汽车主动安全环境感知共性技术初探

关键词 ： 主动安 全
环境 感知
共 性技 术
引 言
随着 汽 车保有 量 的增 长 ，道路 交通 事故 已成为 世界 性 的社会 问题 。全世 界每 年死 于道 路交 通 事故
先进 汽 车主 动 安全 系 统 的共性 技 术 ， 时准 确 的道 实
路环境 感 知是先 进 主动安 全 系统 的基 础 。因此对 于
究热潮 ， 织 了一 场全 长 为 １２英里 的无 人 车大 赛 。 组 ４ 整个赛 程 中绝大 部分 为非结 构 化道路 ， 有 １ 队 共 ９支
伍参 赛 ， 中包 括企 业 、 其 大学 研 究 机 构 ， 也包 括 一 些
安全 系 统 ， 公 司 已经 开发 了基 于 单 目视 觉 的车 辆 该
道路 环境 感知共 性 技术研 究 的重要性 不 言而 喻 。
的人数估计超过 ５ 万人 ， １０ 万人 ， Ｏ 伤 ００ 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 不正视汽车安全性 问题。进入 ９ 年代 以来 ， Ｏ 无论是 汽 车消 费者还 是政 府 管理 者都 对未 来 汽车安 全 性 的 期望值愈来愈高。 传统 的针对冲撞后的乘员保护技术和措施已经 远 远不 能满 足现代 交 通对 汽 车安全 性 的要 求 ，把 以 冲撞安全为核心的传统汽车被动安全技术发展为以 预 防为核 心 的现代 汽车 主动安 全技 术 已成 为现 代交
通 的迫 切要 求 。 先进 汽 车 主动安 全涵 盖 面广 、 术 含 技 量高 ， 有众 多 的衍 生产 品 ， 如 早 期 的 Ａ Ｓ Ｅ Ｄ和 例 Ｂ 、Ｂ 现 在 的 Ｅ Ｐ系 统 ，还 有 正 在研 究 的 车道 定位 系统 、 Ｓ
２ 环境感 知技术 的国 内外发展现状 和趋势
（ ） 国 国防部及 下属研 究机 构 １美
２ 纪 ８ 代 中期 ，美 国 国防部 及其 下属 的 Ｏ世 ０年
Ｄ Ｒ Ａ（Ｄ ｆ ｓ ｄａ ｃｄＲ ｓａ ｈＰｏ ｃ ｇｎ ｙ Ａ Ｐ ｅｅ ｅＡ ｖｎ ｅ ｅｅｒ ｒ ｅ ｔＡ ｅ ｃ ｎ ｃ ｊ ｓ
） 动 并 支 持 了 Ａ Ｖ计 划 （ｕｏ ｏ ｏ ｓ ａ ｄＶ ｈ— 启 Ｌ Ａ ｔｎ ｍ ｕ ｎ ｅ ｉ Ｌ ｃ） ｌ 。从 １９ ｅ ９ １年 到 １ ９ ９ ６年 ， Ａ Ｐ 和 Ｊ Ｐ（ ｏｎ Ｄ ＲＡ Ｒ Ｊｉｔ
技术 ， 它们 都需要 实 时 的掌握 车辆 行驶 的道路 状况 ， 各 种预 警 和避撞 策 略都建 立 在车 辆准 确全 面 的感 知
道路环境 的基础上。道路环境感知技术是研发各种
轻型 汽 车技 术
２１ （ ／ ） ２９２０ ０ ０ ５ ６ 总 ４ ／ ５
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 ， 易 引 起 道 路 识 别 困难 ； 容 阳光 反 射
目的 ，要求 Ｄ ｍ Ｉ ｅ ｏＩ 的环 境感 知 系统能 够检 测各 种 Ｉ 各样 的障 碍物 与地形 ，并 在非 结构化 道 路环 境 中完
成行驶 环境 检测 任务 。 ２０ ０ ４年 ３月 ， Ａ Ｐ Ｄ Ｒ Ａ为 了激 发 Ａ Ｖ领 域 的研 Ｇ
使摄像 机得到的图像过度曝光或图像 中形成弦晕 圈， 引起 识 别 困难 ； 像 机 动态 能 力 不足 ， 能 适 应 摄 不
光照 剧烈 变化 情况 （ 出入 隧道时 ）。 如 圆
（ Ｍｏ ｉ ｙ 司 ４） ｂｌ ｅ公 ｅ 该 公 司始 终 致 力 于 开 发 基 于 机 器 视 觉 的 主 动
４
技 术 纵横
轻型 汽车技 术
２ １ （ ／ 总 ２９２０ ０ ０ ５ ６） ４ ／ ５
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Байду номын сангаас趋 势 。随后提 出了以 Ｃ Ｄ 和 雷达 为感知 手段 ， Ｃ 嵌入 式 系统 为 处 理 器的汽 车 主动安 全 感知平 台 ， 中 包括机 器视 觉技 术 ， 其 雷达信 息处理技 术 ， 感 器融合 传 技 术和嵌 入 式 处理 技 术 四项共 性技 术 ， 分别 对 其进 行 了论 述 ， 并 为研 发 各 种主 动安 全 系 统奠 定 了坚实的基 础 。
前车距离控制系统 、 自动制动系统 、 障碍警报系统 、 驾 驶员 打 盹报警 系 统和 夜 间行人 报警 等 。随着 这 些
主动安 全产 品 的逐 渐成熟 和 广泛应 用 ，行 车安 全 性 必 定会 大 幅提高 。
道路 环境 感 知是 先进 汽 车主 动安 全 系统 的核 心
Ｒ ｂｔ ｓ ｒｇａ 联合 资助 了 Ｄ ｍ 项 目， ｏｏｃ ｏｒｍ） ｉ Ｐ ｅ ｏＩ Ｉ 该项 目 主 要 研 究 Ｕ Ｖ（ ｎ ｎ ｅ ｒ ｎ ｅｉｅ） 自动 Ｇ Ｕ ｍａｎｄＧｏ ｄＶ ｈｃ 的 ｕ ｌ 操 作 ， 括 “ ｎ Ｒ ａ”和 “ ｆ Ｒ ａ”的 自动 导 航 、 包 Ｏ — ｏｄ Ｏ － ｏｄ
２１ 国外发 展现 状 与趋势 ．
国外 对 于 汽 车 主 动 安 全 环 境感 知技 术 的 研 究 起 步于 ２ ０世纪 ８ 代 ， 初 的研 究 目的是 为 了军 Ｏ年 最 事 领 域 的应 用 ， 来 逐 步 渗 透 到 民用 领 域 ， 后 比较 知
名 的研究 机构 包括 ：
目标物识别等技术。 美 国国防部后续又开发了智 能 侦察 车 三代 平 台 Ｄ ｍ Ｉ 平 台 上装备 了多种 ｅ ｏＩ ，该 Ｉ 传感器 ， 包括一对彩色摄像机 、 一对单色摄像机 、 一 对 红外 摄像 机 以及 雷 达 、 Ｇ Ｓ等 。该 车的研究 目的 Ｄ Ｐ
主 要是 为 了研发 并 演示 一个 小 型 的 ， 能够 自动 驾驶