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(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)汽車產(chǎn)品的需求量顯著提升，汽車數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，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(jué)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(guò)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(jìn)而讓駕駛員更加正確、安全的進(jìn)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(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)因素，并對(duì)駕駛員的錯(cuò)誤操作給予技術(shù)干預(yù)。當(dāng)然，汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)與自動(dòng)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(duì)安全行駛應(yīng)付的責(zé)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(duì)駕駛員提供的技術(shù)干預(yù)，有時(shí)也會(huì)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(rèn)識(shí)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(duì)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(guò)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(guò)程中，駕駛員因?yàn)槠凇⑹?，都?huì)發(fā)生汽車行駛路線的偏移，進(jìn)而引發(fā)交通事故。在交通環(huán)境中，有許多貨運(yùn)車輛長(zhǎng)期行駛在公路上，許多貨運(yùn)司機(jī)都存在疲勞駕駛的問(wèn)題，疲勞駕駛會(huì)讓駕駛員的注意力明顯下降，一旦貨運(yùn)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(guò)程中出現(xiàn)車道偏離而設(shè)計(jì)開(kāi)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(jī)，在汽車中也安裝有轉(zhuǎn)向信號(hào)傳感器、視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)報(bào)警裝置等，通過(guò)這些設(shè)備與車道偏離預(yù)警連接。當(dāng)CCD攝像機(jī)、監(jiān)測(cè)車輛行駛狀態(tài)的傳感器獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)后，會(huì)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(duì)車輛是否偏離車道的判斷。其中,CCD會(huì)獲取車輛前方的車道標(biāo)識(shí)線，以車道標(biāo)識(shí)線作為參照標(biāo)志，結(jié)合轉(zhuǎn)向信號(hào)等車輛狀態(tài)、駕駛操作信息，對(duì)車輛行駛的筆直性做出判斷。一旦車道偏離預(yù)警檢測(cè)到汽車與車道標(biāo)識(shí)線出現(xiàn)異常的距離參數(shù)，同時(shí)，駕駛員沒(méi)有給予打開(kāi)轉(zhuǎn)向燈的操作，系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)警示燈和警示鈴聲提醒駕駛員糾正錯(cuò)誤操作，確保汽車回歸正確行駛路線。同時(shí)，可以在方向盤內(nèi)部加裝相應(yīng)的振動(dòng)裝置，通過(guò)振動(dòng)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(bào)信號(hào)，整個(gè)過(guò)程只需0.5 s，這樣可以讓駕駛員第一時(shí)間收到提示，同時(shí)為駕駛員提供更多的更正錯(cuò)誤操作時(shí)間。

2.2 自動(dòng)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(dòng)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(dāng)車輛前方出現(xiàn)大型障礙物、行人、其他車輛時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立刻發(fā)出警報(bào)，并且立刻給予制動(dòng)干預(yù)，這樣就有效防止了交通事故的發(fā)生。汽車自動(dòng)防撞系統(tǒng)主要是通過(guò)車輛測(cè)距雷達(dá)與制動(dòng)系統(tǒng)配合完成的，也可以與車輛立體攝像機(jī)進(jìn)行影像信息的補(bǔ)充，進(jìn)而更好的分辨車輛、行人、障礙物，再根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合車輛行駛速度等參數(shù)，計(jì)算碰撞對(duì)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(dòng)防撞系統(tǒng)中還加入了對(duì)路邊限速指示牌的自動(dòng)辨識(shí)能力，再根據(jù)探測(cè)到的限速信息，通過(guò)電子語(yǔ)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(dòng)防撞系統(tǒng)中的信息采集部分包括車距檢測(cè)雷達(dá)、激光測(cè)距、聲納檢測(cè)等設(shè)備，通過(guò)各種測(cè)距技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)車速、前方車速、車距等信息的獲??；信息處理部分由數(shù)據(jù)處理提供完成，通過(guò)系統(tǒng)的主控芯片，對(duì)采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速處理分析，計(jì)算兩車安全距離，根據(jù)當(dāng)前車距對(duì)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(bào)警裝置，當(dāng)行駛方向存在距離過(guò)近的障礙物，會(huì)通過(guò)聲音提示駕駛?cè)藛T，如果駕駛員沒(méi)有執(zhí)行相應(yīng)的制動(dòng)、減速操作，防撞系統(tǒng)就會(huì)執(zhí)行自動(dòng)減速、制動(dòng)，同時(shí)也會(huì)開(kāi)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(guò)程中，駕駛員視野會(huì)受到極大的影響，昏暗的光照會(huì)影響駕駛?cè)藛T對(duì)路況的觀察，此時(shí)就需要夜視輔助系統(tǒng)對(duì)駕駛?cè)藛T的輔助。通過(guò)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(guò)車輛前端的紅外線前照設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，紅外線的傳播距離更遠(yuǎn)，可以傳遞到200 m左右的位置，同時(shí)也不會(huì)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(huì)直接發(fā)送至駕駛室內(nèi)的顯示屏之上，有生命的物體會(huì)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(duì)夜視輔助系統(tǒng)的研究方向是將車輛前方的潛在風(fēng)險(xiǎn)顯示在風(fēng)擋玻璃之上。另外，也可以通過(guò)夜視輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)擋玻璃的防眩光處理，夜間行駛過(guò)程中，一些車輛會(huì)打開(kāi)遠(yuǎn)光燈，會(huì)車時(shí)對(duì)面車輛的遠(yuǎn)光燈會(huì)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(yǔ)

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(lái)的電子控制系統(tǒng)，通過(guò)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(shí)也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)駕駛員疲勞駕駛狀態(tài)或注意力不集中的問(wèn)題，并第一時(shí)間給予警報(bào)提醒。