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智能汽車功能解析——車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2021-10-18 17:29:10· 來源：北京市高級(jí)別自動(dòng)駕駛示范區(qū) 作者：程增木
智能駕駛輔助系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于量產(chǎn)汽車中，當(dāng)我們?cè)陂_車過程中，一些智能駕駛輔助系統(tǒng)可以有效地幫助我們提高駕駛的便利性和舒適性，例如當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的自
智能駕駛輔助系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于量產(chǎn)汽車中，當(dāng)我們?cè)陂_車過程中，一些智能駕駛輔助系統(tǒng)可以有效地幫助我們提高駕駛的便利性和舒適性，例如當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，駕駛員開啟該系統(tǒng)后車輛,可以以確定速度或確定車距進(jìn)行巡航行駛，這大大提升了駕駛的便利性。最近，搭載NOP領(lǐng)航輔助功能的蔚來ES8出事了。NOP領(lǐng)航輔助功能也是智能駕駛輔助系統(tǒng)中的一種功能，輔助駕駛系統(tǒng)可以幫助駕駛員進(jìn)行判斷，但是不能替代駕駛員。
1、車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的定義
車輛在變道行駛時(shí)，由于轉(zhuǎn)彎時(shí)后視鏡存在視野盲區(qū)，駕駛員僅憑后視鏡的信息是無法完全判斷后方車輛的信息。惡劣天氣（雨雪、大霧、冰雹等）增大了駕駛員的判斷難度，增加了汽車在變道行駛時(shí)碰撞或刮擦的風(fēng)險(xiǎn)。將車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Blind-Spot Collision-Avoidance Assist，BCA）安裝在左右后視鏡或其它傳感器的位置來感知后方道路信息，如果后方有車輛、行人、自行車及其它移動(dòng)物體靠近時(shí)，盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)通過聲光報(bào)警器提醒駕駛員或在緊急情況下進(jìn)行制動(dòng)。車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖如圖1所示：
圖1 車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示意圖
2、車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成
車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由感知單元、電子控制單元和執(zhí)行單元等組成，如圖2所示：
圖2 車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成示意圖
感知單元
感知單元目前使用的傳感器主要是攝像頭、探測(cè)雷達(dá)、超聲波傳感器。感知單元的主要作用是檢測(cè)汽車后方視野盲區(qū)中是否有行人、自行車以及其它車輛，將感知的信息傳送給電子控制單元，便于后期進(jìn)行信息判斷及處理。
電子控制單元
電子控制單元的主要作用是將感知單元的信息進(jìn)行處理及判斷，將信號(hào)輸出給執(zhí)行單元。
執(zhí)行單元
執(zhí)行單元主要由聲光報(bào)警器組成。執(zhí)行單元的主要作用是執(zhí)行電子控制單元的指令。聲光報(bào)警器主要包括顯示裝置和報(bào)警裝置。如果檢測(cè)到后方存在危險(xiǎn)，那么顯示裝置就會(huì)在后視鏡上顯示碰撞危險(xiǎn)圖標(biāo)并閃爍提示，報(bào)警裝置會(huì)發(fā)出報(bào)警聲來提示駕駛員。
3、車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理
車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的是通過安裝車輛后視鏡或其它位置的傳感器（主要為攝像頭、毫米波雷達(dá)等）來檢測(cè)后方的車輛、自行車等，電子控制單元對(duì)感知單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算及判斷。如果檢測(cè)到盲區(qū)中有車輛或者自行車，聲光報(bào)警器會(huì)發(fā)出警報(bào)，后視鏡上顯示碰撞危險(xiǎn)圖標(biāo)并閃爍提示，部分車型還可以進(jìn)行緊急制動(dòng)。
4、車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用
本文介紹的車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以現(xiàn)代起亞汽車公司凱酷車型的車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為例。（系統(tǒng)的示意圖如圖3所示）
圖3車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖
車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由安裝在左右兩個(gè)后視鏡上面的毫米波雷達(dá)組成，該毫米波雷達(dá)使用24GHz的毫米波雷達(dá)，可探測(cè)最遠(yuǎn)距離大約為50m，探測(cè)的角度約為30°，可識(shí)別高度為50cm以上的物體。毫米波雷達(dá)可以感知后方來到的車輛、自行車等移動(dòng)物體，電子控制單元可以計(jì)算移動(dòng)物體和當(dāng)前車輛的相對(duì)速度，如果相對(duì)速度大于系統(tǒng)設(shè)定的閾值，則此時(shí)車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)啟動(dòng)，車輛外后視鏡指示燈常亮。若此時(shí)駕駛員試圖變更車道到危險(xiǎn)車道，此時(shí)車輛外后視鏡指示燈會(huì)閃爍，警報(bào)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音提示駕駛員有碰撞危險(xiǎn)。
圖4 盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能實(shí)拍圖
如果駕駛員仍然進(jìn)行變道，凱酷會(huì)啟動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)，及時(shí)對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)并調(diào)整車輛當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方向，其功能示意圖如圖5和6所示：
圖5 后方來車單側(cè)制動(dòng)示意圖
圖6 側(cè)方來車單側(cè)制動(dòng)示意圖
除此之外，兩側(cè)的后視鏡中還搭載了兩個(gè)攝像頭，這兩個(gè)攝像頭是盲區(qū)顯示系統(tǒng)（Blind-Spot View Monitor，BVM）的感知傳感器。該攝像頭使用全方位側(cè)攝像頭，可顯示后方約100m的圖像，圖像顯示效果較為清晰。其系統(tǒng)攝像頭圖如圖7所示：
圖7 盲區(qū)顯示系統(tǒng)攝像頭圖
根據(jù)駕駛者開啟轉(zhuǎn)向燈的方向，將該方向后側(cè)方影像顯示在凱酷的12.3英寸儀表盤上，提高整車的駕駛便利性。儀表顯示圖如圖8和圖9所示：
圖8 左側(cè)盲區(qū)儀表顯示圖
圖9 右側(cè)盲區(qū)儀表顯示圖
北美國家汽車的后視鏡一般采用平鏡，視野角為15°，中國汽車的后視鏡采用曲鏡，視野角約為25°。搭載了盲區(qū)顯示系統(tǒng)的凱酷的視場角可達(dá)到50°，大幅改善了原有后視鏡的盲區(qū)部分，可以消除駕駛者對(duì)盲區(qū)的不安感，是一項(xiàng)較為實(shí)用的配置。其視野視角圖如圖10所示：
圖10 盲區(qū)顯示系統(tǒng)視野角和視場角示意圖
5、總結(jié)與展望
車輛盲區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)后方來車情況并且對(duì)駕駛員進(jìn)行警告，這個(gè)系統(tǒng)可以有效輔助駕駛員進(jìn)行判斷及操控車輛，但是該系統(tǒng)當(dāng)前還不夠“智能”，還需要駕駛員去進(jìn)行判斷以及操控。后續(xù)該系統(tǒng)可以升級(jí)為TJP（交通擁堵輔助自動(dòng)駕駛系統(tǒng)），該系統(tǒng)可以通過安裝在車輛后視鏡處的攝像頭或者車輛前方翼子板對(duì)側(cè)方即將駛?cè)氲能囕v、自行車等移動(dòng)物體進(jìn)行識(shí)別。如果即將駛?cè)氲膶?duì)象速度較快，車輛可以進(jìn)行緊急制動(dòng)或者提前開啟側(cè)氣簾保護(hù)乘客或駕駛員。如果即將駛?cè)氲膶?duì)象速度較慢，車輛可以減速或緩慢制動(dòng)，等待該對(duì)象駛?cè)胲囕v前方后再進(jìn)行車輛操控。
圖11 安裝在后視鏡處的攝像頭
圖12 安裝在翼子板處的攝像頭
該系統(tǒng)當(dāng)前遇到的問題為：受限于當(dāng)前物體識(shí)別技術(shù)及攝像頭探測(cè)的角度及距離，當(dāng)側(cè)方駛?cè)雽?duì)象速度過快時(shí)，無法及時(shí)避讓駛?cè)雽?duì)象，即發(fā)生事故的概率較高，如果出現(xiàn)誤判提前引爆側(cè)氣簾，可能會(huì)對(duì)駕駛員或乘客造成驚嚇甚至損傷，這是當(dāng)前該技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)。但是我相信隨著車載攝像頭技術(shù)的發(fā)展，隨著高速動(dòng)態(tài)物體識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，該輔助駕駛系統(tǒng)可以有效保護(hù)駕駛員和行人。
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