車道偏離預警系統(tǒng)

1、一、系統(tǒng)簡介根據(jù)（美國）國家公路交通安全管理局的定義，車輛偏離預警系統(tǒng)（LDWSLaneDepartingWarningSystem）是一種通過報警的方式輔助駕駛員避免或減少汽車因車道偏離而發(fā)生交通事故的系統(tǒng)。絕大部分的車道偏離警告系統(tǒng)都將車輛在車道內(nèi)的橫向位置作為計算警告發(fā)生與否的一個基礎。這些檢測車輛橫向位置的系統(tǒng)基本上可以分為兩類：基于道路基礎構造的系統(tǒng)以及基于車輛的系統(tǒng)【1】。（1）基于道路基礎構造的車道偏離警告系統(tǒng)造來檢測車輛

2、橫向位置，需要對現(xiàn)有道路進行改造。最典型的道路改造方式就是使用埋在道路下的鐵磁體標記（通常為磁鐵或電線）。車輛傳感器檢測這些鐵磁信號，利用信號的強度計算車輛在車道中的橫向位置。這種方法對車輛橫向位置的估計精度能達到幾個厘米，但這種方法最大的缺陷是道路改造耗資巨大。（2）基于車輛的車道偏離警告系統(tǒng)該類系統(tǒng)主要是利用機器視覺或紅外傳感器檢測車道標識的位置，按照傳感器的安裝方式可分為俯視系統(tǒng)和前視系統(tǒng)。1)基于車輛的俯視系統(tǒng)基于車輛的俯視系統(tǒng)

3、其優(yōu)勢就是在結構化道路上效率高并簡單易行，并有可能取得更高的定位精度。其不利的因素是只能在結構化道路上使用（必須存在道路標識，且道路標識能被有效識別）。2)基于車輛的前視系統(tǒng)預測車輛將橫越車道標識的時間，當該時間低于設定的閾值時，系統(tǒng)觸發(fā)視覺警告和聲音警告，以使駕駛員對不同的危險狀態(tài)做出適當?shù)姆磻鴾p少意外事故的發(fā)生[1]。該系統(tǒng)采用的警告閾值能適應不同的駕駛風格，且在有意識的車道偏離、制動和沒有道路標識等情況下能對警告的產(chǎn)生進行了抑制

4、，同時也適當考慮了駕駛員的個人駕駛行為。（4）DSS(DriverSupptSystem)系統(tǒng)日本三菱汽車公司于1998年提出設計和發(fā)展該系統(tǒng)，并于1999年秋季應用于模型車上。該系統(tǒng)由一個安裝在汽車后視鏡內(nèi)的小型攝像機、一些檢測車輛狀態(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)利用由攝像機獲得的車輛前方的車道標識線、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

5、用視覺警告信息、聽覺警告信息以及震動方向盤來提醒駕駛員小心駕駛車輛。該系統(tǒng)的特別之處在于，它能產(chǎn)生一個促使車輛回到自身車道中央的轉(zhuǎn)向力矩，促進駕駛員采取正確的駕駛行為。當然，該力矩不足以干涉駕駛員自己施加的轉(zhuǎn)向力矩，從而保證駕駛員對車輛的完全控制[1]。（5）ALVINN系統(tǒng)和SCARF系統(tǒng)ALVINN系統(tǒng)和SCARF系統(tǒng)由美國卡內(nèi)基梅隆大學機器人學院、NavLab實驗室和視覺與自動化系統(tǒng)研究中心(V)聯(lián)合開發(fā)。ALVINN利用神經(jīng)網(wǎng)絡