Ενεργή ρύθμιση σταθερής ταχύτητας

Η ενεργός Ρύθμιση Σταθερής Ταχύτητας ACC αποτελεί μια εξέλιξη της συμβατικής Ρύθμισης Σταθερής Ταχύτητας FGR. Έχει προστεθεί μια άνετη ρύθμιση της απόστασης και της ταχύτητας μέσω αυτόματης επέμβασης στην διαχείριση του κινητήρα και στην επενέργεια των φρένων.

Λειτουργίες συστήματος ACC

Ένας αισθητήρας ραντάρ καταγράφει την απόσταση, τη γωνία και την ταχύτητα των κινούμενων αντικειμένων μπροστά από το ίδιο το αυτοκίνητο. Ο οδηγός μπορεί να προεπιλέξει μια επιθυμητή ταχύτητα στην περιοχή από 30 χλμ./ώρα έως 180 χλμ./ώρα σε βήματα των 10 χλμ./ώρα. Η ταχύτητα απεικονίζεται στο ταμπλό οργάνων. Επιπλέον υπάρχει η δυνατότητα, να γίνει επιλογή ανάμεσα σε τρεις καθορισμένες σταθερές χρονικές βαθμίδες αποστάσεις. Αυτό σημαίνει, ότι η απόσταση από το προπορευόμενο αυτοκίνητο μεταβάλλεται ανάλογα με την ταχύτητα.

Το ACC είναι ένα σύστημα άνεσης, για αυτό και οι επεμβάσεις του οδηγού έχουν μια υψηλότερη προτεραιότητα από ότι μία ρύθμιση ACC.

Το ACC προσφέρει στον οδηγό τις ακόλουθες λειτουργίες:

• Ρύθμιση σταθερής ταχύτητας (FGR) με προκαθορισμένη επιθυμητή ταχύτητα, ένδειξη με LED στο ταχύμετρο
  Ρύθμιση σταθερής ταχύτητας με προσαρμογή στην ταχύτητα των προπορευομένων αυτοκινήτων
  Τήρηση μίας ρυθμιζόμενης από τον οδηγό απόστασης από το προπορευόμενο αυτοκίνητο
  Αποφυγή περιοχών αποστάσεων που υπάρχει ο κίνδυνος επιβολής προστίμου
  Ταχεία αλλαγή της επιθυμητής ταχύτητας σε βήματα των 10 χλμ./ώρα με γρήγορη αντίδραση του αυτοκινήτου μέσω μίας επέμβασης στα φρένα
  Καμία υπέρβαση της ρυθμισμένης ταχύτητας ακόμα και κατά το ξεκίνημα σε κατωφέρεια μέσω επέμβασης στα φρένα
  

Όρια λειτουργίας του ACC

Για μία ασφαλή λειτουργία του ACC έχουν προβλεφτεί περιορισμοί για τα ακόλουθα μεγέθη:

• Η λειτουργία του ACC είναι δυνατή μόνο από 30 km/h έως 180 km/h
  
• Περιορισμός της επιβράδυνσης του ACC μέσω μίας επέμβασης στα φρένα στη μέγιστη τιμή των 2,0 m/s2 για λόγους άνεσης
  
• Περιορισμός της επιτάχυνσης του ACC στη μέγιστη τιμή των 1,2 m/s2. Αυτό εμποδίζει να γίνει προσέγγιση σε κρίσιμη απόσταση ενός άλλου αυτοκινήτου και περιορίζει την επιτάχυνση κατά την κίνηση σε στροφές
  
• Περιορισμός της πλευρικής επιτάχυνσης στη μέγιστη τιμή των 3 m/s2 για λόγους άνεσης
  
• Το χρονικό κενό σε ένα προπορευόμενο αυτοκίνητο κάτω από στατικές συνθήκες δεν είναι μικρότερο από 1 s. Κάτω από ορισμένες συνθήκες, όταν π.χ. ένα αυτοκίνητο μπαίνει μπροστά μας στη λωρίδα, τότε αυτό το χρονικό κενό μπορεί να είναι για λίγο χρονικό διάστημα κάτω από 1 s
  
• Το ACC θα πρέπει να τίθεται σε λειτουργία μόνο εφόσον οι συνθήκες ορατότητας είναι ικανοποιητικές
  
• Η περιοχή ανίχνευσης του αισθητήρα ραντάρ είναι περιορισμένη
  
• Ένα αυτοκίνητο το οποίο εισέρχεται στην λωρίδα κυκλοφορίας του αυτοκινήτου μπορεί να οδηγήσει σε καθυστερημένες αντιδράσεις του ACC. Για αυτό το λόγο δεν πρέπει να χρησιμοποιείται το ACC σε δρόμους με πολλές στροφές ή όπου είναι απαραίτητη η συχνή αλλαγή στην λωρίδα κυκλοφορίας.
  
• Οι μεγάλες διαφορές ταχύτητας δεν μπορούν να ρυθμιστούν, όπως π.χ. η γρήγορη προσέγγιση σε ένα φορτηγό
  
• Αν δεν επαρκεί η επιβράδυνση του ACC, είναι απαραίτητη η επέμβαση από τον οδηγού
  
• Το ACC δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κυκλοφορία με συνεχή σταματήματα και ξεκινήματα (μποτιλιάρισμα). Ο οδηγός πρέπει να αναλάβει έγκαιρα επεμβαίνοντας ο ίδιος στα φρένα τον έλεγχο του αυτοκινήτου.
  
• Μετά τις επεμβάσεις των συστημάτων ελέγχου ολίσθησης ASC ή DSC το ACC δεν επιταχύνει πια, είναι αναγκαία μια εκ νέου ενεργοποίηση
  

Αν το ACC δεν είναι σε θέση να ρυθμίζει την επιλεγμένη απόσταση, τότε ενεργοποιείται ένα σήμα, ότι ο οδηγός θα πρέπει να αναλάβει τον έλεγχο. Η λυχνία ”Αντικείμενο ανιχνεύτηκε” αρχίζει να αναβοσβήνει.

Απροσδόκητη συμπεριφορά του συστήματος

Αν στη λειτουργία του ACC επιτευχθούν τα όρια λειτουργίας του συστήματος, τότε το σύστημα μπορεί να παρουσιάσει μία συμπεριφορά, την οποία ο οδηγός δεν θα είναι σε θέση να την εξηγήσει. Στη συνέχεια περιγράφονται τέτοιες καταστάσεις

- Περιορισμένη εμβέλεια και επιβράδυνση

Από τη μια πλευρά ο αισθητήρας ραντάρ διαθέτει μία περιορισμένη εμβέλεια που είναι 120 m, από την άλλη πλευρά το σύστημα ACC έχει στην διάθεσή του μέσω του DSC μόνο μια μέγιστη επιβράδυνση μέχρι τα 2,0 m/s2. Το ACC μπορεί λοιπόν έτσι να ρυθμίσει αυτόματα μόνο μία περιορισμένη σχετική ταχύτητα. Αν το σύστημα φτάσει στα όρια λειτουργίας του, τότε ζητείται από τον οδηγό μέσω της λυχνίας ”Αντικείμενο - ανιχνεύτηκε” που αναβοσβήνει να αναλάβει την οδήγηση.

- Πλευρικό πεδίο ορατότητας

Λόγω της περιορισμένης πλευρικής ζώνης ανίχνευσης μπορεί να χαθεί το προπορευόμενο αυτοκίνητο κατά την κίνηση σε στροφές. Το αυτοκίνητο με ACC δεν θα επιταχύνει σε μία στροφή στην επιθυμητή ταχύτητα για περ. 2 s, για να μην πλησιάσει πολύ το προπορευόμενο αυτοκίνητο που ίσως δεν ανιχνεύτηκε για μικρό χρονικό διάστημα.

Κατά την οδήγηση σε ευθεία μπορεί να προκύψει μία καθυστερημένη αντίδραση, όταν ένα άλλο αυτοκίνητο μπει στη λωρίδα κυκλοφορίας πολύ κοντά μπροστά από το αυτοκίνητο. Αυτό το αυτοκίνητο ανιχνεύεται μόλις βρεθεί πλήρως στη λωρίδα κυκλοφορίας του αυτοκινήτου με ACC.

- Απενεργοποίηση

Όταν το σύστημα ”τυφλωθεί” από υπερβολική χιονόπτωση τότε απενεργοποιείται. Μετά τον καθαρισμό του αισθητήρα ραντάρ μπορεί πάλι να ενεργοποιηθεί.

Σε παρατεταμένες ρυθμιστές επεμβάσεις του ASC ή του DSC, δηλαδή σε κρίσιμες τιμές συντελεστή πρόσφυσης, απενεργοποιείται το σύστημα. Μπορεί και πάλι να ενεργοποιηθεί.

Και στις δύο περιπτώσεις όταν επανενεργοποιείται εκ νέου το ACC μεταβαίνει στην μεγάλη χρονική απόσταση των 2 s.

- Ειδικές καταστάσεις

Αυτές αναγνωρίζονται από τον οδηγό, όταν δεν ανάβει η λυχνία ”Αντικείμενο-ανιχνεύτηκε”, το αυτοκίνητο όμως παραμένει κάτω από την επιθυμητή ταχύτητα και δεν επιταχύνει πια άλλο.

• Σε στενές στροφές το αυτοκίνητο ρυθμίζει έτσι την ταχύτητα, ώστε η μέγιστη τιμή της πλευρικής επιτάχυνσης να ανέρχεται για λόγους άνεσης σε 3 m/s2. Αυτό ισχύει για την οδήγηση χωρίς προπορευόμενα οχήματα και για την οδήγηση πίσω από προπορευόμενο όχημα
  
• Αν βρεθεί ένα σταθερό αντικείμενο στο άμεσο περιβάλλον μπροστά από τον οδηγό και η ταχύτητα έχει ήδη μειωθεί για άλλους λόγους, τότε διατηρείται εδώ η επίκαιρη ταχύτητα.
  
• Η βροχή, η ομίχλη και το χιόνι απορροφούν τις ακτίνες του ραντάρ. Η εμβέλεια μπορεί να μειωθεί σημαντικά, ενώ σε ακραίες περιπτώσεις δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί το ACC.
  
• Οι μεγάλες διαφορές ύψους στον δρόμο μπορούν να οδηγήσουν σε μία απώλεια του αντικειμένου
  
• Σε πολύ σπάνιες περιπτώσεις, τα αντικείμενα μπορεί να ανιχνευτούν με λανθασμένες τιμές μέτρησης (συνήθως γωνίες), π.χ. εξαιτίας ανάκλασης των ακτίνων ραντάρ στους τοίχους των τούνελ και στις μπάρες των δρόμων.
  

- Υπολογισμός λωρίδας κυκλοφορίας (πιθανή λωρίδα κυκλοφορίας)

Η συσχέτιση της λωρίδας κυκλοφορίας είναι μία κεντρική λειτουργία στο σύστημα ACC. Η σκέτη αναγνώριση του αντικειμένου δεν είναι αρκετή για το ACC σχετικά με την αξιολόγηση της κατάστασης. Τα αναγνωρισμένα αντικείμενα πρέπει να συσχετιστούν με την συγκεκριμένη πρόθεση οδήγησης. Τα οχήματα είναι τότε σχετικά για μία ρύθμιση, όταν βρίσκονται στη δικιά τους λωρίδα κυκλοφορίας.

Βασικά δεν υπάρχει μία πραγματική και προνοητική γνώση της διαδρομής της λωρίδας κυκλοφορίας, έτσι ώστε να μην είναι δυνατή από το ACC μία απόλυτα ασφαλής κατάταξη αντικειμένου/λωρίδας. Μαζί με το περιορισμένο οπτικό πεδίο η κάτω από περιορισμούς αξιόπιστη αξιολόγηση της κατάστασης είναι το βασικότερο όριο συστήματος του ACC.

Ο υπολογισμός της λωρίδας κυκλοφορίας μπορεί να είναι μόνο μία προεκτίμηση με βάση την τρέχουσα δυναμική κατάσταση του αυτοκινήτου. Επειδή το ACC δεν μπορεί να αναγνωρίσει την πορεία της λωρίδας κυκλοφορίας, πρέπει να βασιστεί στην τρέχουσα κατάσταση οδήγησης.

Για να επιλεγεί το σωστό αντικείμενο για τη ρύθμιση της απόστασης, πρέπει το ACC να υπολογίσει πιο πριν τη λωρίδα κυκλοφορίας που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί. Η ακτίνα της στροφής στην οποία κινείται το αυτοκίνητο λαμβάνεται για τα επόμενα 2-4 s σαν έγκυρη για τη λωρίδας κυκλοφορίας, κάτι που γενικά ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα για τους εθνικούς δρόμους και τους καλής κατασκευής επαρχιακούς δρόμους. Με την πρόβλεψη της πορείας μπορεί να καθοριστεί η πλευρική απόκλιση κάθε ανιχνευμένου αντικειμένου ως προς την προϋπολογισμένη λωρίδα κυκλοφορίας. Για την εκτίμηση χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες πληροφορίες:

• Γνώση σχετικά με την κατάσταση κίνησης του αυτοκινήτου με ACC (Ταχύτητα, Στροφορμή, Γωνία τιμονιού, κλπ.). Η πληροφορία αυτή έχει την μεγαλύτερη επίδραση για τον προσδιορισμό της ενδεχόμενης πορείας
  
• Για τη βελτίωση του υπολογισμού της λωρίδας κυκλοφορίας λαμβάνονται υπόψη οι κοινές κινήσεις τροχιάς όλων των σταθερών ή των κινούμενων αντικειμένων. Όταν όλα τα αντικείμενα κινούνται στην ίδια κατεύθυνση (σαν παράδειγμα ένα σμήνος πουλιών), τότε η πιθανότητα είναι πολύ υψηλή ότι εδώ αρχίζει μία στροφή. Αυτή η διαδικασία μπορεί να υποστηρίξει μόνο τον υπολογισμό της λωρίδας κυκλοφορίας.
  

Ιδιαίτερα κατά την μετάβαση από την οδήγηση κατευθείαν εμπρός στην οδήγηση με στροφές πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι υπάρχει μειωμένη ασφάλεια στον υπολογισμό της λωρίδας κυκλοφορίας και συνεπώς στην κατάταξη του αντικειμένου

Το λαμβανόμενο σήμα ραντάρ δεν μπορεί να διαχωρίσει μεταξύ τους τα ζωντανά αντικείμενα, τα αυτοκίνητα και τις πινακίδες σήμανσης των δρόμων. Οι πινακίδες σήμανσης των δρόμων ή τα σταθμευμένα αυτοκίνητα που βρίσκονται δίπλα στη λωρίδα κυκλοφορίας μπορεί έτσι να θεωρηθούν λανθασμένα ότι βρίσκονται στη λωρίδα κυκλοφορίας που κινείται το αυτοκίνητο. Για να αποκλειστούν οι λανθασμένες αντιδράσεις, αγνοούνται κατά κύριο λόγο τα σταθερά αντικείμενα.

Αισθητήρας ACC

Η μονάδα ελέγχου του ACC είναι τοποθετημένη στο μπροστινό τμήμα του αυτοκινήτου κάτω από τον προφυλακτήρα. Υπάρχει μόνο μία μονάδα ελέγχου που κωδικοποιείται ανάλογα με την έκδοση. Η επισκευή της μονάδας ελέγχου δεν είναι δυνατή στο συνεργείο.

Στον αισθητήρα ραντάρ βρίσκονται ένας πομπός και ένας δέκτης. Το σήμα εκπέμπεται μέσω μίας κεραίας, η οποία χρησιμεύει ταυτόχρονα για τη λήψη των σημάτων που έχουν ανακλαστεί. Το σήμα ραντάρ έχει τη μορφή τριών κώνων. Ένας από τους κώνους δείχνει στην κατεύθυνση κίνησης του οχήματος, οι άλλοι δύο είναι μετατοπισμένοι οριζόντια κατά 2,5 μοίρες.

Τεχνικά στοιχεία αισθητήρα ACC:

• Συχνότητα πομπού 76 - 77 GHz (μήκος κύματος περ. 4 mm)
  Μέση ισχύς πομπού 1 mW
  Περιοχή ανίχνευσης: απόσταση 2 m - 170 m (τα 120 m χρησιμοποιούνται)
  Περιοχή ανίχνευσης: σχετική ταχύτητα 60 m/s
  Περιοχή ανίχνευσης: οριζόντια +/- 4 μοίρες
  Περιοχή ανίχνευσης: κάθετα +/- 2 μοίρες
  

Η μονάδα ελέγχου ACC προστατεύεται έναντι βραχυκυκλώματος με την θετική τροφοδοσία ή την γείωση, αντιστροφής πολικότητας και διακοπής. Ακολούθως παρουσιάζονται οι αντιδράσεις του αισθητήρα ραντάρ σε μία υπόταση ή υπέρταση:

Σύνδεση συστημάτων ACC

Το ACC είναι μία πολύπλοκη σύνδεση συστημάτων με ξεχωριστές λειτουργίες σε διάφορες συνεργαζόμενες μονάδες ελέγχου.

Οι συνεργαζόμενες μονάδες ελέγχου συνδέονται μέσω των διαύλων δεδομένων με τον αισθητήρα ACC.

Σημαντικές συνεργαζόμενες μονάδες ελέγχου είναι: