车道保持系统的结构和工作原理原理分析

司机注意力分散、疲劳驾驶、对突发事件不敏感是交通事故的重要原因。据统计，约14%的高速公路交通事故是由汽车偏离车道造成的。如果司机在3秒内不注意，80%会造成车道偏离和追尾。因此，车道保持系统(又称“车道偏离预警系统”)应运而生，它可以有效减少驾驶员因说话、疲劳、听音乐而分心时车道偏离事故的发生。

车道保持系统也被称为“车道偏离警告系统”。下面是一汽大众CC、奥迪A4B8、A5、Q7、A8配备的车道辅助车道保持系统的例子。

1.车道保持系统的主要结构

奥迪汽车车道保持系统的数码摄像头安装在后视镜前方，记录车道标线，检测汽车在车道内的位置，每秒提供25幅图像。如果汽车偏离了正常行驶的车道，接近了任何一条边界线，方向盘就会被电机震动，警告驾驶员。当驾驶员来不及反应时，电动助力转向系统会自动修正行驶方向，帮助汽车驶回正确的道路。

车道保持系统开关E517集成在转向杆上，开关的状态由控制单元J527读取。

根据摄像机安装位置，系统分为以下两种类型：

一是前视系统——摄像头安装在车头，指向前方车道；第二个是侧视系统——摄像头安装在车的侧面，斜对着车道。

前视和侧视车道保持系统都由三个基本模块组成：道路和车辆状态感知、车道偏离评价算法和信号显示界面。系统首先通过状态感知模块感知道路的几何特征和车辆的动态参数，然后通过车道偏离评估算法评估车道偏离的可能性，必要时通过信号显示界面提醒驾驶员。

2.车道保持系统的工作原理车道保持系统基于图像识别和图像处理技术，车道偏离评价算法系统主要由图像传感器和负责图像处理的控制器组成。图像传感器安装在挡风玻璃上方，采集汽车前方20~60m范围内场景的图像信息，并发送给控制器。控制器根据获得的场景信息，分析提取特征建立三维或二维模型，从而获得车辆两侧的车道线，并将车道线与车辆行驶方向进行对比。如果有路口，控制器认为车辆已经偏离或者正在偏离正确车道，会做出相应的反应。在行驶过程中，该系统还依靠后视镜下的超声波传感器扫描地面上的车道线，及时对车内进行干预。校正时间限制为100秒，转向扭矩限制为最大3Nm。