车道偏离预警系统简介
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变道辅助系统名词解释
变道辅助系统是一种车辆安全辅助系统,旨在帮助驾驶员在变道时提供支持和警示,并降低发生事故的风险。
该系统通过使用各种传感器和摄像头来监测车辆周围的交通情况,并根据这些信息提供实时的建议和警告。
变道辅助系统通常包括以下功能:
1. 盲点监测:监测车辆侧面和后方的盲点区域,如果有其他车辆进入盲点区域,系统会向驾驶员发出警示,以防止发生碰撞。
2. 车道保持辅助:监测车辆是否偏离当前车道,并通过声音或震动等方式提醒驾驶员调整车辆方向,以保持在正确的车道上。
3. 车道偏离预警:当车辆未打转向灯的情况下偏离当前车道时,系统会发出警告,提醒驾驶员注意。
4. 前方交通警示:监测前方车辆的速度和距离,并在有必要时提醒驾驶员减速或保持安全距离,以避免追尾事故。
5. 主动制动辅助:当系统检测到前方车辆突然减速或停止时,会自动触发制动系统,以帮助驾驶员避免碰撞。
变道辅助系统的目标是提高驾驶安全性,减少事故的发生,并提供更舒适和轻松的驾驶体验。
然而,驾驶员仍然需要保持警惕并对路况进行判断,系统只是作为一个辅助工具来帮助驾驶员更好地操作车辆。
ADAS摄像头概述ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)是一类车辆安全技术系统,旨在提高车辆的主动安全性能,减少交通事故的发生。
ADAS系统中的摄像头是其中一种重要的传感器,可以帮助驾驶员感知周围环境,监控车辆状态,及时作出反应,从而提高驾驶安全性。
1.碰撞预警系统:使用摄像头来识别前方车辆、行人、障碍物等,并在发现潜在碰撞危险时发出警告,帮助驾驶员及时采取避免碰撞的措施。
2.车道偏离预警系统:通过摄像头监控车辆在车道内的位置,并在车辆开始偏离车道时发出警告,提醒驾驶员及时纠正方向,避免碰撞或事故。
3.自动紧急制动系统:利用摄像头识别前方障碍物的距离和速度,当发现危险情况时自动启动紧急制动系统,以避免碰撞或减少碰撞伤害。
4.交通标志识别系统:摄像头可以识别道路上的交通标志,包括速限标志、禁止标志、提示标志等,提醒驾驶员遵守交通规则,减少违规行为。
5.疲劳驾驶识别系统:通过监控驾驶员的眼睛和脸部表情,识别驾驶员的疲劳程度,及时发出提醒,避免疲劳驾驶导致的交通事故。
6.主动巡航控制系统:摄像头可以识别前方车辆的速度和距离,帮助驾驶员保持安全跟车距离,自动调整车速,减少交通堵塞和事故的发生。
ADAS摄像头通常采用CMOS或CCD传感器,具有高分辨率、高灵敏度和低噪声等特点。
其工作原理是通过捕捉环境中的光线,将光信号转换为电信号,经过处理后输出给ADAS系统,从而实现对周围环境的感知和监控。
ADAS摄像头的安装位置通常位于车辆前部、后部或两侧,以最大限度地覆盖整个车辆周围的环境。
摄像头的角度和位置需要精确调整,以确保其能够准确捕捉前方车辆、行人、标志和道路等信息,并实时传输给ADAS系统进行分析和处理。
随着车联网和自动驾驶技术的不断发展,ADAS摄像头在汽车行业中的应用也越来越广泛。
未来,ADAS摄像头可能会进一步发展,增加更多的功能和性能,帮助提升车辆的智能化水平,提高驾驶的安全性和舒适性。
汽车智能驾驶辅助系统与功能智能驾驶是当今汽车行业的热门话题,而汽车智能驾驶辅助系统在这一领域发挥着重要的作用。
这些系统通过结合传感器、摄像头、雷达和人工智能算法,为驾驶员提供了一系列的功能和辅助,使驾驶更加安全、舒适和便捷。
本文将介绍一些常见的汽车智能驾驶辅助系统和功能。
1. 车道保持辅助系统(Lane Keeping Assist, LKA)车道保持辅助系统可以通过前置摄像头或雷达来识别车道线,并通过自动转向功能帮助车辆保持在正确的车道内。
当车辆偏离车道时,系统会发出警报或轻微调整方向盘的力度,提醒驾驶员注意并纠正偏离。
2. 自动紧急制动系统(Automatic Emergency Braking, AEB)自动紧急制动系统通过传感器和摄像头检测车辆前方的障碍物,并在检测到碰撞风险时自动启动车辆制动系统。
这种系统减少了驾驶员尤其是在疲劳或驾驶条件恶劣时的操作错误,并在紧急情况下帮助减少事故的发生和事故严重程度。
3. 自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control, ACC)自适应巡航控制系统是现代汽车上常见的一项功能。
它利用雷达或激光测距仪等传感器监测车辆前方的车辆,并根据前方车辆的速度和距离自动调整车辆的巡航速度。
这使得车辆可以自动保持与前方车辆的安全距离,而无需驾驶员频繁的加速和减速。
4. 盲点监测系统(Blind Spot Detection, BSD)盲点监测系统通过传感器或摄像头检测车辆两侧的盲点区域,并在有其他车辆进入盲区时发出警报。
这为驾驶员提供了车辆周围的更全面的视野,减少了侧面碰撞的风险。
5. 高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)高级驾驶辅助系统是一系列智能驾驶技术的综合应用。
它包括车道保持辅助系统、自动紧急制动系统、自适应巡航控制系统以及其他辅助驾驶功能。
这种系统可以提供更高级别的驾驶辅助,例如自动泊车、交通标志识别和行人识别等功能。
车道偏离预警系统技术简介 李南康 (一汽海马汽车有限公司,海口,570216) 摘 要:本文介绍了汽车安全辅助驾驶系统中的车道偏离预警系统以及功能应用,并简述了国内外一些典型车道偏离预警系统研究的发展现状和趋势。 关键词:安全辅助;车道偏离预警系统;系统应用
1 前言 安全辅助驾驶系统技术的研究主要集中在车道偏离预警、前方障碍物探测以及驾驶员状态监测等方面。近20年来,车道偏离预警系统作为安全辅助驾驶研究领域的一个组成部分,已经受到越来越多的关注和重视,很多国家都投入大量的人力、物力和财力进行系统研发。 根据(美国)国家公路交通安全管理局的定义,车辆偏离预警系统(LDWS-Lane Departing Warning System):是一种通过报警的方式辅助驾驶员避免或减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。 据AssitWare网站的分析结果认为:23%的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次;66%的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡;28%的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。四个驾驶员中就有一个驾驶员经历过车道偏离引起的伤亡事故。车道偏离预警系统可以避免30-70%的车道偏离交通
事故的发生。因此,车道偏离预警系统的研究及应用对提高道路交通安全,减少交通事故引发的人员伤亡和经济损失意义重大。 2 车道偏离预警系统概况 车道偏离预警系统是一种汽车驾驶安全辅助系统,该系统旨在帮助驾驶员避免或者减少车道偏离事故。它通过传感器获取前方道路信息,结合车辆自身的行驶状态以及预警时间等相关参数,判断汽车是否有偏离当前所处车道的趋势。如果车辆即将发生偏离,并且在驾驶员没有打转向灯的情况下,则通过视觉、听觉或触觉的方式向驾驶员发出警报。 目前国内外已经开发一系列的车道偏离预警系统技术研究,相关系统介绍 1如下: 2.1 国外车道偏离预警系统研究概况 2.1.1 AURORA系统 AURORA系统是一种基于计算机视觉的横向位置评价系统,该系统由美国卡内基梅隆大学机器人学院子1997年开发成功。该系统由带广角镜头的彩色摄像机、数字转换器和一个便携Sun Sparc工作站等组成。该系统通过安装在车辆一侧的视野大约为1.5m-1.6m区域的俯视彩色摄像机检测车辆旁边的车道标识,通过数字转换器采集摄像机的视频输出并在一个便携Sun Sparc工作站上进行处理,处理速度为60Hz。该系统的处理算法主要由基于视觉的车道标识线识别与跟踪、车辆横向位置估计、车道偏离预警三部分组成 2.1.2 AutoVue系统 该系统由前DaimlerChrysler公司和美国的Iteris公司联合开发。该系统主要由一个安装在汽车内风窗玻璃后部的摄像机、两个立体音箱、一个小显示设备和控制单元等组成。该系统工作原理是通过实时监测本车在当前车道中的位置,计算本车到车道标识线距离,然后与设定的报警距离相比较,判断是否进行预警。当检测到将要发生车道偏离时,它将发出一种类似于车辆在隆声带上行驶时发出的隆隆作响的声音来提醒驾驶员修正车辆位置。目前,AutoVue 系统已经在欧洲的多种货车上作为一个选件进行了装备。 2.1.3 Mobileye_AWS系统 该系统由总部设在荷兰的Mobileye公司研制。该系统利用安装在前风窗玻璃上的单个摄像机监测车道标识线,测量和监控本车与道路边界的距离。该系统的车道偏离警告模块通过检测道路边界,计算车辆相对于车道的位置和车辆的侧向运动,预测车辆将横越车道标识的时间,当该时间低于设定值时,系统触发视觉警告和声音警告,以使驾驶员对不同的危险状态做出适当的反应而减少意外事故的发生。该系统在有意识的车道偏离、制动和没有道路标识等情况下能对警告的产生进行了抑制。 2.1.4 DSS系统(Driver Support System) 该系统由日本三菱汽车公司于1998年提出,并于1999年秋季应用于模型车上。该系统由一个安装在汽车后视镜内的小型CCD摄像机、一些检测车辆
2状态和驾驶员操作行为的传感器以及视觉和听觉警告装置组成。该系统利用由CCD摄像机获得的车辆前方的车道标识线、其他传感器获得的车辆状态数据和驾驶员的操作行为等信息,判断车辆是否已经开始偏离其车道。如有必要,系统将利用视觉警告信息、听觉警告信息以及振动转向盘来提醒驾驶员小心驾驶车辆。 2.2 国内车道偏离预警系统研究概况 2.2.1 JLUVA-1系统 该系统由吉林大学智能车辆课题组开发。该系统是基于单目视觉的前视系统,主要由车载电源、嵌入式微机、显示设备、黑白CCD摄像机、数据线、音箱以及图像采集卡等组成。 系统利用安装在汽车后视镜位置处的CCD摄像机采集汽车前方的道路图像,通过图像处理获得汽车在当前车道中位置参数,当一旦检测到汽车距离自身车道白线过近有可能偏入邻近车道而且司机并没有打转向灯时,该系统就会发出警告信息提醒司机注意纠正这种无意识的车道偏离,从而尽可能地减少车道偏离事故的发生。 2.2.2 基于DSP技术的嵌入式车道偏离报警系统 该系统由东南大学开发,是基于单目视觉的前视系统,由模/数转化及解码电路模块、缓冲电路模块、媒体处理器DSP电路模块、编码及数/模转换电路模块等模块组成。该系统通过车载摄像头采集被跟踪车道线的模拟视频信号,经解码生成数字信号码流缓冲后送到高速媒体处理器DSP的视频接口,然后再由视频处理模块对数字视频信号进行车道特征值的提取,最后将处理后的视频信号送编码及数/模转换电路输出显示。 2.3 应用车道偏离预警系统的车型及警告方式例表:
车型 警告方式 宝马5系/大众CC 方向盘振动提醒 雷克萨斯GS 350 显示屏视觉提醒 英菲尼迪M 声音(蜂鸣声)提醒 标致雪铁龙C5 座椅振动提醒
33 车道偏离预警系统原理功能 一个车道偏离预警系统不会试图控制车辆以防止可能发生的碰撞事故。美国国家公路交通安全管理局开展的“ 采用智能车辆道路系统对策的道路偏离避撞警告项目” 研究将车辆偏离预警系统分为“ 纵向” 和“横向”车道偏离警告两个主要功能。(1)纵向车道偏离警告系统主要用于预防那种由于车速太快或方向失控引起的车道偏离碰撞;(2)横向车道偏离警告系统主要用于预防由于驾驶员注意力不集中以及驾驶员放弃转向操作而引起的车道偏离碰撞。 车道偏离预警系统已经商业化使用的产品都是基于视觉的系统,根据摄像头安装位置不同,可以将系统分为: 侧视系统——摄像头安装在车辆侧面,斜指向车道; 前视系统——摄像头安装在车辆前部,斜指向前方的车道。 3.1.1车道偏离预警系统基本结构
信号显示界面 车辆偏离评价算法 道路和车辆
状态感知
无论是侧视系统还是前视系统,都由道路和车辆状态感知、车道偏离评价算法和信号显示界面三个基本模块组成。系统首先通过状态感知模块感知道路几何特征和车辆的动态参数,然后由车道偏离评价算法对车道偏离的可能性进行评价,必要的时候通过信号显示界面向驾驶员报警。 3.1.2 车道偏离预警系统工作原理 道路 车道结构 振动 状态显示
决策参数 和预警方式 声音信号 车辆状态量
LDWS控制器
座椅或方向盘振动器
声音报警器LCD显示器
图像传感器
驾驶员人机界面
车辆 其它传感器 车道偏离预警系统基本原理
4车道偏离预警系统主要由显示器、摄像头、控制器以及传感器组成,当车道偏离系统开启时,摄像头(一般安置在车身侧面或后视镜位置)会时刻采集行驶车道的标识线,通过图像处理获得汽车在当前车道中的位置参数,当检测到汽车偏离车道时,传感器会及时收集车辆数据和驾驶员的操作状态,之后由控制器发出警报信号,整个过程大约在0.5秒完成,为驾驶者提供更多的反应时间,提醒驾驶者校正行驶方向,而如果驾驶者打开转向灯,正常进行变线行驶,那么车道偏离预警系统不会做出任何提示。 4 实例应用 4.1 车道偏离预警显示系统 偏离车道预警系统通过多功能方向盘上的一个按钮接通和关闭,通过组合仪表或通过平视显示屏显示出来,一般应用比较普遍的是仪表显示系统。 (1)组合仪表显示符号; (2)平视显示屏符号
(a) (b) (c) (a)、(c).偏离车道预警系统已接通;(b).偏离车道预警系统处于准备发出警告状态。 每次按压按钮即可接通或关闭偏离车道预警系统,打开点火开关时,偏离车道预警系统恢复到上次停车前的启用状态(上次功能模式)。 系统只有在接通状态下识别出一条或两条车道边线且车速超过70km/h,系统才会进入准备发出警告的状态,即车速超过70km/h时可执行该系统功能。识别出车道时,偏离车道警告系统也会进入准备发出警告的状态,如果在车速不足70km/h的情况下接通系统,组合仪表内就会显示出一个说明车速超过70km/h才能使用系统的提示符号大约3秒钟。 偏离车道预警系统设计主要用于高速公路、主干道和养护良好的城间公路行驶情况。在欧洲国家,车速超过70km/h时偏离车道预警系统才会进入准备发
5出警告的状态。 4.2 预警限值 根据不同的国家地区有不同的车道偏离预警车速限值,且参见下表: 国家规格 启用限制 停用限值 美国 45mph 42mph 日本 50km/h 45km/k 欧洲 70km/h 65km/h 注:1英里=1mph = 1.61km/h 4.3 偏离车道预警系统摄像机 4.3.1 摄像头安装位置 摄像头安装在风挡玻璃处内后视镜的基座上,具有较宽的后视镜盖罩(以便遮挡摄像机),车顶内衬开口加大且带有导线挡板。当车辆装有FLA时,出于套件要求,系统带有一个特殊的后视镜底座。
索引说明: 1 带有导线挡板的车顶内衬开口 2 晴雨传感器 3 水雾传感器 4 偏离车道预警系统摄像机 5 后视镜盖罩/远光灯辅助系统
索引说明: 1 摄像机 2 散光挡板 3 LVDS接口
4.3.2 摄像机镜头 摄像机镜头有很多层玻璃透镜。这些透镜带有涂层,用于减少、甚至完全 6