車輛盲區監測系統的定義

盲區監測系統（BSD）通過毫米波雷達傳感器來監測本車側后方盲區區域，并獲取目標位置、相對速度、行駛方向等信息。一旦監測到有車輛處于視角盲區位置或以很快的速度從后面接近本車，通過車輛外后視鏡上的警告信號、聲音等聲光等形式來提醒司機注意。

車輛在變道行駛時，由于轉彎時后視鏡存在視野盲區，駕駛員僅憑后視鏡的信息是無法完全判斷后方車輛的信息。惡劣天氣（雨雪、大霧、冰雹等）增大了駕駛員的判斷難度，增加了汽車在變道行駛時碰撞或刮擦的風險。

車輛盲區監測系統的示意圖

盲點監測系統從技術上主要分為影像和雷達2種，2種技術路線各有優劣。

1.影像： 影像顧名思義就是通過在車輛上加裝攝像頭的方式，對車輛盲區進行監測，攝像頭主要加裝在兩側后視鏡和車尾，以影像方式監控車輛后方是否有來車，但采用影像的技術方式，在惡劣天氣（大雨、大霧等）下就會表現不佳，極易產生誤判。

2.雷達： 盲點監測系統使用的雷達主要為24 GHz和77 GHz的短波雷達，將雷達安裝于車側或后保險杠處，通過發出微波偵測車輛兩側及車尾來車，在車輛行駛速度大于10KM/H自動啟動，實時向左右3米后方8米范圍，發出探測微波信號，系統對反射回的微波信號進行分析處理，即可知后面車輛距離，速度和運動方向等信息，通過系統算法，排除固定物體和遠離的物體，當探測到盲區內有車輛靠近時，指示燈閃爍，此時駕駛員看不到盲區內的車輛，但是也能通過指示燈知道后方有車輛駛來，變道有碰撞的危險，如果此時駕駛員仍然沒有注意到指示燈閃爍，打了轉向燈，準備變道，那么系統就會發出“嗶嗶嗶”的語音警報聲，再次提醒駕駛員此時變道有危險，不宜變道。通過整個行車過程中，不間斷地探測和提醒，防止行車過程中因惡劣天氣，駕駛員疏忽，后視鏡盲區，新手上路等潛在危險而造成交通安全事故。相較于采用影像的技術方式，雷達的方案不受天氣的影像，且微波不依賴于空氣傳送，因此微波的偵測能力和車輛的行駛速度也沒有關聯。

毫米波雷達感知是一種無線感知技術，其它傳感器相比，雷達感知具有許多獨特的優勢。受霧雨雪等惡劣氣候條件影響小、不受光線明暗的影響，具有穿透遮擋物的能力；與超聲技術相比，雷達感知的距離更遠。以下均已雷方方案為主。

車輛盲區監測系統原理

毫米波雷達感知是一種比較重要的環境感知手段，通過分析雷達接收到的目標回波特性，提取目標的位置、運動特性和運動軌跡。汽車碰撞預警雷達主要工作于 24GHz、77GHz頻段，24GHz 雷達因其頻段相近和廣泛應用，也被業內統稱為毫米波雷達。

本文設計了一種基于 24GHz 雷達的汽車盲區監測系統，通過雷達高頻電路收發回波處理和信號檢測，完成目標的探測和跟蹤，最后結合各種預警功能算法，輸出相應警示信號。該系統雷達測距、測速和方位處理基本工作原理如圖所示。

雷達采用線性調頻連續波模式，通過上下掃頻聯合處理，可同時解出目標的速度和距離信息。調頻帶寬 B 決定距離分辨率，調頻周期T 影響系統的頻率分辨率；各參數需綜合折衷考慮，以滿足整機系統指標要求。

△fL 為距離差頻，△ fd 為相對速度造成的多普勒頻偏，那么有如下公式：

通過聯立解方程組，分別會得到距離差頻△ fL 和多普勒頻偏△ fd，從而得到目標的距離和速度信息，△ fd 的正負表示目標相對速度的方向。

相位測角法是利用不同接收通道同一時刻的相位差計算出目標角度，相位測角法的原理框圖如圖所示。

圖中，θ 為目標徑向方向與天線法線方向的夾角，d 為天線間距，λ 為回波信號的波長。

目標方向角θ 的計算公式：

車輛盲區監測系統硬件安裝及標定

車輛保險杠匹配

毫米波雷達安裝在車輛后保杠的兩側，當有車輛出現在雷達覆蓋區并滿足報警條件時，驅動指示燈和蜂鳴器進行報警。

在雷達安裝使用過程中，考慮到保險杠形狀、材質及周圍物品影響所帶來的測角誤差，采用單獨匹配校準方式，確保了目標定位的準確性。標校情況如圖所示。

下線標定

在整車廠完成雷達車輛裝配后，對雷達的實際安裝角度誤差進行系統修正。綜合考慮標定工位大小、標定環境等因素，采用固定點目標的方法實現了雷達安裝角度的快速標定。

車輛盲區監測系統發展

隨著技術的發展，自動駕駛時代終究會到來，在自動駕駛技術普及后，盲點監測系統還有存在的意義嗎？從前文我們可以了解到，盲點監測系統的本質還是通過監測車輛兩側及后部盲區是否有車輛進入，從而通過聲音或光亮來提醒駕駛員行車安全，主要還是輔助駕駛員駕駛的一種技術。自動駕駛實現的前提是車輛的駕駛過程無需駕駛員的參與，在那時，盲點監測系統是否還有存在的必要？

其實，在自動駕駛技術普及后，車輛行駛的任務被交由了車輛自身，道路路況的識別依舊十分重要，對道路的多樣化監測，將確保車輛自動駕駛時的安全。盲點監測系統也會隨著自動駕駛技術的升級轉變為另一種形式。

在L4級別自動駕駛時：

車輛雖然可以實現自主駕駛的功能，但還是需要安全員來輔助識別路況，在出現必要狀況時，還是需要安全員來接管車輛，此時盲區監測系統將會和現在一樣發揮自身作用，當車輛盲區出現車輛或行人時，依舊會通過聲光來提醒安全員，從而確保車輛駕駛的安全。

當自動駕駛技術達到L5級別時：

安全員的角色也不再需要，此時盲區監測系統將會轉變為道路監測系統，不斷進行道路狀況的監測，給車輛提供更完善的道路狀況，聲光提醒也將消失，車輛將自主實現車輛兩側及后方來車的識別，給系統進行路況數據采集，以便讓系統做好駕駛預判，給乘客提供完善的自動駕駛服務。

高級輔助駕駛系統的發展將是逐漸遞進的，現有的高級輔助駕駛系統更多是輔助駕駛員安全行駛，隨著自動駕駛技術的提升，這些輔助駕駛員行駛的高級輔助駕駛系統也將得到技術的提升，轉變為自動駕駛技術中另一種技術方向。