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摘要：自适应巡航系统在高豪华车上普遍应用，而在国产车上却鲜有装备。分析了国内外研究现状，提出了在国产车上装备自适应巡航系统的可行性。着重从研发阶段的车距检测技术、使用阶段的安全性和燃油经济性，分析了在国产车上应用自适应巡航系统所能带来的效益。
关键词：自适应巡航系统 ；车距检测 ；安全性
1673-291X（2012）32-0209-02
随着我国汽车工业的发展，汽车产销量不断攀升，汽车已逐渐进入大众化消费时代。伴随而来的是人们对汽车舒适性、安全性及环保等各种性能的要求不断提高。为满足日益增长的需求，汽车上增设了自适应巡航控制系统。自适应巡航控制系统（Adaptive Cruise Control，简称ACC）是一种智能化的自动控制系统，它是在巡航控制技术的基础上发展而来的。
三菱公司研制开发的 PDC （ Preview Distance Control） 系统是具有现代概念的最早的自适应巡航控制系统。博世公司开发的自适应巡航控制系统包括雷达、转向传感器、执行机构和显示单元。自适应巡航控制系统包括原有的车辆控制ECU以及位于车辆前端的传感器和控制装置 SCU （ Sensor and Control Unit ）。SCU 用于完成对雷达信号的处理和自适应巡航控制流程，并通过CAN数据总线与车辆主控ECU相连。用于车辆动力性控制系统 VDC （ Vehicle Dynamics Control） 的转向传感器可以帮助车辆预知其行驶路线。
近年来，德国的大陆特威斯公司 （ Continental Teves） 致力于汽车安全行驶的全方位研究，也在加紧对车用雷达系统的开发。该公司开发出采用微波雷达技术和红外传感技术两类自适应巡航控制系统产品，可探测出前方150米范围内的目标车辆与本车间的车距和相对速度，在自动进行安全车距控制时，发动机和传动系工作稳定，乘坐舒适。为了进一步提高自适应巡航控制系统的性能，该公司还提供了与能见度相关的车速推算系统，以及为缩短制动系反应时间的电子辅助制动助力装置。目前，大陆公司的产品广泛地应用在各大著名汽车公司的高档轿车上。
我国一些高等院校正对自适应巡航控制技术的发展进行跟踪研究。北京理工大学车辆学院、清华大学汽车技术研究所等多家科研机构正在从事自适应巡航控制技术或相关技术的研制开发工作，并取得了阶段性的进展。北京理工大学提出了将自适应巡航系统与车辆制动和防滑控制系统相集成，构成 ABS/ ASR/ ACC 系统的设计方案。清华大学所做的汽车主动安全性的研究，将自适应巡航控制技术融合其中，不但可以实现自动调整与目标车辆间的距离，而且还可以实现障碍主动避让，从而进一步提高车辆行驶的安全性能。
驾驶员可通过面板设置来启动或清除自适应巡航控制系统。启动系统时，要设定本车的车速和与目标车辆间的安全距离，否则系统将自动设置为默认值。当本车前方无行驶车辆时，本车将处于普通的巡航行驶状态，系统按照设定的行驶车速对车辆进行匀速控制。当本车前方有目标车辆，且目标车辆的行驶速度小于本车的行驶速度时，系统将控制本车进行减速，确保两车间的距离为所设定的安全距离。当系统将本车减速至理想的目标值之后采用跟随控制，与目标车辆以相同的速度行驶
雷达技术一直以来大多被使用于军事用途，随着制造技术的进步，雷达设备的体积已经逐渐的缩小，即使成本依然相当昂贵，仍有很多国外豪华品牌汽车制造商开始在其旗下部份高阶车种上装设雷达设备，用来提供远距离行车预警系统。众所周知，雷达技术不论是在效能与可靠性方面的表现都相当优秀，只是因为其制造成本一直难以有较大幅度的下降，因此目前为止仍难以为各大车厂广泛采用，尤其是在国产汽车上。
摄影技术已相当成熟，制造成本可以算是相当低廉，已在影像式倒车辅助等行车安全系统上应用。然而，由于摄影技术最大的问题在于，其只能检测100米以内的目标，超过此范围，则难以有效辨识要识别的物体。而且，通过摄影机摄录画面，再透过影像分析软件辨识目标，此实时动作需要计算机相当强大运算能力的支持。以目前车载计算机系统的能力来说，完成少量目标的辨识工作，可以达到一定程度实时性的安全需求。但在运用在复杂路况时，往往需要辨识的目标可能同时会高达数十个，这对于数据实时性要求极高的行车安全来说，还达不到要求。
红外线技术可以提供到良好的夜视功能，在夜晚行车时运用此项技术可以帮助驾驶者辨识道路上的障碍物及周遭的动物、行人等物体，因此，在夜间环境下可以用来弥补前面提到单纯使用摄影技术时之不足。然而，与摄影技术相似的是，其最好的检测距离也只能达到数十米，在车速较高的情况下，需要快速反应时，将不适合应用；同时，红外线易受天气干扰。
关键词：自适应巡航系统 ；车距检测 ；安全性
1673-291X（2012）32-0209-02
随着我国汽车工业的发展，汽车产销量不断攀升，汽车已逐渐进入大众化消费时代。伴随而来的是人们对汽车舒适性、安全性及环保等各种性能的要求不断提高。为满足日益增长的需求，汽车上增设了自适应巡航控制系统。自适应巡航控制系统（Adaptive Cruise Control，简称ACC）是一种智能化的自动控制系统，它是在巡航控制技术的基础上发展而来的。
一、自适应巡航控制系统国内外研究现状
美国的伊顿公司从1971年就一直从事自适应巡航控制系统产品的开发和研制。伊顿公司新一代的产品采用24GHz单脉冲雷达，可同时探测到本车正前方120米、左右偏移8°范围内的24个目标车辆，以距离本车最近的车辆作为主目标，当两车距离小于驾驶员所设定的距离时，该系统向驾驶员发出警报。三菱公司研制开发的 PDC （ Preview Distance Control） 系统是具有现代概念的最早的自适应巡航控制系统。博世公司开发的自适应巡航控制系统包括雷达、转向传感器、执行机构和显示单元。自适应巡航控制系统包括原有的车辆控制ECU以及位于车辆前端的传感器和控制装置 SCU （ Sensor and Control Unit ）。SCU 用于完成对雷达信号的处理和自适应巡航控制流程，并通过CAN数据总线与车辆主控ECU相连。用于车辆动力性控制系统 VDC （ Vehicle Dynamics Control） 的转向传感器可以帮助车辆预知其行驶路线。
近年来，德国的大陆特威斯公司 （ Continental Teves） 致力于汽车安全行驶的全方位研究，也在加紧对车用雷达系统的开发。该公司开发出采用微波雷达技术和红外传感技术两类自适应巡航控制系统产品，可探测出前方150米范围内的目标车辆与本车间的车距和相对速度，在自动进行安全车距控制时，发动机和传动系工作稳定，乘坐舒适。为了进一步提高自适应巡航控制系统的性能，该公司还提供了与能见度相关的车速推算系统，以及为缩短制动系反应时间的电子辅助制动助力装置。目前，大陆公司的产品广泛地应用在各大著名汽车公司的高档轿车上。
我国一些高等院校正对自适应巡航控制技术的发展进行跟踪研究。北京理工大学车辆学院、清华大学汽车技术研究所等多家科研机构正在从事自适应巡航控制技术或相关技术的研制开发工作，并取得了阶段性的进展。北京理工大学提出了将自适应巡航系统与车辆制动和防滑控制系统相集成，构成 ABS/ ASR/ ACC 系统的设计方案。清华大学所做的汽车主动安全性的研究，将自适应巡航控制技术融合其中，不但可以实现自动调整与目标车辆间的距离，而且还可以实现障碍主动避让，从而进一步提高车辆行驶的安全性能。
二、自适应巡航控制系统工作原理
自适应巡航控制系统主要由车距传感器（雷达）、轮速传感器、转向角传感器以及ACC控制单元等组成。车距传感器一般安装在车头，它可以探测到汽车前方200米左右的距离，轮速传感器（与ABS系统共用）可以感知车辆的行驶速度，而转向角度传感器可以感知车辆的行驶方向，ACC控制单元可以对发动机和制动系统的状态进行控制。驾驶员可通过面板设置来启动或清除自适应巡航控制系统。启动系统时，要设定本车的车速和与目标车辆间的安全距离，否则系统将自动设置为默认值。当本车前方无行驶车辆时，本车将处于普通的巡航行驶状态，系统按照设定的行驶车速对车辆进行匀速控制。当本车前方有目标车辆，且目标车辆的行驶速度小于本车的行驶速度时，系统将控制本车进行减速，确保两车间的距离为所设定的安全距离。当系统将本车减速至理想的目标值之后采用跟随控制，与目标车辆以相同的速度行驶
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。当前方的目标车辆发生车道变更或本车变更车道行驶，本车前方无行驶车辆时，系统将对本车进行加速控制，使本车恢复至设定的行驶速度，系统转入对本车的匀速控制。当驾驶员干预车辆驾驶后，系统将自动退出对车辆的控制。三、在国产汽车上应用自适应巡航技术效益分析
(一)在技术研发阶段
自适应巡航系统的关键技术之一就是车距的测量。就目前而言，车距检测技术无外乎以下几种：雷达、摄影、红外线、激光等。各种技术的优劣分析如下。雷达技术一直以来大多被使用于军事用途，随着制造技术的进步，雷达设备的体积已经逐渐的缩小，即使成本依然相当昂贵，仍有很多国外豪华品牌汽车制造商开始在其旗下部份高阶车种上装设雷达设备，用来提供远距离行车预警系统。众所周知，雷达技术不论是在效能与可靠性方面的表现都相当优秀，只是因为其制造成本一直难以有较大幅度的下降，因此目前为止仍难以为各大车厂广泛采用，尤其是在国产汽车上。
摄影技术已相当成熟，制造成本可以算是相当低廉，已在影像式倒车辅助等行车安全系统上应用。然而，由于摄影技术最大的问题在于，其只能检测100米以内的目标，超过此范围，则难以有效辨识要识别的物体。而且，通过摄影机摄录画面，再透过影像分析软件辨识目标，此实时动作需要计算机相当强大运算能力的支持。以目前车载计算机系统的能力来说，完成少量目标的辨识工作，可以达到一定程度实时性的安全需求。但在运用在复杂路况时，往往需要辨识的目标可能同时会高达数十个，这对于数据实时性要求极高的行车安全来说，还达不到要求。
红外线技术可以提供到良好的夜视功能，在夜晚行车时运用此项技术可以帮助驾驶者辨识道路上的障碍物及周遭的动物、行人等物体，因此，在夜间环境下可以用来弥补前面提到单纯使用摄影技术时之不足。然而，与摄影技术相似的是，其最好的检测距离也只能达到数十米，在车速较高的情况下，需要快速反应时，将不适合应用；同时，红外线易受天气干扰。
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