MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ

Transkript

1 Abdullah DEMİR, Dr. MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ AKTİF EMNİYET SİSTEMLERİ CC, ACC, CACC

2 SAE J3016 Definitions Levels of Automation Fundamental Issues in Road Transport Automation; Steven E. Shladover and Richard Bishop, ITS America Webinar, July 15, 2015

3 Levels of Autonomous Driving (AD) Robert Leibinger, Software Architectures for Advanced Driver Assistance Systems (ADAS), Elektrobit Automotive GmbH, July 7th, 2015

4

5

6 ADASs, Automotive Electronics & Communication system branch: Advanced Driver Assistance Systems

7 Advanced Driver Assistance Systems

8 ADASs, Automotive Electronics & Communication system branch: Advanced Driver Assistance Systems

9 Adaptive cruise control (ACC) Like the basic CRUISE-CONTROL system that has been available as a standard feature for many years, ACC (Adaptive Cruise Control) can be categorized as a driverassistance system. Cruise control regulates driving speed to maintain the desired speed selected by the driver using the cruise-control unit. In addition to the basic cruise-control function, ACC measures the distance to the vehicle in front and its relative speed, and uses this information together with other collected data (position of other vehicles in the same or different lane; in future, even stationary objects) to regulate the time gap between the vehicles. ACC is thus able to adapt the vehicle s speed to match the speed of the vehicle traveling in front and maintain a safe distance from it. The driver is able to override or switch off the ACC function at any time (e.g. by depressing the gas or brake pedal). Distance sensor: In the main, ACC systems currently have a radar sensor (Fig. 1, Item 1) that operates in a frequency range of between 76 and 77 GHz and emits four radar lobes. Once activated, ACC detects a range of up to approximately 200 m in front of the vehicle. The radar beams reflected by vehicles in front are analyzed for timing, Doppler shift and amplitude ratio. These factors are used to calculate distance, relative speed and angle position relative to vehicles in front. K. Reif (Ed.), Fundamentals of Automotive and Engine Technology, DOI / _18, Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

10 Adaptive cruise control (ACC) Network architecture: The ACC function cannot be represented independently as a stand-alone system; various subsystems (engine-management system, electronic stability program, transmission control, instrument cluster) must be networked with each other. The evaluation and control electronics (control unit) of the ACC are integrated in the sensor housing. They receive and send data on a CAN data bus from and to other electronic control units. Course setting: To ensure reliable ACC operation no matter what the situation e.g. also on bends it is essential that the preceding vehicles can be allocated to the correct lane(s). For this purpose, the information from the ESP sensor system (yaw rate, steering angle, wheel speeds and lateral acceleration) is evaluated with regard to the ACC equipped vehicle s own curve status. Setting options:the driver inputs the desired speed and the desired time gap; the time gap available to the driver usually ranges from 1 to 2 s. The time gap to the vehicle in front is calculated from the radar signals and compared with the desired time gap specified by the driver. If this value is shorter than the desired value, the ACC system responds in a manner appropriate to the traffic situation by initially reducing engine torque, and only if necessary by automatically braking the vehicle. If the desired time gap is exceeded, the vehicle accelerates until either the speed of the vehicle in front or the desired speed set by the driver is reached. K. Reif (Ed.), Fundamentals of Automotive and Engine Technology, DOI / _18, Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

11 Engine-control intervention: Speed control requires an electronic engineperformance control system. The ME or DI Motronic engine-management system and the electronic diesel control (EDC) are integrated with this function. This system allows the vehicle to be accelerated to the desired speed or, if an obstacle appears, to be decelerated by means of automatic throttle closing. Brake intervention: If the rate of deceleration achieved by easing off the gas is not sufficient, the vehicle will have to be braked. The electronic stability program (ESP) is required here as it is able to initiate the brake intervention. Due to the design of ACC as a comfort system, the braking deceleration calculated by the ACC controller is limited to approximately approximately 2 to 3 m/s 2 with current ACC systems. If this is not sufficient for the current traffic situation (e.g. if the vehicle in front brakes sharply), the vehicle audibly requests the driver to take over responsibility for braking. The necessary braking deceleration is then to be achieved using the service brake. Safety functions, such as panic braking, are not part of the ACC system. The other stabilizing systems of ABS, TCS or ESP may be active as normal during an active ACC control intervention as necessary. Depending on the parameter settings of ACC, stabilization interventions may result in ACC being deactivated. K. Reif (Ed.), Fundamentals of Automotive and Engine Technology, DOI / _18, Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

12 Control and display: Controls include switches, push-buttons or thumbwheels for Activating the function and Setting the desired speed and Desired time gap The following information may be displayed to the driver in the instrument cluster: Desired speed Information on the activation status The time gap selected by the driver Indication of the follow-up mode, which informs the driver as to whether the system is controlling the distance to a detected target object or not. System limits: ACC does not yet permit control operations in city environments. This system can only be activated at speeds in excess of 30 km/h. Object detection and lane allocation: The central task of the radar sensor and its integrated electronics is to detect objects and allocate them either to the same lane as the one on which the vehicle is traveling, or to a different lane. Firstly, lane allocation demands the precise detection of vehicles in front (high angle resolution and accuracy), and secondly, a precise knowledge of the motion of the system s own vehicle. Vehicle motion is calculated from the signals sent by sensors also used for the electronic stability program (ESP) (course prediction). These include the wheel-speed sensors and driving-dynamics sensors for the yaw rate and lateral acceleration. Optionally, information supplied by a steering-angle sensor may also be processed. The decision as to which of the detected objects is used as the reference for adaptive cruise control is essentially based on a comparison between the positions and motion of the detected objects and the motion of the system s own vehicle. K. Reif (Ed.), Fundamentals of Automotive and Engine Technology, DOI / _18, Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

13 Adjustment: The radar sensor is fitted at the front end of the vehicle. Its radar lobes are aligned relative to the vehicle longitudinal axis. This is done using adjusting screws at the fastening part of the sensor. If it is moved out of alignment by physical force, e.g. deformation of the mounting due to accident damage or any other effect, realignment must be carried out. Small degrees of misalignment are automatically corrected by the permanently active alignment routines implemented in the software. If manual realignment is required, this is indicated to the driver. Ranging radar The radar (RAdiation Detecting And Ranging) transceiver unit transmits packets of electromagnetic waves using an antenna. These reflect off an object made of electrically conductive materials (e.g. vehicle body) and are then received. The signals received in this manner are compared with the transmitted signals with respect to their propagation time and/or frequency. K. Reif (Ed.), Fundamentals of Automotive and Engine Technology, DOI / _18, Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

14 Adaptive cruise control (ACC) 1 ACC sensor and control unit 2 Engine-management system ECU (ME or DI Motronic) for gasoline engines or electronic diesel control (EDC) for diesel engines 3 Active brake intervention via ESP 4 Control and display unit 5 Engine-control intervention by means of electrically adjustable throttle valve (ME or DI Motronic) 6 Sensors 7 Transmission-shift control by means of electronic transmission control (optional) K. Reif (Ed.), Fundamentals of Automotive and Engine Technology, DOI / _18, Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

15 Basic structure and components of the ACC control system K. Reif (Ed.), Fundamentals of Automotive and Engine Technology, DOI / _18, Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

16

17 Cooperative Adaptive Cruise Control Adding vehicle-to-vehicle (V2V) communications to an adaptive cruise control (ACC) system turns it into a cooperative ACC (CACC) system. The idea behind CACC is not only to have a vehicle s cruise control system maintain a proper following distance behind another car by slowing down once it gets too close, (ACC), but also to allow cars to cooperate by communicating with each other while in the adaptive cruise control mode. Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC) is a term that has been used loosely in recent years, so that different people visualize different functions and capabilities when discussing CACC systems. At the heart of each CACC concept is the combination of automated speed control with a cooperative element, such as Vehicle-to-Vehicle (V2V) and/or Infrastructure-to-Vehicle (I2V) communication. The V2V communication provides information about the forward vehicle or vehicles, and the I2V communication provides information about traffic further ahead and about local speed recommendations as part of an active traffic management approach. CACC systems can be implemented with either or both I2V and V2V information sources Shladover, Nowakowski, Lu, and Ferlis "Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC) Definitions And Operating Concepts"

18 EK OKUMALAR VE ÖRNEK UYGULAMA

19 SABİT HIZ KONTROL SİSTEMİ [CRUISE CONTROL SYSTEM - CC] CC, taşıtın ayarlanan sabit bir hızda hareket etmesine olanak sağlayan sistemdir. CC sistemleri gaz kelebeği konumunu kontrol ederek taşıtın sabit bir hızda seyretmesini sağlar. Bu işlevi, kontrol elemanına bağlı olan bir kablo vasıtasıyla yapar. Gaz kelebeği, motora alınacak havanın miktarını sınırlamayla motorun gücünü ve hızını kontrol eder. Bir çok otomobilde gaz kelebeğinin kontrolü için motor vakumuyla çalışan kontrol elemanları (actuator) kullanılır. Fren pedalına yada debriyaj pedalına basıldığında CC yi devreden çıkaran bir şalter vardır.

20 ADAPTİF SABİT HIZ KONTROL SİSTEMİ - ACC ACC sistemleri; yukarıda açıklanan CC sistemine ek olarak, önünde seyreden diğer araçları algılar ve öndeki araçla arada emniyetli bir mesafenin bırakılması için aracın hızını öndeki aracın hızına göre düzenleyen bir sistemdir. Bu amaçla öndeki aracın göreceli hızı ve aradaki mesafe sürekli ölçülür. Gerekli emniyet mesafesi araç hızı ile doğru orantılı olarak değişir. Araç hızlı giderken mesafe fazla, yavaş giderken ise az olmalıdır. Şeridin boş olduğu veya önde giden aracın daha hızlı seyrettiği durumlarda sistem CC ile aynı şekilde çalışarak aracın hedef hızda sabit hareketini sağlar; ancak önde daha yavaş giden bir araç algılandığında araç hızı da otomatik olarak düşürülür. Sistem; uzun yol sürücülerinin işini çok kolaylaştırması ve yorgunluğunu azaltmasının ötesinde, sollayan bir aracın aniden taşıtın önüne geçmesi, yola çıkan ani engellerin algılanması, sisli-puslu havalarda öndeki aracın emniyetli takibi gibi ani tepki verilmesi gereken durumlarda da aktif güvenliği artırıcı bir donanım olarak görülmektedir. Yolcu otomobilleri haricinde özellikle kamyon, otobüs gibi uzun yol araçlarında da yaygın olarak kullanılması hedeflenmektedir. Bu sistem, 1999 yılından itibaren lüks taşıtlarda opsiyonel olarak kullanılmaya başlamıştır.

21 ADAPTİF SABİT HIZ KONTROL SİSTEMİ - ACC (dvm.) ACC sistemi ile şehir dışı trafikte gaz ve fren pedalını kullanmadan araç sürmek mümkün olmaktadır. Araç; şerit boş olduğu sürece ayarlanan azami hızda seyretmekte, önde araç olduğunda ise onunla aynı hızda ve emniyetli bir sürüş mesafesi oluşturacak şekilde seyretmektedir. Şerit değiştirildiğindeyse, otomatik olarak taşıt hızlanmaktadır. Sistem; araç hızını kontrol ederken, elektronik gaz kelebeği kumandası ve vites değiştirme gibi işlevlerin dışında, belli bir şiddette frenleme de uygulayabilmektedir. Bu özellik ACC sistemini standart CC sistemlerinden ayırır. ACC sistemi; radar, sapma [rotadan çıkma], yanal ivmelenme, tekerlek hızı ve yönlendirme açıları hakkındaki bilgileri sensörlerden alır. Radar sensörü tampona yerleştirilmiştir ve öndeki şeritte bulunan taşıtı tanımlamada kullanılır. Motor gücü, taşıtlar arasında emniyetli sürüş mesafesini korumak için sistem tarafından kontrol edilir. Eğer iki taşıt birbirine çok yaklaşacak olursa sürücü ya ikaz ışıkları ya da sesli olarak uyarılır. NOTE: Laser-based systems require a clear field of vision for accurate range finding, so the laser must be mounted in the grille or behind the windshield (which provides additional protection against dirt and moisture). Radar-based systems, by comparison, are more expensive, but can be mounted behind plastic bumper covers and are unaffected by dirt or weather conditions.

22 ADAPTİF SABİT HIZ KONTROL SİSTEMİ - ACC (dvm.) ACC sistemlerinde önceleri özellikle Japon firmaları tarafından lazer algılayıcılar kullanılmışsa da, bunlarda görülen sorunlar nedeniyle sonradan radar sensörlerine geçilmiştir [Şekil 5]. Standart radar algılayıcıları, GHz frekansa 3 mw çıkış gücüne ve 200 metrelik menzile sahiptir. 30 ile 180 km/h arası hızlarda çalışabilen bu tür radarlar, aynı anda 30 nesneyi algılayabilmektedir. Sinyal işlemci, radardan gelen yansımaları değerlendirerek tüm nesnelerin hız ve mesafelerini sürekli takip eder. Öncelik en yakındaki nesneye verilir. Eğer nesne yaklaşmaktaysa araç hızı, bu nesnenin hızına düşünceye kadar azaltılır. Daha sonra aradaki mesafe sabit kalacak şekilde hız ayarlanır.

23 ACC SİSTEMİNİN MOTORA MÜDAHALESİ: Hız kontrolü, bir elektronik motor güç yönetim sistemi gerektirir. Böyle bir sistem; taşıtın arzulanan hıza çıkmasına olanak verir yada eğer bir engel algılanırsa, otomatik olarak gaz kelebeğini kapamayla taşıtın hızını keser [4]. ACC SİSTEMİNİN AKTİF FREN MÜDAHALESİ: Yapılan deneyler; gaz kelebeği müdahalesinin, tek başına taşıtın yavaşlamasını yeterince sağlayamadığını göstermiştir. ACC sistemi sadece yumuşak fren müdahalesine izin verir [5,6]. Bundan dolayı, önde yavaş hareket etmekte olan bir taşıtın ani olarak şerit değiştirmesi gibi engellerin vuku bulmasında acil frenleme mümkün olamamaktadır. Sistem; frenlerin bloke olmasını önleyici sistemle [anti-lock brake system- ABS], çekiş kontrol sistemiyle [Traction control system - TCS] ve taşıt stabilitesini iyileştirme sistemiyle [vehicle stability enhancement - VSE] koordineli olarak ideal frenleme performansı sağlar. Sürücünün fren pedalı üzerinde etkisi olmaksızın otomatik frenleme temin eder. ABS kontrolörü, modülatördeki motorun merkez silindirinden fren hidroliğini selenoid valfler vasıtasıyla tekerlek frenleme hatlarına pompalaması sinyalini gönderir. Neticede düzgün ve sessiz bir şekilde taşıtın hızı azaltılır. ACC li otomatik frenleme; tekerlek fren merkezleri ve izolasyon valfleri arasındaki hidrolik akışkanı ayarlamakta, değişken izolasyonlu valflerden [variable insulation valve - VIV] yararlanır [6].

24 ACC SİSTEMİNİN AKTİF FREN MÜDAHALESİ (dvm.) Taşıttaki ACC sistemi üç durumda devre dışı kalır. Bunlar; 1. Sürücü Frene Bastığında: ACC devre dışı kalır. 2. Sürücü Taşıtın Hızını Arttırdığında: ACC aktif kalır; fakat sistem, eğer yeni bir seyir hızı ayarlanmazsa sürücü gazı keser kesmez taşıt daha önce ayarlanan hıza döner. 3. Öndeki Engeli Algılama/Saptama Sistemi [Forward Obstacle Detection System]: Sistem, önündeki şeritte daha yavaş seyreden bir taşıtı algıladığında devreden çıkar. ACC nin taşıtı frenlemesi için hız kesme kontrolü; ABS modülatörü, kontrol elemanlı frenleme uygulaması [brake-by wire] yada akıllı basınç arttırıcıyla [smart booster] yapılır. Akıllı basınç arttırıcı kullanmayla hız kesme kontrolünde; basınç arttırıcı içindeki vakumun ayarlanması ve hava akış valfini kontrol etmesiyle yapılır. Son kontrol elemanlarına sahip bir frenleme uygulamasındaki hız kesme kontrolü; tekerleklere frenleme uygulayan her bir tekerlekteki son kontrol elemanına frenleme sinyali göndermeyle yapılır. ABS modülatörü kullanmayla hız kesme kontrolündeyse; modülatördeki selenoid valflerle, tekerlek basıncı ayarlanır. Hız kesme kontrolünde kullanılan modülatörler genellikle VIV teknolojisinden yararlanılarak üretilir. Bu teknoloji düzgün ve sessiz bir yavaşlama sağlar. Ayrıca taşıtın negatif ivmelenmesine bağlı olarak direksiyonda ve taşıtın gövdesinde oluşan titreşimleri minimize etmektedir.

25 Dur Kalk İşlevli Aktif Cruise Control Dur & Kalk işlevli aktif cruise control, gerektiğinde hızı sıfıra kadar düşürerek, aracınızı öndeki araçtan önceden tanımlanmış mesafe kadar geride kalmasını sağlar. Trafik yeniden hareket ettiğinde sistem aracınızı hızlandırarak, mümkünse tercih ettiğiniz seyir hızına ulaştırır. Dur & Kalk işlevli aktif cruise control ün (ACC) öncelikle otobanlarda bir sürücü destek sistemi olarak hizmet görmesi amaçlanmıştır. 150 metreye kadar menzili olan üç radar algılayıcı önünüzdeki yolu sürekli olarak tarar. Şeridinizde sizden daha yavaş seyreden bir araca yaklaştıkça sistem, motor kontrol birimini gücü düşürecek ve gerekirse fren yapacak şekilde yönlendirerek, öndeki araçtan önceden tanımlanmış mesafe kadar geride kalmanızı sağlar. Eğer öndeki araç durursa, dur & kalk işlevli ACC aracınızı da tamamen durdurur. Öndeki araç yeniden hareket ettiğinde veya şerit değiştirdiğinde, dur & kalk işlevli ACC motor gücünü artırır ve mümkün olduğunda aracınızın hızını tercih ettiğiniz seyir hızına kadar yükseltir. Eğer durma süresi üç saniyeden uzun olursa, dur & kalk işlevli ACC, aracın yeniden harekete geçmesi için hafifçe gaz pedalına ya da ACC düğmesine basmanızı gerektirir. Eğer durma süresi üç saniyeden kısa ise hızlanma otomatiktir. Dört adede kadar farklı seyir hızı önceden tanımlanabilir ve bunlar bir tuşa basılarak aktifleştirilebilir. En düşük seyir hızı 30 km/h; azami seyir hızı 180 km/h dir. Öndeki araç ile aranızdaki mesafe metre yerine saniyeler ile ölçülür. Bu sayede seyahat ettiğiniz hıza bağlı olarak yeterli tepki sürenizin olması sağlanır. Dur & Kalk işlevli ACC, sürüşü daha rahat ve güvenli bir hale getirir. Gerekli olduğu takdirde virajlarda, DSC ve navigasyon sisteminden alınan verileri kullanarak güvenli bir hız hesaplar ve hızınızı ayarlar. Çok şeritli yollarda sistem, bulunduğunuz şeritte ve komşu şeritlerde bulunan araçları ayırt edebilir. Dur & Kalk işlevli ACC, herhangi bir zamanda gaz veya fren pedalına basılarak devre dışı bırakılabilir ve hızınızın kontrolünü tümüyle size bırakır. Dur & Kalk işlevli Aktif Cruise Control bir otomatik pilot değildir. Eğer önünüzdeki araç ani ve sert bir fren yaparsa veya sistem kritik bir durum algılarsa, sürücüyü sesli ve optik uyarılar ile ikaz eder. Her durumda Dur & Kalk işlevli ACC, yoğun trafikte araç kullanmayı çok daha az yorucu bir hale getirir. Kaynak: BMW.com.tr web sitesi, BMW Teknoloji Rehberi (Erişim Tarihi: 03/04/2014).

26 Özetle Hız Kontrol Sistemi (Cruise Control System CCS), özellikle şehirlerarası trafikte, aracın sabit bir hızda seyrini mümkün kılan bir yardımcı sistemdir. Trafiğin yoğun olmadığı otoyol vb. yollarda sürücü, izin verilen azami hızı geçmemek için bir gözü hız göstergesinde, sürekli olarak araç hızını sabit tutmaya çalışmaktadır. Özellikle yol eğiminin değişmesiyle hızı düzeltmek için gaz pedalına müdahale ihtiyacı duymaktadır. Hız kontrol sistemi, sürücüyü bu zahmetten kurtarmak amacıyla tasarlanmıştır. Bu sistem sayesinde sürücü, hem hız göstergesini sürekli kontrol etmekten kurtularak yola daha fazla konsantre olabilecek, hem de ayağını gaz pedalından tamamen çekerek daha rahat bir sürüş imkanı kazanacaktır. Akıllı Hız Sabitleme Sistemi (Adaptive Cruise Control ACC), CC sisteminin gelişmişidir. Akıllı Hız Sabitlemenin hedefi, öndeki araçla arada emniyetli bir mesafenin bırakılmasıdır. Bu amaçla öndeki aracın göreceli hızı ve aradaki mesafe sürekli ölçülür. Gerekli emniyet mesafesi araç hızı ile doğru orantılıdır; araç hızlı giderken mesafe fazla, yavaş giderken ise az olmalıdır. Genel kabul gören kural, her 10 km/h hız için 5 metre mesafenin korunmasıdır ki bu da araçlar arasında yaklaşık 2 saniyelik süre bulunması anlamına gelir. Yani araç hızdan bağımsız olarak 2 saniye içinde öndeki araca yetişmelidir. Sistem bu sürenin sürücü tarafından değiştirilmesine de olanak sağlamaktadır. / Ref: Otoguncel

27 Active Cruise Control Trafiğin yoğun olduğu otobanlarda araç kullanmak Aktif Cruise Control ile çok daha rahattır. Aktif Cruise Control, mümkün olduğunda, aracınızı şeridinizde önünüzdeki araçtan önceden tanımlanmış mesafe kadar geride tutar. Aracın ön tarafındaki radar algılayıcı önünüzdeki yolu sürekli olarak tarar. Aracınız daha yavaş seyreden bir araca yaklaştıkça, Aktif Cruise Control otomatik olarak motor gücünü düşürerek hafifçe fren yapar ve aracınızı öndeki araçtan önceden tanımlanmış mesafe kadar geride tutar. Bu mesafe metre olarak değil saniye olarak ayarlanır, böylelikle mevcut hızınıza bağlı olarak güvenli bir tepki süresi her zaman korunmuş olur. Şerit boşaldığında, Aktif Cruise Control otomatik olarak aracın hızını tercih ettiğiniz seyir hızına kadar artırır. Dört adede kadar farklı seyir hızını önceden programlamak mümkündür. Gaz veya fren pedalına bir kez dokunarak, sistemi devre dışı bıraklılabilir. Aktif Cruise Control, virajlarda Dinamik Denge Kontrolü ve navigasyon sisteminden aldığı veriler ile seyir hızının ayarlanmasının gerekip gerekmediğini hesaplar ve radar alanındaki araçların aynı şeritte mi yoksa komşu şeritte mi olduğunu belirler. Yüksek performanslı radar algılayıcılar soğuk havalarda ısıtılarak, yılın her döneminde kullanılabilmesi sağlanır. Sistemin bir otomatik pilot gibi hizmet görmesi amaçlanmamıştır; bu hız aralığının dışında ve ani hız kesme gerekli olduğunda sürücü bir uyarı sesi ve görsel mesaj ile uyarılır. Önce ikaz sinyali verilir ardından gösterge tablosunda veya Control Display de kırmızı renkli otomobil sembolü biçiminde güçlü bir uyarı verilir. Aynı zamanda fren balataları ve diskler arasındaki mesafe sürücünün ani fren yapma gerekliliği düşünülerek azaltılır. Kaynak: BMW.com.tr web sitesi, BMW Teknoloji Rehberi (Erişim Tarihi: 03/04/2014).

28 Adaptive Cruise Control (ACC) The basic function of Adaptive Cruise Control relies on the conventional cruise control system (vehicle-speed controller), which maintains a desired speed specified by the driver. In addition, ACC can adapt vehicle speed to changing traffic conditions by means of automatic acceleration, deceleration or braking. This system thus maintains the vehicle's distance to the vehicle driving in front as a function of road speed. Distance sensor: The most important component in an ACC system is a sensor which measures the distance, the relative speed and the relative position of the preceding vehicles. Maximum performance is achieved even in poor weather conditions with a radar sensor. The radar sensor operates at a frequency of GHz which was specially allocated for ACC. Three beams are emitted simultaneously for measurement purposes. The beams reflected by the preceding vehicles are analyzed regarding their propagation time, Doppler shift and amplitude ratio, and from these factors the distance, relative speed, and relative position are calculated.

29 Course Setting To ensure reliable ACC operation, no matter what the situation e.g. also on curves/bends it is essential that the preceding vehicles are allocated to the correct lane(s). For this purpose, the information from the ESP sensor system (yaw rate, steering-wheel angle, wheel speeds and lateral acceleration) is evaluated with regard to the ACC-equipped vehicle's actual curve status. Further information on the traffic flow is obtained from the radar signals. Video imaging and navigation systems are also being considered for future assistance in defining the courses taken by the vehicles. Active brake intervention Experience has shown that deceleration by means of throttle closing is not sufficient for ACC operation. Only the inclusion of brake intervention makes it possible for longer follow-on control operations with ACC without the need for frequent driver interventions. ESP provides the possibility of braking without driver intervention. ACC permits only "soft" brake interventions. Emergency braking due to the sudden appearance of obstacles (e.g. the slow-moving vehicle in front suddenly changing its lane) is therefore not possible.

30 Adaptive Cruise Control Though most people think cruise control is more of a convenience option than a safety feature, next generation adaptive cruise control systems are combining both. Conventional cruise control systems simply maintain a preset speed. The driver presses a button to set the speed, and a servo or actuator on the throttle linkage maintains that speed until the driver steps on the brake, changes the speed setting up or down, or disengages the cruise control. Adaptive cruise control (ACC), by comparison, is a smart system that actively maintains a preset distance between vehicles rather than a preset speed. A laser or radar range finder sensor in the front of the vehicle measures the distance to the vehicle ahead. The driver then selects a distance that suits the driving conditions, and the system automatically maintains that distance as traffic speeds up and slows down. This makes adaptive cruise control much better than conventional cruise control for driving in heavy traffic, and it reduces the risk of rear ending another vehicle if the driver isn t paying attention. Laser-based systems require a clear field of vision for accurate range finding, so the laser must be mounted in the grille or behind the windshield (which provides additional protection against dirt and moisture). Radar-based systems, by comparison, are more expensive, but can be mounted behind plastic bumper covers and are unaffected by dirt or weather conditions.

31 Adaptive Cruise Control (cont.) The adaptive cruise control module (which may be its own separate module or integrated into the body control module) interacts not only with the throttle, but also the brake system to speed up or slow down the vehicle as needed. This requires a lot of two-way communication, data sharing and feedback via the vehicle s controller area network system. The active cruise control module needs inputs from its range finder sensor as well as vehicle speed, throttle position and braking status so it can calculate and maintain the proper following distance. Consequently, if there are any communication faults on the CAN bus, or the vehicle has lost input from a key sensor such as the laser or radar range finder, the vehicle speed sensor or throttle position sensor, the system can t function. The same is true if it can t communicate with the throttle control system and brakes to regulate vehicle speed. Any of these faults should set one or more codes and make adaptive cruise control unavailable until the problem has been diagnosed and repaired. Diagnostics currently require a factory scan tool and software to run system selftests and to check the range finder s inputs. Replacement modules and range sensors are currently dealer-only parts, but that will likely change as time goes on and these systems become more common.

32 Tourneo Courier (C4A), ET7J-19A321-AWA (CG3606trTUR) trtur, Edition date: 02/2014 ÖRNEK: 2014 Model Tourneo Courier Hız kontrol sistemi, ayağınızı gaz pedalı üzerinde tutmadan ayarlanmış hızı korumanızı sağlar. Hız kontrol sistemini aracınızın hızı 30 km/h üzerinde olduğunda kullanabilirsiniz.

33 ÖRNEK: 2014 Model Tourneo Courier Tourneo Courier (C4A), ET7J-19A321-AWA (CG3606trTUR) trtur, Edition date: 02/2014

34 ÖRNEK: 2014 Model Tourneo Courier Tourneo Courier (C4A), ET7J-19A321-AWA (CG3606trTUR) trtur, Edition date: 02/2014

35 ÖRNEK: 2014 Model Tourneo Courier Tourneo Courier (C4A), ET7J-19A321-AWA (CG3606trTUR) trtur, Edition date: 02/2014

36 2016 SAE Congress: Fear of the driverless car as 2020 approaches; 18-Apr-2016 John Capp, GM's Director of Global Safety Strategy, pointed to the forthcoming installations of a V2V module on the 2017 Cadillac CT6 and "Super Cruise" on an unnamed other Cadillac model. Super Cruise is GM's fusion of radar, ultrasonic sensors, cameras and GPS. It represents more active control, derived from the Driver Assist package (adaptive cruise with automatic braking) introduced in 2013, but the performance specifications are yet to be revealed. Cadillac will join the Volvo S90, with its latest version of Pilot Assist, a semiautonomous system with advanced camera detection of pedestrians, cyclists and animals, that controls steering to keep the car in lane even without a vehicle ahead to track. It operates up to 80 mph/130 km/h.

37 RADAR VE LAZER SENSÖR

38 Advanced Driver Assistance Systems Single sensor, single function Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

39 Advanced Driver Assistance Systems Single sensor, dual function Example current generation radar sensors Multiple sensors, dual function Forward Collision Warning (FCW) Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

40 Advanced Driver Assistance Systems Architecture Haptic: dokunma/temas duyusu ile ilgili Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

41 Environment Perception Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

42 Environment Perception Reflectivity of selected objects Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

43 Environment Perception Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

44 1. Detection Environment Perception 2. Processing Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

45 Environment Perception 3. Environment representaion Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

46 Environment Perception 4. Function specific environment description Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

47 Environment Perception Sensors Radar Lidar Computer Vision Radar Lidar: Işıklı radar Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

48 Lidar «Lidar» nedir? A detection system which works on the principle of radar, but uses light from a laser (acronym for Laser Imaging Detection and Ranging) a method of detecting distant objects and determining their position, velocity, or other characteristics by analysis of pulsed laser light reflected from their surfaces. Işıklı radar Kaynak: Seslisozluk Kaynak: Jan Becker, ME302 - Driver Assistance and Automated Driving Lecture, Driver Assistance Technology, Stanford University, 01/27/2014

49 Intelligent Vehicles Ref.: Charles Desjardins, "Cooperative Adaptive Cruise Control: A Learning Approach", M.Sc., Janvier 2009

50 Table 1: List of Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) and their definition (after Bishop [2005]).

51 Table 1: List of Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) and their definition (after Bishop [2005]).

52 Table 2: List of Autonomous Vehicle Control Systems and their definition (after Bishop [2005]).