车道偏离预警系统2共25页文档
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国外有代表性的车道偏离预警系统： AURORA系统（美国） AutoVue系统（美国） Mobileye_AWS系统（荷兰） DSS系统（日本）
国内有代表性的车道偏离预警系统：
JLUVA-1系统（吉林大学） 基于DSP技术的嵌入式车道偏离报警系统（东南大学）
1.AURORA系统
该系统由美国卡内基梅隆大学机器人学 院子2019年开发成功。该系统由带广角镜 头的彩色摄像机、数字转换器和一个便携 SunSparc工作站等组成。该系统通过安装在 车辆一侧的视野大约为1.5m-1.6m区域的俯 视彩色摄像机检测车辆旁边的车道标识， 通过数字转换器采集摄像机的视频输出并 在一个便携SunSparc工作站上进行处理，处 理速度为60Hz。
1. JLUVA-1系统
该系统由吉林大学智能车辆 课题组开发。该系统是基于单 目视觉的前视系统，主要由车 载电源、嵌入式微机、显示设 备、黑白CCD摄像机、数据线、 音箱以及图像采集卡等组成。
系统利用安装在汽车后视镜 位置处的CCD摄像机采集汽车前 方的道路图像，通过图像处理 获得汽车在当前车道中位置参 数，当一旦检测到汽车距离自 身车道白线过近有可能偏入邻 近车道而且司机并没有打转向 灯时，该系统就会发出警告信 息提醒司机注意纠正这种无意 识的车道偏离，从而尽可能地 减少车道偏离事故的发生。
2.基于DSP技术的嵌入 式 车道偏离报警系统
该系统由东南大学开发，是 基于单目视觉的前视系统，由 模/数转化及解码电路模块、缓 冲电路模块、媒体处理器DSP电 路模块、编码及数/模转换电路 模块等模块组成。该系统通过 车载摄像头采集被跟踪车道线 的模拟视频信号，经解码生成 数字信号码流缓冲后送到高速 媒体处理器DSP的视频接口，然 后再由视频处理模块对数字视 频信号进行车道特征值的提取 ，最后将处理后的视频信号送 编码及数/模转换电路输出显示 。
美国国家公路交通安全管理局开展的“采用智能车辆 道路系统对策的道路偏离避撞警告项目”研究将车辆偏离 预警系统分为“纵向”和“横向”车道偏离警告两个主要 功能。
纵向车道偏离警告系统主要用于预防那种由于车速太 快或方向失控引起的车道偏离碰撞。
横向车道偏离警告系统主要用于预防由于驾驶员注意 力不集中以及驾驶员放弃转向操作而引起的车道偏离碰撞
目录
一、研究背景 二、内容简介 三、国内外车道偏离预警系统比较 四、偏离预警系统的发展
一、研究背景
驾驶员安全隐患 美国联邦公路局的估计，美国2019年致命的交通
事故中44%跟车道偏离有关，同时车道偏离也被看成 车辆侧翻事故的主要原因。
AssitWare网站的分析结果认为：
23%的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次； 66%的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡； 28%的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。
组成模块： HUD抬头显示器、摄像头、控制器、传感器。 道路和车辆状态感知 车道偏离评价算法 信号显示界面
FPGA：辅助逻辑控制和前端处理模块，主要完成图像的前 期采集和一些类似直方图统计、卷积等底层的高密度图像 处理工作。
SDRAM ：主存储芯片。
DSP ：高速计算芯片。
三、国内外车道偏离预警系统比较
每四个驾驶员中就有一个驾驶员 经历过车道偏离引起的伤亡事故！
二、内容简介
车道偏离预警系统
美国公路交通安全管理局的定义是： 指一种通过报警的方式辅助驾驶员避免
或者减少车道偏离事故的系统。
汽车偏离行驶轨道时有两种可能：
一种是驾驶员有意的变换车道行驶，那么此 时发出的警告则为错误信息，有可能会影响到驾驶 员的正常行驶；
提醒过度疲劳或解决长时间单调驾驶引
发的注意力不集中等情况。
车道偏离预警系统已经商业化使用的产品 都是基于视觉的系统，根据摄像头安装位置不同， 可以将系统分为：
侧视系统（摄像头安装在车辆侧面，斜指向车道）
前视系统（一摄个像车头道安偏装离在预车警辆系前统部不，斜会指试向图前控方的车道）
制车辆以防止Байду номын сангаас能发生的碰撞事故。
4.DSS系统(Driver Support System)
该系统由日本三菱汽车公司于2019年提出，并 于2019年秋季应用于模型车上。该系统由一个安 装在汽车后视镜内的小型CCD摄像机、一些检测 车辆状态和驾驶员操作行为的传感器以及视觉和 听觉警告装置组成。该系统利用由CCD摄像机获 得的车辆前方的车道标识线、其他传感器获得的 车辆状态数据和驾驶员的操作行为等信息，判断 车辆是否已经开始偏离其车道。如有必要，系统 将利用视觉警告信息、听觉警告信息以及振动转 向盘来提醒驾驶员小心驾驶车辆。
一种是驾驶员处于无意中状态比如驾驶员 注意力不集中或驾驶疲劳而引起的，此时的预警 系统就会发挥其功能从而避免了事故的发生。
该系统提供智能的车道偏离预
警，在无意识（驾驶员未打转向灯）偏 离原车道时，能在偏离车道0.5秒之前发 出警报，为驾驶员提供更多的反应时间
，大大减少了因车道偏离引发的碰撞事 故，此外，使用LDWS还能纠正驾驶员不 打转向灯的习惯，该系统其主要功能是
2.AutoVue系统
该系统由前DaimlerChrysler公司和美国的Iteris 公司联合开发。该系统主要由一个安装在汽车内 风窗玻璃后部的摄像机、两个立体音箱、一个小 显示设备和控制单元等组成。该系统工作原理是 通过实时监测本车在当前车道中的位置，计算本 车到车道标识线距离，然后与设定的报警距离相 比较，判断是否进行预警。当检测到将要发生车 道偏离时，它将发出一种类似于车辆在隆声带上 行驶时发出的隆隆作响的声音来提醒驾驶员修正 车辆位置。目前，AutoVue系统已经在欧洲的多种 货车上作为一个选件进行了装备。
3.Mobileye AWS系统
该系统由总部设在荷兰的Mobileye公司研制 。该系统利用安装在前风窗玻璃上的单个摄像机 监测车道标识线，测量和监控本车与道路边界的 距离。该系统的车道偏离警告模块通过检测道路 边界，计算车辆相对于车道的位置和车辆的侧向 运动，预测车辆将横越车道标识的时间，当该时 间低于设定值时，系统触发视觉警告和声音警告 ，以使驾驶员对不同的危险状态做出适当的反应 而减少意外事故的发生。该系统在有意识的车道 偏离、制动和没有道路标识等情况下能对警告的 产生进行了抑制。
国内有代表性的车道偏离预警系统：
JLUVA-1系统（吉林大学） 基于DSP技术的嵌入式车道偏离报警系统（东南大学）
1.AURORA系统
该系统由美国卡内基梅隆大学机器人学 院子2019年开发成功。该系统由带广角镜 头的彩色摄像机、数字转换器和一个便携 SunSparc工作站等组成。该系统通过安装在 车辆一侧的视野大约为1.5m-1.6m区域的俯 视彩色摄像机检测车辆旁边的车道标识， 通过数字转换器采集摄像机的视频输出并 在一个便携SunSparc工作站上进行处理，处 理速度为60Hz。
1. JLUVA-1系统
该系统由吉林大学智能车辆 课题组开发。该系统是基于单 目视觉的前视系统，主要由车 载电源、嵌入式微机、显示设 备、黑白CCD摄像机、数据线、 音箱以及图像采集卡等组成。
系统利用安装在汽车后视镜 位置处的CCD摄像机采集汽车前 方的道路图像，通过图像处理 获得汽车在当前车道中位置参 数，当一旦检测到汽车距离自 身车道白线过近有可能偏入邻 近车道而且司机并没有打转向 灯时，该系统就会发出警告信 息提醒司机注意纠正这种无意 识的车道偏离，从而尽可能地 减少车道偏离事故的发生。
2.基于DSP技术的嵌入 式 车道偏离报警系统
该系统由东南大学开发，是 基于单目视觉的前视系统，由 模/数转化及解码电路模块、缓 冲电路模块、媒体处理器DSP电 路模块、编码及数/模转换电路 模块等模块组成。该系统通过 车载摄像头采集被跟踪车道线 的模拟视频信号，经解码生成 数字信号码流缓冲后送到高速 媒体处理器DSP的视频接口，然 后再由视频处理模块对数字视 频信号进行车道特征值的提取 ，最后将处理后的视频信号送 编码及数/模转换电路输出显示 。
美国国家公路交通安全管理局开展的“采用智能车辆 道路系统对策的道路偏离避撞警告项目”研究将车辆偏离 预警系统分为“纵向”和“横向”车道偏离警告两个主要 功能。
纵向车道偏离警告系统主要用于预防那种由于车速太 快或方向失控引起的车道偏离碰撞。
横向车道偏离警告系统主要用于预防由于驾驶员注意 力不集中以及驾驶员放弃转向操作而引起的车道偏离碰撞
目录
一、研究背景 二、内容简介 三、国内外车道偏离预警系统比较 四、偏离预警系统的发展
一、研究背景
驾驶员安全隐患 美国联邦公路局的估计，美国2019年致命的交通
事故中44%跟车道偏离有关，同时车道偏离也被看成 车辆侧翻事故的主要原因。
AssitWare网站的分析结果认为：
23%的汽车驾驶员一个月内至少在转向盘上睡着一次； 66%的卡车驾驶员自己在驾驶过程中打瞌睡； 28%的卡车驾驶员在一个月内有在转向盘上睡着的经历。
组成模块： HUD抬头显示器、摄像头、控制器、传感器。 道路和车辆状态感知 车道偏离评价算法 信号显示界面
FPGA：辅助逻辑控制和前端处理模块，主要完成图像的前 期采集和一些类似直方图统计、卷积等底层的高密度图像 处理工作。
SDRAM ：主存储芯片。
DSP ：高速计算芯片。
三、国内外车道偏离预警系统比较
每四个驾驶员中就有一个驾驶员 经历过车道偏离引起的伤亡事故！
二、内容简介
车道偏离预警系统
美国公路交通安全管理局的定义是： 指一种通过报警的方式辅助驾驶员避免
或者减少车道偏离事故的系统。
汽车偏离行驶轨道时有两种可能：
一种是驾驶员有意的变换车道行驶，那么此 时发出的警告则为错误信息，有可能会影响到驾驶 员的正常行驶；
提醒过度疲劳或解决长时间单调驾驶引
发的注意力不集中等情况。
车道偏离预警系统已经商业化使用的产品 都是基于视觉的系统，根据摄像头安装位置不同， 可以将系统分为：
侧视系统（摄像头安装在车辆侧面，斜指向车道）
前视系统（一摄个像车头道安偏装离在预车警辆系前统部不，斜会指试向图前控方的车道）
制车辆以防止Байду номын сангаас能发生的碰撞事故。
4.DSS系统(Driver Support System)
该系统由日本三菱汽车公司于2019年提出，并 于2019年秋季应用于模型车上。该系统由一个安 装在汽车后视镜内的小型CCD摄像机、一些检测 车辆状态和驾驶员操作行为的传感器以及视觉和 听觉警告装置组成。该系统利用由CCD摄像机获 得的车辆前方的车道标识线、其他传感器获得的 车辆状态数据和驾驶员的操作行为等信息，判断 车辆是否已经开始偏离其车道。如有必要，系统 将利用视觉警告信息、听觉警告信息以及振动转 向盘来提醒驾驶员小心驾驶车辆。
一种是驾驶员处于无意中状态比如驾驶员 注意力不集中或驾驶疲劳而引起的，此时的预警 系统就会发挥其功能从而避免了事故的发生。
该系统提供智能的车道偏离预
警，在无意识（驾驶员未打转向灯）偏 离原车道时，能在偏离车道0.5秒之前发 出警报，为驾驶员提供更多的反应时间
，大大减少了因车道偏离引发的碰撞事 故，此外，使用LDWS还能纠正驾驶员不 打转向灯的习惯，该系统其主要功能是
2.AutoVue系统
该系统由前DaimlerChrysler公司和美国的Iteris 公司联合开发。该系统主要由一个安装在汽车内 风窗玻璃后部的摄像机、两个立体音箱、一个小 显示设备和控制单元等组成。该系统工作原理是 通过实时监测本车在当前车道中的位置，计算本 车到车道标识线距离，然后与设定的报警距离相 比较，判断是否进行预警。当检测到将要发生车 道偏离时，它将发出一种类似于车辆在隆声带上 行驶时发出的隆隆作响的声音来提醒驾驶员修正 车辆位置。目前，AutoVue系统已经在欧洲的多种 货车上作为一个选件进行了装备。
3.Mobileye AWS系统
该系统由总部设在荷兰的Mobileye公司研制 。该系统利用安装在前风窗玻璃上的单个摄像机 监测车道标识线，测量和监控本车与道路边界的 距离。该系统的车道偏离警告模块通过检测道路 边界，计算车辆相对于车道的位置和车辆的侧向 运动，预测车辆将横越车道标识的时间，当该时 间低于设定值时，系统触发视觉警告和声音警告 ，以使驾驶员对不同的危险状态做出适当的反应 而减少意外事故的发生。该系统在有意识的车道 偏离、制动和没有道路标识等情况下能对警告的 产生进行了抑制。