Санкт-Петербург

УДК 629.3 
АДАПТИВНЫЙ КРУИЗ-КОНТРОЛЬ, ВОЗМОЖНОСТИ, ОСОБЕННОСТИ 
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ДРУГИМИ СИСТЕМАМИ АВТОМОБИЛЯ 
Бантус О.Д. 
Научный руководитель – к.т.н., доцент Быстров С.В. 
Работа выполнена в рамках темы НИР № 617026 «Технологии киберфизических систем: 
управление, вычисления, безопасность». 
В работе описана работа системы адаптивного круиз-контроля, проведен сравнительный анализ 
существующих систем. Выявлены их возможности и недостатки, а также приведено исследование 
взаимодействия системы адаптивного круиз-контроля с другими автоматизированными системами 
автомобиля. 
Ключевые слова: адаптивный круиз-контроль, управление, датчик расстояния, датчик скорости, 
информация, автомобиль. 
В современном мире все большее внимание занимает замена труда человека 
автоматизированными системами управления. Одна из таких систем еще не получила 
широкого распространения как в России, так и за рубежом, так как является очень сложной и 
дорогостоящей. Это система адаптивного круиз-контроля. 
Круиз-контроль (КК) – это система помощи водителю, которая управляет продольной 
динамикой движущейся машины. Путем модуляции сигнала дроссельной заслонки 
автомобиля он пытается поддерживать запрошенную пользователем скорость. Адаптивный 
круиз-контроль (AКК) расширяет эту систему, определяя присутствие ведущего 
транспортного средства и регулируя скорость вашего транспортного средства 
соответственно. Большинство разработанных систем АКК предназначены только для малого 
диапазона скоростей и часто имеют минимальную скорость около 30 км/ч. 
Системы Stop & Go были разработаны для дальнейшего расширения диапазона AКК, 
чтобы иметь возможность обрабатывать эти более медленные скорости и стиль вождения, 
который идет с ним. В разработке Йошинори Ямамура [1] системы Stop & Go обсуждаются 
некоторые проблемы, возникающие в результате малоскоростного движения, включая 
меньшие промежуточные интервалы и более частые изменения скорости. 
Адаптивный круиз-контроль и другие системы помощи водителям были активной 
областью исследований в течение ряда лет и, как результат, тема довольно разнообразна. 
Однако, несмотря на их различия, большинство систем AКК имеют, по меньшей мере, две 
вещи. Во-первых, любая реализация АКК требует метода получения информации об 
окружающей среде. Информация необходима как для принимающего транспортного 
средства (скорость, ускорение и т.д.), а также информация о наличии и поведении лидера 
транспортного средства. Информация о состоянии транспортных средств может быть 
получена с использованием датчиков, которые уже являются частью транспортного средства. 
Примером этого является датчик скорости колеса, который предоставляет информацию 
водителю об их скорости через спидометр. 

---

Альманах научных работ молодых ученых 
XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Том 1 
204 
Информация о непрерывном состоянии ведущего транспортного средства сложнее и 
требует дополнительного оборудования. Наиболее распространенный метод получения этой 
информации заключается в установке радиолокационных датчиков на переднюю часть 
автомобиля. В эту категорию входят микроволновые и допплеровские радары. 
В рамках процесса разработки [2] авторы проводят сравнение трех из этих типов 
датчиков. Доплеровский радар: была обнаружена хорошая работа на скоростных шоссе со 
своим диапазоном дальности 100 м. Он также имеет возможность предоставлять 
информацию о диапазоне, дальности и азимуте для нескольких целей. Азимут может быть 
полезен при определении того, будет ли какое-либо из ведущих транспортных средств 
находится в процессе изменения полос движения. Однако доплеровский радар не способен 
обнаруживать транспортные средства с нулевой относительной скоростью. Микроволновый 
радар, работающий в миллиметровом диапазоне волн, оказался полезным только в ситуациях 
Stop & Go, поскольку он имел дальность всего 40 м. У лидаров был недостаток, что его 
выход предоставляется в виде значений расстояния и интенсивности для плоскости 
просмотра. В результате данные должны были пройти обработку до того, как система могла 
понимать поведение ведущего транспортного средства. 
Другие системы AКК [3] дополняют информацию от их радиолокационного датчика, 
предполагая, что ведущий автомобиль будет передавать информацию о скорости и 
ускорении. 
Второй аспект, который должны включать все системы AКК – это способность 
получать и обрабатывать информацию, предоставляемую датчиками, и использовать ее для 
реализации какой-либо формы контроля. 
Хотя методы, используемые для реализации этого элемента управления, могут 
значительно варьироваться от одной системы к другой, любая система AКК должна быть в 
состоянии безопасно регулировать свою скорость в присутствии лидера и поддерживать 
заданное значение скорости в отсутствие впереди движущейся машины. С этой целью 
системе AКК предоставляется доступ к дросселю транспортного средства и тормозам, 
каждый из них должны использоваться по мере необходимости. 
Основная цель системы адаптивного круиз-контроля – поддерживать постоянную 
скорость, замедлять движение транспортного средства или ускорять его. В случае, когда 
перед автомобилем нет автомобиля, система поддерживает скорость, установленную 
водителем. Если автомобиль перестроен или заторможен, система ускорится до 
установленной ранее скорости. 
Для лучшей работы адаптивного круиз-контроля можно дополнительно установить 
навигационную систему GPS, систему экстренного торможения и другие вспомогательные 
системы. Фактически, АКК является основной системой автономного вождения. 
Если говорить о стоимости адаптивного круиз-контроля, то многое будет зависеть от 
марки и модели автомобиля. В качестве примера для бренда BMW стоимость АКК будет 
стоить около 130–150 тысяч руб. (исключая проводку и монитор в салоне). Использованный 
комплект, в среднем, будет стоить 1200 евро, но уже с полным набором, но также нет 
гарантий, что этот вариант будет на 100% работать как оригинальный комплект. Стоимость 
самого датчика небольшая, в среднем около 2000 руб., а самой дорогой частью системы 
является блок управления. 
Рассмотрим взаимодействие элементов системы АКК с другими системами 
автомобиля, представленное на рисунке. 
Система состоит из рулевого колеса (1), блока управления рулевого колеса (2), шины 
передачи информации CAN-комфорт (3), приборной панели (4), блока управления 
двигателем (5), шины передачи информации CAN-привод (6), блока управления системы 
ABS (7), датчика системы АКК (8), датчика поддержки тормозного усилия (9), блока 
управления АКП (10). 

---

Альманах научных работ молодых ученых 
XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Том 1 
205 
Рисунок. Взаимодействие элементов системы 
Датчик системы AКК (8) является основным компонентом адаптивного круиз-контроля 
и имеет передающее и принимающее устройство измерения расстояния, блок электронной 
обработки информации и микропроцессор для определения состояния дороги и 
распознавания объектов, управления расстоянием и скоростью и для управления различными 
связанными системами. В адаптивном датчике круиз-контроля также встроены 
самодиагностика, функции контроля и ошибки памяти. Связь с соответствующими 
системами осуществляется через шину данных CAN. 
Управление осуществляется с помощью рулевого колеса (1). Минимальное расстояние, 
которое может быть выбрано, всегда больше минимального расстояния, разрешенного в 
соответствии с законом. Поскольку расстояние зависит от скорости, определяется только 
время, необходимое для перемещения транспортного средства на расстояние до впереди 
идущего транспортного средства. 
Используя различные индикаторы на приборной панели (4), водитель узнает, включена 
ли система адаптивного круиз-контроля, фиксируется ли автомобиль заранее, какая скорость 
и какое расстояние задано, и должен ли водитель активно тормозить. 
Блок управления двигателем (5) передает информацию о текущем крутящем моменте 
двигателя и положении педали газа и должен выполнять данные для уменьшения или 
увеличения крутящего момента двигателя. Условием этого является электронное 
регулирование мощности двигателя (электронный газ). 
Блок управления системы ABS или системы контроля стабильности информирует вас о 
скорости автомобиля, ускорении автомобиля, скорости вращения отдельных колес и 
контрольных действиях. Необходимое торможение для уменьшения скорости с целью 
поддержания расстояния может осуществляться самой системой управления стабильностью 
или с помощью электронного усилителя тормозного усилителя (9). 
Система (10) управления передачей передает информацию о текущей передаче и 
положении рычага коробки. В положениях рычага селектора N, R или P круиз-контроль не 
может быть включен или, если он уже включен, выключен. Адаптивный круиз-контроль 
также возможен в сочетании с механической коробкой передач. В этом случае требуется 
переключатель сцепления. 
В рамках исследования был проведен анализ существующих систем адаптивного круиз-
контроля, рассмотрена их работа и взаимодействие с другими системами автомобиля. В 

---

Альманах научных работ молодых ученых 
XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Том 1 
206 
дальнейшем будет проведен анализ возмущающих воздействий, действующих на систему 
АКК, разработаны алгоритмы управления и реагирования системы на эти воздействия.