Пятница, 28.04.2017, 16:57
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 15
Гостей: 15
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2014 » Ноябрь » 23 » Адаптивный круиз-контроль (АСС)
01:09
Адаптивный круиз-контроль (АСС)

Круиз-контроль

Круиз-контроль — это устройство, поддерживающее постоянную скорость автомобиля, автоматически прибавляя газ при снижении скорости движения и уменьшая при её увеличении, к примеру, на спусках, без участия водителя. Чаще всего, круиз контроль используют во время движения по трассам. В городских условиях, где скорость движения автомобиля непостоянная, прерывистая, круиз контроль не очень нужен.

Система круиз контроля имеет разные функции. Она предназначена не только для контроля скорости вашего автомобиля. Например, если нажать на кнопочку системы круиз контроля, то с каждым нажатием скорость будет увеличиваться или уменьшаться примерно на 2 км/ч. Чтобы увеличить скорость автомобиля где-то на 10 км/ч, нужно нажать на кнопку 5 раз. В целях безопасности круиз контроль отключается, как только вы нажимаете на педаль тормоза, он неактивный на скорости менее 40 км/ч.

Первая и единственная система круиз-контроля в России была установлена в 1956 году на «Волгу» ГАЗ 21

Схема круиз-контроля

Качественная система круиз контроля способна быстро и эффективно ускорять машину до необходимой водителю скорости, после чего способна поддерживать ее с минимальным отклонением, в независимости от загруженности автомобиля и крутости подъема. Контроль над скоростью происходит по классическому принципу. Система круиз контроля регулирует позицию дросселя, следовательно, нуждается в датчиках, которые бы сообщали ей о скорости автомобиля и о положении дроссельной заслонки. Система следит также за нажатием кнопок и педалей, после чего производит корректировку скорости, моментально реагируя на необходимость включения или выключения. Множество современных систем круиз контроля используют пропорционально-интегрально-производный принцип (Proportional-Integral-Derivative - PID). PID-система контроля работает с тремя этими коэффициентами - пропорциональным, интегральным и производным, производя расчет каждого из них по отдельности и складывая для получения положения дроссельной заслонки.

Рис.1 Схема круиз-контроля

Адаптивный круиз-контроль(АСС)

Адаптивный круиз-контроль (Adaptive Cruise Control, ACC) предназначен для автоматического управления скоростью движения автомобиля. Адаптивный круиз-контроль является дальнейшим развитием системы круиз-контроля, которая поддерживает заданную постоянную скорость движения.

Виды адаптивного круиз-контроля

Системы адаптивного круиз-контроля развиваются по двум направлениям. Некоторые производители ограничиваются данными, полученными от установленных на автомобиль датчиков. Другие считают, что этого недостаточно, и разрабатывают устройства второго поколения. Такой адаптивный круиз, используя потоки данных GPRS и GPS, может взаимодействовать с аналогичным устройством, установленным на другом автомобиле, а также использует навигационные данные, включая ограничения, заданные дорожными знаками.

Вне зависимости от конструкции, они выполняют одну и ту же работу – поддерживают постоянную скорость относительно идущего впереди автомобиля. Если «ведущий» автомобиль снижает скорость, «ведомый» также начинает тормозить. Наиболее сложные системы позволяют также повышать скорость, если дистанция увеличивается, однако единого мнения по поводу безопасности этой функции пока нет.

История создания адаптивного круиз-контроля

Пионером в области адаптивного круиз-контроля была компания Mitsubishi, установившая в 1995 году первую систему с лазерными датчиками на модель Diamante. Система от Mitsubishi называлась PDC - Preview Distance Control. Она «умела» только приоткрывать и закрывать дроссельную заслонку и управлять переключением АКПП.

Национальная  администрация по безопасности дорожного движения в США (NHTSA) официально заявила, что считает адаптивный круиз-контроль средством безопасности

В 1997 компания Toyota предложила покупателям модели Celsior адаптивный круиз, работающий с датчиками-радарами. В дальнейшем компания усовершенствовала систему, добавив функцию аварийного торможения, а в 2004 году функцию «отслеживания снижения скорости». Система предупреждала водителя о том, что впереди идущий автомобиль начал торможение. Однако алгоритм ее работы был все еще слишком простым – после торможения круиз отключался, передавая дальнейшее управление водителю. В 2006 Toyota выпустила новый апгрейд. В обновленной системе появилась функция «отслеживания изменения скорости» в диапазоне от 0 до 100 километров в час с поддержкой многочисленных разгонов и остановок для движения в пробках. Впервые в новом виде система была установлена на Lexus LS 460.

Адаптивный круиз-контроль есть на Stanley, роботизированном беспилотном автомобиле на базе Volkswagen Passat

Mercedes представил свою версию под названием Distronic на вышедшем в конце 1998 года автомобиле S-Сlass W220(рис.2).В 2006 обновленная система Distronic Plus, которую начали ставить также и на автомобили E-класса, была дополнена возможностью полной остановки автомобиля. Разработкой адаптивного круиз-контроля для Mercedes занималась компания Robert Bosch, поэтому почти полный аналог Distronic Plus под названием ACC plus устанавливался на Audi Q7 и Q5, а также на Audi A6 начиная с 2009 года выпуска и на Audi A8 2010 года. 

Рис.2 Mercedes S-Class W220

В 2000 году система ACC появилась на автомобилях BMW 7-series. Позже, в 2007 году приобрести адаптивный круиз в сочетании с системой Stop-and-Go получили возможность покупатели BMW 5-series. В 2002 году концерн Volkswagen представил собственный вариант системы, разработанный компанией Autocruise.

Honda/Acura представила адаптивный круиз-контроль в качестве опции для Acura RL 2006 года, а также для Acura MDX и Acura ZDX 2010 года.

Системы адаптивного круиз-контроля

          Известными системами адаптивного круиз-контроля являются:

  • Preview Distance Control от Mitsubishi;
  • Radar Cruise Control от Toyota;
  • Distronic (Distronic Plus) от Mercedes-Benz;
  • Active Cruise Control от BMW;
  • Adaptive Cruise Control от Volkswagen, Audi, Honda.

Система адаптивного круиз-контроля включает датчик расстояния, блок управления и исполнительные устройства.

Датчик расстояния служит для измерения скорости и расстояния до впереди идущего автомобиля. В качестве датчика расстояния используются радары или лидары. Радар (Radar, Radio Detection and Ranging)(рис.3) излучает электромагнитные волны на объект и получает обратный сигнал – эхо. Скорость впереди идущего автомобиля оценивается по изменению частоты отраженной волны, а расстояние до машины - по времени возвращения сигнала. Установленные параметры преобразуются в электрические сигналы и передаются в блок управления.

Рис.3 Радар

Лидар (Lidar, Liht Detecting and Ranging)(рис.4) использует инфракрасный лазерный луч. Принцип действия лидара аналогичен радару. Лазерные датчики дешевле радаров, но подвержены влиянию погодных условий, поэтому на автомобилях премиум-класса в системе адаптивного круиз-контроля используются, в основном, радары.

Рис.4 Лидар

  Лазерные датчики или радары?

У каждого из видов датчиков есть свои плюсы и минусы. Основным недостатком лазеров можно считать чувствительность к плохой погоде. Кроме того, они не реагируют на чрезмерно грязные автомобили. Есть и еще один недостаток – лазерный датчик должен быть установлен в таком месте, где ему обеспечено максимальное «поле зрения». Идеальное положение, определенное опытным путем, – в центре декоративной решетки, закрывающей радиатор.

Датчики-радары могут быть установлены в любом подходящем месте и скрыты за пластиковыми заглушками. К примеру, компания Daimler нашла для Mercedes S-Сlass элегантный способ установки – все датчики спрятаны за радиаторной решеткой, но чтобы нижние не пачкались, часть решетки сделана фальшивой. Чтобы нижняя часть решетки не отличалась от верхней, места, где должны быть отверстия, закрашены. Компания BMW нашла другое решение: она оснащает модели 5 и 6-series основным датчиком, расположенным по центру, и двумя вспомогательными, разнесенными по краям передней части автомобиля.(рис.5)

Рис.5 Расположение датчиков в автомобиле

Системы для автомобилей классом ниже руководствуются показаниями одного или двух датчиков-радаров, установленных по центру.

Радиус действия датчика составляет порядка 150 м. В последних разработках адаптивного-круиз-контроля используется датчики расстояния короткого и длинного диапазонов. Датчик короткого диапазона обеспечивает замедление автомобиля до полной остановки. Датчик длинного диапазона – до 30 км/ч. Это расширяет функциональные возможности системы и позволяет ее использовать при движении автомобиля с малой скоростью на небольшой дистанции (например, при движении в "пробках"). К примеру, в системе Distronic Plus используется три датчика – один дальнего и два ближнего действия.

Электронный блок управления принимает сигналы от датчиков расстояния, а также входную информацию от других систем, с помощью которых определяется:

  • скорость и дистанция до впереди идущего автомобиля;
  • скорость управляемого автомобиля;
  • угол поворота рулевого колеса;
  • боковое ускорение;
  • радиус кривой.

Программное обеспечение, установленное в блоке, сравнивает фактические параметры движения с заданными, на основании которого формируются управляющие воздействия по изменению скорости движения. Своих исполнительных устройств система АСС не имеет, а используют другие электронные системы автомобиля, с которыми связывается через соответствующие блоки управления (система курсовой устойчивостидроссельная заслонка с электрическим приводом, автоматическая коробка передач).

Системы, использующие поток данных GPS

В настоящий момент существуют системы адаптивного круиз-контроля, использующие поток данных для навигации. Такие системы оснащаются не только датчиками слежения, но и камерой, передающей изображение в блок управления круизом. При помощи камеры система распознает не только включение стоп-сигналов, но и указателя поворота. Обнаружив на карте навигатора развязку скоростного шоссе, система делает вывод, что автомобиль, идущий впереди и мигающий поворотником, съезжает с трассы, а, следовательно, освобождает дорогу. Обычная система в такой ситуации сразу начинает торможение, в то время как интеллектуальный круиз-контроль делает паузу, продолжая сканировать дорогу впереди. Если автомобиль действительно освободил дорогу, торможения не происходит.

Адаптивный круиз-контроль второго поколения

Системы второго поколения должны уметь связываться и взаимодействовать друг с другом по каналам интернет. Круиз-контроль одного автомобиля находит систему, установленную в автомобиле, идущем впереди, и синхронизируется с ней, что позволяет «узнавать» о действиях, которые она предпринимает или собирается предпринять. К примеру, если «ведущий» автомобиль замедляет скорость, компьютер «ведомого» автомобиля получает информацию об этом, и отдает команду на торможение.

В новом Mercedes S-class адаптивный круиз-контроль Distronic Plus объединен с системой Steering Assist

Основная проблема в создании таких систем – отсутствие стандартизации между производителями. Однако выработка общей для всех инфраструктуры считается очень перспективной, так как благодаря ей движение можно будет сделать не только более безопасным, но еще и хорошо отрегулированным. Автомобили, поддерживающие заданный интервал автоматически, помогут водителям не образовывать пробки в загруженном городском трафике.

Там, где нет беспроводной связи, системы второго поколения продолжают работать по собственным радарам или лазерным датчикам.

Принцип работы системы

Работа системы адаптивного круиз-контроля осуществляется в диапазоне скоростей от 30 до 180 км/ч. Современные системы АСС поддерживают скоростной режим от 0 до 200 км/ч, а также режим торможения и старта в условиях плотного движения (функция Stop and Go).

Адаптивный круиз-контроль обеспечивает движение автомобиля в режимах постоянной скорости, ускорения и замедления. При отсутствии на дороге других автомобилей, система поддерживает заданную водителем скорость. При ускорении или перестроении впереди идущего автомобиля происходит ускорение автомобиля до заданной водителем скорости.

При замедлении или перестроении из соседнего ряда впереди идущего автомобиля происходит замедление автомобиля до заданной водителем дистанции. На низкой скорости замедление достигается за счёт работы тормозной системы (увеличения давления тормозной жидкости в системе), на высокой скорости - за счет снижения мощности двигателя (уменьшения подачи воздуха через дроссельную заслонку) и, при необходимости, работы тормозной системы.

 

 

Источники:

  1. http://systemsauto.ru/active/acc.html
  2. http://amastercar.ru/articles/raznoe_car_12_kruiz_kontrol.shtml
  3. http://avtopulsar.ru/kak-rabotaet-sistema-kruiz-kontrolya-i-chto-takoe-adaptivnyj-kruiz-kontrol/
  4. https://blamper.ru/auto/wiki/bezopasnost/adaptivnyy-kruiz-kontrol-11319

 

Просмотров: 3159 | Добавил: KuZbMa | Теги: управление, беспилотное управление, круиз-контроль, Адаптивный | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]