능동 정속주행장치 (Active Cruise Control)

능동 정속주행장치 (ACC)는 기존의 정속주행장치 (FGR)가 확장된 것이다. 자동적인 엔진 제어 간섭과 브레이크 간섭을 통한 편리한 거리/속도제어기능이 새로 추가되었다.

ACC-시스템 기능

레이더 센서는 자동차 자신의 전방의 움직이는 물체와의 거리, 각도 그리고 속도를 감지한다. 운전자는 원하는 주행속도를 30 km/h에서 180 km/h까지의 범위내에서 (ACC는 10 km/h 단계로, ACC2는 무단계로) 사전선택할 수 있다; 이 주행속도는 계기판에 디스플레이된다. 이 외에도 3가지의 고정된 시간간격 단계 중에서 선택할 수 있는 방법도 있다. 이것은 앞 자동차와의 간격이 주행속도를 변화시킨다는 것을 의미한다.

ACC는 편이 시스템이므로, 운전자의 간섭이 항상 ACC-제어보다 더 우선권을 가지고 있다.

ACC는 운전자에게 다음과 같은 기능들을 제공한다:

ACC-기능 한계

확실한 ACC-기능을 위해, 변수들은 다음과 같이 제한된다:

ACC가 선택된 차간거리를 더이상 제어할 수 없을 경우, 운전자가 통제하도록 신호를 보내게 된다. ”물체 감지”-램프가 점멸하기 시작한다.

예상치않은 시스템 거동

ACC-모드시 시스템의 기능 한계에 도달할 경우, 운전자에게 설명해 줄 필요가 있는 시스템 거동이 발생할 수 있다. 이러한 상황들은 다음과 같다

제한된 레이더 도달거리와 감속도

레이더 센서는 한편으로 레이더 도달거리가 120 m로 제한되어 있으며, 다른 한편으로 ACC-시스템은 DSC를 통한 최대 감속도가 2.0 m/s2으로 제한된다. ACC는 또한 상대 주행속도가 제한된 경우에만 자동으로 제어할 수 있다. 시스템이 자신의 기능 한계에 도달하였을 경우, ”물체-감지”-램프의 점멸을 통해 운전자가 통제하도록 요구하게 된다.

측면 가시영역

측면 가시영역이 제한되어 있기 때문에, 커브 선회시 시스템이 앞서 가는 자동차를 놓칠 수 있다. ACC-차량은 커브 선회시 잠깐동안 포착하지 못한 선행 자동차에 너무 가깝게 근접하지 않기 위해, 약 2초동안 원하는 주행속도로 가속되지 않는다.

직진 주행시, ACC-차량은 바로 앞에서 갑자기 끼어드는 자동차에 대해 늦게 반응할 수 있다. 바로 앞에서 갑자기 끼어든 자동차는 ACC-차량의 차선에 완전히 정확하게 진입한 후에야 비로소 감지된다.

스위치OFF

’레이더 센서에 눈이 너무 많이 덮여 물체 감지가 어려울 경우’, 시스템은 스위치OFF된다. 레이더 센서를 청소한 후, 시스템을 다시 활성화시킬 수 있다.

ASC 또는 DSC의 제어 간섭이 오랫동안 계속될 경우, 즉 임계 마찰값에 도달한 경우, 시스템은 스위치OFF된다. 시스템을 다시 활성화시킬 수 있다.

이 두가지의 경우, ACC는 다시 활성화된 후 2초간의 긴 순응시간을 둔다.

특수한 상황

”물체-감지”-램프가 점등되지 않고, 자동차가 원하는 주행속도 이하에 머물러 있으며, 더이상 가속되지 않을 때 운전자는 특수한 상황임을 인지하게 된다.

차선 예상 (예상 차선)

차선 배정은 ACC-시스템의 핵심적인 기능이다. ACC를 위해서는 순수한 물체 감지 기능이 충분한 것은 아니다. 감지된 물체는 반드시 자신의 주행의도와 관련이 있어야 한다. 자동차들이 ACC-차량과 같은 차선에 있을 때에만, 제어에 직접적으로 관계하게 된다.

차선 예상은 현재의 주행역학적 상태를 기초로 한 추정이다. ACC가 차선 진로를 인지할 수 없기 때문에, 자신의 현재 주행상태에 의존해야 한다.

차간거리 제어 대상이 되는 정확한 물체를 선택하기 위해서 ACC는 주행 차선을 반드시 미리 계산해야 한다. 이 때 주행한 커브 반경은 바로 다음 2-4초동안 계속해서 차선 진로에 대해 유효한 것으로서 받아 들여진다, 이것은 고속도로와 잘 정돈된 시골길에서 항상 거의 일치한다. 차선 예상을 이용하여, 예측된 차선에 대한, 감지된 모든 물체의 측면 편차를 결정할 수 있다.

수신된 레이더 신호로는 동식물, 자동차 그리고 교통표지를 구분할 수 없다. 차선 옆에 세워진 교통표지 또는 주차되어 있는 자동차가 실수로 자신의 차선에 배정될 수 있다. 틀린 반응을 방지하기 위해, 정지해 있는 물체는 포괄적으로 무시한다.

ACC-컨트롤 유닛

ACC 컨트롤 유닛에는 ACC-센서 (송신기와 수신기)와 전자 부품이 집적되어 있다.

ACC-시스템 네트워크

ACC는 다수의 파트너 컨트롤 유닛들에 기능들이 분산되어 있는 시스템 네트워크이다.

파트너 컨트롤 유닛들은 자동차의 데이터 버스를 통해 자신의 정보를 ACC-컨트롤 유닛으로 전송한다.

시스템

기능

ACC 컨트롤 유닛

물체 감지
차선 예상
거리/속도제어기능

DSC

브레이크 압력
제동등 트리거링
커브선회 정보
속도 (E38 제외)

조향각 센서

커브선회 정보

엔진 제어 (시스템)

스로틀밸브 트리거링
토크 인터페이스

변속기 제어

기어단 정보

계기판

ACC 디스플레이
E38 시리즈에서는: 주행속도

라이트 모듈

제동등

다기능 조향핸들

조작

다이내믹 스태빌리티-컨트롤 DSC

ACC-기능을 활성화시키기 위해서는, 반드시 브레이크 시스템의 기능이 정상이어야 하며, 브레이크 페달과 주차 브레이크를 조작해서는 안된다. 브레이크 페달을 밟으면 항상 시스템은 비활성화된다.

ACC/DSC 인터페이스는 다음과 같은 기능들을 가지고 있다:

엔진 브레이크 토크만으로 충분히 자동차를 감속시킬 수 없을 경우, ACC는 자동차를 감속시키기 위해 DSC 유압유닛을 통해 브레이크 압력을 상승시킨다. ACC를 통해 감속이 이루어졌을 경우, DSC는 라이트모듈을 통해 제동등을 점등시킨다.

DSC에 의해 전송된 다음과 같은 신호들은 ACC 컨트롤 유닛에 의해 사용된다:

언덕길 하행주행 감지

DSC-감속 제어기능이 완벽할 경우, ACC가 요구한 감속이 이루어진다. DSC는 브레이크 간섭이 이루어지고 있음을 변속기 컨트롤 유닛에 알린다. 변속기 컨트롤 유닛은 언덕길 하행주행을 감지하기 위해 이 정보를 이용한다. 브레이크가 과부하되지 않도록 하기 위해, 변속기 컨트롤 유닛은 상황에 따라 1단 또는 2단 하향변속한다.

조향각 센서 LWS

조향각에 대한 정보는 ACC에서 주행역학적 변수를 계산하는데 사용된다.

엔진 제어 시스템 DME/DDE

인터페이스는 다음과 같은 기능들을 가지고 있다:

변속기 제어 (자동변속기)

인터페이스는 오로지 안락성 기능들을 수행하는데 사용되며, 안전과 관련된 기능에는 해당되지 않는다.

변속기 제어, 변속기 또는 센서 시스템의 기능이 제한되었을 경우, ACC-시스템은 활성화될 수 없거나 또는 작동시에 스위치OFF된다. 변속기 실렉터 레버가 N, P, 또는 R로 가게 되면, ACC는 스위치OFF된다.

기어단 선택에 대한 변속기 컨트롤 유닛의 결정 우선권에 대해서는 간섭이 이루어지지 않는다. 예를 들면 빈번한 상/하단 왕복변속을 방지하기 위해 특수한 변속 특성곡선이 사용됨에도 불구하고, 상응하는 가속 요구가 있을 경우 필요한 하향변속을 실시한다. 더 나아가 언덕길 하행주행시 (ACC 브레이크 간섭 있음) 브레이크 시스템의 과부하를 방지하기 위해, 일정한 시간이 지난 후에는 강제 하향변속이 실시된다.

ACC와 변속기 컨트롤 유닛 사이에 직접적인 신호 교환은 없다. ACC-상태 정보는 DME/DDE를 통해 간접적으로 전달된다.

계기판

계기판은 ACC 작동에 필요한 모든 디스플레이를 담당한다.

렌즈 히터

겨울철과 악천후에서 ACC를 더 잘 사용할 수 있도록, 렌즈가 가열된다. 이 시스템은 가열 코일이 플라스틱 렌즈 본체에 집적된 저항 히터로 설계되어 있다. 엔진시동 후, 렌즈 히터는 모든 ACC-작동 모드에서 외기온도에 따라 스위치ON된다.

빙점 부근의 온도에서는 눈은 축축한 상태이다. 온도가 아주 낮을 때에는, 눈은 건조한 상태이다. 그러므로 -7 C 이하에서는 렌즈 히터가 스위치OFF된다. 그렇게 하지 않으면 건조한 상태의 눈 결정이 녹아 내려, 렌즈에 더욱 심하게 얼어붙게 될 수 있다.

렌즈 본체가 과열되는 것을 방지하기 위해, 렌즈 히터는 기기-내부온도가 50 C 이상이 되면, 스위치OFF된다. 이 온도는 ACC-컨트롤 유닛의 내부 온도센서에 의해 측정된다. 배터리 전압 > 16 V이면, ACC-컨트롤 유닛은 마이크로 프로세서를 보호하기 위해 스위치OFF된다.

ACC 컨트롤 유닛은 렌즈 히터의 고장을 감시한다.