雷鋒網(wǎng)按：本文作者程建偉，武漢極目智能技術(shù)有限公司CEO； 武漢市第八批“光谷3551人才計(jì)劃“； 2011年起從事視覺(jué)ADAS開(kāi)發(fā)。雷鋒網(wǎng)獨(dú)家發(fā)布，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系授權(quán)。

今天來(lái)聊聊車道偏離預(yù)警。

車道偏離預(yù)警系統(tǒng)是個(gè)什么系統(tǒng)？

車道偏離預(yù)警系統(tǒng)（英文：Lane Departure Warning System），顧名思義，就是一個(gè)在車輛偏離當(dāng)前車道時(shí)會(huì)發(fā)出預(yù)警的系統(tǒng)。

先來(lái)看看維基百科怎么說(shuō)的：

A lane departure warning system is a mechanismdesigned to warn the driver when the vehicle begins to move out of its lane(unless a turn signal is on in that direction) on freeways and arterial roads.These systemsare designed to minimize accidents by addressing the main causes of collisions: driver error, distractions and drowsiness.

可以注意下上面括號(hào)里面的說(shuō)明：unless a turn signal is on in that direction（除非打開(kāi)了相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈），也就是說(shuō)車道偏離預(yù)警功能在駕駛員打轉(zhuǎn)向燈后主動(dòng)偏道的情況下不會(huì)報(bào)警，只在駕駛錯(cuò)誤、分神和疲勞駕駛等導(dǎo)致的無(wú)意偏道時(shí)才會(huì)進(jìn)行提醒。

也許你也聽(tīng)過(guò)另一個(gè)類似的技術(shù)：車道保持系統(tǒng)，Lane Keep System，那么兩者有什么區(qū)別呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在發(fā)現(xiàn)車輛即將偏離車道時(shí)，車道偏離預(yù)警LDW會(huì)通過(guò)聲音或振動(dòng)等方式向駕駛員進(jìn)行提醒，而車道保持系統(tǒng)LKS不僅會(huì)進(jìn)行提醒，如果駕駛員沒(méi)有采取措施，還會(huì)幫你把車維持在當(dāng)前車道。就好比大冬天你老媽發(fā)現(xiàn)你沒(méi)穿秋褲，LDW型老媽會(huì)提醒：啊喂，把秋褲穿上！而LKS型老媽不僅提醒，還會(huì)監(jiān)督甚至采取某些措施確保秋褲最終穿在你腿上，所以在挑選相關(guān)產(chǎn)品或汽車的時(shí)候，要注意對(duì)這兩種概念進(jìn)行區(qū)分。

無(wú)意車道偏離往往容易造成單車碰撞、正面碰撞、同向或反向行駛車輛之間的側(cè)面擦拭等事故。據(jù)交通部統(tǒng)計(jì)，約有50%的汽車交通事故是因?yàn)槠嚻x正常的行駛車道引起的。車道偏離預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初衷，正是為了提升駕駛安全，減少偏道引起的交通事故，那么它真的能夠有效幫助減少這些事故嗎？

來(lái)看看這些數(shù)據(jù)：據(jù)美國(guó)IIHS2011年的一項(xiàng)調(diào)查，車道偏離預(yù)警系統(tǒng)每年可以幫助減少3%碰撞事故，5.4%非致死嚴(yán)重碰撞事故以及23%致死碰撞事故。同時(shí)，致力于通過(guò)研究提升交通安全的美國(guó)AAA機(jī)構(gòu)認(rèn)為，車道偏離預(yù)警可以幫忙減少46%正面碰撞事故，故而在安全技術(shù)等級(jí)評(píng)定上給予其三顆星。

車道偏離預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

一般來(lái)說(shuō)，車道偏離預(yù)警的實(shí)現(xiàn)主要基于三種傳感器：

• 視覺(jué)傳感器，安裝在擋風(fēng)玻璃上后視鏡后方

• 雷達(dá)傳感器，安裝在車輛前方

• 紅外傳感器

目前，車道偏離預(yù)警系統(tǒng)的研究主要集中在基于視覺(jué)的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)上，市面上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化使用的產(chǎn)品也基本基于視覺(jué)，它們一般由感知模塊、評(píng)價(jià)算法、顯示界面三部分組成。

當(dāng)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)，系統(tǒng)首先通過(guò)感知模塊感知道路幾何特征和車輛動(dòng)態(tài)參數(shù)，然后由算法對(duì)車道偏離的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后通過(guò)信號(hào)顯示界面向駕駛員報(bào)警。

視覺(jué)車道偏離預(yù)警技術(shù)處理示意

從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，車道偏離預(yù)警算法需要考慮多種道路類型（直路、彎路、上下坡等）、車道標(biāo)記類型（實(shí)線、虛線等）及清晰度等因素，再加上基于視覺(jué)系統(tǒng)可靠性易受到天氣條件以及光照變化的影響，高精度的車道偏離預(yù)警絕不是短時(shí)間內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的。

夜間雨天環(huán)境對(duì)車道線的識(shí)別提出很高挑戰(zhàn)

最后再說(shuō)說(shuō)很關(guān)鍵的一點(diǎn)：轉(zhuǎn)向信號(hào)的獲取。

轉(zhuǎn)向信號(hào)獲取：“真假” 車道偏離預(yù)警

這里所謂的假車道偏離預(yù)警系統(tǒng)就是指未區(qū)分駕駛員變道意圖的LDW系統(tǒng)，因?yàn)闊o(wú)法獲取車輛轉(zhuǎn)向信號(hào)，故而實(shí)行只要你偏道我就報(bào)警的一把抓策略。

至于如何獲取轉(zhuǎn)向信息，目前主要有幾種途徑：第一種是車廠及以Mobileye為代表的后裝產(chǎn)品，主要通過(guò)讀取CAN總線來(lái)獲取轉(zhuǎn)向信號(hào)，后裝需取得車廠協(xié)議，根據(jù)車型使用不同的配置；第二種是通過(guò)轉(zhuǎn)向信號(hào)線獲取，理論可行，但安裝麻煩，目前尚無(wú)典型應(yīng)用；第三種通過(guò)檢測(cè)撥桿無(wú)線傳輸?shù)姆绞?/strong>，優(yōu)勢(shì)是無(wú)需對(duì)汽車線路進(jìn)行拆解，降低了安裝成本和安裝難度，典型代表有極目智能的機(jī)智豆。

前兩種方式?jīng)]太多需要介紹的，這里以極目機(jī)智豆為例，簡(jiǎn)單介紹下第三種方式。

固定在轉(zhuǎn)向撥桿上的機(jī)智豆

機(jī)智豆其實(shí)是一個(gè)傳感器，固定在轉(zhuǎn)向撥桿上，通過(guò)監(jiān)測(cè)汽車轉(zhuǎn)向撥桿狀態(tài)來(lái)獲取轉(zhuǎn)向信號(hào)。如圖所示，撥桿狀態(tài)檢測(cè)器在檢測(cè)到汽車轉(zhuǎn)向撥桿發(fā)生波動(dòng)后，生成主動(dòng)轉(zhuǎn)向信號(hào)發(fā)送出去。當(dāng)主機(jī)的LDW模塊只接收到車道偏離數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)LDW模塊同時(shí)接收到車輛偏離數(shù)據(jù)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向信號(hào)，則不會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)。

   

轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)通過(guò)檢測(cè)撥桿無(wú)線傳輸?shù)姆绞将@取

據(jù)介紹，這個(gè)拇指蓋大小的機(jī)智豆的研發(fā)始于2014年，目前主要是在進(jìn)行算法的優(yōu)化，減少路面顛簸或汽車震顫導(dǎo)致的誤報(bào)。此外，機(jī)智豆的按鍵還可以用來(lái)快速拍照和錄像。

車道偏離預(yù)警是一個(gè)外表簡(jiǎn)單內(nèi)在復(fù)雜的功能，雖然它只屬于ADAS高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)里面很小的一部分，但要做精做通，路還長(zhǎng)遠(yuǎn)，普及這項(xiàng)技術(shù)真正為駕駛員降低交通事故更是需要所有從業(yè)人員的共同努力。關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)，就先簡(jiǎn)單聊到這里。歡迎大家留言共同探討。

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