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1、第五章第五章 汽车安全辅助驾驶技术汽车安全辅助驾驶技术主要内容5.1 概述5.2 车道偏离预警系统5.3 汽车防碰撞系统5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统5.1 概述一、汽车安全辅助驾驶技术的含义一、汽车安全辅助驾驶技术的含义 利用先进传感技术、信号处理技术、网络技术、计算机技术等，辨识车辆所处的环境和状态，并根据各传感器得到的信息做出分析和判断，或者给驾驶员发出劝告和报警信息，提醒驾驶员注意规避危险；或者在紧急情况下，帮助驾驶员操作车辆，防止事故的发生，使车辆进入一个安全的状态；或者代替驾驶员的操作，使汽车主动避开危险，实现车辆运行的自动化。5.1 概述二、汽车安全辅助驾驶技术的产生与发展
2、二、汽车安全辅助驾驶技术的产生与发展日本：日本：于1989年开始研究汽车安全辅助驾驶，他们的研究方向为：自动高速公路系统和高级安全汽车。德国德国：研究汽车安全辅助驾驶的目的，仅仅是增加驾驶员驾车的有效性和可靠性，从而减轻驾驶员的工作负担，减少因驾驶员的失误而造成的交通事故。美国：美国：以全自动高速公路上的无人驾驶车队来解决交通安全的问题。5.1 概述三、汽车安全辅助驾驶技术的主要内容三、汽车安全辅助驾驶技术的主要内容(美国)联邦公路局估计 美国美国20022002年所有致年所有致命的交通命的交通事故中事故中44%44%是跟车道是跟车道偏离有关偏离有关的，同时的，同时车道偏离车道偏离也被看成也被
3、看成车辆侧翻车辆侧翻事故的主事故的主要原因。要原因。AssitWare网站的分析结果 23%23%的汽车的汽车驾驶员一驾驶员一个月内至个月内至少在转向少在转向盘上睡着盘上睡着一次；一次；66%66%的卡车驾的卡车驾驶员自己驶员自己在驾驶过在驾驶过程中打瞌程中打瞌睡；睡；28%28%的的卡车驾驶卡车驾驶员在一个员在一个月内有在月内有在转向盘上转向盘上睡着的经睡着的经历。历。也就是说 四个驾驶四个驾驶员中就有员中就有一个驾驶一个驾驶员经历过员经历过车道偏离车道偏离引起的伤引起的伤亡事故。亡事故。5.2 车道偏离预警系统5.2 车道偏离预警系统车道偏离预警系统（LDWS, Lane Departur
4、e Warning System）： 能够及时、有效地警告那些因驾驶员疲劳驾驶、打瞌睡或注意力不集中的驾驶员修正无意识的车道偏离，使其修正无意识的车道偏离，甚至在危险时刻有针对性地对车辆进行接管，辅助转向或者制动，使其保持在当前行驶车道上，从而减少和防止车道偏离事故的发生。Company Logo5.2 车道偏离预警系统一、一、车道偏离预警系统的组成和工作原理车道偏离预警系统的组成和工作原理基于视觉的车道偏离预警系统主要包括图像采集单元、中央处理单元、车辆状态传感器以及人机交互单元等组成。图 基于视觉的车道偏离预警系统的组成及实现原理5.2 车道偏离预警系统一、一、车道偏离预警系统的组成和工作
5、原理车道偏离预警系统的组成和工作原理图像采集单元作用：实时获取视频信号，并且将视频信号采集转换为处理器能分析处理的数字视频图像，以模拟驾驶员感知车辆前方道路图像及环境信息。分类：主要包括工业相机、镜头和图像采集卡等。根据相机图像感光芯片的不同，常用的工业相机主要有相机和CMOS相机两种类型。图像采集卡是图像采集部分和图像处理部分的接口，其作用是将CCD摄像机输出的模拟信号转化为计算方便使用的数字信号。5.2 车道偏离预警系统一、一、车道偏离预警系统的组成和工作原理车道偏离预警系统的组成和工作原理中央处理单元：主要进行数字图像处理、车辆状态分析以及决策控制等。图 中央处理单元工作流程5.2 车道
6、偏离预警系统一、一、车道偏离预警系统的组成和工作原理车道偏离预警系统的组成和工作原理人机交互单元 通过显示界面向驾驶员提示系统当前的状态，当存在危险情况时，报警装置可以发出声音、光的提示，也有通过抖动方向盘或座位的形式。5.2 车道偏离预警系统一、一、车道偏离预警系统的组成和工作原理车道偏离预警系统的组成和工作原理图 基于视觉的车道偏离预警系统工作演示工作原理：5.2 车道偏离预警系统二、二、车道偏离预警系统的技术要求车道偏离预警系统的技术要求国标GB/T 26773-2011智能运输系统-车道偏离报警系统-性能要求与检测方法图 车道偏离预警系统功能组成5.2 车道偏离预警系统三、三、典型的车
7、道偏离预警系统典型的车道偏离预警系统（1）AURORA系统图 AURORA系统示意图由美国卡内基梅隆大学机器人学院于1997 年开发成功，是基于车辆的侧视视觉系统中最具代表性的系统。由带广角镜头的彩色摄像机、数字转换器和一个便携Sun Sparc 工作站等组成。5.2 车道偏离预警系统（2）AutoVue系统图 AutoVue系统由美国智能运输技术开发商Iteris公司和欧洲的DaimlerChrysler联合开发，在2000 年6 月实现首次实际应用。目前，AutoVue 系统已经在欧洲的多种卡车上作为一个选件进行了装备。由一个安装在汽车内挡风玻璃后部的摄像机、两个立体音箱、一个小显示设备和
8、控制单元等组成。系统包含了一整套道路标志线识别跟踪软件和解决方案，包括图像捕捉、道路标志线识别跟踪算法和为不同系统界面提供的驱动程序。5.2 车道偏离预警系统（3）Mobieye-AWS系统图 Mobileye_AWS系统图（a）系统构成 图（b）车辆跑偏的一侧车道线变红5.2 车道偏离预警系统（4）MDSS系统图 MDSS系统该系统利用由CCD摄像机获得的车辆前方的车道标识线、其他传感器获得的车辆状态数据和驾驶员的操作行为等信息，判断车辆是否已经开始偏离其车道。如有必要，系统将利用视觉警告信息、听觉警告信息以及震动方向盘来提醒驾驶员小心驾驶车辆。该系统的特别之处在于，它能产生一个促使车辆回到
9、自身车道中央的转向力矩，促进驾驶员采取正确的驾驶行为。当然，该力矩不足以干涉驾驶员自己施加的转向力矩，从而保证驾驶员对车辆的完全控制。5.2 车道偏离预警系统图 MDSS系统工作流程图5.3 汽车防碰撞系统u汽车防碰撞系统在车辆周围障碍物检测的基础上完成的。车辆周围障碍物包括车辆、行人、骑自行车人以及道路周围设施等。通过机器视觉、红外、雷达或激光等传感器能感知车辆周围这些障碍物的存在，并进行实时跟踪，在危险时刻还可以通过警告驾驶员采取避碰措施。根据车辆周围障碍物的不同，汽车防碰撞预警系统又分为汽车安全车距预警系统和行人防碰撞预警系统。5.3 汽车防碰撞系统一、汽车安全车距预警系统该系统利用各种
10、传感器信息对前方车辆和车距进行实时有效检测，当发现安全车距不足时，及时向驾驶员发出声音警示，促使其采取必要措施保持安全车距，避免发生追尾碰撞等事故。1.汽车安全车距预警系统组成及其工作原理安全车距预警系统一般由传感器模块、前方车辆检测模块、前方车辆测距模块、安全车距预警模块组成。5.3 汽车防碰撞系统1.汽车安全车距预警系统组成及其工作原理图 安全车距预警系统流程图利用传感器（雷达、超声波、激光和机器视觉等）获取的车辆前方道路环境图像，对前方车辆进行检测，并利用测距模型实现两车之间的距离测量，然后根据安全车距预警模型和预警规则实现预警功能，一旦当存在追尾可能时，能够及时给予驾驶主动预警，是减少
11、公路交通事故行之有效的技术措施。5.3 汽车防碰撞系统2.典型汽车安全车距预警系统本田的CMBS最初研发始于2003年，最初装备美版雅阁，随后开始在讴歌的部分车型上（包括RL、MDX和ZDX）装备。其主要原理是，当毫米波雷达探测到前方行驶的车辆，判断有追尾的危险时用警报的方式提醒驾驶员，继续接近前车时轻轻制动，以身体感受进行警告。当判断出难以避免追尾时，CMBS 会采取强烈制动措施，和驾驶员自身的制动一起降低追尾车速，以便有效地帮助驾驶员避免和降低一旦追尾时的损伤。当驾驶者所在车辆的车速高于10 英里时，CMBS 系统启动，通过车头的传感器探测与前车之间的距离，当系统认为有可能导致追尾时，除提
12、醒驾驶者和制动之外，也会自动收紧安全带（E-Pretensioner 系统），确保对前排乘客的约束作用。同时，在车辆自动制动时，也会点亮刹车灯，提示后车保持安全距离。当本车与前车车速的差距小于10 英里时，这套系统将不起作用。（1）本田的CMBS系统和丰田的PCS系统5.3 汽车防碰撞系统丰田的 PCS系统最早出现在2003 年，装备在雷克萨斯LX和RX 车型上。系统的传感器是装在车头的一个毫米波雷达。雷达能自动探测前方障碍物，测算出发生碰撞的可能性。若系统判断碰撞的可能性很大，则会发出警报声，提示驾驶员规避。此时其他主动安全设备也将被整合起来，刹车辅助（BA）会进入准备状态，协助驾驶员给车辆
13、制动。（1）本田的CMBS系统和丰田的PCS系统图 丰田PCS5.3 汽车防碰撞系统2006 年，丰田对PCS 系统再度进行了改进，新系统被称为APCS。新系统除增加了双透镜摄像头之外，还改善了前置雷达的精度，可以探测更小的“软”目标（比如动物或者行人），新加入的近红外系统让APCS 在夜间也能工作。此外，新系统可以与主动悬挂和可变齿比转向联动，在危险来临时增加减震器的支撑力，同时放大转向的比例以规避危险。（1）本田的CMBS系统和丰田的PCS系统图 丰田APCS5.3 汽车防碰撞系统美国Delphi 公司基于雷达和视频的数据融合开发了FCW，系统监视本车和前方行车路径上的车辆之间的相对距离和
14、速度，综合驾驶员的其它操控行为，如刹车、油门等信息，评估碰撞危险程度，并在必要时对驾驶员进行告警。（2）美国Delphi 公司的FCW 系统图 FCW系统5.3 汽车防碰撞系统2007 年这套系统进行了升级，增加了自动刹车功能。当驾驶员对警示没有反应时，系统检测到与前车的碰撞已经在所难免，这时车辆会自动实施制动。最终的效果是，车辆会以一个相对较低的速度与前车发生碰撞。（3）沃尔沃的CWAB系统图 沃尔沃的CWAB系统通过车头部的雷达监测前方交通状况。如果安全车距不足，存在发生碰撞的危险，前风挡玻璃上会投射出警示信号，提示驾驶员立即制动，同时刹车卡钳会推动刹车片接近刹车盘，但并不会施加制动力，而
15、是为驾驶员的刹车动作提供最快的反应速度。5.3 汽车防碰撞系统制动辅助系统制动辅助系统奔驰S系的制动系统是对PRESAFE预安全系统的进一步提升，辅助紧急转向避让系统可预防行人碰撞的发生。该系统和车辆自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control Acc)系统配合工作，雷达把探测的信号传递给系统的计算机。如果计算机判断出与前面的物体距离迅速缩短，因而在碰撞发生前对车辆自动进行制动，并能与奔驰的制动辅助系统协同工作。制动辅助系统能用图像和声音信号提醒驾驶员发生追尾的风险，并能及时计算出所需制动力大小，一旦制动踏板被踩下，相应的制动力立刻产生。二、行人防碰撞预警系统1.主动安全行人
16、保护系统5.3 汽车防碰撞系统智能安全驾驶员辅助系统智能安全驾驶员辅助系统智能安全驾驶员辅助系统能为驾驶员提供丰富的车辆周围环境信息，增强驾驶员的视野，驾驶者可以根据实际驾驶环境选择不同的控制模式，有效保障自身行车安全以及车外行人的安全，避免车祸的发生或者将伤害降至最小。该系统包括安全系统、危险预警系统、防撞系统等，涉及传感器技术、通信技术、信息显示技术、驾驶状态监控技术等。这些车载设备包括安装在车身各个部位的传感器、激光雷达、红外线、超声波传感器、盲点探测器等具有事故监测功能，能随时通过声音、图像等方式向驾驶员提供车辆周围及车辆本身的必要信息，并可以自动或半自动地进行车辆控制，从而有效地防止
17、事故的发生。1.主动安全行人保护系统5.3 汽车防碰撞系统智能安全驾驶员辅助系统智能安全驾驶员辅助系统1.主动安全行人保护系统图 沃尔沃自动制动行人保护系统5.3 汽车防碰撞系统红外夜视辅助系统红外夜视辅助系统1.主动安全行人保护系统图 红外夜视系统工作示意图5.3 汽车防碰撞系统红外夜视辅助系统红外夜视辅助系统1.主动安全行人保护系统图 奔驰的夜视系统5.3 汽车防碰撞系统碰撞缓冲防护系统碰撞缓冲防护系统2.被动安全行人保护系统u对于最基本的行人保护技术，主要涉及车身吸能材料的应用，如吸能保险杠、软性的引擎盖材料、前照灯及附件无锐角等。u在发动机舱盖段面上采用缓冲结构设计，则是目前国内汽车厂
18、商较为常见的做法。u一般情况下，保险杠是人车碰撞过程中最先碰到的部件，也是造成腿部骨折的主要原因。u为获得对行人的保护，新开发的保险杠大多采用高密度泡沫材料或新的设计结构，通过泡沫的弹性或结构的变形吸能性，可以控制对腿部的冲击过程，减小撞击力量，从而有效地保障行人的膝、腿免受严重伤害。5.3 汽车防碰撞系统图 本田行人碰撞缓冲保护系统碰撞缓冲防护系统碰撞缓冲防护系统2.被动安全行人保护系统5.3 汽车防碰撞系统主动防护发动机罩系统主动防护发动机罩系统2.被动安全行人保护系统u除了汽车保险杠之外，发动机罩的前缘和发动机罩本身在碰撞过程中是造成行人大腿及骨盆处伤害和头部伤害的另一主要因素。u利用发
19、动机盖弹升技术，使发动机在汽车发生碰撞时瞬间鼓起，使人体不是碰撞在坚硬车壳上，而是碰撞在柔性与圆滑的表面上。在检测到撞人之后，车辆就会自动启动发动机盖弹升控制模块，车内配备的弹射装置便可瞬间将发动机罩提高，相当于在人落下时在下面垫了气垫。u统计分析表明，为了达到保护行人的目的，发动机罩本身要有57.5cm的变形量，通过变形吸收冲击能量以减少对行人大腿部和头部的伤害。5.3 汽车防碰撞系统行人安全气囊系统行人安全气囊系统2.被动安全行人保护系统u车外行人安全气囊系统是以气囊为碰撞缓冲装置，为避免人体撞击汽车的前风窗玻璃，发动机罩以及前风窗玻璃附近设置安全气囊，两者配合使用。u发动机盖气囊在保险杠
20、上方紧靠保险杠处开始展开。碰撞前由一个碰撞预警传感器激发，5075 内完成充气。充气后的安全气囊在两个前照灯之间的部位展开，由保险杠顶面向上伸展到发动机盖表面以上，保证了儿童头部和成人腿部的安全。u车外行人安全气囊共有两种，一是发动机罩气囊，二是周围安全气囊，两者配合使用可减少最常见的行人伤亡事故。5.3 汽车防碰撞系统行人安全气囊系统行人安全气囊系统2.被动安全行人保护系统图 丰田汽车360安全气囊系统5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统目前，驾驶员行为与疲劳状态监测技术研究主要针对以下几个方面展开：（1）驾驶员疲劳状态检测。驾驶员对环境的正确感知和及时反应是安全行驶的前提。长途行驶或在高速
21、公路上行驶时，驾驶员往往由于疲劳或所见目标单调而打瞌睡，导致车辆偏离行驶路线，甚至引发交通事故。运用技术手段对驾驶员的生理状态、心理状态及头部姿态、面部表情、视线方向等各方面进行实时的监测，并在发现驾驶员疲劳的情况下发出警报，是当前对车辆内部信息监测中的研究重点。对疲劳的正确检测和及时报警，对道路交通安全具有至关重要的意义。（2）驾驶行为监督。车载电子设施的不断完善使驾驶员可以在驾车的同时进行电子邮件的收发，电话的拨打等各项活动，但是随之而来的是潜在的驾驶分神所带来的安全隐患。目前，国内外科研机构研究较多的是基于视觉的驾驶员行为与疲劳状态监测技术。该技术是利用摄像机和计算机视觉、数字图像处理、
22、模式识别等技术实现驾驶员疲劳检测。一、驾驶员行为与疲劳状态监测的工作原理5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统图 疲劳驾驶监测系统流程目前，驾驶员疲劳状态的检测方法可大致分为以下三类。（1）从驾驶员自身特征出发，通过某种设备获取驾驶员的生理信号特征或者利用驾驶员在正常状态和疲劳状态下的特征模式不同，通过视觉传感器采集驾驶员面部各器官特征，采用相应的模式识别技术分类进行判别，从而判断驾驶人是否处于疲劳状态。因此，这类方法大致可以细分为基于驾驶员生理信号和基于驾驶员生理反应特征的方法。（2）根据车辆的状态参数间接判断驾驶员是否处于疲劳状态，这类方法从驾驶员对车辆的操控情况以及采集到的车辆运行状态参数
23、来间接判断驾驶员是否疲劳和有睡意，主要通过传感器获取车辆在行驶过程中的各种参数，根据车辆行驶过程中的异常情况，如车辆二、驾驶员行为与疲劳状态监测方法5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统如车辆是否超过道路标志线、转向是否连贯、是否处于超速行驶、车辆之间的距离是否太近等，判断驾驶员是否处于疲劳状态。（3）采用信息融合的方法，结合驾驶员生理特征参数检测结果和车辆的状态参数或驾驶行为信号，从而判断驾驶员是否处于疲劳状态，这也是未来驾驶员疲劳监测技术的发展方向。一、驾驶员行为与疲劳状态监测方法5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统脑电图脑电图心电图心电图肌电图肌电图眼眼电图电图一、驾驶员行为与疲劳状态监测
24、方法5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统1.基于驾驶员生理信号的检测方法这些基于驾驶员生理信号的疲劳检测技术的优点是客观性强，能比较准确地反映人体的疲劳状态，但是其准确性与生理参数检测仪器有较大关系，同时一般都为接触式的检查方法，给驾驶员带来不便。（1）PERCLOS检测5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统2. 基于驾驶员生理反应特征的检测方法u 含义：眼睛闭合时间占一段时间的百分比u 卡内基梅隆大学：PERCLOS的P80（单位时间内眼睛闭合程度超过80%时间占总时间的百分比以上的）与驾驶疲劳程度的相关性最好。u Grace等人根据人的视网膜对不同波长红外光反射量不同的生理特点在相同照度的情
25、况下，利用两个摄像头同时采集人脸图像，分析差分后瞳孔图像的大小和位置，以此来计算PERCLOS，可实现对驾驶员疲劳状况进行全天候监测。（1）PERCLOS检测5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统2. 基于驾驶员生理反应特征的检测方法u Hong等人利用图像处理技术首先定位初始人眼区域，然后使用目标跟踪算法跟踪眼部区域，最后根据PERCLOS原理通过对眼睛睁闭状态的分析确定驾驶员是否疲劳。为提高检测算法的实用性，Weng等人采用红外光源和DSP嵌入式系统采集驾驶员脸部图像，利用模板匹配算法对睁眼和闭眼状态进行识别。将改进后的PERCLOS计算方法作为判断驾驶员是否疲劳的标准。（2）嘴部状态检测5
26、.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统2. 基于驾驶员生理反应特征的检测方法u 根据驾驶员在正常驾驶、说话及打哈欠（磕睡）等状态下嘴部张开程度的不同，吉林大学利用机器视觉的方法提取嘴部形状的几何特征并将其作为特征值，根据BP神经网络来识别驾驶员的疲劳状态。u 北京工业大学提出了一种检测驾驶员是否疲劳驾驶的新方法，该方法首先利用模板匹配算法检测到人脸，然后通过灰度投影算法检测到嘴巴的左右角点，并用Gabor小波变换抽取嘴部角点的纹理特征，最后利用线性判别分析识别驾驶人是否打呵欠，并将其作为判别是否驾驶疲劳的依据。（3）头部位置检测5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统2. 基于驾驶员生理反应特征的检测
27、方法u 头部位置传感器是一种用于计算驾驶员头部位置的传感器，设计安装在驾驶员座位上面的一个相邻的电极电容传感器阵列，每个传感器都能输出驾驶员头部距离传感器的位置，可以计算出头在三维空间中的位置，利用三角代数算法可以实时计算出头在三维空间中的位置，同时根据各时间段头部位置的变化特征来辨别驾驶员是处于清醒状态还是瞌睡状态。（4）视线方向检测5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统2. 基于驾驶员生理反应特征的检测方法u 美国明尼苏达大学利用颜色分析法在人脸图像中首先确定嘴唇的位置，然后在人脸肤色区域内定位双眼，根据瞳孔处图像比周围像素暗的事实确定瞳孔的位置，最后根据瞳孔和眼角的相对位置关系确定视线方向
28、，如果人眼视线偏离正前方向，则认为驾驶人可能因疲劳而注意力不集中。u 葡萄牙通过研究发现，当驾驶员的注视方向发生改变时，面部朝向也会发生相应的改变，根据人脸的形状和面部器官的分布，利用机器视觉检测技术和椭圆拟合方法获得驾驶员的面部三维朝向信息，由面部朝向可间接反映驾驶员的视线方向，进而检测驾驶员是否疲劳或注意力不集中。5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统3. 基于车辆运行状态的方法 u 该类方法依据的原理是用线路跟踪或结合驾驶车辆与前车的距离等车辆行为表现出的状态进行疲劳检测。当驾驶员疲劳时，其驾驶行为与正常状态通常存在较大的差异，如反应迟钝，动作迟缓，应急能力下降；失去方向感，驾车左右摇摆；
29、行驶速率不稳定等。因此，利用车辆行驶轨迹变化和车道线偏离等车辆行驶信息也可推测驾驶员是否处于疲劳状态。u 具体方法是用线路跟踪、驾驶车辆与前车的距离等车辆行为进行睡意检测。车辆离开白线的时间和程度、驾驶时车辆航道保持、转向盘的控制、制动踏板、车辆速度、驾车时的侧加速、车辆侧位移等都可以用于监测驾驶人员是否处于睡意或疲劳状态，进而提出警告或提醒等。（1）转向盘转动情况检测5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统u 采集转向盘转角信号，提取转向盘转角信号特征，通过对信号的分析来评价驾驶员是否疲劳。为了全面反映驾驶员的驾驶状态，在对转向盘转动情况检测的同时，也要考虑节气门踏板、制动踏板及换挡机构的运动情
30、况。u 上海交通大学通过传感器测量驾驶员驾驶时转向盘、踏板等一些参数来判别驾驶员的安全因素。当转向盘较长时间不动，说明驾驶人在打磕睡。研究表明，当转向盘产生幅度15Hz以上、0.4Hz以下的低频率转动时，说明驾驶员操作的闭环反应较迟钝，即开始疲劳。3. 基于车辆运行状态的方法 （2）车辆行驶速度检测5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统u 沃尔沃汽车公司研制的驾驶员警示系统可记录下驾驶员的驾驶行为，通过实时监测车辆的行驶速度，判断车辆是处于有效控制状态还是处于失控状态，从而间接反映驾驶员人是否疲劳驾驶。u 瑞典通过对车速、车辆横向位置、转向盘转角和航偏角的测量，利用前馈神经网络对测得的疲劳特征数
31、据进行分类，进而判断驾驶人是否疲劳。3. 基于车辆运行状态的方法 （3）车道偏离检测5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统u 驾驶人疲劳驾驶时，由于注意力分散、反应迟钝，车辆可能偏离车道。最具有代表性的是美国Iteris公司研制的AutoVue系统，它通过一个朝向道路前方的CCD摄像头检测驾驶员的行车轨迹，在驾驶员因疲劳而导致无意识偏离车道时（如转向灯不开），可及时向驾驶员发出警告。3. 基于车辆运行状态的方法 （2）车辆行驶速度检测5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统u综合考虑了驾驶员的视觉精神状态与车辆的运行状态，是最理想最有可能实现实车应用的方法。u欧盟的AWAKE 项目的驾驶员疲劳检测报
32、警系统：该系统对转向盘操作转角信息、转向盘转向力信息、人眼生理反应信息以及车道线偏离信息进行了检测和记录，通过研究这些信息与疲劳之间的关系利用信息融合技术实现驾驶员疲劳检测，采用声音、光照闪烁以及安全带振动等方式对疲劳预警。4. 基于信息融合技术的检测方法图 欧盟AWAKE 项目样车1.美国的DDDS系统5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统美国约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins University）研制的打磕睡驾驶员侦探系统(The Drowsy Driver Detsction System，DDDS)，采用多普勒雷达和复杂的信号处理方法，可获取驾驶人烦躁不安的情绪活动、眨眼频率
33、和持续时间等疲劳数据，用以判断驾驶员是否打磕睡或唾着。二、典型系统图 DDDS系统软件界面2. FaceLAB5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统FaceLAB系统监控驾驶员行为，能检测疲劳与精力分散等情况。用一对视频照相机获得视频图像，从左到右匹配得出每个特征的三维位置。采用最小二乘优化法定位头部三维位置，FaceLAB软件并行处理眼睛凝视数据，定位虹膜中心，根据眼睛凝视向量确定眼睛凝视方向，计算眼睛张开以及眨眼频率，监控眼睑。FaceLAB在模拟驾驶中被证明非常有效，且在低光线、头部大范围运动以及视觉方向跟踪方面有很好的效果，即使驾驶人戴太阳镜也能检测出。二、典型系统图 FaceLAB疲劳
34、报警装置2. FaceLAB5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统二、典型系统图 DSS装置显示结果DSS驾驶员状态监测系统：在仪表板上安装的一种微型传感器，无需与驾驶人接触，如图5-26和图5-27所示。由于仪表板上安装了传感器，DSS能够获得驾驶员的面部表情，并测量眼睑闭合的次数和驾驶员头部的偏转方向。DSS将驾驶员的疲劳与注意力情况反馈给驾驶员，以此来降低事故发生的可能性，通过对眼睑闭合信息的处理来确定驾驶员疲劳程度，并且通过追踪头部运动能够检测驾驶员注意力不集中（分散）情况，同时提高驾驶的安全性。2. FaceLAB5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统二、典型系统图 DSS 软件界面3.注意力辅助系统5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统二、典型系统图 奔驰汽车的注意力辅助系统3.注意力辅助系统5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统二、典型系统图 奔驰汽车的注意力辅助系统当车速超过80km/h，注意力辅助系统将自动激活。在对驾驶员驾驶风格学习并记录20min后，系统会通过71项传感器对驾驶员的驾驶状态进行判断。车辆上的71个传感器，在80180km/h间的车速范围内检测纵向加速度和横向加速度的转向盘和踏板传感器，一旦判定驾驶员处于疲劳驾驶或者注意力分散状态，车内会发出声频警示信号，仪表板闪现“请休息片刻”的提示信息。v你所了解的安全辅助技术还有哪些？