交通部此项强制要求不同于常见的乘用车FCW和LDW。交通部的初衷主要是减少客车重大伤亡事故,LDW实际可以看作驾驶员疲劳监测系统,驾驶员注意力不集中时,通常就会偏离车道,或者说非主动的偏离车道通常意味着驾驶员注意力已经无法集中了。为何不用内置摄像头来监测驾驶员状态,主要是目前技术还未成熟,是以眼部信息为主的系统噪音太大,误报率很高,全球没有量产车使用的先例,而LDW已经很成熟。
与主要在市区行驶的乘用车相比,主要在高速公路上行驶的大型客车的FCW难度要高不少。传统的视觉系统无法适应,有效距离太短。大型客车的FCW系统应该以毫米波系统为主。
先来看有效距离应该是多少。
驾驶者最长反应时间(已经包括液压系统建压时间)的典型值为1.5秒,最小减速度典型值为3.6米/秒平方,但这是乘用车或者说客车的典型值,部分大型客车或者重型货车仍然采用气刹方式,反应时间比油刹要长0.5秒左右,典型值为2秒。如果速度为每小时50公里,那么有效距离要达到13.9*1.5+13.9*13.9/7.2=47.65米,客车在高速公路上最高限速为100公里每小时,那么最大有效距离应该为27.8*1.5+27.8*27.8/7.2=148.7米,如果采用2秒的典型值,最大有效距离应该为162.6米。
那么一般摄像头为核心的前方碰撞预警系统的探测距离是多少呢?由摄像头的像素数和光学系统的FOV决定了探测距离。n约等于1,fH远大于nZ,因此公式变为,一个像素为30万的CMOS传感器像素分布通常为640*480,配合一个水平47度FOV的镜头,f值大约为740像素,传感器安装高度为1.2米,典型情况下有1个像素的误差,5%的实际距离误差,那么可以计算出此传感器的有效距离大约为如果FOV缩小为40度,f为950像素,距离可以增加到57米。但此时会在车身附近产生明显的盲区,Mobileye560的FOV大约为38度,采用安森美的MT9V024CMOS图像传感器,像素尺寸6微米*6微米,阵列格式752*480,像素分布640*480,Mobileye560的说明上明确指出,聚焦范围在5米以外。大部分厂家通常将FOV定为45度或50度。这也是大部分AEB的速度上限为50公里的原因。
同时需要注意距离误差不是一个固定值。通常识别行人需要一个15*15像素的矩形方框,车辆可以放宽到8*8像素。通过像素的方式也可以推算出有效距离,与上面公式推算的距离差不多。提高像素可以增加有效距离。以博世的第二代单目为例,采用1280*960的像素分布,水平50度的FOV,分辨率为每度25像素。对行人的有效检测距离大约为60米,车辆为120米,车道线为60米。
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