車輛安全駕駛技術有兩個關鍵點，一是保障本車不與前車碰撞，二是保障本車在自己的車道上行駛，不偏離到其他車道上。當然還有其他安全駕駛技術，但根據權威統計，這兩點技術如果能做到位，發生安全事故的概率會明顯變小。資源是有限的，要絕對杜絕安全事故的發生，需要花費巨額的資金進行產品研發。這里介紹車道保持系統工作原理及實例。

一、車道保持系統的基本功能

車道保持系統用于幫助司機使車輛一直保持在規定的某個車道上行駛，車輛不偏離車道（見圖1）。

圖1 車道保持系統的基本功能示意圖

如果車輛行駛偏離自己的車道，車道保持系統會讓轉向系統自動糾偏。

二、車道線識別的基本原理

在前車窗內側的上方，安裝一個攝像頭（見圖2）。攝像頭能看清車道線，形成清晰的圖像。在計算機的幫助下，通過一定算法，判斷出車輛是否在規定車道內 。如果偏離車道（左右偏離），計算機會給出報警信號和糾偏指令。攝像頭成像（這是傳統技術）是基本要求，對圖像掃描后，形成數字信號，這是比較關鍵的技術，接下來關鍵的是計算機芯片（處理器）的計算速度和存儲器容量大小。

圖2 車道線識別原理示意圖

通俗的講，攝像頭要滿足車用要求，車輛是高速運動的，攝像頭拍的照片要清晰，計算機芯片（處理器）也必須是專業級。

注意：道路上要劃分出車道是基礎，其車道線清晰度的要求，符合國際標準ISO 17361和GB/T26773-2011。

圖3 國家符合標準的車道圖

三、車道保持系統工作原理

車道保持系統基本結構分為：識別、分析、決策系統和控制執行系統。

1）識別、分析、決策系統

通過攝像頭的畫面的處理，得出當前車輛相對車道線的位置，偏離的方向和速度，當車輛靠近識別出的邊界線且要駛離該車道時，系統會通過聲音和圖像對司機進行提醒。其控制策略：

Ⅰ）如果車輛壓過車道邊界線之前，操縱了轉向撥桿（轉向燈亮了），那么就不會出現警告信號。這時該系統認為，是司機的正常車道變換駕駛。

Ⅱ）在車輛靠近車道邊界線，系統會出現一次警告信號;

Ⅲ）在第一次警告出現后，車輛前輪遠離對應的車道邊界線，隨后后輪也靠近邊界線時，系統會就發出第二次警報。這樣，就可防止車輛在與車道邊界線平行行駛時持續出現這種警告。

Ⅳ）系統在發出告警信號的同時，發出輔助控制（糾偏）命令是有前提條件的，即駕駛員沒有打轉向燈并且沒有操作方向盤的情況下，車輛發生了車道偏離且車輛速度達到一定規定（乘用車一般約定為65公里/小時）時。

注意：如果駕駛員在操作方向盤，則系統認為駕駛員是正常、有意圖的駕駛行為，系統不會對轉向系統予以進行控制。

2）控制執行系統

接到決策系統的輔助控制命令時，由ESP系統或電機輸出轉向助力，使得車輛保持在道路內行駛。控制執行系統邏輯示意圖見圖4。

圖4 控制執行系統邏輯示意圖

注意：轉向助力的大小和時長，由車道半徑、車速、偏離方向、偏離速度等參數（由不同傳感器給出，由計算機計算出來）控制執行系統的電控轉向機構原理見圖5。這是一個負反饋平衡系統。

圖5 電控轉向機構原理

①三個原件：步進電機、轉矩傳感器、電機控制器。外加電源線和信號和控制線纜。

②控制策略：

a）車道保持系統是用于高速公路和路況良好的普通公路的，因此該系統只有在車速超過約65 km/h時才開始工作。（如果用戶有要求，按用戶設定，比如公交公司最高限速是50公里）。

b）如果車道被雪覆蓋著、道路過窄或者道路邊界線不清晰的情況下，車道保持系統會自動關閉。

說明：

①車道保持輔助系統屬于智能駕駛輔助系統的一種，它是在車道偏離預警系統（LDWS）的基礎上對轉向控制協調裝置進行控制。在換道前，必須打轉向燈。

②車輛速度低時，車道保持輔助系統不工作。

③如果是園區（碼頭）、企業物流車輛，再另外設置參數即可。