自动驾驶基础-BSD 简介

相信有驾驶经验的众多车友对视线盲区多有体会,也对因此带来的安全隐患印象深刻。在学习驾照时,教练会告诉你在变道时需要回头看一眼,因为侧视镜具有盲点,并不能完全覆盖后方道路情况。所谓盲点,就是被车辆B柱挡住的后方视野。很多人都提及并线前在注意后视镜的同时,要略加回头扫视车身后侧。然而就是因为这个回头,往往都会造成不可预知的安全隐患。而当你这匆忙一瞥所来不及看清的物体,就是盲点检测系统BSD(Blind Spot Detection)的“工作职责”。

车辆装有盲点检测系统之后,该系统的雷达传感器一旦确认有车辆或其他障碍物躲藏在驾驶员视线盲区范围内,则立即向安装在后视镜边缘的接收装置发出指示,在后视镜上亮起的光标来警告驾驶者注意已有车辆处于盲区中,从而减少随意变道而造成的安全隐患。如果此时司机打开转向灯,准备变道或者转弯时,则对司机发出警告。比如,侧视镜处会有小灯闪烁以示警告,此外还有方向盘震动或声音警告。若司机没有打开转向灯,那么警示灯在检测到盲区车辆后会保持常亮状态,而不闪烁。

BSD盲点探测系统(Blind Spot Detection System)有时也称作盲区监控系统BSMS(Blind Spot Monitoring System),或者LCDAS变道辅助决策系统(Lane Change Decision Aid System),是基于短距微波雷达探测技术的设备,用于监测处于内外后视镜视觉盲区侧后方移动物体(如汽车、摩托车、自行车、行人),探测相邻车道后方有没有车子在靠近,以及后视镜盲区里有没有车子。当其接近本车时,根据危险和紧急程度适时发出声、光等信号,辅助驾驶员规避盲区物体,达到安全并线的目的。盲点探测系统是自动驾驶辅助系统中的一项关键功能,在低速状态时覆盖车身周围360°路况。不同车企对该系统的称谓不同,主要分为盲点监测、盲点监视、盲点信息系统,但实际上都是同一系统。

当驾驶者在迅速察看了内视镜和外视镜并可能快速回头一瞥然后准备放心超车时,忽然听到来自左侧的一记大声警告。驾驶者很容易漏看超车道上从后面快速接近的车辆或者位于与其汽车并排的盲点区域的车辆,特别是在多车道高速公路或干线公路的繁忙交通以及城市交通中。盲点探测系统(BSD)在这时可以通过监视驾驶者难以看见的区域来缓解其大部分压力和避免危险情况的发生。如果车道变换辅助系统指示没有合适的超车间距,则驾驶者的注意力就会被吸引向前方——因为您永远不会知道前方车辆是否进行了意外的制动。

之所以说这盲点车辆识别系统是好东西,是因为它能够降低咱们开车时变道发生碰撞事故的可能性。而之所以变道容易发生碰撞事故,是因为后视镜有盲区的存在。其他车子位于盲区时,咱们是看不到的,此时贸然变道的话就很可能会发生交通事故。变道时、倒车出库时、雨雾天开车后视镜模糊时、夜间开车被后面的远光灯晃眼时,都会用得到。变道时主要是避免因盲区有车而碰撞,倒车出库时视野被阻挡过多,雨雾天和夜间开车时主要是因为后视镜效果不佳。

如果没有盲点车辆识别系统,那判断盲点地区是否有车则要完全依赖于驾驶习惯和驾驶本人的经验。然而,我们都知道,这存在了很大的不确定性。盲点车辆识别系统的出现,则将这一系列的隐患和不确定因素一扫而空。仅仅一个亮点的提示,便将车辆主动安全性能大幅度提升到了一个更高的水平,让一切尽在掌握。

BSD主控制器根据行车速度来开启和关闭系统,当车速大于设定值(如15km/h)时系统激活,通过分别安装在汽车尾部两侧的两个微波雷达传感器探测本车侧后方汽车、摩托车、自行车、行人等移动物体的速度,当探测到物体进入盲区时,即通过安装在两侧外后视镜或车内A柱上的LED警告灯显示警示信息,亮起黄灯,此时,如果驾驶员打转向开关,控制器将发出报警声音,LED警告灯亮起黄灯并闪烁。如果车速设定为速度,在此状态下,系统一直被激活;此外,通过安装在B柱上的开门警告灯,可以实现后排乘客开门预警,避免开门碰撞事故的发生。

目前主流车型都是采用准毫米波雷达作为盲点监测系统的传感器,准毫米波雷达具有探测距离远,穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候(大雨天除外)全天时的特点,反应快,能监测移动物体的速度,以区分车道栏杆、遂道墙壁与即将从侧向方超车的车辆之间的差别。有了这个特性,毫米波雷达盲点监测系统可以在行驶中主动监测左右两侧后方超车的车辆,并主动提示驾驶员侧后方有无来车。通过在汽车后保检杠内安装两个24GHz雷达传感器,在车辆行驶速度大于10KM/H自动启动,实时向左右3米后方8米范围,发出探测微波信号,系统对反射回的微波信号进行分析处理,即可知后面车辆距离,速度和运动方向等信息,通过系统算法,排除固定物体和远离的物体.

当探测到盲区内有车辆靠近时,指示灯闪烁,此时驾驶员看不到盲区内的车辆,但是也能通过指示灯知道后方有车辆驶来,变道有碰撞的危险,如果此时驾驶员仍然没有注意到指示灯闪烁,打了转向灯,准备变道,那么系统就会发出哔哔哔的语音警报声,再次提醒驾驶员此时变道有危险,不宜变道。通过整个行车过程中,不间断地探测和提醒,防止行车过程中因恶劣天气,驾驶员疏忽,后视镜盲区,新手上路等潜在危险而造成交通安全事故。

雷达的工作体制主要分为脉冲方式和连续波方式。连续波(Continuous Wave:CW)雷达是指发射连续波信号,主要用来测量目标的速度。如需要同时测量目标的距离,则需要对发射信号进行调制,例如对连续波的正弦波信号进行周期性的频率调制。而脉冲雷达发射的波形是矩形脉冲,按一定的或者交错的重复周期工作。

现代脉冲雷达技术已经相当成熟了,但是从原理上来讲同时解决距离和速度测量的模糊问题是不可能的,这就需要采用多重复脉冲频率(PRF)的方法来解决距离和速度模糊,因而不仅使系统的数据传输率下降,而且不利于信噪比(SNR)的提高。而连续波雷达,例如用伪码或者随机码~π 调相的连续波雷达,则可以很好地解决脉冲雷达盲区的问题,且有良好的速度和距离分辨率。同时在近程雷达系统或者次级雷达中,连续波雷达和脉冲雷达相比具有独特的优点:特别是随着当今世界微波固态器件的发展,利用连续波雷达能使雷达更为简单,其原因在于连续波雷达的发射机无需甚高压,不会产生高压打火,并且调制信号可以多样化,这在相同体积和重量下有利于发射机的提高。这样,连续波雷达可以做到体积小、重量轻、发射机容易实现而且馈线损耗也较低。

FMCW毫米波雷达的发射信号采用的是频率调制,常用的调频波有三角波、锯齿波和正弦波等,当以三角波或锯齿波作为调频波时,称其为线性调频连续波(LFMCW)。三角波线性调频连续波利用差拍傅立叶方式在一个周期内就可无模糊确定目标距离和速度,处理简单,易于实现,它利用发射信号的线性调频和从目标反射回来的接收信号频率的变化相关和频谱配对来进行动目标的测量,比较易于实现的测距测速连续波雷达,因此三角波线性调频连续波雷达的设计和实现,有着非常重要的现实意义。

LFMCW波雷达的工作原理是用回波信号和发射信号的一部分进行相干混频,得到包含目标的距离和速度信息的中频信号,然后对中频信号进行检测即可得到目标的距离和速度。当目标物体是相对静止的,发射信号碰到目标物体后被反射回来,产生回波信号,回波信号与发射信号形状相同,只是在时间上延迟了τ(τ=2R/c),式中:R—目标物体的距离;c—光速。

这里只是对毫米波雷达做简单介绍,后面会有专门章节来介绍它。

  • 发表于:
  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180406G0LA1Q00?refer=cp_1026
  • 腾讯「云+社区」是腾讯内容开放平台帐号(企鹅号)传播渠道之一,根据《腾讯内容开放平台服务协议》转载发布内容。
  • 如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券