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重型載貨汽車全景環(huán)視系統(tǒng)的應(yīng)用研究

2022-02-19 23:10:19·  來源：《汽車電器》  
　
引言：在駕駛中， 駕駛員80%以上的路況信息是依靠視覺獲得的。據(jù)統(tǒng)計， 在中國因視覺盲區(qū)造成的車禍約占30%， 在高速公路上因變換車道所發(fā)生的車禍， 其中有70%
引言：
在駕駛中， 駕駛員80%以上的路況信息是依靠視覺獲得的。據(jù)統(tǒng)計， 在中國因視覺盲區(qū)造成的車禍約占30%， 在高速公路上因變換車道所發(fā)生的車禍， 其中有70%是由于后視鏡盲區(qū)造成的。與轎車相比， 重型載貨汽車的盲區(qū)更為嚴(yán)重。
全景環(huán)視系統(tǒng)利用安裝在車輛周邊的攝像頭， 同時采集車輛四周的圖像并處理合成一幅車輛周圍環(huán)視圖， 通過車載多媒體屏顯示， 讓駕駛員清楚查看車輛周邊是否存在障礙物并了解相對方位與距離， 可以幫助駕駛員變道、 泊車、 轉(zhuǎn)彎以及通過復(fù)雜狹窄路面， 減少事故， 實現(xiàn)安全駕駛。對于重型載貨汽車， 基于全景環(huán)視系統(tǒng)的駕駛輔助系統(tǒng)的應(yīng)用意義很大。
來源：《汽車電器》
單位：北京福田戴姆勒汽車有限公司
作者： 趙 陽
01、全景環(huán)視系統(tǒng)駕駛輔助系統(tǒng)應(yīng)用意義
與轎車相比， 重型載貨汽車的盲區(qū)更為嚴(yán)重，盲區(qū)分為半盲區(qū)和全盲區(qū)。 除了本身的盲區(qū)和半盲區(qū)， 重型載貨汽車還有巨大的內(nèi)輪差。 巨大的盲區(qū)和內(nèi)輪差導(dǎo)致重型載貨汽車事故起數(shù)最多， 如圖1所示。
全景環(huán)視系統(tǒng)利用安裝在車輛周邊的攝像頭， 同時采集車輛四周的圖像并處理合成一幅車輛周圍環(huán)視圖， 通過車載多媒體屏顯示， 讓駕駛員清楚查看車輛周邊是否存在障礙物并了解相對方位與距離， 可以幫助駕駛員變道、 泊車、 轉(zhuǎn)彎以及通過復(fù)雜狹窄路面， 減少事故， 實現(xiàn)安全駕駛。對于重型載貨汽車， 基于全景環(huán)視系統(tǒng)的駕駛輔助系統(tǒng)的應(yīng)用意義很大。
02、全景環(huán)視系統(tǒng)構(gòu)成
通過對行業(yè)需求和行業(yè)現(xiàn)狀的分析， 策劃適用于重型載貨汽車的全景環(huán)視系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。
1 ） 系統(tǒng)支持5~8路攝像頭輸入， 可根據(jù)實際選擇使用。
分別為：①前部攝像頭；②左側(cè)向下攝像頭；③左側(cè)向后攝像頭；④右側(cè)向下攝像頭；⑤右側(cè)向后攝像頭；⑥駕駛室后攝像頭；⑦后攝像頭；⑧貨廂內(nèi)監(jiān)控攝像頭。其中前5路攝像頭安裝在駕駛室上， 分別位于前遮陽罩處和左右后視鏡下方， 此5路攝像頭用于實現(xiàn)270°的圖像拼接；序號⑥~⑧攝像頭用于單視圖顯示， 可按需安裝相應(yīng)的攝像頭。
2 ） 支持兩路視頻輸出：一路輸出給多媒體屏顯示， 用于駕駛輔助的人機(jī)交互界面；另一路輸出給存儲設(shè)備， 用于視頻記錄。
3 ） 系統(tǒng)可支持的功能如下：①全景環(huán)視系統(tǒng)， 即AVM（ Around View Monitor ） ；②基于全景的行車記錄， 即VDR（ Vehicle Driving Record ） ；基于全景的近距離移動物體監(jiān)測預(yù)警， 即MOD （ Moving Object Detection ） 。
4 ） 硬件原理框圖如圖3所示。
03、系統(tǒng)功能
功能列表見表1。
各模式功能描述如下。
3.1 用戶被動進(jìn)入模式
倒車輔助：車輛倒車時， 強(qiáng)制開啟全景， 多媒體屏顯示全景圖+后視圖的模式。
3.2 用戶主動進(jìn)入模式
用戶需要全景環(huán)視系統(tǒng)功能時， 可點擊車載多媒體屏UI界面上的“全景環(huán)視” 圖標(biāo)開啟， 則可進(jìn)入此系統(tǒng)界面。用戶主動進(jìn)入此功能界面后， 可實現(xiàn)不同模式下的輔助功能。
1 ） 前行：車輛前行時， 顯示全景圖+左視圖的模式。
2 ） 左右轉(zhuǎn)彎：開啟轉(zhuǎn)向燈， 車速≤30km/h， 進(jìn)入轉(zhuǎn)彎模式。當(dāng)“左轉(zhuǎn)” 時， 顯示全景圖+左視圖的模式；當(dāng)“右轉(zhuǎn)” 時， 顯示全景圖+右視圖的模式。
3 ） 左右變道：開啟轉(zhuǎn)向燈， 車速＞30km/h。當(dāng)左右變道時， 通過左或右側(cè)向后攝像頭清楚顯示左或右后側(cè)視頻圖像， 顯示全景圖+左/右后視圖。將左或右后側(cè)方的情況進(jìn)行展示， 防止后視鏡的盲區(qū)造成的事故， 還可俯看全車周邊整體情況。
4 ） 倒車輔助：車輛倒車時， 多媒體屏顯示全景圖+后視圖的模式。
5 ） 視頻記錄存儲：全景環(huán)視系統(tǒng)具有本地行車記錄存儲功能， 記錄的視頻畫面格式為6宮格形式 （ 若安裝6個攝像頭 ） 。視頻存儲在SD卡上， 并能通過多媒體屏上“視頻回放”菜單進(jìn)行回放操作。若控制器里沒有安裝SD卡， 中控顯示屏上可提醒“請安裝SD卡” 字樣 （ SD卡由用戶自行購買安裝，可支持128G ） 。
6 ） 近 距 離移動物體偵測：車 輛 靜 止 狀 態(tài)下 ， 對 2m 內(nèi) 的移動物體進(jìn)行偵測并提醒用 戶 ，
如圖4所示。
04、實施意義
解決重型載貨汽車盲區(qū)問題， 不僅與攝像頭本身硬件、 主機(jī)軟件算法相關(guān)， 也與攝像頭安裝位置和角度息息相關(guān)， 要確保攝像頭安裝后盡可能覆蓋盲區(qū)范圍。
1 ） 從車側(cè)方看， 安裝攝像頭后視角覆蓋范圍如圖5所示。
2 ） 俯視角度看， 安裝攝像頭后視角覆蓋范圍如圖6所示。
從以上兩個視圖角度分析， 幾乎能覆蓋全部視覺盲區(qū)。
且若為牽引車， 還可以滿足掛車的不確定性， 若掛車貨廂比駕駛室寬一些， 會有不可避免的微小盲區(qū)， 預(yù)計20cm以內(nèi)， 俯視角度如圖7所示。
綜上， 此方案彌補(bǔ)了后視鏡觀測的半盲區(qū)和全盲區(qū)以及內(nèi)輪差引起的視線死角。且對于重型載貨汽車帶掛行駛時， 左右轉(zhuǎn)彎時， 也能實現(xiàn)相應(yīng)轉(zhuǎn)向的危險區(qū)域的無死角。避免了重型載貨汽車在道路行車中， 最容易產(chǎn)生事故的各種情況， 確保了安全駕駛。
結(jié)論
通過對重型載貨汽車本身的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行研究， 開發(fā)全景環(huán)視系統(tǒng)應(yīng)用于重型載貨汽車， 具有實際應(yīng)用意義。從用戶角度出發(fā)， 真實地給用戶帶來行車中的便利和安全。在車輛起步、 行車轉(zhuǎn)彎、 窄道會車、 變道、 規(guī)避障礙等情況時，輔助用戶合理駕駛， 有效提升行車安全， 減少車輛刮蹭、 碰撞等事故的發(fā)生。相信隨著時間的推移， 全景系統(tǒng)功能逐漸完善和普及，安全性能方面會取得顯著進(jìn)展。
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