎo)車輛在前方行駛車隊(duì)(該車隊(duì)至少包括兩輛前方行駛的汽車)后中間位置行駛，并在極限情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能。
若要使用堵車輔助系統(tǒng)，必須激活A(yù)CC，另外還需要打開主動(dòng)式車道保持輔助系統(tǒng)，并在MMI中設(shè)置堵車輔助系統(tǒng)打開。
預(yù)調(diào)節(jié)效率輔助系統(tǒng)
預(yù)調(diào)節(jié)功能使用導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖信息預(yù)測即將的行駛情況，根據(jù)車速限制或即將到來的道路走向(彎道、十字路口或換道)系統(tǒng)自行制動(dòng)，然后再次加速到設(shè)定的車速，同時(shí)在自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)也使用智能滑行模式，如果不開啟ACC，那么系統(tǒng)只有純粹的指示功能，不帶調(diào)節(jié)性干預(yù)。中國市場暫未引進(jìn)該功能。