1、第六章 車道偏離預(yù)警系統(tǒng)6.1 概述6.2 車道偏離預(yù)警系統(tǒng)組成6.3 車道偏離預(yù)警算法6.4 相關(guān)應(yīng)用6.2 車道偏離預(yù)警系統(tǒng)組成車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的基本構(gòu)成 車道偏離預(yù)警系統(tǒng)一般由三部分組成：信息采集模塊，車道偏離決策模塊和人機(jī)交互模塊。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)基本組成車道偏離預(yù)警系統(tǒng)基本組成1、信息采集模塊 主要包括行車環(huán)境的感知和車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的采集。 信息采集模塊檢測(cè)車輛在車道中的位置、車道線的幾何結(jié)構(gòu)以及對(duì)車輛周圍其它車輛或者行人的活動(dòng)情況的檢測(cè)；交通標(biāo)志和交通信號(hào)也在屬于信息采集模塊的功用范圍。車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)主要是通過(guò)車身傳感器采集獲取。 目前行車環(huán)境的感知主要通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)，主要有雷達(dá)

2、、紅外線、基于機(jī)器視覺(jué)傳感器和基于道路磁體感知傳感器。 基于道路磁體感知傳感器需要在道路預(yù)設(shè)磁體，進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)改造，工程造價(jià)高昂且工期長(zhǎng)。確定車輛的橫向位置，需要基于完善的智能交通系統(tǒng)技術(shù)設(shè)施。 雷達(dá)、紅外線傳感器雖然應(yīng)用簡(jiǎn)單，但是很容易受到環(huán)境影響，掃描速度慢，不利于車道偏離預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用。 利用機(jī)器視覺(jué)是目前車道偏離預(yù)警系統(tǒng)常用信息采集方法，另外還需要用到采集關(guān)于車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的傳感器，如感知車輛方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、剎車等控制器件的傳感器。信息采集流程 車道線檢測(cè)和跟蹤常常受到以下幾方面的影響: 1)光照的變化：室外光照度隨著時(shí)間變化而變化，天氣狀況不同，同一場(chǎng)地的光照也不同。智能車輛

3、運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)采集路面信息過(guò)程中，光照強(qiáng)度對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)正常工作或多或少造成影響。 2)陰影的存在：公路旁的樹(shù)木，基礎(chǔ)設(shè)施，道路上行駛的車輛受到光線照射所產(chǎn)生的陰影會(huì)改變圖像的紋理，在進(jìn)行車道邊緣線擬合過(guò)程中難以消除這些干擾。 3)前方障礙物影響：前方車輛、以及路面凸起凹陷、部分路面施工均會(huì)影響車道標(biāo)線的可見(jiàn)性，會(huì)部分或全部遮擋車道標(biāo)線，造成車道線特征點(diǎn)不連續(xù)。 4)非結(jié)構(gòu)化道路：如鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路車道沒(méi)有完善的標(biāo)識(shí)線和明顯的物理邊界，甚至車道寬度也可能隨時(shí)發(fā)生變化。 5)其它方面：車道標(biāo)識(shí)線模糊不清，車道線涂層由于自然風(fēng)化與路面背景的對(duì)比度差、路面上由于車輛維修滴漏的油污形成的紋理、或者由于攝像機(jī)造成的圖

4、像質(zhì)量過(guò)差等。2、偏離決策算法模塊 偏離預(yù)警決策算法是車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵，與預(yù)警系統(tǒng)性能好壞的緊密相關(guān)。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要體現(xiàn)在系統(tǒng)警告的時(shí)間，應(yīng)該具有預(yù)警性，不能過(guò)早也不能過(guò)遲，過(guò)早報(bào)警使駕駛員感到緊張，也有可能報(bào)警失效；過(guò)遲又會(huì)留給駕駛員反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，起不到預(yù)警作用；并且誤報(bào)率不能過(guò)高，否則會(huì)影響駕駛員對(duì)預(yù)警系統(tǒng)的信任度。 目前對(duì)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警決策算法有很多種。總的說(shuō)來(lái)，基本上都是以車輛跨越車道線的時(shí)間、橫向偏離速度或者橫向偏離距離作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。常見(jiàn)的車道偏離預(yù)警算法： 1）基于車輛當(dāng)前位置的預(yù)警算法(Cars Current Position，CCP)； 2）基于將來(lái)偏差的預(yù)警算法(Future Offset Difference，F(xiàn)OD)； 3）基于道路場(chǎng)景感知(Knowledge based interpretation of road scenes KBIRS)； 4）基于車輛跨越車道時(shí)間的預(yù)警算法(Time to Lane Crossing，TLC)。3、人機(jī)交互模塊 人機(jī)交互界面模塊是中包括顯示部分、按鍵部分及聲音報(bào)警部分。 按鍵部分：駕駛員可以開(kāi)啟并選擇駕駛輔助系統(tǒng)的功能，也是接收輔助駕駛信息的主要途徑。操作按鈕應(yīng)方便使用，易