基于视觉特性增强行人感知的汽车智能前照灯研究

基于视觉特性增强行人感知的汽车智能前照灯研究

日本2014年的交通事故统计数据表明，交通事故造成的死亡人数中约1/3为行人，其中，70%发生在夜间。因而，研究了降低夜间交通事故发生的辅助系统，包括自适应照明系统、夜视系统和自适应远光系统。相关研究表明，驾驶员的视觉特性与行车安全之间存在直接联系。这种视觉特性除与人眼睛的健康状况相关外，还与行车速度、道路条件、行车环境和光照条件有关。对此，提出了一种具有不同照明模式的智能前照灯，通过使用不同的照明模式，提高驾驶员的视觉特性，缩短夜间行车过程中驾驶员对行人的感知时间。

所提出的智能前照灯共有6种照明模式：远光灯常开模式（P1）、远光灯2Hz闪烁模式（P2）、远光灯5Hz闪烁模式（P3）、具有垂直光栅的远光灯5Hz闪烁模式（P4）、具有横向光栅的远光灯5Hz闪烁模式（P5）以及具有棋盘状光栅的远光灯5Hz闪烁模式（P6）。6种照明模式下驾驶员观察到的行人视觉特性如图1所示。

图1 不同照明模式下行人的视觉特征

图2 不同照明模式下的反应时间

不同照明模式将产生不同的对比度，通过试验对6种照明模式下驾驶员的视觉特性进行了研究。试验在一段双向单车道的路面上进行，单车道宽度为3m，右侧车道包含前后两辆汽车，后车为试验车，两车间距大于50m。设定3处行人起始位置，分别为道路左侧、右侧和中间，并意图在前车经过后横穿马路。汽车以30～60km/h的速度行驶，行人以2～6km/h的速度横穿马路。为保证安全，行人依据真人比例采用不反光的纸板模型代替，利用调节电机按照设定好的路线横穿马路。测试时，计算每种照明模式下的平均反应时间和标准差，测试结果如图2所示。从测试结果可以看出，智能前照灯在P5照明模式下，驾驶员的反应时间最短。此外，行人从靠近驾驶员的一侧横穿马路时，最有可能发生交通事故。

ShigeyoshiHiratsukaetal. SAE 2016-01-1414.

编译：李臣