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          淺析自動駕駛—自適應巡航系統

          時間:2021-11-16 16:01:04來源:智駕最前沿

          導語:?釋放雙手雙腳、解除駕駛員對汽車的控制,是自動駕駛概念下的最終的目標。自動駕駛,簡而言之就是在無需駕駛員介入駕駛行為的情況下,汽車可以獨立完成駕駛要求,為了實現該目標,國際汽車工程師協(SAE)會將自動駕駛功能劃分為L0級~L5級,共6個等級,隨著駕駛員介入駕駛行為的參與度越低,自動駕駛的等級也就越高。

            在自動駕駛等級還未拉滿到L5級時,高級輔助駕駛功能的出現,成為了自動駕駛過渡階段最好的解決方案,高級輔助駕駛系統的核心是輔助,像是盲點監測系統、抬頭顯示等高級輔助駕駛系統的出現,更多是用來輔助駕駛員駕駛,讓駕駛員在駕駛汽車過程中更省心、更安全。而有一個高級輔助駕駛功能的出現,讓我們提前預見了自動駕駛時代的到來,它也是最能讓我們感受到自動駕駛功能的一項技術,它就是自適應巡航系統。

            定速巡航

            提到自適應巡航系統,我們首先要認識下定速巡航系統,定速巡航系統是安裝在汽車上,能夠讓汽車保持設定速度行駛的設備。定速巡航的前身可以追溯到1992年,三菱汽車在汽車上提供了“距離警告”的功能,在駕駛員駕駛汽車過程中,如果與前方汽車靠的過近,就會給駕駛員進行提示,從而讓駕駛員踩下制動踏板降低車速。

            定速巡航就是在該技術上進行了提升,駕駛員在駕駛汽車過程中可以開啟定速巡航系統,之后就不需要再踩油門,汽車就可以按照設定的車速前進。在定速巡航系統開啟后,駕駛員也可以通過定速巡航的手動調整設備對車速進行小幅度的調整,且不需要去踩加速踏板。在需要超車時,可以踩下加速踏板,超車完成后汽車還會自動回到原先設定的車速,當需要減速時,按鈕取消或者踩下制動踏板就可以自動解除定速巡航,當需要時,駕駛員可以再按下按鈕重新設定定速巡航。

            定速巡航只可以在平坦、少車路面,如高速路面行駛,使用定速巡航讓汽車保持勻速行駛,可以減少耗油量,也可以將駕駛員的雙腳從油門踏板上釋放出來,一定程度上減少駕駛員的駕駛疲勞,也可以讓駕駛員將注意力全部放在路面上,但定速巡航會有一個初始速度,需要汽車達到一定車速時才可以使用,無法實現靈活的駕駛要求。

            自適應巡航

            自適應巡航也稱為主動巡航,自適應巡航在定速巡航功能上實現了升級,是一種智能化的高級輔助駕駛系統,除了可以和定速巡航一樣,設定既定車速,讓汽車在道路上自適應行駛外,還對汽車進行了升級。通過在汽車前端安裝雷達持續掃描車輛前方道路,且同時采集輪速傳感器測得的汽車車輪速度來計算汽車行駛速度,在汽車過于靠近前方車輛時,自適應巡航控制單元還可以通過控制制動防抱死系統、發動機控制系統等,使汽車車輪適當制動,并使發動機功率下降,從而與前方車輛保持一定的安全距離。

            自適應巡航功能主要包括雷達傳感器/超聲波測距傳感器/紅外測距傳感器、數字信號處理器及控制模塊,在自適應巡航功能工作時,通過低功率的雷達或紅外線光束等多傳感器融合來測量前方車輛的確切位置,如果發現前方車輛減速或檢測到新的目標,自動巡航系統就會給發動機或者制動器傳遞降速的信號,從而讓汽車和前方車輛實現安全距離下的跟車行駛。當前方沒有汽車或前方汽車變道后,自適應巡航系統會讓汽車根據設定車速安全行駛,而且雷達會不斷測定前方目標,根據實際路況對車輛速度進行調整。

            自適應巡航系統相較于定速巡航,減少駕駛員需要不斷取消和設定定速巡航功能的動作,適用于更多的道路情況。簡而言之,自適應巡航除了可以根據駕駛員要求設定車速外,還可以通過對發動機和制動器進行適當控制,在駕駛員不干預的情況下,對汽車進行自動化的調整。自適應巡航被廣泛認為是未來自動駕駛汽車的關鍵組成部分,但自適應巡航系統的應用還是不太成熟,難點在于它的自適應性。作為一種高級輔助駕駛系統,永遠無法做到和駕駛員駕駛車輛一樣智能,在道路擁擠、下雨或大霧等極端情況下,自適應巡航系統無法實現很好的工作。

            現階段自適應巡航系統還是通過測量前方汽車車速對汽車進行適當控制,而對于兩邊車道的汽車的監測就略微不足,當兩邊車道的汽車需要變道到自己車道時,自適應巡航系統就無法做到很好的預判。自適應巡航系統在轉彎情況時的表現也不是很好,如果前車忽然進入彎道時,由于雷達自身硬件缺陷,自適應巡航系統就會對前方車輛距離造成誤判,從而對汽車速度進行調整,容易造成事故的發生。

            協同自適應巡航

            自適應巡航已經在很多高端車輛上實現了搭載,但由于自身缺陷,無法完全滿足自動駕駛的需求,在多變的道路狀況下,如何解決自適應巡航系統對旁邊車道及彎道等環境下的監測,成為了需要解決的問題,隨著智能網聯的出現,協同自適應巡航的概念也被提出。協同自適應巡航就是在自適應巡航的基礎上,讓汽車與道路固定設施或其他車輛之間進行信息交互,進一步實現更有效的行車控制。協同自適應巡航是智能網聯下的體現,通過與集成衛星、道路信號量、路邊基礎設施、路邊信號標志、移動基礎設施或其他車輛提供的信息,可以在各道路情況下實現自適應巡航,也可以確保自適應巡航過程中的安全性。這將是未來發展的一種趨勢。

            自適應巡航在部分車輛上已經實現了商用化,也被認為是自動駕駛發展過程中必不可少的一項功能,相較于抬頭顯示功能,自適應巡航的功能更可能被完整應用到最終的自動駕駛功能上。隨著汽車技術的不斷發展,更多高級輔助駕駛功能將逐步商用化、中低端搭載化,這也是自動駕駛技術普及過程中必不可少的一個過程。

          標簽: 自動駕駛

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