基于視覺特性增強(qiáng)行人感知的汽車智能前照燈研究

日本2014年的交通事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，交通事故造成的死亡人數(shù)中約1/3為行人，其中，70%發(fā)生在夜間。因而，研究了降低夜間交通事故發(fā)生的輔助系統(tǒng)，包括自適應(yīng)照明系統(tǒng)、夜視系統(tǒng)和自適應(yīng)遠(yuǎn)光系統(tǒng)。相關(guān)研究表明，駕駛員的視覺特性與行車安全之間存在直接聯(lián)系。這種視覺特性除與人眼睛的健康狀況相關(guān)外，還與行車速度、道路條件、行車環(huán)境和光照條件有關(guān)。對此，提出了一種具有不同照明模式的智能前照燈，通過使用不同的照明模式，提高駕駛員的視覺特性，縮短夜間行車過程中駕駛員對行人的感知時(shí)間。

所提出的智能前照燈共有6種照明模式：遠(yuǎn)光燈常開模式（P1）、遠(yuǎn)光燈2Hz閃爍模式（P2）、遠(yuǎn)光燈5Hz閃爍模式（P3）、具有垂直光柵的遠(yuǎn)光燈5Hz閃爍模式（P4）、具有橫向光柵的遠(yuǎn)光燈5Hz閃爍模式（P5）以及具有棋盤狀光柵的遠(yuǎn)光燈5Hz閃爍模式（P6）。6種照明模式下駕駛員觀察到的行人視覺特性如圖1所示。

圖1 不同照明模式下行人的視覺特征

圖2 不同照明模式下的反應(yīng)時(shí)間

不同照明模式將產(chǎn)生不同的對比度，通過試驗(yàn)對6種照明模式下駕駛員的視覺特性進(jìn)行了研究。試驗(yàn)在一段雙向單車道的路面上進(jìn)行，單車道寬度為3m，右側(cè)車道包含前后兩輛汽車，后車為試驗(yàn)車，兩車間距大于50m。設(shè)定3處行人起始位置，分別為道路左側(cè)、右側(cè)和中間，并意圖在前車經(jīng)過后橫穿馬路。汽車以30～60km/h的速度行駛，行人以2～6km/h的速度橫穿馬路。為保證安全，行人依據(jù)真人比例采用不反光的紙板模型代替，利用調(diào)節(jié)電機(jī)按照設(shè)定好的路線橫穿馬路。測試時(shí)，計(jì)算每種照明模式下的平均反應(yīng)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)差，測試結(jié)果如圖2所示。從測試結(jié)果可以看出，智能前照燈在P5照明模式下，駕駛員的反應(yīng)時(shí)間最短。此外，行人從靠近駕駛員的一側(cè)橫穿馬路時(shí)，最有可能發(fā)生交通事故。

ShigeyoshiHiratsukaetal. SAE 2016-01-1414.

編譯：李臣