汽车主动安全环境感知共性技术初探

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1、4技术纵横轻型汽车技术2010(5／6)总249／250汽车主动安全环境感知共性技术初探王涛(中国汽车技术研究中心)摘要本文对汽车主动安全环境感知共性技术进行了研究和探讨。首先介绍了国内外环境感知技术的发展现状和趋势。随后提出了以CCD和雷达为感知手段，嵌入式系统为处理器的汽车主动安全感知平台，其中包括机器视觉技术，雷达信息处理技术，传感器融合技术和嵌入式处理技术四项共性技术，并分别对其进行了论述，为研发各种主动安全系统奠定了坚实的基础。关键词：主动安全环境感知共性技术先进汽车主动安全系统的共性技术，实时准确的道引言路环境

2、感知是先进主动安全系统的基础。因此对于随着汽车保有量的增长，道路交通事故已成为道路环境感知共性技术研究的重要性不言而喻。世界性的社会问题。全世界每年死于道路交通事故2环境感知技术的国内外发展现状的人数估计超过5O万人，伤1000万人，而我国道路交通安全问题也非常突出。严峻的现实使人们不能和趋势不正视汽车安全性问题。进入9O年代以来，无论是2．1国外发展现状与趋势汽车消费者还是政府管理者都对未来汽车安全性的国外对于汽车主动安全环境感知技术的研究期望值愈来愈高。起步于20世纪8O年代，最初的研究目的是为了军传统的针对冲撞后的乘

3、员保护技术和措施已经事领域的应用，后来逐步渗透到民用领域，比较知远远不能满足现代交通对汽车安全性的要求，把以名的研究机构包括：冲撞安全为核心的传统汽车被动安全技术发展为以(1)美国国防部及下属研究机构预防为核心的现代汽车主动安全技术已成为现代交2O世纪80年代中期，美国国防部及其下属的通的迫切要求。先进汽车主动安全涵盖面广、技术含DARPA(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency量高，有众多的衍生产品，例如早期的ABS、EBD和)启动并支持了ALV计划(AutonomousLandVeh

4、i—现在的ESP系统，还有正在研究的车道定位系统、cle)。从1991年到1996年，DARPA和JRP(Joint前车距离控制系统、自动制动系统、障碍警报系统、RoboticsProgram)联合资助了DemoII项目，该项目驾驶员打盹报警系统和夜间行人报警等。随着这些主要研究UGV(UnmannedGroundVehicle)的自动主动安全产品的逐渐成熟和广泛应用，行车安全性操作，包括“On—Road”和“Of-Road”的自动导航、必定会大幅提高。目标物识别等技术。美国国防部后续又开发了智道路环境感知是先进汽车主动安

5、全系统的核心能侦察车三代平台DemoIII，该平台上装备了多种技术，它们都需要实时的掌握车辆行驶的道路状况，传感器，包括一对彩色摄像机、一对单色摄像机、一各种预警和避撞策略都建立在车辆准确全面的感知对红外摄像机以及雷达、DGPS等。该车的研究目的道路环境的基础上。道路环境感知技术是研发各种主要是为了研发并演示一个小型的，能够自动驾驶轻型汽车技术2010(5／6)总249／250技术纵横5并参与野外军事任务的无人战车。基于这样的研究或模糊不清时，容易引起道路识别困难；阳光反射目的，要求DemoIII的环境感知系统能够检测各种

6、使摄像机得到的图像过度曝光或图像中形成弦晕各样的障碍物与地形，并在非结构化道路环境中完圈，引起识别困难；摄像机动态能力不足，不能适应成行驶环境检测任务。光照剧烈变化情况(如出入隧道时)圆。2004年3月，DARPA为了激发AGV领域的研(4)Mobileye公司究热潮，组织了一场全长为142英里的无人车大赛。该公司始终致力于开发基于机器视觉的主动整个赛程中绝大部分为非结构化道路，共有19支队安全系统，该公司已经开发了基于单目视觉的车辆伍参赛，其中包括企业、大学研究机构，也包括一些检测算法，并在此基础上实现了前撞报警系统和个

7、人参赛，遗憾的是没有队伍顺利地完成比赛。ACC系统；在横向主动安全系统方面，在车道识别的(2)德国的联邦国防大学(简称UBM)基础上实现了车道偏离报警系统；利用后视摄像德国的联邦国防大学开发了VaMP和VaMoRs机，实现了换道辅助系统；同时开展了行人检测算两款智能车平台以及EMS—Vision视觉导航系统、法的研究，并将此研究应用到了行人保护系统当中MarVEye视觉传感器系统等Ill。UBM在1983年开发嘲。了第一代的VaMoRs智能车，到2001已经发展到了除了上述的研究型智能汽车实验平台，也有一第五代。同样也是在

8、1986年，UBM利用VaMoRs智些企业开发了基于汽车主动安全技术的产品，例如能车进行了第一次实车试验，由机器视觉系统同时由德国的DaimlerChrysler公司和美国的Itefis公司对智能车进行纵向和横向控制。1995年，UBM研制联合开发的AutoVue系统、Mobileye公司开发的的VaM