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雷锋网按：本文作者程建伟，武汉极目智能技术有限公司CEO； 武汉市第八批“光谷3551人才计划“； 2011年起从事视觉ADAS开发。雷锋网独家发布，转载请联系授权。
今天来聊聊车道偏离预警。
车道偏离预警系统是个什么系统？
车道偏离预警系统（英文：Lane Departure Warning System），顾名思义，就是一个在车辆偏离当前车道时会发出预警的系统。
先来看看维基百科怎么说的：
A lane departure warning system is a mechanismdesigned to warn the driver when the vehicle begins to move out of its lane(unless a turn signal is on in that direction) on freeways and arterial roads.These systemsare designed to minimize accidents by addressing the main causes of collisions: driver error, distractions and drowsiness.
可以注意下上面括号里面的说明：unless a turn signal is on in that direction（除非打开了相应的转向灯），也就是说车道偏离预警功能在驾驶员打转向灯后主动偏道的情况下不会报警，只在驾驶错误、分神和疲劳驾驶等导致的无意偏道时才会进行提醒。
也许你也听过另一个类似的技术：车道保持系统，Lane Keep System，那么两者有什么区别呢？简单来说，在发现车辆即将偏离车道时，车道偏离预警LDW会通过声音或振动等方式向驾驶员进行提醒，而车道保持系统LKS不仅会进行提醒，如果驾驶员没有采取措施，还会帮你把车维持在当前车道。就好比大冬天你老妈发现你没穿秋裤，LDW型老妈会提醒：啊喂，把秋裤穿上！而LKS型老妈不仅提醒，还会监督甚至采取某些措施确保秋裤最终穿在你腿上，所以在挑选相关产品或汽车的时候，要注意对这两种概念进行区分。
无意车道偏离往往容易造成单车碰撞、正面碰撞、同向或反向行驶车辆之间的侧面擦拭等事故。据交通部统计，约有50%的汽车交通事故是因为汽车偏离正常的行驶车道引起的。车道偏离预警系统设计的初衷，正是为了提升驾驶安全，减少偏道引起的交通事故，那么它真的能够有效帮助减少这些事故吗？
来看看这些数据：据美国IIHS2011年的一项调查，车道偏离预警系统每年可以帮助减少3%碰撞事故，5.4%非致死严重碰撞事故以及23%致死碰撞事故。同时，致力于通过研究提升交通安全的美国AAA机构认为，车道偏离预警可以帮忙减少46%正面碰撞事故，故而在安全技术等级评定上给予其三颗星。
车道偏离预警系统技术实现
一般来说，车道偏离预警的实现主要基于三种传感器：
视觉传感器，安装在挡风玻璃上后视镜后方
雷达传感器，安装在车辆前方
红外传感器
目前，车道偏离预警系统的研究主要集中在基于视觉的车道偏离预警系统上，市面上已经实现商业化使用的产品也基本基于视觉，它们一般由感知模块、评价算法、显示界面三部分组成。
当车道偏离预警系统开启时，系统首先通过感知模块感知道路几何特征和车辆动态参数，然后由算法对车道偏离的可能性进行评价，最后通过信号显示界面向驾驶员报警。
视觉车道偏离预警技术处理示意
从技术角度来说，车道偏离预警算法需要考虑多种道路类型（直路、弯路、上下坡等）、车道标记类型（实线、虚线等）及清晰度等因素，再加上基于视觉系统可靠性易受到天气条件以及光照变化的影响，高精度的车道偏离预警绝不是短时间内可以实现的。
夜间雨天环境对车道线的识别提出很高挑战
最后再说说很关键的一点：转向信号的获取。
转向信号获取：“真假” 车道偏离预警
这里所谓的假车道偏离预警系统就是指未区分驾驶员变道意图的LDW系统，因为无法获取车辆转向信号，故而实行只要你偏道我就报警的一把抓策略。
至于如何获取转向信息，目前主要有几种途径：第一种是车厂及以Mobileye为代表的后装产品，主要通过读取CAN总线来获取转向信号，后装需取得车厂协议，根据车型使用不同的配置；第二种是通过转向信号线获取，理论可行，但安装麻烦，目前尚无典型应用；第三种通过检测拨杆无线传输的方式，优势是无需对汽车线路进行拆解，降低了安装成本和安装难度，典型代表有极目智能的机智豆。
前两种方式没太多需要介绍的，这里以极目机智豆为例，简单介绍下第三种方式。
固定在转向拨杆上的机智豆
机智豆其实是一个传感器，固定在转向拨杆上，通过监测汽车转向拨杆状态来获取转向信号。如图所示，拨杆状态检测器在检测到汽车转向拨杆发生波动后，生成主动转向信号发送出去。当主机的LDW模块只接收到车道偏离数据时，会输出报警信号；当LDW模块同时接收到车辆偏离数据和主动转向信号，则不会输出报警信号。
转向数据通过检测拨杆无线传输的方式获取
据介绍，这个拇指盖大小的机智豆的研发始于2014年，目前主要是在进行算法的优化，减少路面颠簸或汽车震颤导致的误报。此外，机智豆的按键还可以用来快速拍照和录像。
车道偏离预警是一个外表简单内在复杂的功能，虽然它只属于ADAS高级驾驶辅助系统里面很小的一部分，但要做精做通，路还长远，普及这项技术真正为驾驶员降低交通事故更是需要所有从业人员的共同努力。关于这项技术，就先简单聊到这里。欢迎大家留言共同探讨。
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