東風(fēng)悅達(dá)起亞智能網(wǎng)聯(lián)汽車凱酷車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

◆文/安徽 程增木

本文，筆者將基于起亞集團(tuán)的凱酷(全新一代K5）車型，從系統(tǒng)定義、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)應(yīng)用等方面介紹智能駕駛中一個(gè)重要功能——車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)。

一、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的定義

車輛在變道行駛時(shí)，由于轉(zhuǎn)彎時(shí)后視鏡存在視野盲區(qū)，駕駛員僅憑后視鏡的信息是無法完全判斷后方車輛的信息，在一些惡劣天氣，例如雨雪、大霧、冰雹等天氣狀況時(shí)增大了駕駛員的判斷難度，汽車在變道行駛時(shí)存在碰撞或刮擦的危險(xiǎn)。車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)(Blind-Spot Collision-Avoidance Assist，BCA）通過安裝在左右后視鏡或其他位置的傳感器感知后方道路信息，如果后方有車輛、行人、自行車及其他移動物體靠近時(shí)，盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)就會通過聲光報(bào)警器提醒駕駛員或在緊急情況下進(jìn)行制動。車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

圖1 車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖

二、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的組成

車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)一般由感知單元、電子控制單元和執(zhí)行單元等組成，如圖2所。

圖2 車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的組成示意圖

1.感知單元

感知單元目前使用的傳感器主要是攝像頭、探測雷達(dá)、超聲波傳感器。感知單元的主要作用是檢測汽車后方視野盲區(qū)中是否有行人、自行車以及其他車輛，將感知的信息傳送給電子控制單元，便于后期進(jìn)行信息判斷及處理。

2.電子控制單元

電子控制單元的主要作用是將感知單元的信息進(jìn)行處理及判斷，將信號輸出給執(zhí)行單元。

3.執(zhí)行單元

執(zhí)行單元主要由聲光報(bào)警器組成。執(zhí)行單元的主要作用是執(zhí)行電子控制單元的指令，聲光報(bào)警器主要包括顯示裝置和報(bào)警裝置，如果檢測到后方存在危險(xiǎn)，那么顯示裝置就會在后視鏡上顯示碰撞危險(xiǎn)圖標(biāo)并閃爍提示，報(bào)警裝置會發(fā)出報(bào)警聲來提示駕駛員。

三、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的原理

車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的是通過安裝車輛后視鏡或其他位置的傳感器(主要為攝像頭、毫米波雷達(dá)等）來檢測后方的車輛、自行車等，電子控制單元對感知單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算及判斷，如果檢測到盲區(qū)中有車輛或者自行車，聲光報(bào)警器會發(fā)出警報(bào)，后視鏡上顯示碰撞危險(xiǎn)圖標(biāo)并閃爍提示，部分車型還可以進(jìn)行緊急制動。

四、車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

本文介紹的車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖如圖3所。凱酷的車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)主要由安裝在左右兩個(gè)后視鏡上面的毫米波雷達(dá)完成，該毫米波雷達(dá)使用24GHz的毫米波雷達(dá)，該毫米波雷達(dá)可探測最遠(yuǎn)距離大約為50m，探測的角度約為30°，可識別高度為50cm以上的物體。毫米波雷達(dá)可以感知后方來到的車輛、自行車等移動物體，電子控制單元可以計(jì)算移動物體和當(dāng)前車輛的相對速度，如果相對速度大于系統(tǒng)設(shè)定的閾值，則此時(shí)車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)啟動，車輛外后視鏡指示燈常亮。若此時(shí)駕駛員試圖變更車道到危險(xiǎn)車道，此時(shí)車輛外后視鏡指示燈會閃爍，警報(bào)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音提示駕駛員有碰撞危險(xiǎn)(圖4)。

圖3 凱酷汽車的車輛盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)示意圖

圖4 凱酷盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)功能實(shí)拍圖

如果駕駛員仍然進(jìn)行變道，凱酷會啟動緊急制動系統(tǒng)，及時(shí)對車輛進(jìn)行制動并調(diào)整車輛當(dāng)前的運(yùn)動方向，其功能示意圖如圖5和6所示。

圖5 后方來車單側(cè)制動示意圖

圖6 側(cè)方來車單側(cè)制動示意圖

除此之外，凱酷在兩側(cè)的后視鏡中還搭載了兩個(gè)攝像頭，這兩個(gè)攝像頭是凱酷盲區(qū)顯示系統(tǒng)(Blind-Spot View Monitor，BVM）的感知傳感器。該攝像頭使用全方位側(cè)攝像頭，可顯示后方約100m的圖像，圖像顯示效果較為清晰。其系統(tǒng)攝像頭圖如圖7所示。

圖7 凱酷盲區(qū)顯示系統(tǒng)攝像頭圖

根據(jù)駕駛者開啟轉(zhuǎn)向燈的方向，將該方向后側(cè)方影像顯示在凱酷的12.3英寸儀表盤上，提高整車的駕駛便利性。儀表顯示圖如圖8和圖9所示：

圖8 左側(cè)盲區(qū)儀表顯示圖

圖9 右側(cè)盲區(qū)儀表顯示圖

北美國家汽車的后視鏡一般采用平鏡，視野角為15°，中國汽車的后視鏡采用曲鏡，視野角約為25°。搭載了盲區(qū)顯示系統(tǒng)的凱酷的視場角可達(dá)到50°，大幅改善了原有后視鏡的盲區(qū)部分，可以消除駕駛者對盲區(qū)的不安感，是一項(xiàng)較為實(shí)用的配置。其視野視角圖如圖10所示。

圖10 盲區(qū)顯示系統(tǒng)視野角和視場角示意圖