Adaptive Cruise Control

  • Hermann Winner


Adaptive Cruise Control (ACC) has reached a new quality in driver assistance. For the first time, a large part of the driver’s tasks can be assigned to an automatic system and the driver relieved to a substantial degree. Based on Cruise Control, ACC adjusts the vehicle speed to the surrounding traffic. It accelerates and decelerates automatically when a preceding vehicle is traveling at less than the speed desired by the driver.

ACC is a key functional innovation and represents a new system architecture with a high degree of function distribution. The different operating modes and system states are described along with function limits and transition conditions.

From the many elements of this overall function, target selection and longitudinal control are addressed in detail because of the special challenges they present. Target selection is based on the actual road curvature being determined by the ESC sensor signals that describe the driving dynamics, of which several options are assessed. Predicting and selecting a suitably shaped corridor is explained using an example. Major sources of error for the individual steps, their severity, and possible countermeasures are described.

The prerequisite for vehicle-following-distance control is the selection of a target. An example shows that the basic control principle is simple, but it conflicts with comfort and convoy stability. Details of additional control functions in curve situations and approaches are provided.

The driver perspective is addressed in terms of control and display functions and in terms of satisfaction as ascertained by use and acceptance studies, also taking into account an extended driver familiarization phase.


Target Object Target Selection Lateral Acceleration Adaptive Cruise Control Target Vehicle 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.



This chapter is an extract from Winner H, Danner B, Steinle J (2009) Adaptive Cruise Control. In: Winner H, Hakuli S, Wolf G (eds) Handbuch Fahrerassistenzsysteme (Handbook of Driver Assistance Systems), Chap. 32, Teubner Vieweg.


  1. Abendroth B (2001) Gestaltungspotentiale für ein PKW-Abstandregelsystem unter Berücksichtigung verschiedener Fahrertypen, Dissertation TU Darmstadt, Schriftenreihe Ergonomie, Ergonomia-Verlag, StuttgartGoogle Scholar
  2. Ackermann F (1980) Abstandsregelung mit Radar. Spektrum der Wissenschaft Juni 1980:24–34Google Scholar
  3. Becker S, Sonntag J (1993) Autonomous Intelligent Cruise Control – Pilotstudie der Daimler-Benz und Opel Demonstratoren. In: TÜV Rheinland Prometheus CED 5, KölnGoogle Scholar
  4. Becker S, Sonntag J, Krause R (1994) Zur Auswirkung eines Intelligenten Tempomaten auf die mentale Belastung eines Fahrers, seine Sicherheitsüberzeugungen und (kompensatorischen) Verhaltensweisen. In: TÜV Rheinland Prometheus CED 5, KölnGoogle Scholar
  5. Didier M (2006) Ein Verfahren zur Messung des Komforts von Abstandsregelsystemen (ACC-Systemen), Dissertation TU Darmstadt, Schriftenreihe Ergonomie, Ergonomia-Verlag, StuttgartGoogle Scholar
  6. Fancher P et al (1998) Intelligent Cruise Control Field Operational Test. University of Michigan Transportation Research Institute (UMTRI) Final Report, MichiganGoogle Scholar
  7. Filzek B (2002) Abstandsverhalten auf Autobahnen – Fahrer und ACC im Vergleich, Dissertation TU Darmstadt. In: VDI Fortschritt-Berichte Reihe 12, Nr. 536, VDI-Verlag, DüsseldorfGoogle Scholar
  8. Furui N, Miyakoshi H, Noda M, Miyauchi K (1998) Development of a Scanning Laser Radar for ACC. In: Society of Automotive Engineers SAE Paper No. 980615, Warrendale, PennsylvaniaGoogle Scholar
  9. ISO TC204/WG14 (2002) ISO 15622 Transport information and control systems – Adaptive Cruise Control systems – Performance requirements and test proceduresGoogle Scholar
  10. ISO TC204/WG14 (2008) ISO 22179 Intelligent transport systems – Full speed range adaptive cruise control (FSRA) systems – Performance requirements and test proceduresGoogle Scholar
  11. Luh S (2007) Untersuchung des Einflusses des horizontalen Sichtbereichs eines ACC-Sensors auf die Systemperformance, Dissertation TU Darmstadt, VDI Fortschritt-Berichte Reihe 12, VDI-Verlag, DüsseldorfGoogle Scholar
  12. Mayser Ch, Steinle J (2007) Keeping the driver in the loop while using assistance systems. In: SAE World Congress 2007 SAE 2007-01-1318, Detroit, MichiganGoogle Scholar
  13. Meyer-Gramcko F (1990) Gehörsinn, Gleichgewichtssinn und andere Sinnesleistungen im Straßenverkehr. Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik 3:73–76Google Scholar
  14. Mitschke M, Wallentowitz H, Schwartz E (1991) Vermeiden querdynamisch kritischer Fahrzustände durch Fahrzustandsüberwachung. In: VDI Bericht 91. VDI-Verlag, DüsseldorfGoogle Scholar
  15. Neukum A, Lübbeke T, Krüger H-P, Mayser C, Steinle J (2008) ACC-Stop&Go: Fahrerverhalten an funktionalen Systemgrenzen. In: Proceedings 5. Workshop Fahrerassistenzsysteme, WaltingGoogle Scholar
  16. Nirschl G, Kopf M (1997) Untersuchung des Zusammenwirkens zwischen dem Fahrer und einem ACC-System in Grenzsituationen. In: Conference Der Mensch im Straßenverkehr, Berlin 1997, VDI Bericht 1317, VDI-FVT, VDI-Verlag, DüsseldorfGoogle Scholar
  17. Nirschl G, Blum E-J, Kopf M (1999) Untersuchungen zur Benutzbarkeit und Akzeptanz eines ACC-Fahrerassistenzsystems. In: Fraunhofer Institut für Informations-und Datenverarbeitung IITB MitteilungenGoogle Scholar
  18. Pasenau T, Sauer T, Ebeling J (2007) Aktive Geschwindigkeitsregelung mit Stop&Go-Funktion im BMW 5er und 6er. In: ATZ 10/2007, Vieweg Verlag, Wiesbaden, pp 900–908Google Scholar
  19. Prestl W, Sauer T, Steinle J, Tschernoster O (2000) The BMW active cruise control ACC. In: SAE World Congress 2000 SAE 2000-01-0344, Detroit, MichiganGoogle Scholar
  20. Steinle J, Toelge T, Thissen S, Pfeiffer A, Brandstäter M (2005) Kultivierte Dynamik – Geschwindigkeitsregelung im neuen BMW 3er. In: ATZ/MTZ extra, Vieweg Verlag, Wiesbaden, pp 122–131Google Scholar
  21. Steinle J, Hohmann S, Kopf M, Brandstäter M, Pfeiffer A, Farid N (2006) Keeping the focus on the driver: the BMW approach to driver assistance and active safety systems that interact with vehicle dynamics. In: Proceedings of FISITA World Automotive Congress, FISITA F2006D185, Yokohama, Japan, 22–27 Oct 2006Google Scholar
  22. Watanabe T, Kishimoto N, Hayafune K, Yamada K, Maede N (1995) Development of an intelligent cruise control system. In: Proceedings of the 2nd ITS World Congress in Yokohama, Yokohama, Japan, pp 1229–1235Google Scholar
  23. Weinberger M (2001) Der Einfluss von Adaptive Cruise Control Systemen auf das Fahrverhalten, Dissertation TU München. In: Berichte aus der Ergonomie, Shaker-Verlag, AachenGoogle Scholar
  24. Weinberger M, Winner H, Bubb H (2001) Adaptive cruise control field operational test – the learning phase. In: JSAE Review 22, Elsevier, Amsterdam, p 487Google Scholar
  25. Winner H (2003) Die lange Geschichte von ACC. In: Proceedings Workshop Fahrerassistenzsysteme, LeinsweilerGoogle Scholar
  26. Winner H (2005) Die Aufklärung des Rätsels der ACC-Tagesform und daraus abgeleitete Schlussfolgerungen für die Entwicklerpraxis. In: Proceedings Fahrerassistenzworkshop, WaltingGoogle Scholar
  27. Winner H, Hakuli S (2006) Conduct-by-wire – following a new paradigm for driving into the future. In: Proceedings of FISITA World Automotive Congress, Yokohama, Japan, 22–27 Oct 2006Google Scholar
  28. Winner H, Luh S (2007) Fahrversuche zur Bewertung von ACC – Eine Zwischenbilanz. In: Bruder R, Winner H (eds) Darmstädter Kolloquium Mensch & Fahrzeug – Wie objektiv sind Fahrversuche? Ergonomia-Verlag, StuttgartGoogle Scholar
  29. Winner H, Olbrich H (1998) Major design parameters of adaptive cruise control. In: AVEC’98 Paper 130, Nagoya, JapanGoogle Scholar
  30. Winner H et al. (2003) Fahrversuche mit Probanden zur Funktionsbewertung von aktuellen und zukünftigen Fahrerassistenzsystemen. In: Landau K, Winner H (eds) Fahrversuche mit Probanden – Nutzwert und Risiko, Darmstädter Kolloquium Mensch & Fahrzeug, 3–4April 2003, TU Darmstadt, VDI Fortschritt-Berichte Reihe 12, Nr. 557, VDI-Verlag, DüsseldorfGoogle Scholar
  31. Witte S (1996) Simulationsuntersuchungen zum Einfluss von Fahrerverhalten und technischen Abstandsregelsystemen auf den Kolonnenverkehr. Dissertation Universität Karlsruhe, Karlsruhe, p 23Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag London Ltd. 2012

Authors and Affiliations

  1. 1.Technische Universität DarmstadtFachgebiet FahrzeugtechnikDarmstadtGermany

Personalised recommendations