車道偏離預(yù)警系統(tǒng)在無(wú)人駕駛中的技術(shù)支持
無(wú)人駕駛技術(shù)雖然還有待完善的地方,但不得不承認(rèn)其技術(shù)還是越來(lái)越趨向成熟。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)就是為了減少無(wú)人駕駛汽車在行駛時(shí)偏離車道造成不必要的傷亡而設(shè)計(jì)的。交通部有一項(xiàng)關(guān)于汽車交通事故的調(diào)查,約有50%的汽車交通事故是因?yàn)槠嚻x正常的行駛車道引起的。另一數(shù)據(jù)顯示,約有23%的汽車駕駛員一個(gè)月內(nèi)至少在方向盤上睡著一次;66%的卡車駕駛員自己在駕駛過(guò)程中打過(guò)瞌睡。
在看到這批數(shù)據(jù)的時(shí)候,小編也合不攏驚掉的下巴,如此看來(lái),防止車道偏離還是有很重大的意義,所以,縱覽全球,國(guó)內(nèi)外的專家也在車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的問題上鉚足了勁,誓要有一番大的作為。先來(lái)看看最開始研究無(wú)人駕駛技術(shù)的國(guó)外機(jī)構(gòu)是如何解決車道偏離的問題的。
國(guó)外車道偏離預(yù)警系統(tǒng)
AURORA系統(tǒng)
美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人學(xué)院于1997年開發(fā)成功的AURORA系統(tǒng),由帶廣角鏡頭的彩色攝像機(jī)、數(shù)字轉(zhuǎn)換器和一個(gè)便攜SunSparc工作站等組成。該系統(tǒng)通過(guò)安裝在車輛一側(cè)的視野大約為1.5m-1.6m區(qū)域的俯視彩色攝像機(jī)檢測(cè)車輛旁邊的車道標(biāo)識(shí),通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換器采集攝像機(jī)的視頻輸出并在一個(gè)便攜SunSparc工作站上進(jìn)行處理,處理速度為60Hz。
AutoVue系統(tǒng)
前DaimlerChrysler公司和美國(guó)的Iteris公司聯(lián)合開發(fā)的AutoVue系統(tǒng),主要由一個(gè)安裝在汽車內(nèi)風(fēng)窗玻璃后部的攝像機(jī)、兩個(gè)立體音箱、一個(gè)小顯示設(shè)備和控制單元等組成。該系統(tǒng)工作原理是通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本車在當(dāng)前車道中的位置,計(jì)算本車到車道標(biāo)識(shí)線距離,然后與設(shè)定的報(bào)警距離相比較,判斷是否進(jìn)行預(yù)警。當(dāng)檢測(cè)到將要發(fā)生車道偏離時(shí),它將發(fā)出一種類似于車輛在隆聲帶上行駛時(shí)發(fā)出的隆隆作響的聲音來(lái)提醒駕駛員修正車輛位置。目前,AutoVue系統(tǒng)已經(jīng)在歐洲的多種貨車上作為一個(gè)選件進(jìn)行了裝備。
Mobileye_AWS系統(tǒng)
總部設(shè)在荷蘭的Mobileye公司研制的Mobileye_AWS系統(tǒng),利用安裝在前風(fēng)窗玻璃上的單個(gè)攝像機(jī)監(jiān)測(cè)車道標(biāo)識(shí)線,測(cè)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(guò)檢測(cè)道路邊界,計(jì)算車輛相對(duì)于車道的位置和車輛的側(cè)向運(yùn)動(dòng),預(yù)測(cè)車輛將橫越車道標(biāo)識(shí)的時(shí)間,當(dāng)該時(shí)間低于設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)觸發(fā)視覺警告和聲音警告,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。該系統(tǒng)在有意識(shí)的車道偏離、制動(dòng)和沒有道路標(biāo)識(shí)等情況下能對(duì)警告的產(chǎn)生進(jìn)行了抑制。
DSS系統(tǒng)(Driver Support System)
日本三菱汽車公司1998年提出,1999年秋季應(yīng)用于模型車上的DSS系統(tǒng)(Driver Support System),由一個(gè)安裝在汽車后視鏡內(nèi)的小型CCD攝像機(jī)、一些檢測(cè)車輛狀態(tài)和駕駛員操作行為的傳感器以及視覺和聽覺警告裝置組成。該系統(tǒng)利用CCD攝像機(jī)獲得的車輛前方的車道標(biāo)識(shí)線、其他傳感器獲得的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)和駕駛員的操作行為等信息,判斷車輛是否已經(jīng)開始偏離其車道。如有必要,系統(tǒng)將利用視覺警告信息、聽覺警告信息以及振動(dòng)方向盤來(lái)提醒駕駛員小心駕駛車輛。
車道偏離預(yù)警系統(tǒng)在國(guó)外已經(jīng)不單單停留在研發(fā)階段,各大廠商也將該系統(tǒng)投入了生產(chǎn),主要應(yīng)用在自動(dòng)駕駛和無(wú)人駕駛技術(shù)上。相比于國(guó)外較早的對(duì)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)研究,國(guó)內(nèi)起步相對(duì)較晚,基本是由各大高校的課題組和實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的,由于國(guó)內(nèi)路況復(fù)雜、人流量和車流量大等問題,自主的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)報(bào)警后的矯正功能還處于研發(fā)與測(cè)試階段。
國(guó)內(nèi)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)
JLUVA-1系統(tǒng)
該系統(tǒng)由吉林大學(xué)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(jī)、顯示設(shè)備、黑白CCD攝像機(jī)、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(jī)采集汽車前方的道路圖像,通過(guò)圖像處理獲得汽車在當(dāng)前車道中位置參數(shù),當(dāng)檢測(cè)到汽車距離自身車道白線過(guò)近有可能偏入鄰近車道而且司機(jī)并沒有打轉(zhuǎn)向燈時(shí),該系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警告信息提醒司機(jī)注意糾正這種無(wú)意識(shí)的車道偏離,從而盡可能地減少車道偏離事故的發(fā)生。
基于DSP技術(shù)的嵌入式車道偏離報(bào)警系統(tǒng)
該系統(tǒng)由東南大學(xué)開發(fā),是基于單目視覺的前視系統(tǒng),由模/數(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換電路模塊等模塊組成。該系統(tǒng)通過(guò)車載攝像頭采集被跟蹤車道線的模擬視頻信號(hào),經(jīng)解碼生成數(shù)字信號(hào)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(duì)數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行車道特征值的提取,***將處理后的視頻信號(hào)送編碼及數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路輸出顯示。
目前,各廠商所配備的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)均基于視覺(攝像頭)方式采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上研發(fā),但它們?cè)谟暄┨鞖饣蚰芤姸炔桓叩穆访鏁r(shí),采集車道標(biāo)識(shí)線的準(zhǔn)確度會(huì)下降。為了解決這個(gè)難題,聰明的技術(shù)工程師開發(fā)了紅外線傳感器的采集方式,其一般安置在前保險(xiǎn)杠兩側(cè),并通過(guò)紅外線收集信號(hào)來(lái)分析路面狀況,即使在惡劣環(huán)境的路面,也能識(shí)別車道標(biāo)識(shí)線,便于在任何環(huán)境的路況下及時(shí)提醒駕駛員汽車道路偏離狀態(tài)。