一、车道保持辅助系统定义。 车道保持辅助( Lane Keeping Assist,LKA)系统是在车道偏离报警系统的基础上对转向和制动系统协调控制,使汽车保持在预定的车道上行驶,减轻驾驶员负担,防止驾驶失误的系统,如图7-14所示。
车道保持辅助系统能够暂时接管并控制车辆主动驶回原车道,如果对车辆控制介入程度更高,还可以根据需要进行主动制动减速等一系列复杂的动作。自动化程度越高,功能越多,系统越复杂。
二、车道保持辅助系统组成。
车道保持辅助系统是主要由信息采集单元、电子控制单元和执行单元等组成,如图7-15所示。
(1)信息采集单元信息采集单元主要通过多功能摄像头采集道路信息,通过车载传感器采集车辆状态信息,并把这些信息传送给电子控制单元。
(2)电子控制单元电子控制单元对采集的信息进行分析、计算、判断等把控制指令传送给执行单元。
(3)执行单元执行单元按照电子控制单元的指令实施报警或转向盘操作。
三、车道保持辅助系统原理。
车道保持辅助系统利用视觉传感器采集道路图像,利用转速传感器采集车速信号,利用转向盘转角传感器采集转向信号,然后对车道两侧边界线进行识别，通过比较车道线和车辆的行驶方向,判断车辆是否偏离行驶车道。当车辆行驶可能偏离车道线时,发出报警;当行驶偏离车道线后,电子控制单元计算出辅助操舵力、对应偏离的程度来控制转向盘操纵模块,施加操舵力使车辆回到正常轨道;如果驾驶员打开转向灯,正常进行变线行驶,那么系统不会做出任何提示;
如果驾驶员既没有打开转向灯,也没有主动减速、转动转向盘,则系统就会使用视觉、听觉甚至振动转向盘提醒驾驶员潜在的危险,但提醒不会直接影响车辆的行驶状态。
四、车道保持辅助系统应用实例。
车道保持辅助系统已经在一些高级轿车上有实际应用。
新蒙迪欧1KA系统的控制按钮位于车灯控制器最左边,可以对提醒模式和强度进行调节,模式分为转向盘抖动警告、辅助修正以及二者叠加三种模式;强度提供了高、标准、低三个级别,如图7-16所示。
新蒙迪欧LKA系统工作过程如图7-17所示。它是通过车内后视镜附带的摄像头,提取车道标线的影像,计算车身与车道标线的接近速率,如果计算出车辆定时间内将跨越标线,系统将会发出警告,同时在狭窄的道路上,系统也会允许驾驶员在转弯时轻微压线,减低系统对驾驶员的干扰。
LKA系统在每次启动后就会自动开启,但驾驶员也可手动关闭该功能。当系统判定驾驶员对于即将越过车道标线的情况没有采取任何修正的动作时,LKA系统将会介人,会对转向系统下达修正方向的指令,仪表盘也会发出提醒,请驾驶员手握转向盘。同时,如果驾驶员开启转向灯变道,行驶偏离原有路线时,系统不会发出任何警告或修正动作。
新蒙迪欧所匹配的LKA系统将全程监视两侧车道的标记,如果车辆偏离行驶车道,系统将通过振动转向盘和仪表盘信息给予提醒,并辅助重回当前行驶车道。
恶劣的环境气候(下雪、大雾)、路面污损、前风挡脏污都会影响系统的工作效率,另外,各个国家的道路标线有所不同,也会影响系统的辨识率。
车道保持系统与自适应巡航控制系统集成是智能网联汽车向自动驾驶迈进的重要一步。
