基于電子透明理念的A柱盲區消除系統

魏小岡

摘 要：汽車A柱結構所產生的視野盲區問題，對駕駛人員造成較大的視野影響，特別是在高速行駛狀態下，一旦駕駛人員對外界環境信息觀察不細致，當A柱盲區出現障礙物或者行人的狀態時，在大腦短時間反應到采取制動操作時，汽車可能行駛出數十米，造成安全事故，對駕駛人員、汽車、行人等，造成嚴重的損壞。為此，可針對汽車A柱盲區問題進行分析，結合電子透明理念，設定出技術與設備、系統相結合的盲區消除系統，為駕駛人員提供更為廣闊的視野面，令駕駛人員可依據外界環境信息做出及時操控行為，降低安全事故的產生概率?；诖?，文章以汽車A柱盲區消除設計的必要性為切入點，對A柱盲區消除系統設計及實現進行研究。

關鍵詞：電子透明理念 A柱盲區消除系統 傳感器

1 引言

汽車作為重要交通工具，在經濟體系的逐步完善下，汽車的普及率得到極大提升，這也使得城區內早晚高峰出現嚴重的道路阻礙或交通事故問題，對社會發展造成一定的影響。國家交通部門也正針對此類交通問題進行政策制度、交通管理等方面的優化，提高人員的駕駛能力，降低交通阻礙及事故的產生幾率?；陔娮油该骼砟畹腁柱盲區消除系統，則是搭載傳感器設備、操控系統等，采取外設安裝，建設出一個相對完整的圖像信息采集及傳輸體系，經由數據表述，實現對A柱盲區的“消除”，為駕駛人員提供更為全面的信息服務，增強駕駛的安全性。本文則是針對A柱盲區消除系統進行探討，僅供參考。

2 汽車A柱盲區消除設計的必要性

汽車A柱是整個汽車結構的重要組成部分，其不僅承接著碰撞力緩沖的作用，還對整體結構起到一定的支撐效果，確保汽車的穩定性與安全性。如圖1所示為A柱盲區，外部環境與內部環境之間的視野差異圖，在圖中受到A柱盲區的干擾，駕駛人員無法看清車輛左前方的行人，此時進行左轉彎時極易引發安全事故。如圖2所示為A柱左方與右方的視野阻礙圖示。目前我國汽車駕駛人員的位置一般在左側，這也使得在實現同等阻礙條件下，右側A柱的視野盲區面要小于左側住。如果在汽車結構建設中將A柱盲區進行消除的話，則可以整個駕駛環境提供更為廣闊的視野面，增加行駛的安全性。同時也是對顧客起到一定的防護效果。對于此，則需要針對 A柱盲區問題進行技術化解析，確保在消除過程中可以利用先進的技術體系及設備，將A柱所存在的結構問題進行取代，只有這樣才可以保證駕駛人員可以在行駛過程中擁有更為良好的視野，提高安全駕駛性能。

3 基于電子透明理念的A柱盲區消除系統設計

3.1 設計思路

汽車A柱盲區消除系統的建設，是利用傳感器及通訊技術等，通過實時監控對A柱遮擋區域信息進行成像處理，確保人員在駕駛室內便可以了解到遮擋區域外部的信息，輔助駕駛，提高整體駕駛的安全性。本文針對盲區消除系統的設計，則是采用攝像頭作為道路信息的采集載體、通訊線路作為信息傳輸載體、車內顯示器作為數據呈現載體，在整個系統設計下，可以將外界信息同步關聯到內部顯示器中，令駕駛人員了解到路況信息。但是考慮到車輛在高速行駛中信息傳輸中存在一定的時間差問題，如果傳感器所接收到的信息在傳輸過程中存在零點幾秒的誤差，則汽車可能行使出幾十米的距離，此時將造成駕駛人員反應時間縮短的問題。對于此，在系統外應設定一個外接雷達裝置，與攝像頭一起對外界信息進行采集，避免數據采集遺漏的問題。如圖3所示為汽車A柱盲區消除系統的設計圖，圖4為控制電路設計圖示。

3.2 高清廣角攝像頭

汽車A柱結構分為左右兩個區域，且兩側對于駕駛員所產生的盲區視野存在一定的差異性。一般而言，由于左側A柱距離駕駛人員較近，其所產生的視野盲區更大，而右側相對于汽車人員的距離較遠，在眼睛平視時，所產生的視野盲區較小。對此，在針對 A柱結構設定360°廣角攝像頭時，則需要安放兩個切點，且切點所采集到的視野信息可以與駕駛人員，在駕駛過程中的視野需求相符合，進一步解決A柱的干擾問題。

4 A柱盲區消除系統硬件與實現

4.1 硬件裝配

在對汽車A柱盲區消除系統進行設計時，考慮到不同類型汽車，在對A柱結構參數進行設定時，存在一定的差異性，則需要充分考慮到不同硬件在裝配過程中，對于A柱結構以及整個視野所呈現出的適用性，確保在硬件配置過程中，既不會對整體結構造成影響，同時也可最大限度將外界信息實時傳輸到內部顯示器中，提高實際觀測范疇。本文則是在左側A柱上鑲嵌一個攝像頭傳感器，考慮到傳感器在鑲嵌過程中，需要將整個A柱進行孔位貫穿處理，其所產生的應力效果將對整個結構造成一定的影響，甚至可能降低整體結構的穩定性。對于此，在攝像頭選取時，應盡量選取與汽車A柱材料結構相一致的攝像頭外表材料，然后進行安裝與打磨處理，在調整攝像頭角度時，應保證攝像頭所采集到的視野面，與駕駛人員的人眼觀察視野相一致。在汽車A柱結構上設置感應雷達，感應雷達的設定主要是在近距離范圍內感測到車輛A柱結構1.5～3米之間的距離，最大限度降低數據信息的傳輸時長，提高數據傳輸的精準度。最后，將攝像頭傳感器與雷達傳感器進行線路對接，并同步連接到顯示器上，設置好相應的開關觸發點，在汽車行駛過程中駕駛人員通過開關的啟停操作，及時觸發攝像頭及雷達裝置，進行信息成像，真正達到電子信息技術為驅動的透明化處理，規避A柱視野盲區問題。

4.2 單片機控制

單片機作為集成系統運行的重要載體，其本身所起到的作用是將不同類別的信息集成到一個芯片中，通過綜合化處理，提高數據指令的對接效率，保證在最短時間內可以將信息進行相應處理。這對于整個信息視頻影像呈現模式而言，可以及時將外界信息傳輸到內部顯示器中，令駕駛人員了解到A柱所造成視野盲區的環境。本文所采用的單片機是具有低功耗高性能的8位控制處理器AT89S52。

在實際運行過程中，此類單片機的引腳可以直接兼容到存儲器系統中，同時在編程程序的應用下，可以將整個嵌入式結構深度運用到系統運行框架，增強數據處理效率。在實際控制過程中通過程序編寫，將雷達攝像頭以及開關進行關聯，在電路載體的通訊及能源供應下，確保整個系統可以起到數據傳輸與報警的功能。在單片機運行過程中，不同通信接口之間的工作性能互不干擾，但是在單片機邏輯控制功能下，可以按照不同供類別的數據進行歸類處理，例如影像信息的采集與傳輸、雷達裝置的信息采集與傳輸、顯示裝置的成像、開關裝置的驅動模式等，在協同化的處理功能之下，可以快速、精準的對數據進行定位與組合，令駕駛人員及時了解到外部環境信息。

5 結語

綜上所述，汽車A柱盲區消除系統的研發與應用，可將外界環境信息通過顯示器設備進行同步呈現，充分實現透明化的視覺體驗，降低汽車行駛過程中安全事故的產生概率。但是在實際設計過程中，應充分考慮到不同汽車類型的A柱結構，確保整個盲區消除系統落實的可行性，真正起到輔助駕駛的作用。

基金資助：重慶市教委2020年科學技術研究計劃項目：乘用車A柱盲區可視系統設計（項目編號：KJQN202004602）;重慶旅游職業學院校級課題：基于電子透明系統的A柱盲區駕駛員眉眼區域定位方法研究（項目編號：XJKT-2020-13）;重慶旅游職業學院入駐眾創空間大學生創新創業項目：科技賜予的萬能視覺—乘用車A柱盲區可視化系統開發（項目編號：2021ZC02）。

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