作者 | 北湾南巷
车道偏离预警（ LDW- Lane Departure Warning）功能在车辆无意识车道偏离的情况下对驾驶员进行报警，可以减少侧向碰撞的发生，车道偏离预警包括已经发生的车道偏离和即将发生的车道偏离。
在车道边线清晰可见的情况下， LDW 使用前视摄像头测量自身车辆与车道两侧车道线的相对距离和位置，报警可以通过视觉、声音或震动等多种形式体现。
LDW 系统
车道偏离预警系统是一种方便的车载设施，它利用摄像头图像和车辆信号信息识别前方车道，并在偏离车道时向驾驶员发出警报。它由摄像机单元组成，并通过计算摄像机图像输入信号来识别车道。通过在摄像头单元上感测前方车道进行屏幕图像处理的传感器模块感测车道以保持车道，并计算关键参数，即车辆中心偏移、道路宽度、车辆行驶角度和道路曲率。
以下步骤是通过视频图像处理的车道识别过程：
1. 道路图像输入过程中的车道感测
2. 以车道为重点的过滤计算
3. 车道候选点的提取（估计为车道的组成点）
4. 通过候选点感知车道
如下图所示，为 LDW 系统一般构成，
LDWS 的相机单元使用视频信号输入来处理以下功能 ：
- 检测和分析车道
- 检测前面车辆的灯光
- 检测和分析上述车辆的状态，必要时向驾驶员发出警告声音（或信息）
- 使用高速 CAN 通信传输信息
基于视频系统的驾驶员辅助功能车道偏离报警（ LDW ）在车辆无意识偏离车道时提醒驾驶员。根据 GB /T26773-2011 中的定义，车道偏离报警系统的功能构成如下图所示，其中抑制请求、车速测量、驾驶员优先选择以及其他附加功能是可选的。
LDW 功能概述
LDW 在自身车辆发生了无意识车道偏离的情况下对驾驶员进行告警。无意识的车道偏离既包括已经发生的车道偏离，也包括即将发生的车道偏离。对驾驶员的告警可以减少侧向碰撞以及其它相关事故的发生。
在车道边线可见的情况下， LDW 使用视频系统的车道边线探测系统测量自身车辆与车道两侧边缘线的相对距离与方位。除了使用这些几何信息触发告警之外，环境因素也会被检查以抑制由于有意的车道偏离而触发的告警。
在整车系统中，告警可以通过视觉、声音或触觉形式体现。 LDW 对不同类型（实线、虚线和点状线）和颜色（白色、黄色、橙色和蓝色）的道路标记线均有效。 LDW 对没有车道标记线的路沿也有效。
1- 车道边界； 2 - 车道偏离点； 3 - 报警临界线； 4 - 最早报警点； 5 - 最迟报警线；
a- 当满足报警条件且没有抑制请求时，则发出车道偏离报警
LDW 系统状态机
如图所示，为一种 LDW 的状态机简图：
该状态机可实现：
1. 车道偏离 报警 系统在离开道路或驶入相邻车道时，通过视觉警报和方向盘的听觉警报和触觉反馈向客户发出警报。
2. 当系统处于 激活 状态时，它将在 「正常灵敏度」或「高灵敏度」设置下运行。当系统在「正常灵敏度」设置下运行时，它只会在车辆稳定行驶时提醒驾驶员 车道偏离 ，这意味着它对设置警报的 「灵敏度」低于「高灵敏度」设置。当系统以「高灵敏度」设置运行时，当车辆在比「正常灵敏度」设置更动态的条件下运行时，它将提醒驾驶员 车道偏离 。
3. 当系统激活时，该功能将使用运动数据（车速、转向角和 车辆姿态 数据）以及来自追踪道路上车道标记的前向摄像头的视觉数据，来检测车辆何时偏离其当前车道。
4. 当此警告事件以视觉方式发生时（通过组合仪表信息中心中与蜂鸣音相关的图标），并向驾驶员提供触觉反馈（通过方向盘）以提醒他们此情况。
5. 此功能仅在可校准的设定速度以上和稳定的驾驶条件下（无剧烈制动、加速或转向）工作。
LDW 仪表显示建议
输入：
选项 1：切换请求
应在仪表板菜单中为驾驶员提供一个页面，以启用或禁用 LDW 功能
- 驾驶员按下 LDW 选择线，仪表面板将信号 「LDWOnOffReq」 的值设置为 「0x1」 （按下），并将其发送到车辆 CAN 总线
- 驾驶员不按下 LDW 选择线，仪表板组合仪表将信号 「LDWOnOffReq」 的值设置为 「0x0」 （未按下），并将其发送到车辆 CAN 总线
注意：也可以使用硬接线按钮
选项 2 ：灵敏度设置
驾驶员无动作，仪表板组合仪表向车辆 CAN 总线发送值为 「0x0」 的信号 「LDW 灵敏度 」 （无动作）
- 驾驶员按下低灵敏度选择线，仪表板组合仪表向车辆 CAN 总线发送值为 「0x1」 的信号 「LDW 灵敏度 」 （正常灵敏度）
- 驾驶员按下高灵敏度选择线，仪表板组合仪表向车辆 CAN 总线发送值为 「0x1」 的信号 「LDW 灵敏度 」 （高灵敏度）
注意：当 「 LDW_Status」 值为 「0x0」 （关闭）、 「0x3」 （故障）或 「0x4」 （摄像头被 遮挡 ）或 「LDW_Status」 值由于通信错误而不可用时，不应允许设置 LDW Sentiv it y
输出：
1. 状态信号灯
图标可以像图片 K.25 或 K.16 一样应用
仪表板上应有一个指示灯图标，用于指示 LDW 的运行状态。
- 当输入信号 「 LDW_Status」 为 「0x0」 （关闭）时，仪表板组合仪表不显示 LDW 信号灯
- 当输入信号 「 LDW_Status」 为 「0x1」 （ LDW 待机）或 「0x2」 （ LDWactive ）时，仪表板组合仪表显示绿色的 LDW 信号灯图标
- 当输入信号 「 LDW_Status」 为 「0x3」 （ LKS 故障）或 「0x4」 （摄像头被遮挡）时，仪表板组合仪表（仪表面板）显示黄色的 LDW 信号灯图标
- 当输入信号 「 LDW_Status」 因通信故障而不可用时，仪表板组合仪表（仪表面板）显示黄色的 LDW 信号灯图标
2. 操作灵敏度
当 「 LDW_Status」 为 「0x1」 （ LDW standby ）或 「0x2」 （ LDW active ）时：
- 当输入信号 「 LDW_Sensitivity」 为 「0x0」 （正常灵敏度）时，仪表面板在灵敏度选择页面中标记 LDW「 低灵敏度 」
- 当输入信号 「 LDW_Sensitivity」 为 「0x1」 （高灵敏度）时，仪表面板在灵敏度选择页面中标记 LDW「 高灵敏度 」
3. 线路跟踪状态
4. 触觉警告
如果输入的振动频率和幅度值为有效值，并且振动幅度不为零， EPS 应按照如下频率和幅度以正弦形式振动方向盘：
Frequency– 信号 「LDW_VibFreq」 的值
振幅 –信号「 LDW_VibAmp」 的值
如果警告配置文件是从电动助力转向 EP S 侧定义的，那么 LDW 只需要发出警告请求也是可以接受的 ， 这里方向盘震动电机是一种可以将震动信号转换成机械振动的装置，通过振动方向盘的方式，提醒驾驶员注意行驶安全。例如当车辆偏离车道或者与前方车辆距离过近时，方向盘震动电机会自动发出警示信号，提醒驾驶员注意。
5. 文本显示（可选）
当信号 「 LDW_TextInfoForDriver」 的值为 「0x0」 （无显示）时，仪表面板不应显示任何文本信息
当信号 「 LDW_TextInfoForDriver」 的值为 「0x1」 （ LDW 不可用，临时故障）时，仪表面板可以显示一条文本消息，指示 LDW 由于临时故障而不可用
当信号 「 LDW_TextInfoForDriver」 的值为 「0x2」 （ LDW 不可用，摄像头被遮挡）时，仪表板组合仪表可以显示一条文本消息，指示 LDW 由于摄像头失明而不可用
当信号 「 LDW_TextInfoForDriver」 的值为 「0x3」 （ LDW 不可用，永久故障）时，仪表面板可以显示一条文本消息，指示 LDW 由于永久故障而不可用
当信号 「 LDW_TextInfoForDriver」 由于 CAN 通信故障而不可用时，仪表板组合仪表可以显示一条文本消息，指示 LKS 由于永久故障而不可使用 。
小结：
LDW 系统通常是通过安装在车内挡风玻璃上的摄像头，采集分析行车道路线来判断车子是否处于行车道内。在监测到车子在不受控的情况下偏向一侧车道时给驾驶员发出警示，一般通过位于车辆 A 柱 内侧的警示灯、方向盘或驾驶席座椅上的偏心 电动机 或者蜂鸣器等发出对应的提醒。
参考：
- Lane Departure Warning: What LDW Is & How It Works
- Lane Departure Warning - My Car Does What
- 智能辅助驾驶系统之 LDW（1）-智车联盟
- 车道偏离报警 LDW-CSDN 博客
