彭德渊

（重庆矢崎仪表有限公司产品研发中心，重庆 401123）

前言

随着汽车安全性、舒适性需求的迅猛提升，汽车ADAS的搭载越来越普遍，如FCW（前方碰撞预警）[1]、LDW（车道偏离预警）[2]、BSD（盲点监测）、ACC（自适应巡航）等等。

图1 仪表显示的ADAS报警例（FCW、LDW）

ADAS系统在检测到潜在的危险的时候，会通过组合仪表显示相关的报警信息（如图1所示）[3]。有的高档车型也将信息显示在HUD（抬头显示器）上。对于未搭载HUD的车型，我们设计了与 HUD原理类似的让驾驶者在视线不离开路面去查看仪表的情况下，也能够迅速接收到报警信息的辅助报警装置。

1 系统设计

1.1 显示系统设计

1.1.1 显示光路及显示位置

提醒显示需要考虑醒目，在给定的驾驶者眼位置和挡风玻璃角度的前提下，通过光学模拟，将显示装置设计在仪表台上合适的位置，确保显示装置所发出的光线经挡风玻璃反射后最大程度进入驾驶者视线范围（图2）[4]。

图2 光路示意图

根据功能需要将显示光源布置在仪表台上合适的位置使驾驶者看到的提醒信息与潜在危险所在区域一致，例如FCW在正前方，LDW在两侧呈“八”字形（图3）。

图3 显示位置设计

1.1.2 光源

参照相关标准的要求，我们选用高亮红色LED作为显示光源，主要参数如下表：

表1 LED主要参数

1.1.3 照明系统

照明系统整体构造见图4。

图4 照明系统构造

光源（LED）发出的光经准直机构、散光机构、图案面板、烟色半透面罩的调整，再经挡风玻璃反射至驾驶者视线内，驾驶者观察到的最大辉度计算公式：

式中：ζ为准直机构、均光机构和图案面板所确定的光利用率；S为显示图案面积；Tc为烟色半透面罩的透过率；Rw为在确定的入射角度下的挡风玻璃的反射率。

1.2 电气系统

原理简图如图5所示。

当辅助报警装置接收到来自 CAN总线或仪表的报警输入信号，判断报警的紧急程度，输出不同闪烁频率的点灯信号，LED点亮报警，点灯亮度根据输入的亮度信号确定。

图5 电气原理简图

2 测试及验证

经测试显示位置和辉度（＞10000cd/m2），能够起到醒目提醒的作用（图5）。

图5 测试验证场景（LDW）

3 结论

ADAS视觉辅助报警装置以高亮度红色 LED光源配合专用照明系统，通过挡风玻璃反射达到醒目的提醒效果。结构紧凑，便于在仪表台的安装布置，可广泛应用于未搭载HUD的车型。本文以FCW和LDW为例进行了搭载设计和验证，类似的方法也可以用于其它ADAS功能，如BSM等。

[1] ISO 15623-2013 运输信息和控制系统.前方车辆碰撞警告系统.性能要求和试验规程[S].

[2] 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[S].

[3] 杨岩等.前碰撞预警系统作用下驾驶员反应时间影响因素研究[J].科研,2016,05(14)：181.

[4] 彭德渊等.车辆用的显示装置：中国, 205507233U[P]. 2016-08-24.