車道盲區預警在汽車駕駛輔助領域的應用①

袁俊

(上海海拉電子有限公司南京研發分公司 江蘇南京 211106)

車道盲區，通常是駕乘人員無法有效觀察到的車道區域，雖然汽車有后視鏡，可以輔助駕乘人員觀察，但是視野有限，故需要車道預警提高駕乘的安全性。

1 車道盲區預警的分類

對于車道后方的盲區區域，主要分兩塊區域：固定區域和接近區域。對于預警等級通常分為兩級：一級：當其他車輛進入本車盲區預警范圍，且本車未有變道行為，預警燈常亮，一般預警裝在后視鏡上，如圖1所示；二級：當其他車輛進入本車盲區預警范圍，且本車有變道行為，預警燈閃爍，伴隨預警聲。關于上述盲區預警主要是通過后角雷達進行實現。

1.1 車道盲區預警的策略

車道大體劃分為正后方車道，相鄰車道，相鄰車道三種，如圖2所示，從車輛前進行駛時，對車輛安全的危害程度，通常僅對相鄰車道的盲區進行預警。

車輛相鄰車道的寬度是可以根據主機廠的要求自定義，通常為社會道路的一個車道寬，又由于城市道路與鄉村道路的車寬略有不同，也可以本車車速變化控制盲區預警區域的車道寬度。

圖1 后視鏡上的預警燈

圖2 (a) 正后方車道

1.2 車道固定盲區預警的策略

車道固定區域一般是是以前排第 95 百分位眼橢圓中心為起始線，本車后保邊緣后方3m（可根據主機廠需求自定義），也可以加載動態擴展區域，根據本車車速變化，動態擴展固定盲區的縱向長度(如圖3之3和4號區域所示)。

當后方來車行駛進入車道固定盲區區域時，立即觸發車道盲區報警，即，存在就報警。(如圖3之1和2號區域所示）

1.3 車道盲區接近區域預警的策略

當后方來車行駛進入車道盲區的接近區域（如圖3之5和6號區域所示），與本車后保邊緣發生碰撞的時間（TTC）小于設定時間時，則觸發車道盲區報警。

圖2 (b) 相鄰車道

圖2 (c) 相隔車道

圖3 車道固定盲區的預警策略

2 車道盲區預警系統

車道盲區預警通常是由安裝在車輛后保內的角雷達負責完成。當角雷達工作時，雷達通過內部的發波天線向外界發出雷達波束，經物體反射原始點，并通過收波天線收到發射的波束，通過內部算法（如傅里葉變換等），對原始點屬性（如位置，速度，尺寸等）識別，對相關的原始點進行關聯，形成運動目標物體，當目標物體滿足預警條件（詳見2.2和2.3），則觸發車道盲區預警。通常的研發流程如下。

2.1 雷達傳感器布置

此階段位于研發的初期，在主機廠總裝布置還未凍結階段，也是后續車道盲區預警系統性能的基礎。如果傳感器位置布置的不理想，則會嚴重影響系統性能。布置要求如下。

(1)兩個傳感器通常分別位于后保左右兩側，傳感器法向中心相對于整車坐標系橫向在45°左右，縱向在0°左右，對于雷達視野較佳。

(2)雷達傳感器的周邊的走線需固定牢靠，原則上不允許線束位于雷達傳感器的正前方，避免在車輛行駛時，線束在傳感器前方擺動，而產生虛假目標物體，從而引發固定盲區的誤報警。

2.2 后保要求

后保通常為塑膠件，不同顏色的后保都會含有不同程度的鉛，雷達傳感器發出的雷達波束經過后保，會發生方向（即角度）的變化，所以常要求主機廠提供三種含鉛量不同的顏色后保，分別為含鉛量高，中，低，并通過專用測試設備獲得確定雷達波束變化情況。

2.3 標準測試與優化

標準場景，通過目標車與本車以不同的速度差分別在相鄰車道，相隔車道進行超車試驗，獲取目標車的原始點的信息，調整原始點位置。最終達到目標車的原始點都在測試場景的實際位置，所產生的目標物體位置正確。

2.4 公共道路測試與優化

因為標準場景相對單一，而更多情況下，車輛是在真實的公共道路上行駛，所以有必要在公共道路環境中，測試與優化車道盲區預警系統的性能。

3 結語

任何產品功能的開發都需要相關標準或規范的約束，車道盲區預警功能也不例外，目前已有相關的標準（如IS0173871）或評價體系(I-VISTA2，3)對該功能進行了技術要求.而這些功能也已在車市上的越來越多車型上得以配置，使得車道盲區預警能幫助駕駛者對盲區的觀察，從而降低交通事故的發生。隨著汽車駕駛輔助技術的發展，車道盲區預警的技術能力也會隨之提高，從而向駕駛自動化更邁進一步。