彭德淵

（重慶矢崎儀表有限公司產(chǎn)品研發(fā)中心，重慶 401123）

前言

隨著汽車安全性、舒適性需求的迅猛提升，汽車ADAS的搭載越來越普遍，如FCW（前方碰撞預(yù)警）[1]、LDW（車道偏離預(yù)警）[2]、BSD（盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)）、ACC（自適應(yīng)巡航）等等。

圖1 儀表顯示的ADAS報(bào)警例（FCW、LDW）

ADAS系統(tǒng)在檢測(cè)到潛在的危險(xiǎn)的時(shí)候，會(huì)通過組合儀表顯示相關(guān)的報(bào)警信息（如圖1所示）[3]。有的高檔車型也將信息顯示在HUD（抬頭顯示器）上。對(duì)于未搭載HUD的車型，我們?cè)O(shè)計(jì)了與 HUD原理類似的讓駕駛者在視線不離開路面去查看儀表的情況下，也能夠迅速接收到報(bào)警信息的輔助報(bào)警裝置。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1.1 顯示光路及顯示位置

提醒顯示需要考慮醒目，在給定的駕駛者眼位置和擋風(fēng)玻璃角度的前提下，通過光學(xué)模擬，將顯示裝置設(shè)計(jì)在儀表臺(tái)上合適的位置，確保顯示裝置所發(fā)出的光線經(jīng)擋風(fēng)玻璃反射后最大程度進(jìn)入駕駛者視線范圍（圖2）[4]。

圖2 光路示意圖

根據(jù)功能需要將顯示光源布置在儀表臺(tái)上合適的位置使駕駛者看到的提醒信息與潛在危險(xiǎn)所在區(qū)域一致，例如FCW在正前方，LDW在兩側(cè)呈“八”字形（圖3）。

圖3 顯示位置設(shè)計(jì)

1.1.2 光源

參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們選用高亮紅色LED作為顯示光源，主要參數(shù)如下表：

表1 LED主要參數(shù)

1.1.3 照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)整體構(gòu)造見圖4。

圖4 照明系統(tǒng)構(gòu)造

光源（LED）發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)、散光機(jī)構(gòu)、圖案面板、煙色半透面罩的調(diào)整，再經(jīng)擋風(fēng)玻璃反射至駕駛者視線內(nèi)，駕駛者觀察到的最大輝度計(jì)算公式：

式中：ζ為準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)、均光機(jī)構(gòu)和圖案面板所確定的光利用率；S為顯示圖案面積；Tc為煙色半透面罩的透過率；Rw為在確定的入射角度下的擋風(fēng)玻璃的反射率。

1.2 電氣系統(tǒng)

原理簡(jiǎn)圖如圖5所示。

當(dāng)輔助報(bào)警裝置接收到來自 CAN總線或儀表的報(bào)警輸入信號(hào)，判斷報(bào)警的緊急程度，輸出不同閃爍頻率的點(diǎn)燈信號(hào)，LED點(diǎn)亮報(bào)警，點(diǎn)燈亮度根據(jù)輸入的亮度信號(hào)確定。

圖5 電氣原理簡(jiǎn)圖

2 測(cè)試及驗(yàn)證

經(jīng)測(cè)試顯示位置和輝度（＞10000cd/m2），能夠起到醒目提醒的作用（圖5）。

圖5 測(cè)試驗(yàn)證場(chǎng)景（LDW）

3 結(jié)論

ADAS視覺輔助報(bào)警裝置以高亮度紅色 LED光源配合專用照明系統(tǒng)，通過擋風(fēng)玻璃反射達(dá)到醒目的提醒效果。結(jié)構(gòu)緊湊，便于在儀表臺(tái)的安裝布置，可廣泛應(yīng)用于未搭載HUD的車型。本文以FCW和LDW為例進(jìn)行了搭載設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，類似的方法也可以用于其它ADAS功能，如BSM等。

[1] ISO 15623-2013 運(yùn)輸信息和控制系統(tǒng).前方車輛碰撞警告系統(tǒng).性能要求和試驗(yàn)規(guī)程[S].

[2] GB/T 26773-2011 智能運(yùn)輸系統(tǒng) 車道偏離報(bào)警系統(tǒng) 性能要求與檢測(cè)方法[S].

[3] 楊巖等.前碰撞預(yù)警系統(tǒng)作用下駕駛員反應(yīng)時(shí)間影響因素研究[J].科研,2016,05(14)：181.

[4] 彭德淵等.車輛用的顯示裝置：中國(guó), 205507233U[P]. 2016-08-24.