Modeling and experimental study of adaptive cruise control system

Abstract

Günümüz araçlarında sıklıkla kullanılmakta olan seyir kontrol sistemi, araçların istenilen bir hızda ilerlemesine olanak sağlamaktadır. Adaptif seyir kontrol sistemi ise seyir kontrol sistemine ek olarak, etrafta bulunan diğer araçları algılayan, göreceli mesafeyi ve hızı sürekli ölçerek, araç hızını güvenli sürüş mesafesine göre ayarlayan ve gerektiğinde aracın frenlemesini sağlayan bir sistemdir. Bu sistem sürücü hatalarını azaltmanın yanı sıra, yorgunluğu da azaltarak özellikle uzun yol sürücülerinin sürüş motivasyonunu arttırmaktadır. Bu sistem, başka bir aracın aniden öne geçmesi ve yabani hayvanların yola fırlaması gibi durumlarda, kısaca ani tepki verilmesi gereken sürüş koşullarında güvenliği artıran bir sistemdir. Günümüzde opsiyonel olarak satın alınabilen bu sistem, gelecekte araçların birbirleriyle haberleşmesini sağlayan donanımların da eklenmesiyle sürücü hatalarını sıfıra indirecek ve güvenli ulaşımı bizlere sunacaktır. Bu tez çalışmasında seyir kontrol sistemi ve adaptif seyir kontrol sistemi üzerine kontrol tasarımı yapılmış ve araç dinamiğiyle kontrolcünün performansı senaryolar oluşturularak simule edilmiştir. Bu senaryolar adaptif seyir kontrol sisteminin bulunduğu bir araçla pratikte de uygulanmıştır. Bu aracın elektronik kontrol ünitesinden alınan ölçüm verileri teorik olarak öngörülen veriler ile karşılaştırılmış ve ölçüm sonuçlarının birbirlerini desteklediği görülmüştür.

The cruise control system is used frequently in today's vehicles and it is a system that allows the vehicles to move at a desired velocity. The adaptive cruise control, in addition to the cruise control system, is a system that senses other vehicles around, measures the relative distance and velocity continuously, adjusts the vehicle velocity according to the safe driving distance and brakes if necessary. In addition to reducing driver faults, this system also reduces fatigue and increases driving motivation, especially by long road drivers. This system improves the safety in driving conditions that need to be reacted briefly in all kinds of situations such as when another vehicle gets ahead and wild animals suddenly comes to the road. Today, this system, which can be purchased as an option, will bring down the driver errors to zero and will provide safe transportation to us by adding equipment that will enable the vehicles to communicate with each other in the future. In this thesis, the control dynamics of the cruise control and the adaptive cruise control systems are simulated and the performance of the controller is simulated by creating the scenarios. These scenarios have been performed with a vehicle which has an adaptive cruise control system in practice. The measurement data from the electronic control unit of this vehicle were compared with the predicted data and it was seen that the measurement results supported each other.