深入解析自适应巡航（ACC）系统：原理、构成与实际应用

在现代汽车智能化技术体系中，自适应巡航（Adaptive Cruise Control，简称 ACC）系统作为高级驾驶辅助系统（ADAS）的核心组成部分，彻底改变了传统定速巡航的单一功能模式，为驾驶员提供了更安全、更便捷的驾驶体验。与传统定速巡航仅能维持固定车速不同，ACC 系统通过先进的传感器与智能算法，可实时监测前方车辆的行驶状态，自动调整本车车速以保持安全车距，有效缓解长途驾驶中的疲劳感，同时降低因人为操作失误引发的追尾风险。本文将从 ACC 系统的核心原理、工作流程、关键构成、功能优势、使用限制及安全注意事项等多个维度，对其进行全面且深入的解析。

ACC 系统的本质是一种基于环境感知与动态控制的智能驾驶辅助技术，其核心目标是在保证行车安全的前提下，实现车辆在特定场景下的纵向自动控制。与传统定速巡航相比，ACC 系统最大的突破在于引入了 “环境感知” 能力 —— 它不再依赖驾驶员手动判断与操作，而是通过传感器实时获取前方道路的交通信息，包括前方车辆的距离、车速、加速度等关键参数，再由控制单元根据预设的安全策略（如安全车距、跟车速度范围）自动调整本车的油门与刹车，从而实现 “跟车行驶”“自动减速”“停止后重启”（部分高级 ACC 具备）等复杂功能。这一技术的应用，不仅提升了驾驶的舒适性，更在一定程度上弥补了人类驾驶员在注意力持续度、反应速度上的不足，为行车安全增添了重要保障。

一、自适应巡航（ACC）系统的核心工作原理

ACC 系统的工作过程可概括为 “感知 – 决策 – 执行” 三个核心环节，三个环节协同运作，实现对车辆纵向行驶状态的精准控制。

1. 环境感知：获取前方道路与车辆信息

环境感知是 ACC 系统的 “眼睛”，主要通过雷达传感器（如毫米波雷达）、摄像头（单目或双目摄像头）或两者融合的方式，实时采集前方道路及目标车辆的信息。其中，毫米波雷达凭借其不受恶劣天气（雨、雪、雾）影响、探测距离远（部分车型可达 150-200 米）、可精准测量目标距离与相对速度的优势，成为多数 ACC 系统的核心感知部件；摄像头则擅长识别车道线、交通标识及前方车辆的细节（如车型、车牌），二者融合可进一步提升感知的准确性与可靠性。传感器采集到的原始数据会被实时传输至系统的控制单元，为后续决策提供依据。

2. 决策计算：制定车辆控制策略

决策计算环节是 ACC 系统的 “大脑”，由电子控制单元（ECU）完成。控制单元会先对传感器传输的数据进行滤波、分析与处理，筛选出有效的目标车辆（如排除路边静止物体、对向行驶车辆），然后结合驾驶员预设的安全车距（通常分为多档，如近、中、远，对应不同的跟车距离系数）与目标车速，计算出本车应采取的行驶策略 —— 若前方无目标车辆，系统将控制车辆维持在预设车速行驶；若前方出现目标车辆且距离小于安全车距，系统会计算出所需的减速度，向执行机构发送减速指令；若前方车辆加速或驶离本车道，系统则会缓慢增加油门，使车辆恢复至预设车速。

3. 执行控制：调整车辆油门与刹车

执行控制环节是 ACC 系统的 “手脚”，由车辆的油门执行器、刹车执行器及变速箱控制单元共同完成。当控制单元发出加速指令时，油门执行器会增大节气门开度，提升发动机动力输出；当发出减速指令时，刹车执行器会根据所需减速度的大小，精准控制刹车力度（轻刹或重刹），同时变速箱控制单元会配合调整档位（如自动降档以增强发动机制动效果）；若前方车辆停止且本车具备 “Stop & Go”（走走停停）功能，系统会控制车辆完全停止，并在前方车辆启动后（需驾驶员确认或系统自动识别），缓慢释放刹车并恢复跟车行驶。整个执行过程平稳、线性，避免了急加速或急刹车带来的不适感。

二、自适应巡航（ACC）系统的关键构成部件

ACC 系统并非单一部件，而是由多个子系统与部件组成的有机整体，各部件的性能直接决定了系统的整体表现。其核心构成部件主要包括以下几类：

1. 感知部件：负责信息采集

• 毫米波雷达：安装位置多在车辆前格栅、保险杠或内后视镜后方，工作频率通常为 24GHz 或 77GHz（77GHz 雷达探测精度更高、抗干扰能力更强），可同时跟踪多个目标车辆，测量范围覆盖距离（0.1-200 米）、相对速度（-50-200km/h）与方位角，是 ACC 系统的核心感知设备。
• 摄像头：多与车道保持辅助系统（LKA）共用，安装在内后视镜前方的挡风玻璃上，通过图像识别算法识别前方车辆、车道线及交通标识，可弥补雷达在识别静止物体（如停止的车辆、障碍物）时的不足，提升系统对复杂场景的适应能力。
• 超声波传感器：部分车型会在车辆前部加装超声波传感器，主要用于近距离探测（如低速跟车时），辅助毫米波雷达与摄像头实现更精准的近距离控制。

2. 控制部件：负责决策与指令发送

• 电子控制单元（ECU）：ACC 系统的核心控制模块，通常与车辆的整车控制器（VCU）或发动机控制器（ECU）进行数据交互，具备高速数据处理能力（可实现毫秒级响应）。ECU 内置的控制算法（如 PID 控制算法、模型预测控制算法）会根据感知数据与驾驶员设定参数，实时计算出最优的控制指令，并发送至执行部件。
• 人机交互（HMI）模块：用于驾驶员与 ACC 系统的交互，包括方向盘上的控制按键（如开启 / 关闭、调整车速、调整安全车距）、仪表盘上的显示界面（显示 ACC 工作状态、预设车速、安全车距档位、前方目标车辆信息）及报警装置（如当系统探测到风险时，通过声音或灯光提醒驾驶员）。

3. 执行部件：负责车辆状态调整

• 油门执行器：由电子节气门控制单元（ETCU）控制，可根据 ECU 的指令精准调整节气门开度，实现发动机动力的线性输出，避免传统机械油门的滞后性。
• 刹车执行器：通常与车辆的电子稳定程序（ESP）系统集成，通过液压控制单元（HCU）调整刹车分泵的压力，实现不同力度的刹车控制，确保减速过程平稳、安全。
• 变速箱控制单元（TCU）：根据 ACC 系统的加速或减速指令，自动调整变速箱的档位（如升档以降低转速、降档以提升扭矩），配合发动机与刹车系统实现车辆速度的精准控制。

三、自适应巡航（ACC）系统的功能优势与适用场景

ACC 系统通过智能化的纵向控制，为驾驶员带来了多方面的优势，同时在特定场景下的应用效果尤为显著，具体可从以下维度分析：

1. 核心功能优势

• 降低驾驶疲劳，提升舒适性：在长途高速公路行驶中，驾驶员无需频繁踩踏油门与刹车，系统可自动维持车速与安全车距，有效缓解脚部与精神的疲劳感，尤其适合连续驾驶 2 小时以上的场景。
• 减少人为失误，提升安全性：人类驾驶员在长时间驾驶中易出现注意力不集中、反应延迟等问题，而 ACC 系统可实现毫秒级的反应速度，能快速识别前方车辆的减速或停止状态，并及时采取减速措施，大幅降低追尾事故的发生率。据相关数据统计，配备 ACC 系统的车辆，追尾事故发生率可降低 30% 以上。
• 优化行驶效率，节省能耗：ACC 系统通过精准的油门与刹车控制，可避免驾驶员频繁急加速、急刹车的操作，使车辆保持在更经济的行驶转速区间，部分车型可实现 5%-10% 的油耗节省（燃油车）或电耗节省（电动车）。
• 提升跟车稳定性，适应复杂交通流：具备 “Stop & Go” 功能的 ACC 系统，可在城市拥堵路段（车速 0-60km/h）实现自动跟车、停止与重启，避免驾驶员在拥堵路况下的频繁操作，提升驾驶的稳定性与便利性。

2. 主要适用场景

• 高速公路与快速路：这类道路路况相对简单（无行人、非机动车干扰，车道划分清晰），且车辆行驶速度稳定，是 ACC 系统的最佳应用场景。系统可充分发挥其长距离探测与稳定跟车的优势，为驾驶员提供高效、安全的驾驶辅助。
• 城市快速路与主干道（低拥堵时段）：在城市快速路或主干道的非高峰时段（如早晚高峰之外），交通流量较小，车辆行驶顺畅，ACC 系统可正常工作，但需注意路口、行人横穿等突发情况（系统可能无法完全识别）。
• 城市拥堵路段（仅适用于带 Stop & Go 功能的 ACC）：对于配备 “Stop & Go” 功能的 ACC 系统，可在城市拥堵路段（车速低于 60km/h）使用，系统可自动跟随前方车辆行驶、停止，并在前方车辆启动后恢复跟车，缓解拥堵路况下的驾驶压力。

四、自适应巡航（ACC）系统的使用限制与安全注意事项

尽管 ACC 系统具备诸多优势，但它本质上仍属于 “驾驶辅助系统”，而非 “自动驾驶系统”，存在明确的使用限制，驾驶员需充分了解并遵守相关安全注意事项，避免因过度依赖系统而引发风险。

1. 主要使用限制

• 无法应对复杂路况与突发情况：ACC 系统仅能实现车辆的纵向控制（加速、减速），无法进行横向控制（转向），且对行人、非机动车、横穿马路的车辆、静止障碍物（如路边石块、护栏）的识别能力有限，若遇到上述情况，系统可能无法及时反应，需驾驶员手动干预。
• 受恶劣天气与环境影响：毫米波雷达在暴雨、暴雪、浓雾等恶劣天气下，探测距离会缩短、精度会下降；摄像头在强光（如正午阳光直射）、逆光、隧道出入口等场景下，图像识别能力会减弱，可能导致系统误判或暂时失效。
• 对道路条件有明确要求：ACC 系统需要清晰的车道线（部分系统依赖车道线确认行驶轨迹）与稳定的路面条件，在未铺装路面（如土路、砂石路）、车道线模糊或缺失的道路（如乡村小路）、急转弯道路上，系统无法正常工作。
• 存在最小与最大工作车速限制：多数 ACC 系统的工作车速范围为 30-150km/h（不同车型略有差异），低于 30km/h 时（如城市拥堵起步阶段），系统需驾驶员手动控制；高于 150km/h 时（超出法定限速），系统会自动退出。

2. 核心安全注意事项

• 驾驶员需始终保持注意力集中：ACC 系统不是自动驾驶，驾驶员必须时刻关注前方路况，双手不得长时间离开方向盘（部分车型配备方向盘脱手检测功能，若检测到驾驶员脱手，会发出报警并逐步退出系统），随时准备接管车辆。
• 启动系统前需确认路况与参数设置：在开启 ACC 系统前，驾驶员需确认前方道路无行人、非机动车干扰，同时根据路况合理设置预设车速（不得超过道路限速）与安全车距（高速路况建议设置为 “远” 档，城市路况设置为 “中” 或 “近” 档）。
• 系统报警或失效时需立即手动接管：当 ACC 系统探测到无法处理的情况（如前方突发障碍物）或自身出现故障时，会通过仪表盘报警灯、声音提示等方式提醒驾驶员，此时驾驶员需立即接管车辆，手动控制油门与刹车。
• 定期维护与检查系统部件：ACC 系统的感知部件（如雷达、摄像头）若被灰尘、污渍遮挡，会影响其工作性能，驾驶员需定期清洁前格栅、挡风玻璃（摄像头安装区域）；同时，需按照车辆保养手册的要求，定期到 4S 店对 ACC 系统进行校准与检测，确保系统部件工作正常。

五、自适应巡航（ACC）与传统定速巡航的核心区别

为更清晰地展现 ACC 系统的技术优势，有必要将其与传统定速巡航（CC）进行对比，二者的核心区别主要体现在以下四个方面：

通过对比可见，ACC 系统在功能、感知能力、适用场景与安全保障上均全面超越传统定速巡航，是传统定速巡航技术的升级与迭代产物，更能满足现代驾驶对舒适性与安全性的需求。

综上所述，自适应巡航（ACC）系统作为高级驾驶辅助技术的重要代表，通过 “感知 – 决策 – 执行” 的闭环控制逻辑，实现了车辆纵向行驶的智能化控制，为驾驶员带来了舒适性与安全性的双重提升。然而，驾驶员需清醒认识到 ACC 系统的使用限制，始终将其视为 “辅助工具”，而非 “替代者”，在享受技术便利的同时，坚守安全驾驶的核心责任。只有正确理解与使用 ACC 系统，才能充分发挥其技术价值，为行车安全保驾护航。