ADAS功能介绍 - ACC(一)

ACC简介

功能需求

ISO15622 对ACC的功能需求

ISO22179 对ACC的功能需求

系统架构

奔驰DISTRONIC

ACC状态管理和人机界面

系统状态和状态迁移

控制元件

显示控件

ACC简介

Adaptive cruise control 简称为ACC，是一种根据交通条件来控制车辆速度的方法。它还被叫做主动巡航控制，自动距离控制和自主巡航控制。

相关的国际标注有ISO 15622和ISO 22179，15622描述了ACC首要的功能性，常称为标准ACC，22179增加了低范围上功能的扩展，常称为全速域ACC。根据15622的描述，ACC是在传统巡航系统上的增强，能够使自车与前车保持一定的距离，通过对发动机和/或传动系统以及刹车的控制。

ACC起源于已有的行车车速控制，在北美和日本成为巡航控制，其关键是保持驾驶员设定的速度 $v_{t}$ , 这也是ACC的一项功能。ACC对巡航控制的扩展主要是根据前车的车速来调节自车车速。

尽管在15622中没有说明是否要用到刹车，但是实际应用中用刹车来调节加速度已经成了默认的标准。标准中， $\tau$ 来表述距离，时间间隔通常是指距离/时间(s)， $\tau = d/v$ $d$ - 两车的间距 $v$ - 相对车速。

使用时间而非空间参考来描述两车之间距离的目的在于避免两车之间的追尾，毕竟考虑了反应时间的距离更能给出充分的制动时间。因此，当前车低于自车时，ACC的目标是调节自车车速，使自车与前车保持核实的距离以保证足够的反应时间。当前车离开，自车没有目标时，ACC的首要任务就是在无需驾驶员干预的情况下恢复设定的车速。

功能需求

ISO15622 对ACC的功能需求

在巡航工况下：1. 定速控制和高舒适性，纵向冲击小，在高舒适度的情况下速度不会浮动太多。2. 要能刹车，以防出现的低速目标和坡道。
跟随前车工况：1. 自车相对前车的速度控制要有迟滞，以防跟随前车的车速波动。2. 前车切入导致超过设定时间间隔时，要渐渐地回退，尽量与驾驶员的行为一致。3. 控制的车辆动力特性与驾驶员期望一致。4. 跟随其他ACC车辆时，要保持稳定性。5. 要有足够的加速能力。6. 能够在绝大多数工况中减速。7. 切入/切出工况中要能主动的识别目标。
在靠近工况：1. 低速靠近时，快速进行速度控制，以达到想要的距离。2. 快速靠近时，预测减速过程以便判断是否要驾驶员干预，当制动力不足时。3. 当与前车的距离小于理想的距离，按照驾驶员的期望"回退"。
功能边界：1. 过低的速度不进行控制，当速度低于ISO15622所规定的5m/s，交由驾驶员处理。2. 最低的设定车速为7m/s。3. 时间间隔不能低于1s。4. 驾驶员动作的优先级最高。5. 驾驶员来设定需要的车速和时间间隔。6. 当系统失效，尤其是在驾驶过程中，纵向控制交由驾驶员处理。7. 加速的范围是 $a_{min}= -3.5m/s^{2}$ 到 $a_{max}= 2.5m/s^{2}$ 。

ISO22179 对ACC的功能需求

整个速度域内的控制，尤其是在低速缓行时。
Stop时：1. 控制适当的距离(2-5m) 2. 低速时有更大的减速能力 3. 耐用的刹车系统 4. 系统失效由standstill状态转移到安全保持状态。
功能边界：1.速度超过20m/s，加速度的范围在 $a_{min}= -3.5m/s^{2}$ 到 $a_{max}= 2.5m/s^{2}$ 。2. 速度低于5m/s，加速度的范围在 $a_{min}= -5m/s^{2}$ 到 $a_{max}= 4m/s^{2}$ 。3. 速度在2-20m/s，加速度的范围在 $a_{min}= -5.5 + (v/10) m/s^{2}$ 到 $a_{max}= 4.67 - (2v/15) m/s^{2}$ 之内，4. 速度在5m/s以下，冲击要小于 $5m/s^{3}$ ; 速度在20m/s以上，冲击要小于 $2.5m/s^{3}$ ，在5-20m/s之间，冲击为 $5.83 - (1v/6s) m/s^{3}$ 。

系统架构

奔驰DISTRONIC

状态模块：

ACC状态管理和人机界面

系统状态和状态迁移

ACC开启就进入“ACC off”状态，驾驶员通过按Main开关控制进入ACC待机状态，待机要进入激活状态必须满足激活标准。如果ACC成功激活，ACC进入两个大的控制模块，巡航控制和间隔控制，两个状态之间的切换系统自动完成。由ACC激活到ACC待机，通常由减速踏板或开关面板来实现。当按下main开关，检测到有故障，进入“ACC off”状态。

如果是全速域的ACC，只需添加一个模块FSRA保持状态和其迁移。从速度控制到保持状态要求所需速度为0。在保持状态，监察一些特征。从停止状态到巡航或跟车状态，需要驾驶员的确认，因为系统很难靠自身给出安全的起步间距。同时还要监察驾驶员是否就绪。系统关闭时要能激活驻车制动，或是提示驾驶员。

激活/失效条件表：

控制元件

从ACC off到 ACC standby按键，有两个选项：1. 按一下就永远保持ON的开关 2. 每次点火后，激活控制的按键。
激活ACC按键，也通常被用来增加当前的设定车速。
减少设定车速的按键
resume按键，保持上一次的设定值
设定时间间隔键，1. 默认设定 2. 上一次的选择状态。

通常，控件都成组的集成到了控制面板上。

显示控件

ACC要显示的状态有;

代表有：

显示的元素：