车道保持系统(Lane Keeping Assist,LKA)是一套依托摄像头实时识别车道标线、并主动微调转向辅助车辆回归车道中央的智能驾驶辅助技术,它已成为当前主流车型广泛搭载的主动安全配置。

  一、感知层:如何“看见”车道线

  核心硬件:系统主要依靠安装在挡风玻璃上方的单目摄像头,以每秒数十帧的速率捕捉车辆前方道路图像。

  识别逻辑:通过图像处理算法提取车道标线的颜色、边缘和几何特征,再结合车辆当前行驶速度与转向角,实时计算车辆在车道内的横向位置与航向角。

  关键参数:系统需要清晰的车道标线作为输入信号;在标线模糊、磨损或被雨雪覆盖时,识别能力会显著下降,这也是多数系统设定最低激活车速(通常为60km/h)的重要原因。

  二、决策层:怎样判断“跑偏”

  偏离判定:当车辆距车道中心线的横向偏移量超过预设阈值,或预测轨迹显示车辆将在短时间内跨线行驶时,系统判定为“偏离险态”。

  控制策略:决策单元综合车速、偏移速率与驾驶员转向意图,计算出所需纠偏力矩。若驾驶员已开启转向灯,系统会默认其为有意识变道而暂停干预。

  预警协同:部分系统在介入转向的同时,会通过方向盘振动或仪表盘图像提醒驾驶员,形成“预警+纠偏”双重响应。

  三、执行层:如何“拉回”方向

  执行机构:纠偏指令发送至电动助力转向系统(EPS),由电机输出一个平顺的附加转向力矩,引导车辆沿车道中心线行驶。

  纠偏幅度:系统施加的力矩经过严格标定,通常仅为驾驶员正常转向力的一部分,既保证纠正效果,又不至于让车辆产生突兀摆动。

  边界退出:当车辆回归安全轨迹、或驾驶员主动用力接管方向盘时,系统会立即平滑退出干预,将控制权完全交还给人。

  

  • 工作层级
  • 核心部件
  • 主要功能
  • 感知层前视摄像头识别车道标线与车辆位置
  • 决策层控制单元判断偏离风险与纠偏力矩
  • 执行层EPS转向电机输出辅助力矩回正方向

  需明确的是,车道保持属于L2级辅助驾驶的核心功能,其定位是“辅助”而非“替代”——驾驶员必须始终保持手握方向盘并专注路况。