電動客車智能化設計方案

路華　高慶虎

摘 要：電動客車在我國的普及率越來越高，對其進行智能化設計，可提高客車的安全等級。本文通過論述電動客車智能化設計原則和需要達到的功能，從可視系統、車道偏離提示系統、疲勞駕駛提示系統和客車后視鏡系統幾個方面對智能化設計方案進行了論述，現總結如下。

關鍵詞：電動客車 智能化 設計方案

Intelligent Design Scheme of Electric Bus

Lu Hua，Gao Qinghu

Abstract：The popularity of electric buses in our country is increasing， and the intelligent design of them can improve the safety level of buses. This article discusses the intelligent design principles and functions of electric buses， including the visual system， lane departure prompt system， fatigue driving prompt system， and passenger car rearview mirror system. The intelligent design scheme is summarized.

Key words：electric bus， intelligence， design scheme

智能化技術在各行各業中的應用途徑逐漸增多，智能化作為電動客車發展的一個大趨勢，很多廠家對此也是趨之若鶩。我國的電動客車智能化設計仍處于起步階段，在功能上還缺少創意，通過智能化的手段，提升乘客的乘坐體驗感和安全性，這才是電動客車智能化發展的方向。電動客車智能化是指在電動客車上搭載車載傳感器、控制器以及執行器等設備，與現代互聯網通訊技術相結合，最終實現客車與駕駛者、道路的信息共享，在遇到復雜環境時，車輛能夠自動實施智能決策和協同控制功能，保證車輛行駛的安全和穩定。

1 電動客車智能化設計需要達到的功能

智能化整車設計是客車研發的重點，特別是在電動客車方向，在智能化設計中，設計人員要根據客車性能和駕乘情況，對客車的智能化應用進行測試，使得客車具備一些基本的智能化要求，具體的設計原則為：一是，駕駛者與客車在異地時，能夠隨時知道客車的位置，車輛位置不在未知區域時，利用一鍵檢測，能夠立即知道車輛的安全狀態，實現對車輛的跟蹤監控。二是，要具有智能控制功能，能夠實現對車況的自動監測和智能斷電，隨時了解車輛的性能狀態，做到安全行駛。三是，具備疲勞駕駛預警功能，采用人臉監測技術，當駕駛員具有疲勞動作時，車輛迅速發出提醒信號。

2 電動客車智能化設計方案

2.1 可視系統設計

主要采用超聲波雷達探測技術和高清攝像頭采集技術，超聲雷達探測技術檢測車輛與周圍障礙物的距離和角度，高清攝像頭將檢測到的數據和圖像進行融合，最后顯示在中控屏中。可視系統的組成為：10個超聲波雷達控制器、4個廣角高清攝像頭、1塊顯示屏。系統在工作時將車輛周邊障礙物與虛擬車身進行視頻和圖片的集中顯示，可以對車輛進行360°的展示，動態呈現左右前后以及俯視圖像，保證客車安全行駛。該系統遵循的工作原理為：雷達和攝像頭采集到的數據通過控制器進行分析，外部接口與客車進行總線通信，全景顯示車輛行駛狀態，系統還具有視頻存儲功能，車輛出現違章或者碰撞時，可以將圖像導出，鎖定車輛該時的狀態。

2.2 車道偏離提示系統設計

車道偏離是高速行駛客車發生事故的重要因素，設計車道偏離提示系統對保證車輛安全非常重要。本系統由智能攝像頭和顯示器組成，攝像頭采集車道信息，在中央處理器中將車道線進行檢測，同時利用預警算法對車輛的偏離情況進行計算，從而辨識出車輛偏離的具體角度，駕駛者通過影像和報警信號，可以及時修正車輛方向，避免交通事故的出現。系統工作原理為：外部CAN總線與整車進行信息通訊，客車運行中的各種信息，比如車速、手剎、左轉和右轉信號等通過處理器發送給車道偏離提示系統，CAN通過傳感器將預警信息傳給顯示器，工作流程如下圖1所示。

2.3 疲勞駕駛提示系統設計

疲勞駕駛是客車司機經常遇到的情況，在降低疲勞駕駛事故出現率上，疲勞駕駛提示系統發揮了重要的作用。該系統主要是利用人臉監測技術，通過在人臉的關鍵位置進行擬合操作，可以識別疲勞動作和各種危險駕駛狀態，系統將這些危險狀態利用報警的形式提醒司機休息，從而減少事故出現。該系統的攝像頭安裝在駕駛員正前方位置，可以對司機的臉部、頭部、上身進行實施的監控，通過圖像識別系統，準確判斷出動作的危險性。同時也可以利用無線通訊技術，將司機的駕乘狀態傳回云管理平臺，讓客車中心對車輛進行實時的監控，通過聯系交通警察等方式，對駕駛員采取一定的強制休息措施，該系統的設計如下圖2所示。客車在行駛過程中，該系統可以將司機的狀態以2min為一個時間段進行高清存儲，還可以利用GPS和4G信號實現報警圖片、報警視頻及其他信息的實時傳輸，同時與監控系統平臺實現交互，有利于對客車的全方位管理。該系統也可以通過CAN總線與客車進行數據交換和通信，通信協議的發送主要利用2個ID實現：①一個ID的發送方為疲勞駕駛提示系統，接收方為客車的控制器。司機在駕車過程中出現抽煙、打哈欠、持續低頭等行為時，疲勞駕駛提示系統會將狀態傳送給客車控制器，控制器判斷駕駛員行為是否危險，給予安全提示。②另一個ID的發送方為客車控制器，接收方則變為疲勞駕駛提示系統，控制器會將客車超速狀態發送給疲勞駕駛提示系統，實施進行報警提示。

2.4 客車后視鏡系統設計

車輛行駛盲區是事故產生另一因素，本客車后視鏡系統可以動態顯示車輛左右及前端的盲區位置，并將影像資料傳輸到車輛控制器內，是一種智能化的整車后視鏡系統。該系統相比光學后視鏡系統具有更廣的檢測范圍和清晰度，在雨天和夜晚都能清晰的幫助司機對盲區觀測，提高行駛安全性。本系統的的組成為：長焦夜視防眩光攝像頭、短焦夜視防眩光攝像頭、顯示主機各2個。系統設計重點為各設備的安裝位置，安裝過程中要對位置和檢測范圍進行校準，解決客車低速靜態和高速動態盲區檢測難的問題。此外，在實際工作中，該系統也可以利用存儲卡對盲區視頻進行存儲，車輛出現問題時可隨時調取盲區影像，讓客車實現智能化檢測。

3 結語

綜上所述，電動客車的智能化已經成為現代車輛發展的必然趨勢，不僅提高了人們的出行舒適性，也增加了客車的駕乘安全性。受到關鍵技術的影響，目前電動客車的智能化設計尚處于初步階段，以可視化系統、疲勞駕駛系統設計為主，其他方面的設計方案還不多。下一步，在電動客車智能化設計中，應該結合電動客車的發展趨勢，及時創新設計理念，提高智能化應用水平。

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