基于GPS技術(shù)的汽車主動(dòng)安全技術(shù)研究

為了最大限度地減小因汽車側(cè)向移動(dòng)而引起的事故發(fā)生，汽車電控主動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)也開始被引入到車道偏離預(yù)警系統(tǒng)之中。

所研究的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)與傳統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)主要有以下兩點(diǎn)不同：第一，在車輛發(fā)生車道偏離時(shí)，不僅可以給駕駛員警示，還可以在駕駛員未采取任何措施的情況下通過(guò)電控主動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)使汽車回到原來(lái)的行駛車道上來(lái)；第二，采用的車輛位置和其它各種行駛狀態(tài)參數(shù)基于GPS技術(shù)獲取。

本研究主要通過(guò)軟件仿真的方法進(jìn)行。在仿真環(huán)境下，試驗(yàn)車輛所在的路面是平直的；試驗(yàn)車上裝載有GPS系統(tǒng)，可以獲取到車輛當(dāng)前的位置、速度等相關(guān)行駛參數(shù)；車輛模型采用經(jīng)典的兩自由度車輛模型。

試驗(yàn)仿真過(guò)程中建立了如下的預(yù)警機(jī)制：首先將車道進(jìn)行劃分并找到車道的中心線，然后找到預(yù)警線并在預(yù)警線的外側(cè)找到系統(tǒng)工作線，內(nèi)側(cè)找到系統(tǒng)非工作線；系統(tǒng)的工作線與預(yù)警線形成預(yù)警區(qū)，預(yù)警區(qū)的外側(cè)是系統(tǒng)工作區(qū)，系統(tǒng)非工作線的內(nèi)側(cè)是系統(tǒng)非工作區(qū)。系統(tǒng)工作/非工作線與車道中心線之間都存在著一定的幾何關(guān)系。

當(dāng)車輛行駛偏離到預(yù)警區(qū)時(shí)，車道偏離預(yù)警系統(tǒng)開始報(bào)警。此時(shí)，若駕駛員注意到報(bào)警，則可以控制車輛回到原行駛車道上來(lái)；若駕駛員沒(méi)有注意到報(bào)警或未采取任何措施，則當(dāng)車輛進(jìn)入到系統(tǒng)工作區(qū)時(shí)，車輛的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開始工作，控制車輛自動(dòng)回到原始車道上來(lái)，直到車輛位于系統(tǒng)非工作線以內(nèi)時(shí)系統(tǒng)才停止工作，控制權(quán)回到駕駛員手中。

仿真試驗(yàn)結(jié)果表明，基于GPS技術(shù)和汽車主動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)的車道偏離預(yù)警系統(tǒng)能較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的行駛方向控制，防止汽車行駛方向發(fā)生過(guò)度偏離，保證汽車在高速公路上的行駛安全性。

Kwang-Hee Lee et al. Intelligent Vehicles Symposium(IV),2012 IEEE.

編譯:張洪濤