1、车道偏离预警系统决策算法开发及实验验证Development and Experimental Verification on Decision Algorithm of Lane Departure Warning System12022-8-622022-8-65、答辩总结4、实验验证与结果分析3、人机交互设计开发2、决策算法开发1、课题的提出2022-8-63利用环视系统提供的车辆周边车道信息进行偏离决策的利用环视系统提供的车辆周边车道信息进行偏离决策的LDW系统系统车辆前方车道信息车辆周边车道信息DIL试验台功能测试实车性能测试与验证CarSim&Simulink仿真环视系统输出:车辆
2、纵轴线与车道线的夹角，纵轴中心距左右车道线的距离c，d2022-8-64信息获取 偏离决策 驾驶意图1LCyDTv2sinLCDTvTLC车辆将跨越车道线的时间南京航空航天大学TLC模型上海交通大学中国专利纵轴线与车道线夹角车辆前方60m内车辆前后（-2,2）m1、方向盘角度2、方向盘角速度3、方向盘转向力矩Nobuyuki KugeDario D.Salvucci1、方向盘角度2、转向灯3、驾驶员眼睛注视点TLC模型5u 感知单元：获取车道线信息，本车状态信息和驾驶员操作信息u 决策单元：偏离决策+驾驶员操作意图识别u 报警单元：图像+震动+声音本文研究重点：决策单元，报警单元和实车实验验证
3、。2022-8-6系统开发实验验证62022-8-61、车道线信息范围不同2、直接利用传感器测得数据，而非估计或预测。3、得到车辆状态后，增加对车辆运动趋势的考虑。2()0.81671 0.00024150.00002356 A uuu0.6625B()11x A uBye()20.3A uB()22.35A uBy为评价指标值x为车轮距车道线距离u为车辆纵向速度曲线拟合得到：72022-8-6单极性sigmoid函数11、美国汽车安全办公室和防碰撞标准办公室车道偏离预警系统实验测试声明800.050.10.150.20.250.30.350.40.450.50.550.60.650.70.7
4、50.8020406080100120140160180安 全 性 评 价 指 标次数统计TLC算法中，记录正常驾驶过程中的TLC值，统计分析得到如左所示的结果：TLC值小于2s的值很少，所以取TLC阈值为2s在DIL实验台上记录驾驶过程中的评价指标值，统计分析得到如左所示结果：取评价指标的阈值为0.27可以根据驾驶员的偏好做微小调整，从而调节报警产生时刻0.2722022-8-69三个时刻评价指标逐渐减小，则车辆处于阶段1三个时刻评价指标逐渐增大，则车辆处于阶段22022-8-61、转向灯2、方向盘角速度目的：判定车辆的偏离是驾驶员主动控制偏离or无意识偏离目的：判定出车辆处于阶段1or阶段
5、210实验1实验2实验1中停止预警的时刻较晚，实验2停止预警时刻较早。实验2中加上了对车辆运动趋势的判断，只要车辆有远离车道线的趋势，则停止预警。（预警开关=1向左偏离，预警开关=2向右偏离）2022-8-6050100150200250300350-50050100150200250时 间/s距离/cm 距 左 距 离距 右 距 离预 警 开 关0510152025020406080100120140160180200时 间/s距离/cm 距 左 距 离距 右 距 离预 警 开 关11GB/T26773-2011：系统应提供一种易被驾驶员感知的触觉和（或）听觉报警。应向驾驶员提供系统所处在的
6、状态。向驾驶员提示的系统状态信息应易于理解。2022-8-612图像通过用户界面实现，声音通过声卡实现，震动通过震动方向盘实现，在HPS系统中增加EPS执行电机，控制电机实现方向盘震动2022-8-6132022-8-6车辆CAN中包括发动机信号和底盘信号，将方向盘转角信号和环视系统信号并入车辆CAN中，信号通过Kvaser的USBCAN进入控制器Surface，控制器分析计算后发布图像、声音预警和震动控制指令，下位机Freescale单片机接收控制指令，控制EPS电机实现方向盘震动。驾驶员接收到预警信息后修正车辆行驶方向。142022-8-6车道偏离预警系统决策算法开发 提出了利用车辆周边车
7、道线信息的基于车辆侧向安全性的车道偏离决策算法。车道偏离预警系统人机交互设计 设计了适用于车道偏离预警系统的用户界面和完备的预警发布方式，预警信息通过视觉，听觉和触觉发布。实车场地实验 1、展开了实车场地实验对车道偏离预警系统功能样机的性能进行测试。2、修改决策算法参数进行了对比实验。15谢谢谢谢！请！请各位评各位评委专家批评指正委专家批评指正0510152025020406080100120140160180200时 间/s距离/cm 距 左 距 离距 右 距 离预 警 开 关160510152025020406080100120140160时 间/s距离/cm 距 左 距 离距 右 距 离
8、预 警 开 关修改评价指标的阈值可以调整预警发出的时刻阈值为0.38阈值为0.27阈值为0.38时，车轮距车道线的距离为40cm左右开始报警，阈值为0.27时，距离为20cm左右开始报警（预警开关=1向左偏离，预警开关=2向右偏离）2022-8-62022-8-617目的：0510152025303540-50-250255075100方向盘转角度时 间 秒震 动 预 警051015202530354001预警开关0510152025303540-50-250255075100方向盘转角度时 间 秒声 音 预 警051015202530354001预警开关确定预警信息发布顺序根据驾驶员对三种信息的反应特性确定预警信息发布顺序震动预警声音预警方向盘转角超过15度则记为驾驶员转向选取15名受试人员，每人分别测试9次取平均值震动预警：1.348s声音预警：1.000s发布顺序是：先震动+图像后声音
