車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)

1、一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介根據(jù)（美國(guó)）國(guó)家公路交通安全管理局的定義，車(chē)輛偏離預(yù)警系統(tǒng)（LDWSLaneDepartingWarningSystem）是一種通過(guò)報(bào)警的方式輔助駕駛員避免或減少汽車(chē)因車(chē)道偏離而發(fā)生交通事故的系統(tǒng)。絕大部分的車(chē)道偏離警告系統(tǒng)都將車(chē)輛在車(chē)道內(nèi)的橫向位置作為計(jì)算警告發(fā)生與否的一個(gè)基礎(chǔ)。這些檢測(cè)車(chē)輛橫向位置的系統(tǒng)基本上可以分為兩類(lèi)：基于道路基礎(chǔ)構(gòu)造的系統(tǒng)以及基于車(chē)輛的系統(tǒng)【1】。（1）基于道路基礎(chǔ)構(gòu)造的車(chē)道偏離警告系統(tǒng)造來(lái)檢測(cè)車(chē)輛

2、橫向位置，需要對(duì)現(xiàn)有道路進(jìn)行改造。最典型的道路改造方式就是使用埋在道路下的鐵磁體標(biāo)記（通常為磁鐵或電線）。車(chē)輛傳感器檢測(cè)這些鐵磁信號(hào)，利用信號(hào)的強(qiáng)度計(jì)算車(chē)輛在車(chē)道中的橫向位置。這種方法對(duì)車(chē)輛橫向位置的估計(jì)精度能達(dá)到幾個(gè)厘米，但這種方法最大的缺陷是道路改造耗資巨大。（2）基于車(chē)輛的車(chē)道偏離警告系統(tǒng)該類(lèi)系統(tǒng)主要是利用機(jī)器視覺(jué)或紅外傳感器檢測(cè)車(chē)道標(biāo)識(shí)的位置，按照傳感器的安裝方式可分為俯視系統(tǒng)和前視系統(tǒng)。1)基于車(chē)輛的俯視系統(tǒng)基于車(chē)輛的俯視系統(tǒng)

3、其優(yōu)勢(shì)就是在結(jié)構(gòu)化道路上效率高并簡(jiǎn)單易行，并有可能取得更高的定位精度。其不利的因素是只能在結(jié)構(gòu)化道路上使用（必須存在道路標(biāo)識(shí)，且道路標(biāo)識(shí)能被有效識(shí)別）。2)基于車(chē)輛的前視系統(tǒng)預(yù)測(cè)車(chē)輛將橫越車(chē)道標(biāo)識(shí)的時(shí)間，當(dāng)該時(shí)間低于設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)觸發(fā)視覺(jué)警告和聲音警告，以使駕駛員對(duì)不同的危險(xiǎn)狀態(tài)做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)而減少意外事故的發(fā)生[1]。該系統(tǒng)采用的警告閾值能適應(yīng)不同的駕駛風(fēng)格，且在有意識(shí)的車(chē)道偏離、制動(dòng)和沒(méi)有道路標(biāo)識(shí)等情況下能對(duì)警告的產(chǎn)生進(jìn)行了抑制

4、，同時(shí)也適當(dāng)考慮了駕駛員的個(gè)人駕駛行為。（4）DSS(DriverSupptSystem)系統(tǒng)日本三菱汽車(chē)公司于1998年提出設(shè)計(jì)和發(fā)展該系統(tǒng)，并于1999年秋季應(yīng)用于模型車(chē)上。該系統(tǒng)由一個(gè)安裝在汽車(chē)后視鏡內(nèi)的小型攝像機(jī)、一些檢測(cè)車(chē)輛狀態(tài)和駕駛員操作行為的傳感器以及視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)警告裝置組成。該系統(tǒng)利用由攝像機(jī)獲得的車(chē)輛前方的車(chē)道標(biāo)識(shí)線、其他傳感器獲得的車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)和駕駛員的操作行為等信息，判斷車(chē)輛是否已經(jīng)開(kāi)始偏離其車(chē)道。如有必要，系統(tǒng)將利

5、用視覺(jué)警告信息、聽(tīng)覺(jué)警告信息以及震動(dòng)方向盤(pán)來(lái)提醒駕駛員小心駕駛車(chē)輛。該系統(tǒng)的特別之處在于，它能產(chǎn)生一個(gè)促使車(chē)輛回到自身車(chē)道中央的轉(zhuǎn)向力矩，促進(jìn)駕駛員采取正確的駕駛行為。當(dāng)然，該力矩不足以干涉駕駛員自己施加的轉(zhuǎn)向力矩，從而保證駕駛員對(duì)車(chē)輛的完全控制[1]。（5）ALVINN系統(tǒng)和SCARF系統(tǒng)ALVINN系統(tǒng)和SCARF系統(tǒng)由美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人學(xué)院、NavLab實(shí)驗(yàn)室和視覺(jué)與自動(dòng)化系統(tǒng)研究中心(V)聯(lián)合開(kāi)發(fā)。ALVINN利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)