車道偏離預警系統(tǒng)2課件

車道偏離預警技術簡介

2012年12月19日目錄一、研究背景二、內容簡介三、國內外車道偏離預警系統(tǒng)比較四、偏離預警系統(tǒng)的發(fā)展駕駛員安全隱患

美國聯(lián)邦公路局的估計，美國2002年致命的交通事故中44%跟車道偏離有關，同時車道偏離也被看成車輛側翻事故的主要原因。AssitWare網站的分析結果認為：23%的汽車駕駛員一個月內至少在轉向盤上睡著一次；66%的卡車駕駛員自己在駕駛過程中打瞌睡；28%的卡車駕駛員在一個月內有在轉向盤上睡著的經歷。每四個駕駛員中就有一個駕駛員經歷過車道偏離引起的傷亡事故！一、研究背景AssitWare網站的分析結果認為：23%的汽車駕駛員一個月內至少在轉向盤上睡著一次；66%的卡車駕駛員自己在駕駛過程中打瞌睡；28%的卡車駕駛員在一個月內有在轉向盤上睡著的經歷。每四個駕駛員中就有一個駕駛員經歷過車道偏離引起的傷亡事故！AssitWare網站的分析結果認為：23%的汽車駕駛員一個月內至少在轉向盤上睡著一次；66%的卡車駕駛員自己在駕駛過程中打瞌睡；28%的卡車駕駛員在一個月內有在轉向盤上睡著的經歷。美國公路交通安全管理局的定義是：指一種通過報警的方式輔助駕駛員避免或者減少車道偏離事故的系統(tǒng)。車道偏離預警系統(tǒng)二、內容簡介汽車偏離行駛軌道時有兩種可能：一種是駕駛員有意的變換車道行駛，那么此時發(fā)出的警告則為錯誤信息，有可能會影響到駕駛員的正常行駛；一種是駕駛員處于無意中狀態(tài)比如駕駛員注意力不集中或駕駛疲勞而引起的，此時的預警系統(tǒng)就會發(fā)揮其功能從而避免了事故的發(fā)生。車道偏離預警系統(tǒng)已經商業(yè)化使用的產品都是基于視覺的系統(tǒng)，根據(jù)攝像頭安裝位置不同，可以將系統(tǒng)分為：側視系統(tǒng)（攝像頭安裝在車輛側面，斜指向車道）前視系統(tǒng)（攝像頭安裝在車輛前部，斜指向前方的車道）

一個車道偏離預警系統(tǒng)不會試圖控制車輛以防止可能發(fā)生的碰撞事故。美國國家公路交通安全管理局開展的“采用智能車輛道路系統(tǒng)對策的道路偏離避撞警告項目”研究將車輛偏離預警系統(tǒng)分為“縱向”和“橫向”車道偏離警告兩個主要功能?？v向車道偏離警告系統(tǒng)主要用于預防那種由于車速太快或方向失控引起的車道偏離碰撞。橫向車道偏離警告系統(tǒng)主要用于預防由于駕駛員注意力不集中以及駕駛員放棄轉向操作而引起的車道偏離碰撞SDRAM：主存儲芯片。FPGA：輔助邏輯控制和前端處理模塊，主要完成圖像的前期采集和一些類似直方圖統(tǒng)計、卷積等底層的高密度圖像處理工作。DSP：高速計算芯片。國外有代表性的車道偏離預警系統(tǒng)：AURORA系統(tǒng)（美國）AutoVue系統(tǒng)（美國）Mobileye_AWS系統(tǒng)（荷蘭）DSS系統(tǒng)（日本）國內有代表性的車道偏離預警系統(tǒng)：JLUVA-1系統(tǒng)（吉林大學）基于DSP技術的嵌入式車道偏離報警系統(tǒng)（東南大學）三、國內外車道偏離預警系統(tǒng)比較1.AURORA系統(tǒng)該系統(tǒng)由美國卡內基梅隆大學機器人學院子1997年開發(fā)成功。該系統(tǒng)由帶廣角鏡頭的彩色攝像機、數(shù)字轉換器和一個便攜SunSparc工作站等組成。該系統(tǒng)通過安裝在車輛一側的視野大約為1.5m-1.6m區(qū)域的俯視彩色攝像機檢測車輛旁邊的車道標識，通過數(shù)字轉換器采集攝像機的視頻輸出并在一個便攜SunSparc工作站上進行處理，處理速度為60Hz。2.AutoVue系統(tǒng)該系統(tǒng)由前DaimlerChrysler公司和美國的Iteris公司聯(lián)合開發(fā)。該系統(tǒng)主要由一個安裝在汽車內風窗玻璃后部的攝像機、兩個立體音箱、一個小顯示設備和控制單元等組成。該系統(tǒng)工作原理是通過實時監(jiān)測本車在當前車道中的位置，計算本車到車道標識線距離，然后與設定的報警距離相比較，判斷是否進行預警。當檢測到將要發(fā)生車道偏離時，它將發(fā)出一種類似于車輛在隆聲帶上行駛時發(fā)出的隆隆作響的聲音來提醒駕駛員修正車輛位置。目前，AutoVue系統(tǒng)已經在歐洲的多種貨車上作為一個選件進行了裝備。3.MobileyeAWS系統(tǒng)該系統(tǒng)由總部設在荷蘭的Mobileye公司研制。該系統(tǒng)利用安裝在前風窗玻璃上的單個攝像機監(jiān)測車道標識線，測量和監(jiān)控本車與道路邊界的距離。該系統(tǒng)的車道偏離警告模塊通過檢測道路邊界，計算車輛相對于車道的位置和車輛的側向運動，預測車輛將橫越車道標識的時間，當該時間低于設定值時，系統(tǒng)觸發(fā)視覺警告和聲音警告，以使駕駛員對不同的危險狀態(tài)做出適當?shù)姆磻鴾p少意外事故的發(fā)生。該系統(tǒng)在有意識的車道偏離、制動和沒有道路標識等情況下能對警告的產生進行了抑制。該系統(tǒng)由吉林大學智能車輛課題組開發(fā)。該系統(tǒng)是基于單目視覺的前視系統(tǒng)，主要由車載電源、嵌入式微機、顯示設備、黑白CCD攝像機、數(shù)據(jù)線、音箱以及圖像采集卡等組成。系統(tǒng)利用安裝在汽車后視鏡位置處的CCD攝像機采集汽車前方的道路圖像，通過圖像處理獲得汽車在當前車道中位置參數(shù)，當一旦檢測到汽車距離自身車道白線過近有可能偏入鄰近車道而且司機并沒有打轉向燈時，該系統(tǒng)就會發(fā)出警告信息提醒司機注意糾正這種無意識的車道偏離，從而盡可能地減少車道偏離事故的發(fā)生。

該系統(tǒng)由東南大學開發(fā)，是基于單目視覺的前視系統(tǒng)，由模/數(shù)轉化及解碼電路模塊、緩沖電路模塊、媒體處理器DSP電路模塊、編碼及數(shù)/模轉換電路模塊等模塊組成。該系統(tǒng)通過車載攝像頭采集被跟蹤車道線的模擬視頻信號，經解碼生成數(shù)字信號碼流緩沖后送到高速媒體處理器DSP的視頻接口，然后再由視頻處理模塊對數(shù)字視頻信號進行車道特征值的提取，最后將處理后的視頻信號送編碼及數(shù)/模轉換電路輸出顯示。1.JLUVA-1系統(tǒng)2.基于DSP技術的嵌入式車道偏離報警系統(tǒng)

在以“汽車世界”為主題的2010巴黎國際車展上，大眾汽車憑借其“變道輔助系統(tǒng)”，即車道偏離預警系統(tǒng)（Lanedeparturewarningsystem）榮獲了“歐洲新車安全評鑒協(xié)會高級安全獎”。車道偏離預警系統(tǒng)的生產成本大約為1萬元人民幣，目前主要應用于國外生產的一些重型卡車和長途客車上，在奔馳、寶馬、奧迪、雷克薩斯等高檔轎車上也多為選裝件。在安全配置方面，配備了車輛穩(wěn)定管理系統(tǒng)VSM，集成車身穩(wěn)定系統(tǒng)(ESC)、電子駐車系統(tǒng)(EPB)、智能巡航系統(tǒng)(SCC)以及預警安全帶系統(tǒng)(PSB)等多種配置于一身，此外還配備了車道偏離預警系統(tǒng)以及9安全氣囊2011款雅科仕

在車速超過65km/h時，通過FAS按鍵激活轉向柱的開關啟動系統(tǒng)，帶有在線控制器的攝像模塊評估是否偏移行駛車道，通過組合儀表內的控制燈進行狀態(tài)顯示，如果駕駛員遇到駛出車道情況未及時反應，系統(tǒng)通過修正力矩進行轉向干預。如果最大的轉向力矩都不足以使車輛在正常的行車道行駛，在干預轉向過程中車輛已經駛離行車道并且車速降到60km/h以下車道偏移警示系統(tǒng)便通過方向盤的震動提醒司機，這時司機必須人為干預。一汽-大眾CC

裝配諸如車道偏離預警系統(tǒng)、自動遠光、盲點信息系統(tǒng)，以及后視攝像頭等安全配置。視頻福特新款蒙迪歐車道偏離預警系統(tǒng)的研究主要集中在基于視覺的車道偏離預警系統(tǒng)上。但是，從現(xiàn)有的技術水