本發(fā)明屬于汽車主動安全領(lǐng)域，具體涉及一種彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法。

背景技術(shù)：

1、基于毫米波雷達的前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)，依靠毫米波雷達檢測自車與前車間的相對距離、速度等并依據(jù)相應(yīng)預(yù)警策略實現(xiàn)前方碰撞預(yù)警或在必要時主動干預(yù)進行制動減速。但這一技術(shù)思路在彎道行駛場景中存在較高的誤判率。其原因在于，彎道行駛中，位于自車相鄰車道內(nèi)的前方車輛常處于自車毫米波雷達的正前方，當兩者相對距離、速度滿足預(yù)警條件將觸發(fā)預(yù)警系統(tǒng)或主動制動，但事實上由于兩者各處不同車道，此時并無碰撞風險，屬于誤判。因此需要對前方車輛與自車之間的相對位置關(guān)系進行車道級判定，以克服彎道行駛場景中的誤檢問題。

2、有鑒于此，本發(fā)明人提供一種彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，以解決彎道行駛過程中基于毫米波雷達的前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)誤檢問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，包括學習階段和檢測階段，所述學習階段包括以下步驟：

4、步驟一、采集彎道行駛過程中行車樣本數(shù)據(jù)，包括自車與前車間的相對速度、相對角度以及毫米波雷達回波能量值，以構(gòu)造第一學習數(shù)據(jù)集；

5、步驟二、在采集行車樣本數(shù)據(jù)的過程中同步記錄行車視頻，并區(qū)分前車與自車間的車道級相對位置關(guān)系；

6、步驟三、利用所述行車視頻將步驟一的行車樣本數(shù)據(jù)按照所述車道級相對位置關(guān)系進行分類，得到多個第二學習數(shù)據(jù)集；

7、步驟四、對每個所述第二學習數(shù)據(jù)集依據(jù)相對速度所劃分的區(qū)間均進行分類，得到多個第三學習數(shù)據(jù)集；

8、步驟五、對每個所述第三學習數(shù)據(jù)集的毫米波雷達回波能量值均進行離散程度分析，并應(yīng)用離散程度分析結(jié)果構(gòu)造第四學習數(shù)據(jù)集；

9、所述檢測階段包括：獲取當前行車毫米波雷達回波能量值的離散程度，將當前離散程度與第四學習數(shù)據(jù)集進行比對，確定自車與前車間的車道級相對位置關(guān)系；

10、其中，步驟1中，采集的所述行車樣本數(shù)據(jù)的相對速度為自車速度大于前車速度。

11、進一步地，步驟一中，所述前車包括位于自車當前車道、自車左側(cè)車道、自車右側(cè)車道內(nèi)行駛的前方車輛。

12、進一步地，步驟二中，所述前車與自車間的車道級相對位置關(guān)系包括前車位于自車當前車道、前車位于自車左側(cè)車道、前車位于自車右側(cè)車道。

13、進一步地，步驟三中，所述第二學習數(shù)據(jù)集的獲得過程如下：

14、對應(yīng)著前車位于自車當前車道、前車位于自車左側(cè)車道、前車位于自車右側(cè)車道3類車道級相對位置關(guān)系，將采集的行車樣本數(shù)據(jù)分為3組，得到3組第二學習數(shù)據(jù)集，表示為其中，i為3類車道級相對位置關(guān)系。

15、進一步地，步驟四中，所述第三學習數(shù)據(jù)集的獲得過程如下：

16、首先對所述行車樣本數(shù)據(jù)的自車與前車間的相對速度進行區(qū)間劃分，然后按照劃分的區(qū)間對3組第二學習數(shù)據(jù)集分別進行分類，得到多組第三學習數(shù)據(jù)集，表示為其中，j為劃分的相對速度區(qū)間數(shù)量x個；

17、其中，所述相對速度由vre＝vs-vf表示，vs為自車速度，vf為前車速度，并且vs大于vf。

18、具體的，由于前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)只關(guān)注自車速度vs大于前車速度vf這樣的具有碰撞風險的場景，因此只需考慮相對速度為正值的情況。

19、進一步地，步驟五中，所述毫米波雷達回波能量值的離散程度由如下公式計算：

20、

21、式(1)描述時間窗口t內(nèi)，采集雷達回波能量共計n次，為雷達回波能量方差，即毫米波雷達回波能量值離散程度；

22、為回波能量均值；

23、所述第四學習數(shù)據(jù)集表示為

24、進一步地，所述檢測階段的具體過程如下：

25、(1)基于前向碰撞預(yù)警系統(tǒng)內(nèi)置的陀螺儀數(shù)據(jù)判斷自車當前是否處于彎道行駛狀態(tài)，若自車當前處于彎道行駛狀態(tài)時，轉(zhuǎn)入步驟2，否則，不執(zhí)行步驟2；

26、(2)根據(jù)自車與前車間的相對角度確定兩車位置分布特性，若前車與自車間滿足預(yù)設(shè)條件時，則轉(zhuǎn)入步驟(3)，否則，不執(zhí)行步驟(3)；

27、(3)將當前自車的毫米波雷達回波能量值離散程度與比對，確定自車與前車間的車道級相對位置關(guān)系，比對條件如下：

28、

29、進一步地，步驟(1)中，判斷自車當前是否處于彎道行駛狀態(tài)是根據(jù)陀螺儀z軸角速度wz進行判斷，判斷條件如下：

30、

31、其中，為角速度閾值，并且逆時針方向為角速度正方向。

32、進一步地，步驟(2)中，所述預(yù)設(shè)條件為：自車右轉(zhuǎn)，前車位于自車的左側(cè)；或者自車左轉(zhuǎn)，前車位于自車的右側(cè)。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

34、本發(fā)明提供的一種彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其與現(xiàn)有的技術(shù)方案相比，在前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)的感知階段將前車與自車間的車道級相對位置關(guān)系考慮在內(nèi)，由此降低彎道行駛場景中前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)的誤檢率；并且在車道級相對位置關(guān)系檢測過程中考慮多類實際行車樣本數(shù)據(jù)(相對速度、相對角度、雷達回波能量值)來構(gòu)造學習數(shù)據(jù)集并基于雷達回波能量離散程度分析相對位置關(guān)系，有利于精確檢測前車與自車間的車道級相對位置關(guān)系；此外，在檢測過程中本發(fā)明所公開的方法能夠自適應(yīng)地應(yīng)用于各類車型、道路曲率、道路車道數(shù)，具有極高的普適性；在實際應(yīng)用過程中無需對現(xiàn)有的前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)進行硬件升級，僅依靠其內(nèi)置的毫米波雷達、陀螺儀即可實現(xiàn)車道級相對位置檢測，因此本發(fā)明所公開的方法無需引入額外硬件成本。

技術(shù)特征：

1.一種彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，包括學習階段和檢測階段，所述學習階段包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，步驟一中，所述前車包括位于自車當前車道、自車左側(cè)車道、自車右側(cè)車道內(nèi)行駛的前方車輛。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，步驟二中，所述前車與自車間的車道級相對位置關(guān)系包括前車位于自車當前車道、前車位于自車左側(cè)車道、前車位于自車右側(cè)車道。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，步驟三中，所述第二學習數(shù)據(jù)集的獲得過程如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，步驟四中，所述第三學習數(shù)據(jù)集的獲得過程如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，步驟五中，所述毫米波雷達回波能量值的離散程度由如下公式計算：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，所述檢測階段的具體過程如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，步驟(1)中，判斷自車當前是否處于彎道行駛狀態(tài)是根據(jù)陀螺儀z軸角速度wz進行判斷，判斷條件如下：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述預(yù)設(shè)條件為：自車右轉(zhuǎn)，前車位于自車的左側(cè)；或者自車左轉(zhuǎn)，前車位于自車的右側(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種彎道行駛中基于雷達回波能量的目標區(qū)分前車車道的方法，包括學習階段和檢測階段，所述學習階段包括以下步驟：步驟一、采集彎道行駛過程中行車樣本數(shù)據(jù)，構(gòu)造第一學習數(shù)據(jù)集；步驟二、在采集行車樣本數(shù)據(jù)的過程中同步記錄行車視頻；步驟三、利用行車視頻將行車樣本數(shù)據(jù)按照所述相對車道位置關(guān)系進行分類；步驟四、對每個第二學習數(shù)據(jù)集依據(jù)相對速度所劃分的區(qū)間均進行分類；步驟五、對每個第三學習數(shù)據(jù)集的毫米波雷達回波能量值均進行離散程度分析，構(gòu)造第四學習數(shù)據(jù)集；該檢測階段包括：將當前離散程度與第四學習數(shù)據(jù)集進行比對，確定自車與前車間的相對車道位置關(guān)系。本發(fā)明能夠降低彎道行駛場景中前方碰撞預(yù)警系統(tǒng)的誤檢率。

技術(shù)研發(fā)人員：賀鵬麟,王暢,張連,李欽,劉鵬,戴韶威
受保護的技術(shù)使用者：深圳智慧車聯(lián)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9