课程设计自适应巡航系统的组成及原理
自适应巡航控制工作原理
自适应巡航控制工作原理自适应巡航控制是基于车辆间通信技术和先进驾驶辅助系统的一种智能驾驶技术。
它通过实时感知和分析车辆周围环境的信息，自动调节车速和车距，提高行车安全性和舒适性。
自适应巡航控制的工作原理主要包括以下几个方面：1. 感知环境：车辆配备了一系列传感器，如雷达、摄像头和激光传感器等，用于感知周围的道路、车辆和障碍物等信息。
这些传感器能够实时采集并处理环境信息。
2. 数据处理：通过数据处理算法，将感知到的信息进行分析和处理，提取出关键的参数，如前方车辆的速度、距离和方向等。
3. 轨迹规划：根据感知到的信息和车辆的状态，系统会进行轨迹规划，即确定车辆的行驶路线和速度。
通过分析前方车辆的速度和距离，系统可以自动调整车速和车距，以保持安全的行驶状态。
4. 控制执行：根据轨迹规划的结果，控制执行模块将指令传递给车辆的动力系统和刹车系统，实现自动加速和减速，同时保持与前方车辆的安全距离。
自适应巡航控制的工作原理可以描述为：通过感知、数据处理、轨迹规划和控制执行等环节，实现对车辆的全方位监控和自主控制。
这种智能化的驾驶技术可以大大减少驾驶员的工作负担，提高行车的安全性、舒适性和燃油经济性。
自适应巡航控制技术的应用前景广阔。
它可以在高速公路上自动跟随前方车辆行驶，减少驾驶员的疲劳驾驶和人为错误，并提高车辆行驶的稳定性和效率。
同时，它还可以用于城市交通拥堵情况下的车辆间协同行驶，减少交通事故和排放污染。
为了推广和应用自适应巡航控制技术，还需要解决一些挑战。
首先，需要建立健全的法律法规和安全标准，确保自适应巡航控制的安全可靠性。
其次，需要加强车辆间通信技术的研发和应用，提高系统的可扩展性和互操作性。
此外，还需要进一步优化算法和系统设计，提高系统的响应速度和准确性。
总之，自适应巡航控制是一种基于车辆间通信技术和先进驾驶辅助系统的智能驾驶技术。
它通过感知、数据处理、轨迹规划和控制执行等环节，实现对车辆的全方位监控和自主控制。
自适应巡航控制系统
二、自适应巡航控制系统的组成 • 燃油汽车 信息感知 电子控制 执行单元 人机界面
2020/5/7
二、自适应巡航控制系统的组成 • 电动汽车：信息感知，电子控制，执行单元，人机界面
2020/5/7
三、自适应巡航控制系统的工作原理
2020/5/7
四、自适应巡航控制系统的功能
• 自动控制车速和车距：当驾驶员对巡航控制状态下的汽车进行制 动后，ACC系统就会终止巡航控制；当驾驶员对巡航控制状态下 的汽车进行加速，停止加速后，ACC系统会按照原来设定的车速 进行巡航控制
• 控制汽车的行驶状态：通过测距传感器的反馈信号，ACC系统可 以根据目标车辆的移动速度判断道路情况，通过反馈式加速踏板 感知驾驶员施加在踏板上的力，ACC系统可以决定是否执行巡航 控制，以减轻驾驶员的疲劳
智能网联汽车技术
V2X ICV
Landar
5G
——冷却系统 ——前方碰撞预警
HD Map 系统
主讲人：
3课时
ADAS辅助驾驶系统航控制系统的应用
一、自适应巡航控制系统的定义
• 自适应巡航控制（ACC）系统：在汽车行驶过程中，车距传感器持续扫 描汽车前方道路，同时轮速传感器采集车速信号；当前汽车与前方车辆 之间的距离小于或大于安全车距时，ACC控制单元通过与制动系统、发 动机控制系统协调动作，改变制动力矩和发动机输出功率，对汽车行驶 速度进行控制，始终保持安全车距行驶
2020/5/7
五、自适应巡航控制系统的工作模式
• 定速巡航 • 减速控制 • 跟随控制 • 加速控制 • 停车控制 • 启动控制
2020/5/7
五、自适应巡航控制系统的控制方法
• 燃油汽车ACC系统控制方法：双层控制 第一层根据雷达、车速和加速度传感器信号控制车速和加速度，获得期望
自适应巡航系统工作原理
自适应巡航系统工作原理自适应巡航系统，那可真是个超酷的东西呢！一、啥是自适应巡航系统。
自适应巡航系统啊，简单说就是汽车自己能根据前面车的情况来调整速度。
就好像汽车有了自己的小脑袋，它能感知到前面有没有车，要是前面有车，它就不会傻乎乎地一直按照你设定的速度往前冲啦。
这可不像以前那种普通的巡航定速，普通的巡航定速就是你设定一个速度，车就一直按照这个速度跑，不管前面啥情况。
自适应巡航系统就聪明多啦，它会时刻盯着前面的路况。
二、系统的眼睛——传感器。
那这个自适应巡航系统是怎么知道前面车的情况的呢？这就得靠传感器啦。
传感器就像是系统的小眼睛，可敏锐了呢。
有好几种传感器在发挥作用哦。
比如说雷达传感器，它就像一个小卫士，不停地发射雷达波，然后接收反射回来的波。
通过这个，它就能知道前面车离自己有多远啦。
还有摄像头传感器呢，它就像汽车的小眼睛一样，能看到前面的景象，识别出前面的车辆。
这两个传感器就相互配合，把前面的路况信息都传给汽车的大脑——电子控制单元。
三、汽车的大脑——电子控制单元。
电子控制单元可厉害了，就像一个超级聪明的小管家。
当传感器把前面车的距离、速度等信息传过来后，这个小管家就要开始思考和做决定啦。
如果前面的车开得慢，它就会让自己的车也慢下来。
它会计算出一个合适的速度，让两车之间保持一个安全的距离。
这个安全距离也是可以调整的哦，就像你可以给汽车说，我想要跟前面车保持远一点或者近一点的距离，它都能做到呢。
要是前面的车加速或者变道走了，电子控制单元就会想，前面没车挡着了，那我就可以按照驾驶员之前设定的速度开啦，然后就会让汽车加速到设定速度。
四、在不同路况下的表现。
在高速公路上，自适应巡航系统就像是一个贴心的小助手。
你看，高速公路上车辆比较多的时候，它能让你的驾驶轻松不少。
你不用老是紧张兮兮地盯着前面车的刹车灯，只要开启自适应巡航系统，它就能自动地调整速度和距离。
要是遇到堵车的情况，这个系统也很有用哦。
虽然速度很慢，但是它能确保你跟前面的车不会追尾。
智能车辆自适应巡航控制系统设计
智能车辆自适应巡航控制系统设计随着科技的发展和人们生活水平的提高，汽车成为了大多数人出行的必需品。
但是，随着如此多人使用汽车，交通拥堵、事故和污染等问题也随之而来。
为了解决这些问题，智能车辆的概念应运而生。
智能车辆是指配备了先进的传感器、计算机、通讯系统和控制系统的汽车，可以自主运行、感知周围环境、做出决策并执行任务。
而智能车辆自适应巡航控制系统就是其中一个重要的应用，它可以让汽车根据路况和实时交通情况调整巡航速度和距离，从而提高行车安全性和燃油经济性。
本文将探讨智能车辆自适应巡航控制系统的设计和原理。
一、智能车辆自适应巡航控制系统的作用智能车辆自适应巡航控制系统的主要作用是根据车辆所处的环境条件和实时交通情况，自动控制车辆的速度和距离，从而减少驾驶员的工作量并提高行车安全性和燃油经济性。
该系统利用车载传感器和地面交通信号控制系统收集路况和交通信息，并通过车辆自身的计算机处理这些数据，操纵车辆的油门、制动和转向，以保持车辆的速度和距离。
二、智能车辆自适应巡航控制系统的原理智能车辆自适应巡航控制系统的工作原理主要包括两部分：车辆位置和状况的感知（即数据采集），以及基于感知数据的控制策略的制定与执行。
1、数据采集车辆位置和状况的感知主要通过车辆传感器来实现。
传感器通常分为激光雷达、摄像头、惯性测量单元、超声波传感器、雷达等多种类型。
这些传感器会不断地扫描车辆周围的环境，收集路况和交通信息，例如周围车辆的速度、距离、方向和加速度等。
2、控制策略的制定与执行感知数据的处理和控制策略的制定和执行是智能车辆自适应巡航控制系统的核心。
该系统需要根据车辆周围的路况和交通情况，制定相应的控制策略来调整车速和距离。
比如，在高速公路上，车辆应该保持一定的巡航速度，而在城市道路上则应该减速，以应对交通密集的情况。
控制策略的主要目标是优化车速、车距和舒适性。
具体来说，该系统首先通过传感器获取前方车辆的速度和距离，然后搭配自身车速和制动状态，根据巡航距离和巡航速度来计算出应达到的车距和速度，再以控制策略来操纵车辆的油门、制动和转向等部件，使车辆保持在合适的速度和距离上，保持车辆的行车安全和舒适性。
自适应巡航原理
自适应巡航原理一、概述自适应巡航是指一种汽车驾驶辅助系统，它可以根据车辆前方的交通情况自动调整车速以保持安全距离。
该系统使用雷达和摄像头等传感器来检测前方的车辆，并根据检测到的信息来控制加速和减速。
二、传感器自适应巡航系统使用多种传感器来检测前方的交通情况。
其中最常用的是雷达和摄像头。
1. 雷达雷达是一种利用电磁波进行探测的设备。
在自适应巡航系统中，雷达会发射电磁波并接收反射回来的信号，以确定前方是否有障碍物。
通过计算反射信号的时间和强度，系统可以确定前方障碍物的距离、大小和位置。
2. 摄像头摄像头是一种光学传感器，它可以捕捉前方道路上的图像。
在自适应巡航系统中，摄像头会将图像传输到计算机上进行处理，并用于识别前方车辆和道路标志等信息。
三、工作原理自适应巡航系统通过不断地监测前方交通情况来调整车速，以保持安全距离。
当车辆前方有障碍物时，系统会自动减速或停车，以避免碰撞。
当障碍物消失时，系统会自动加速以恢复原有的车速。
1. 车速控制自适应巡航系统可以根据前方交通情况自动调整车速。
当前方没有障碍物时，系统会保持设定的巡航速度。
当检测到前方有慢行或停止的车辆时，系统会自动减速以保持安全距离。
如果障碍物消失或移开，系统会自动加速以恢复原有的车速。
2. 车距控制自适应巡航系统可以根据前方交通情况自动调整车距。
通过使用雷达和摄像头等传感器来检测前方的车辆和障碍物，并计算与其之间的距离和相对速度等信息，系统可以确定安全跟驰距离，并在必要时进行调整。
3. 制动控制当需要紧急制动时，自适应巡航系统可以通过控制刹车来避免碰撞。
如果发现前方有紧急情况或者驾驶员没有及时反应，系统会自动刹车以避免碰撞。
四、优点和缺点1. 优点自适应巡航系统可以提高驾驶的舒适性和安全性。
它可以根据前方交通情况自动调整车速和车距，减少驾驶员的疲劳，并降低交通事故的风险。
2. 缺点自适应巡航系统在某些情况下可能会出现误操作。
例如，在雨天或雾天等恶劣天气条件下，传感器可能无法准确地检测前方障碍物，从而导致误刹车或误加速等情况。
全速自适应巡航工作原理
全速自适应巡航工作原理
全速自适应巡航（ACC）是一种智能驾驶辅助系统，能够帮助驾驶员
在行车过程中保持安全距离和速度稳定。
它能够自动控制车辆的速度，同时通过传感器来感知前方的障碍物，并根据距离和速度自动调整车速，以保持安全距离。
全速自适应巡航系统的工作原理比较复杂。
它主要由雷达、摄像头、
控制单元和电子控制单元（ECU）组成。
雷达和摄像头能够检测前方
的车辆和障碍物，并将信息传输给控制单元。
控制单元会分析传感器
的数据，并根据车速、车距和车辆间的关系来确定当前的驾驶模式。
在高速公路上，全速自适应巡航系统采用远程检测模式。
当驾驶员打
开ACC系统时，车辆的速度和位置数据将发送到云服务器上。
服务器将收集和分析所有车辆的信息，并根据情况提供自适应控制建议。
电
子控制单元会自动调节车速，以保持车距和安全行驶距离。
在城市道
路上，全速自适应巡航系统可以在行驶过程中自动检测和识别交通标
志和交通灯，以确保遵守交通规则。
ACC系统还可以通过学习驾驶员的驾驶行为和路况信息，进一步提高
驾驶安全性。
当驾驶员在高速行驶过程中观察到前方有障碍物时，ACC系统会通过传感器感知到驾驶员的行为，并将其纳入学习模型中。
因此，在未来相同的情况出现时，ACC系统可能会自动降低速度或提前预警，以避免发生危险情况。
总之，全速自适应巡航系统是一种智能驾驶辅助系统，它能够控制车辆的速度和距离，以确保驾驶安全。
虽然技术较为复杂，但它已经成为现代汽车的标配，并可以在很大程度上改善驾驶员的驾驶体验和安全性。
自适应巡航控制系统
缺点：
1.
2.
3.
在车辆无法安全的以稳定的速度行驶时， 不可用。 雨雪天气，行车路面很滑的条件下，由于 附着力的变化可能使轮胎空转，甚至使车 辆失去控制。 缺乏智能性，不．
系统组成 工作原理 系统扩展功能
二．
三．
一 系统组成
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散热器 格栅内或前保险杠的内侧，它可以探测到汽车 前方200 m左右的距离；在前后车轮上装有轮 速传感器（与ABS系统共用），可以感知车辆 的行驶速度；转向角传感器用来判断车辆行驶 的方向；ACC控制单元采集各个传感器的信号 并进行计算，以便可以适时地与发动机控制单 元和制动防抱死控制单元交换数据。
控制开关
记忆车速
行驶车速 （车速传感器）
比较车速
补偿电路
执行部件
行驶车速
车轮
驱动力
变速器
发动机
巡航控制系统的组成
控制原理：
电控单元有两个输入信号，当测出的实际车速 高于或低于驾 驶员调定的车速时，电控单元将这两种信号进行比较，得出两信号 之差， 即误差信号，再经放大、处理后成为油门控制信号，送至油 门执行器，驱动油门执行器动作，调节发动机油门开度，以修正两 输入车速信号的误差，从而使实际车速很快恢复 到驾驶员设定的车 速，并保持恒定。
三 系统功能扩展
1.
反馈式加速踏板 实现“停车/起步”功能 使车辆的编队行驶更加轻松
2.
3.
谢谢欣赏
自适应巡航控制系统
巡航导航系统
定义 汽车巡航控制系统是 一种可使汽车工作在 发动机有利转速范围 内，减轻驾驶员的驾 驶操纵劳动强度，提 高行驶舒适性的汽车 自动行驶的装置。 功能 该系统工作时，驾驶 员无需操作油门踏板 就能保证汽车以设定 的车速匀速行驶，从 而给汽车驾驶带来了 很大的方便。
自适应巡航控制系统的工作原理
自适应巡航控制系统的工作原理自适应巡航控制系统（Adaptive Cruise Control System，简称ACCS）是一种基于车辆间距离和相对速度，能够自动调整车辆速度的先进驾驶辅助系统。
该系统能够帮助驾驶员在高速公路等道路条件下，实现车速的自动调节，从而提高行车安全性和驾驶舒适性。
本文将介绍自适应巡航控制系统的工作原理。
1. 传感器部分自适应巡航控制系统依赖于多种传感器来获取车辆周围的环境信息。
其中，常用的传感器包括毫米波雷达、激光雷达、摄像头等。
这些传感器能够监测车辆前方道路状况及车辆间的距离，并将这些信息传输给系统控制单元。
2. 环境感知与目标检测通过传感器获取到的信息，系统能够实时感知环境，并对前方目标进行检测。
在自适应巡航控制系统中，目标通常是前方行驶的车辆。
系统会分析车辆间的距离和相对速度，并根据这些数据作出相应的调整。
3. 控制策略与自适应算法自适应巡航控制系统基于一系列的控制策略和自适应算法来实现对车辆速度的调节。
其中，控制策略包括车距控制、速度控制等重要内容。
系统会根据当前的车辆间距和相对速度，结合预设的行车距离和速度上下限，动态调整巡航车辆的速度，以保持与前车的安全距离。
4. 控制执行部分自适应巡航控制系统对车辆速度的调整是通过控制执行部分来实现的。
这部分通常包括发动机控制单元、变速器控制单元等。
当系统判断需要加速或减速时，它会通过控制执行部分发送指令，并调整车辆速度。
5. 可视化与人机交互为了方便驾驶者进行状态监测和实时调整，自适应巡航控制系统通常还配备了可视化界面。
驾驶者可以通过仪表盘上的显示屏或者车载信息娱乐系统来查看当前的巡航状态，并进行必要的人机交互操作。
总结：自适应巡航控制系统能够通过传感器获取环境信息，并利用控制策略和自适应算法来调节车辆速度，使其与前方车辆保持安全距离。
该系统在提高行车安全性的同时，也能够减轻驾驶者的驾驶负担，提升行车舒适性。
随着智能驾驶技术的不断进步，自适应巡航控制系统有望在未来得到更广泛的应用。
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原理：不同种类的物体发射出的红外光波段是有其特定波段的，人们可以利用这种特定波段的红外光来实现对物体目标的探测与跟踪。性能：在恶劣天气条件下性能不稳定，探测距离较短，价格最便宜。
1.电子控制单元（ECU）
ACC系统中的核心部分
组成：和普通的单片机一样，由微处理器（CPU）、存储器（ROM、、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。
毫米波雷达
原理：利用目标对电磁波反射来发现目标并测定其位置，毫米波频率高，波长段。
性能：探测性能稳定，不易受对象表面颜色和形状的影响，也不受大气流的影响；环境适应性能好，雨、雪、雾等对之干扰小。
单脉冲雷达
原理：雷达每发射一个脉冲，天线能同时形成若干个波束，从各波束接收的信号之和，可测出目标的距离，从而实现对目标的测量和跟踪。（脉冲：一个物理量在短持续时间内突变后迅速回到其初始状态的过程）
原理：激光器产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播，所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量。
性能：对工作环境的要求较高，对天气变化比较敏感，在雨雪天、风沙天等恶劣天气探测效想探测范围有限，跟踪目标较少，但其最大的优点在于探测精度比较高，价格低，易于控制和进行二次开发。
导入环节
（5）
播放视频
播放视频
观看视频，并讨论自适应系统
互联网
电子白板
视频
播放学生感兴趣的电影剪辑视频顺利导入新课。
知识讲解
（45）
雷达传感器
在ACC系统中，测距雷达用于测量自车与前方车辆的车头距、相对速度、相对加速度，是自适应巡航控制系统中的关键设备之一，也是决定该系统造价的主要元件。其主要组成包括发射天线，接受天线，DPS（数字信号处理）处理单元，数据线等。
性能：全天候雷达，可以适用
各种天气情况，具有探测距
远、探测角度范围大、踪目标多
等优点，但价格高。
微波雷达
原理：微波雷达对运动物体的精确速度检测基于微波多普勒（Doppler）效应。
通过测量回波信号相对发射信号的时间延迟来测距。
性能：着安装维护方便、使用寿命长、几乎不受光照度、灰尘以及风、雨、雾、雪等天气的影响。激光雷达
将课堂延展到课外，提升课堂效率。
教学反思
1.利用丰富的网络资源，指导学生自主学习能力，实现了翻转课堂；
2.采用任务驱动法，将知识点分解并交于学生以小Байду номын сангаас合作的形式完成学习任务，有利于培养学生的团队合作精神、探究意识，锻炼学生的表达能力。
课程教学单元设计
授课学期：2016-2017学年第一学期
课程名称：汽车车身电控技术
任课教师：张蕾
任课班级：15汽修5班
周课时数：6
山东省潍坊商业学校
教学单元设计
授课课题
自适应巡航系统的组成及原理
节次
7-8
教学方法
小组合作探究法、案例分析法
学习目标和任务
1．知识目标：掌握各个部件的安装位置与作用
2．能力目标：能熟练操作自适应系统额各项功能
记笔记
电子白板
音频
小组讨论
（20）
汽车自适应巡航系统组成部件是如何实现使用的？
引导学生讨论
小组讨论，提供对策，在练习中强化认知调节法的学习。
互联网
电子白板
视频
阶段学习成果检验。
布置作业
（10）
1.搜寻自适应巡航系统的新技术
电子白板
课后
(5)
搜集相关自动巡航系统的资料
跟踪学生学习情况，根据学生反馈信息，及时联系学生，指导学习。
能完成自动巡航系统的校准
3．情感目标：通过分组教学，培养学生的团队意识。
学习资源
多媒体、视频、汽车之家网站
教学内容和教学活动设计
教学环节（时间）
教学内容
教师
活动
学生
活动
媒体
资源
设计意图
课前
(5)
发布课前任务，相关汽车之家搜寻资料
准备课堂
看视频，思考关于自动巡航控制系统
移动终端
电脑
让学生做好上课准备。
作用：根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令。
2.其余组成部分：
巡航控制开关，车速设定器，车距设定器，状态显示器，报警器……
3.相互联系
雷达传感器探测主车前方的目标车辆，并向电控单元提供主车与目标车辆间的相对速度、相对距离、相对方位角度等信息。
讲授