东风悦达起亚智能网联汽车凯酷车辆盲区监测系统的设计

正本文,笔者将基于起亚集团的凯酷(全新一代K5)车型,从系统定义、系统构成、系统工作原理、系统应用等方面介绍智能驾驶中一个重要功能——车辆盲区监测系统。一、车辆盲区监测系统的定义车辆在变道行驶时,由于转弯时后视镜存在视野盲区,驾驶员仅凭后视镜的信息是无法完全判断后方车辆的信息,在一些恶劣天气,例如雨雪、大雾、冰雹等天气状况时增大了驾驶员的判断难度,汽车在变道行驶时存在碰撞或刮擦的危险。     

车辆自适应车道偏离识别算法研究

针对车辆在行驶时由于车道线检测方法单一,导致对直道线和弯道线检测效果不一致,从而影响车道偏离识别效果的问题,基于摄像头采集到的图像信息,提出了1种自适应车道偏离识别算法。该算法对车辆在直道行驶时采用偏离判断基准线法,而在弯道行驶时采用基于触线时间阈值法,分别对行驶状态进行车道偏离判断,该算法既保证了计算速度,又保证了结果的准确性。为了验证所提出方法的有效性,采用仿真的方法,使用车道偏离识别算法获取的数据,通过比例-积分-微分(PID)算法对车辆行驶状态进行控制,得到车辆在预期车道内的行驶状况,以此证明了所提出的车道偏离识别算法的有效性。     

变道辅助系统弯道目标车辆位置识别方法

识别弯道上行驶的后方目标车辆相对自车所在的车道是变道辅助系统的难点。文中提出一种基于雷达传感器识别弯道上行驶的后方目标车辆所在车道的方法,根据自车的转向角及车身结构参数计算自车的转弯半径,再根据雷达探测的目标车辆的方位角和相对自车的距离计算后方目标车辆的转弯半径,通过比较两者的大小,判别后方目标车相对自车的位置关系。     

车辆盲区探测报警装置研制

为了提高驾驶安全性,在驾驶员超车或变更车道时需要提供盲区探测与警示,以dsPIC33CK32MP502单片机为核心,结合仪表盘以及FZ-SE01超声波测距模块,研制了一种车辆盲区探测报警装置。根据车辆不同的行驶状态选择探测不同的盲区,通过超声波传感器探测盲区是否有障碍物;当超声波传感器探测到盲区存在障碍物,并且障碍物与车辆的距离小于预设的安全距离时,通过报警装置及时向驾驶员提出警示。文章研制的装置具有功耗小、灵敏度高、成本低廉、布置方便的优点,有效的保障了驾驶安全。     

车辆盲区监测系统测试评价方法研究

随着汽车车载ADAS系统越来越普及,如何有效评价ADAS系统的性能和确定使用条件边界条件成为重点。车辆盲区监测系统作为重要的辅助驾驶员安全预警系统,针对如何有效评价一套车辆盲区监测系统、以及使用何种指标、关键参数进行评价,提出使用虚拟仿真测试与实车测试相结合的办法,并提出百公里误报率、漏报率评价指标和不同驾驶员驾驶体验评价体系,综合评价盲区监测系统的性能,从而为改进盲区监测系统提供指导。     

基于主动转向与差动制动协调的双级预警车道偏离防止预测控制

在设计车道偏离防止系统时,为充分利用差动制动控制和主动转向控制,同时兼顾车辆行驶的安全性与驾驶员驾驶自由,提出了一种双级预警的利用主动转向与差动制动协调控制的车道偏离防止策略。当车辆危险程度较低时仅采用差动制动控制,保证驾驶员对转向盘的控制;当车辆危险程度较高时,采用预测控制实现主动转向与差动制动系统的协调控制,使车辆能快速地回到车道中心线。选取跨道时间来设计车辆偏离预警算法,并根据车辆转向系统的响应分别设定预警阈值。为保证车辆的稳定性,采用模型预测控制算法添加合理的约束,设计差动制动控制和主动转向与差动制动协调控制器。仿真与硬件在环试验结果表明,所设计的基于主动转向与差动制动协调的车道偏离防止控制策略在保证车辆行驶安全性的前提下给予了驾驶员充分的驾驶自由。     

奥迪车道保持辅助系统的故障诊断与排除

正奥迪车道保持辅助系统是1种驾驶员辅助系统,其作用是帮助驾驶员将车辆保持在选定车道上行驶。1台摄像机用来检测车道上的边界线,当检测到车辆两边的车道边界线符合要求时,系统就进入预警状态。只要车辆逼近任何一条系统识别出的边界线,系统就会通过电机振动方向盘警告驾驶员。假如系统处于预警状态,而驾驶员事先打开转向灯,系统     

基于驾驶员数据学习的自动驾驶车辆弯道转向控制研究

针对自动驾驶车辆的弯道转向控制问题,提出了一种基于驾驶员操纵数据分析和学习的控制方法。首先,建立了人-车-路软硬件综合模拟驾驶平台,采集了多位驾驶员在不同弯道上的转向操纵数据及车辆状态数据;然后,采用离散分析和拟合分析进行数据分析,并基于模糊综合评价算法建立转向行为评价体系进行数据评价与筛选;最后,将筛选后的驾驶员数据作为训练样本进行神经网络训练,建立基于神经网络的弯道转向控制器。仿真和实车验证结果表明,所设计的控制器能够很好地模拟熟练驾驶员在弯道上的转向行为,并能够保证车辆在弯道行驶的安全性和稳定性。     

基于模糊规则的弯道安全车速研究

弯道是道路交通事故的多发场所,而弯道路段的车辆安全车速受多种因素影响。为综合考虑影响车辆安全行驶的驾驶员、车辆、道路环境等因素,基于模糊规则推导出弯道安全车速的安全系数,同时基于车辆动力学计算车辆在弯道行驶时的临界安全车速,将两者结合保证车辆安全行驶。Simulink和Carsim联合仿真实验结果表明:该方法可以有效保证车辆在弯道的安全行驶。     

双车道公路平曲线段行车轨迹偏移实验研究

双车道公路弯道处行车轨迹是车辆自由行驶时的重要特征,通过对行车轨迹及运行速度综合效应的分析,得出双车道公路自由行驶的车辆在弯道上行驶时行车轨迹偏移规律,并建立了自由行驶状态下道路线形与行车轨迹和速度之间的相关模型.据此可对弯道处行驶时的驾驶行为及行车安全进行分析,并对道路弯道处线形和断面进行改善.     

汽车驾驶员车道内行车特点分析

基于图像传感器获得的车辆位置信息,提出一种分析汽车驾驶员驾驶特性的新方法。建立基于模糊机制的驾驶员车道内行驶安全评价模型,以数据库的观点对车辆行驶过程数据进行描述,通过分时间段采样的方式记录行驶车辆距道路标识线的横向距离,根据采样数据特征的统计分析结果确定车道内行车的安全评价模糊隶属度,以此评估驾驶员车道内行车的安全性,分析驾驶员的行车特点。车辆行驶试验表明,该方法能够准确分析驾驶员的行车状态,并评判驾驶员车道内行驶的安全特性。     

弯道行驶防侧滑预警与控制系统设计

弯道侧滑对汽车行驶安全性具有重要影响。为提高车辆在弯道行驶的安全性,文中设计一种弯道行驶防侧滑预警与控制系统。首先对汽车弯道行驶工况进行受力分析,提取弯道行驶安全影响因素;然后对预警与控制系统原理图进行设计,针对汽车侧滑时驾驶员反应时间不足及制动时安全性情况设计了预警安全系数及点刹制动两种方案;最后在控制成本和避免警报过多干预驾驶员驾驶行为的前提下对预警与控制系统模块进行设计及装置选型,采用车辆稳定性控制(DSC)系统现有传感器和预警声道由弱至强的方法实现预警和控制,使整个系统经济可行且适用性较强。     

基于CAN总线的汽车倒车控制系统研究

汽车倒车控制系统是一种智能电子监控系统。在驾驶员停车或倒车时,检测车辆侧面和后面的障碍物距离并输出方向盘转向提示,当障碍物与车之间的距离超过设定的域值及安全驾驶距离时倒车系统会发出声音报警,提醒驾驶员控制汽车与障碍物保持一定的安全距离。这样一来即使驾驶员视野处于盲区也能使车辆有效躲避障碍物,避免发生碰撞,从而实现安全倒车。     

基于人车路协同的车辆弯道安全车速预测

为保证车辆弯道行驶的安全,综合考虑影响车辆行驶安全的人、车、路和环境等因素,运用层次分析法和加权最小平方法建立多层次车辆弯道行驶安全度静态因素综合评价体系。基于车辆动力学理论分析车辆弯道行驶临界车速,通过引入安全系数k,将车辆弯道行驶安全度评价模型与临界车速结合,提出基于人车路协同的车辆弯道安全车速预测模型。仿真结果分析表明,该模型可预测车辆弯道行驶安全车速,为车辆弯道车速预警提供一种方法。     

驾驶员弯道操纵能力实车测试与分析方法研究

为客观评价不同驾驶员的弯道操纵能力，提出了一种驾驶员弯道行驶过程操纵行为实车测试分析方法。招募12名驾驶员在试验场标准路面上进行实车试验，分别以30 km/h、40 km/h、50 km/h的初速度驶入U形弯道并自由行驶，记录驾驶员操控数据和车辆运动状态数据，对驾驶员弯道操纵能力进行分析。试验结果表明：不同能力的驾驶员在纵向车速、纵向加速度、纵向急动度、转向盘转角、横摆角速度、转向盘转角熵值等指标上呈现明显差异。该方法可进一步扩展应用于自动驾驶汽车的弯道行驶能力分析评估。     

双车道公路小半径弯道转向行为及控制对策研究

基于驾驶模拟实验研究双车道公路弯道路段的车辆转向行为。采集了10名驾驶员在不同半径、不同坡度条件下的弯道转向行为数据。分析了车速、横向偏移距离和心率的变化规律。得到了横向偏移突变距离和半径之间的数学关系。结果表明:弯道行驶车辆在曲中点之前车速会降至最低值;随后驾驶员会采取加速操作,此时车辆会产生一次横向偏移突变;突变的长度与车速、半径均有关;偏移形态以向道路中线方向偏移为主;因此,针对弯道的安全改造应以限速和诱导车辆远离道路中线为主。     

基于视觉传感器的ADAS纵向行驶工况识别方法研究

汽车先进驾驶辅助系统在应用时要根据不同的车辆行驶工况对车辆进行相应的控制,而准确的车辆行驶工况识别信号是合理的控制策略的基础.为了得到准确的车辆行驶工况识别信号,利用视觉传感器分别对车辆跟踪定位,以及车道线检测技术进行了研究.利用adaboost分类器检测出前方车辆;应用文中提出的基于坐标映射与定比分线并能够抵抗俯仰角干扰的测距方法进行车辆定位,验证结果显示该测距方法误差小于1m;再应用改进后的基于置信度判断与Kalman滤波技术的车道线跟踪检测方法进行车道线检测,并通过实车道路试验对此进行了验证,验证结果显示该车道线检测方法误差小于1°.提出1种基于PreScan的将所应用的车辆跟踪测距与车道线跟踪检测方法相结合的方法,用以实现汽车ADAS纵向行驶工况的识别,并通过PreScan仿真场景验证了该工况识别方法,结果表明该方法能够为ADAS提供准确的工况识别信号.      

基于改进人工势场的自动驾驶汽车弯道超车动态路径规划

动态路径规划是自动驾驶汽车避障控制的关键技术。针对自动驾驶汽车弯道超车工况，建立基于改进人工势场(Artificial Potential Field, APF)的动态路径规划方法。为使基于APF的动态路径规划方法能运用于包含弯曲道路的复杂交通环境，将已在直道环境验证过的道路APF函数通过极坐标系与笛卡尔坐标系的相互转换，建立考虑道路曲率的弯曲道路APF函数。针对根据车辆质心位置判断车辆碰撞风险方法存在的缺陷，提出考虑车辆体积的碰撞风险预判方法，建立综合考虑车辆位置、速度和体积的障碍车辆APF函数。基于弯曲道路APF和改进障碍车辆APF，建立道路环境综合APF，引导车辆实现弯道超车。为避免目标函数中子目标相互干涉，提高弯道超车安全性，提出根据本车与障碍车辆相对位置关系自适应调整权重矩阵的方法。基于Carsim/Simulink联合仿真平台，分别在静态障碍车辆和动态障碍车辆2种工况下，验证自动驾驶汽车弯道超车动态路径规划的有效性。研究结果表明：所建立的弯曲道路APF能引导车辆转弯行驶，避免冲出车道；目标函数权重自适应调整方法能根据超车过程动态调整子目标的权重，规划出符合道路交通安全法规的路径，避免车辆超车时提前折返原车道，提高了超车安全性；考虑车辆体积的障碍车辆APF提高了车辆碰撞风险的预判精度，有效避免碰撞事故发生。     

基于角毫米波雷达的目标筛选

随着ADAS系统在汽车领域的普及,基于角毫米波雷达的ADAS系统由于其成本低、环境适应能力强被广泛应用。其中,使用角毫米波雷达的盲区监测系统能够有效辅助驾驶员对车辆周围环境的感知。根据24GHz角毫米波雷达的特性,使用2个角毫米波雷达对驾驶员盲区进行辅助监控,建立基于角毫米波雷达的盲区监测系统。而毫米波雷达输出目标存在一定的误检,文章使用角毫米波雷达连续5帧数据,建立反馈目标值运动模型,对目标位置数据进行更新,使用K-means算法对检测目标数据进行聚类,使用聚类结果判断检测目标是否真实存在,以消除毫米波雷达的误检,从而实现角毫米波雷达的目标筛选。     

丰田新款盲点监测系统BSM

安装在后视镜表面顶端的照明或闪烁指示灯可以提醒驾驶员盲点区域有车辆驶来,相比来说这种方法更为有效,且对驾驶员造成的影响也相对要小一些。BSM系统可以确保变换车道时车辆的安全行驶。丰田汽车公司开发出一款全新的盲点监测系统(BSM),这是一款安装在外后视镜盲点处的驾驶员辅助系统,可以探测并通知驾驶者相邻车道的来车情况。该系统采用一款24GHz的近程雷达(SSR),在各种条件下都能具备良好的探测