試論汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)新技術(shù)

張 超，龍澤鏈

(廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院昆侖校區(qū)，南寧 530025)

0 引言

隨著汽車制造業(yè)科技水平的提升，國內(nèi)市場對汽車產(chǎn)品的需求量顯著提升，汽車數(shù)量的不斷增長，使交通環(huán)境也更加復(fù)雜。為了提升汽車的安全系數(shù)，目前汽車制造中也為汽車加裝了相應(yīng)的智能駕駛輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)的應(yīng)用，可以顯著提升汽車夜間行駛的安全性，能夠幫助駕駛者發(fā)現(xiàn)不易察覺的障礙物、避免出現(xiàn)行駛路線偏移和交通事故[1]。

1 汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)的概述

汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)可以為汽車駕駛員駕駛操作提供相應(yīng)的幫助，通過相應(yīng)的傳感器等設(shè)備，為駕駛員提供更多的路況信息，進而讓駕駛員更加正確、安全的進行駕駛操作[2]。另外，汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)也能根據(jù)車輛行駛信息參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)危險因素，并對駕駛員的錯誤操作給予技術(shù)干預(yù)。當然，汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)與自動駕駛系統(tǒng)是有所區(qū)別的，前者不能完全替代駕駛員控制車輛，也不能免除駕駛員對安全行駛應(yīng)付的責任。我們可以將汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)理解為一種駕駛操作的輔助工具，系統(tǒng)對駕駛員提供的技術(shù)干預(yù)，有時也會受到環(huán)境因素的影響，讓輔助功能受到一定限制。因此，駕駛?cè)藛T必須正確認識該系統(tǒng)的概念，不能完全依靠汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)駕駛車輛[3]。

2 汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)

2.1 車道偏離預(yù)警系統(tǒng)

在對交通事故的相關(guān)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，重大交通事故之中有超過30%的事故與汽車行駛路線偏移有關(guān)，另外，汽車行駛路線的偏移，也是造成車輛側(cè)翻的主要原因。在車輛行駛過程中，駕駛員因為疲勞、失神，都會發(fā)生汽車行駛路線的偏移，進而引發(fā)交通事故。在交通環(huán)境中，有許多貨運車輛長期行駛在公路上，許多貨運司機都存在疲勞駕駛的問題，疲勞駕駛會讓駕駛員的注意力明顯下降，一旦貨運卡車出現(xiàn)車道偏離，就能危及自身及周邊行駛車輛的安全，造成重大交通事故。

車道偏離預(yù)警就是為了避免車輛行駛過程中出現(xiàn)車道偏離而設(shè)計開發(fā)的，該系統(tǒng)的主要工作原理如下：在車輛的后視鏡內(nèi)部布置小型的CCD攝像機，在汽車中也安裝有轉(zhuǎn)向信號傳感器、視覺聽覺報警裝置等，通過這些設(shè)備與車道偏離預(yù)警連接。當CCD攝像機、監(jiān)測車輛行駛狀態(tài)的傳感器獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)后，會將數(shù)據(jù)信息傳送至車道偏離預(yù)警系統(tǒng)之中，由車道偏離預(yù)警完成對車輛是否偏離車道的判斷。其中,CCD會獲取車輛前方的車道標識線，以車道標識線作為參照標志，結(jié)合轉(zhuǎn)向信號等車輛狀態(tài)、駕駛操作信息，對車輛行駛的筆直性做出判斷。一旦車道偏離預(yù)警檢測到汽車與車道標識線出現(xiàn)異常的距離參數(shù)，同時，駕駛員沒有給予打開轉(zhuǎn)向燈的操作，系統(tǒng)就會通過警示燈和警示鈴聲提醒駕駛員糾正錯誤操作，確保汽車回歸正確行駛路線。同時，可以在方向盤內(nèi)部加裝相應(yīng)的振動裝置，通過振動方向盤的方式，提醒駕駛員，也能起到較好的警示效果。目前，車道偏離預(yù)警在技術(shù)方面已經(jīng)比較成熟，從獲取車輛數(shù)據(jù)信息、駕駛員操作狀態(tài)，到控制系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的警報信號，整個過程只需0.5 s，這樣可以讓駕駛員第一時間收到提示，同時為駕駛員提供更多的更正錯誤操作時間。

2.2 自動防撞系統(tǒng)

除了車道偏離預(yù)警系統(tǒng)以外，在汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)中，還包括車輛自動防撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種避免車輛碰撞大型物體的智能裝置。當車輛前方出現(xiàn)大型障礙物、行人、其他車輛時，系統(tǒng)就會立刻發(fā)出警報，并且立刻給予制動干預(yù)，這樣就有效防止了交通事故的發(fā)生。汽車自動防撞系統(tǒng)主要是通過車輛測距雷達與制動系統(tǒng)配合完成的，也可以與車輛立體攝像機進行影像信息的補充，進而更好的分辨車輛、行人、障礙物，再根據(jù)實際情況結(jié)合車輛行駛速度等參數(shù)，計算碰撞對車輛造成的破壞程度，最后給予相應(yīng)的輔助干預(yù)。目前，在汽車自動防撞系統(tǒng)中還加入了對路邊限速指示牌的自動辨識能力，再根據(jù)探測到的限速信息，通過電子語言提醒駕駛?cè)藛T控制車速，這樣可以更好的提升汽車行駛的安全性。汽車自動防撞系統(tǒng)中的信息采集部分包括車距檢測雷達、激光測距、聲納檢測等設(shè)備，通過各種測距技術(shù)實現(xiàn)對車速、前方車速、車距等信息的獲取；信息處理部分由數(shù)據(jù)處理提供完成，通過系統(tǒng)的主控芯片，對采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行快速處理分析，計算兩車安全距離，根據(jù)當前車距對車速加以干預(yù)調(diào)整，保持安全行駛距離避免追尾事故的發(fā)生。另外，在系統(tǒng)中還包括相應(yīng)的報警裝置，當行駛方向存在距離過近的障礙物，會通過聲音提示駕駛?cè)藛T，如果駕駛員沒有執(zhí)行相應(yīng)的制動、減速操作，防撞系統(tǒng)就會執(zhí)行自動減速、制動，同時也會開啟雙閃燈、后剎車燈，提醒后方車輛注意，如圖1所示。

圖1 智能防碰撞系統(tǒng)

2.3 夜視輔助系統(tǒng)

在汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)之中，還包括夜視輔助系統(tǒng)。車輛在夜間行駛過程中，駕駛員視野會受到極大的影響，昏暗的光照會影響駕駛?cè)藛T對路況的觀察，此時就需要夜視輔助系統(tǒng)對駕駛?cè)藛T的輔助。通過夜視輔助系統(tǒng)，可以讓駕駛?cè)藛T更早的發(fā)現(xiàn)路面上存在的行人、生物或障礙物，這樣可以提高車輛夜間行駛的安全性。夜視輔助系統(tǒng)主要是通過車輛前端的紅外線前照設(shè)備來實現(xiàn)的，紅外線的傳播距離更遠，可以傳遞到200 m左右的位置，同時也不會影響人類的視野。利用紅外線成像技術(shù)獲取的車輛前方影像會直接發(fā)送至駕駛室內(nèi)的顯示屏之上，有生命的物體會以明顯的灰白影像呈現(xiàn)在屏幕之上，這樣駕駛?cè)藛T就可以提前減速讓行。為了更好的為駕駛?cè)藛T提供夜間視野，目前，對夜視輔助系統(tǒng)的研究方向是將車輛前方的潛在風(fēng)險顯示在風(fēng)擋玻璃之上。另外，也可以通過夜視輔助系統(tǒng)實現(xiàn)對風(fēng)擋玻璃的防眩光處理，夜間行駛過程中，一些車輛會打開遠光燈，會車時對面車輛的遠光燈會給駕駛員的眼睛造成影響，干擾駕駛?cè)藛T觀看前方路況，提高夜視輔助系統(tǒng)的技術(shù)水平，在風(fēng)擋玻璃上加入防眩光技術(shù)，也能提升夜間行車的安全性。

3 結(jié)語

綜上所述，智能駕駛輔助系統(tǒng)是基于汽車電子技術(shù)基礎(chǔ)之上研發(fā)出來的電子控制系統(tǒng)，通過防碰撞系統(tǒng)、夜視系統(tǒng)的輔助，可以有效避免車輛發(fā)生碰撞與車道偏移，同時也能及時發(fā)現(xiàn)駕駛員疲勞駕駛狀態(tài)或注意力不集中的問題，并第一時間給予警報提醒。