基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法技术

本发明专利技术是一种基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法，包括以下步骤：㈠对本车自适应虚拟车道进行初始化，形成本车虚拟车道的车道区域与核心区域；㈡根据本车运动状态信息和车载雷达信息，对本车虚拟车道进行自适应调整；㈢根据雷达目标所处本车虚拟车道位置计算其处于本车车道概率，进行有效目标选择。本方法有效解决了多种工况下前方有效目标选择的问题，能够实现对前方目标的有效跟踪，且对前方目标的运动状态发生显著改变时，如驶入或驶出本车车道，能够及时捕获或释放有效目标，有效提高了前方目标选择性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利属于汽车
，涉及一种可用于先进驾驶员辅助系统的基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择系统及方法。
技术介绍
先进驾驶辅助系统ADAS已成为近年来新兴的主动安全系统。驾驶辅助系统能够感知汽车的形式环境，并通过对汽车自身状态及周围环境的监视，为驾驶员提供必要信息、安全预警以及对车辆进行主动控制。目前其主要包含自适应巡航控制、车道偏离预警系统、前方防碰撞预警系统、自动紧急制动系统等。先进驾驶辅助系统以雷达和计算机视觉等先进传感技术作为基础，有效提高了行车安全性和舒适性。驾驶辅助系统的系统构架主要包括感知、决策和控制三个部分。感知部分主要由雷达、摄像头、激光雷达等组成，为系统提供准确的环境道路交通信息，是决策与控制部分的基础。感知部分中需要选择出前方有效目标。有效目标选择的正确及时与否，极大地影响了系统的安全性与舒适性。为了进行有效目标选择，需要评估所有实际物体对本车安全性的威胁程度。基于本车未来运动轨迹与前方运动物体轨迹的高相关性，通过对运动目标的跟踪，能提高目标选择的准确性，但是难以满足复杂工况下高准确度目标选择的要求。纵向安全性评价指标TTC(Time-to-collision)也可以用于有效目标选择。目标纵向安全性评价指标TTC与目标的相对距离和相对速度有关，一般选择TTC最小的目标为有效目标。然而，使用TTC进行有效目标选择依然无法满足在不同工况下的准确性与及时性。
技术实现思路
r>本专利技术所要解决的技术问题是：如何在不同工况下对本车虚拟车道进行自适应调整，以达到在不同工况下都能及时准确地捕获有效目标的目的。为了解决以上问题，本专利技术提出一种基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择系统及方法，通过本车自适应虚拟车道算法及建立本车自适应虚拟车道，能在不同工况下对本车虚拟车道进行自适应调整，在多工况下及时准确地选择有效目标，为驾驶辅助系统的决策和控制部分提供基础。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择系统，包括：车虚拟车道设定模块，用于对本车自适应虚拟车道进行初始化，形成本车虚拟车道的车道区域与核心区域；虚拟车道自适应调整模块，用于根据本车运动状态信息和车载雷达信息，对本车虚拟车道进行自适应调整；有效目标选择模块，用于根据雷达目标所处本车虚拟车道位置计算其处于本车车道概率，进行有效目标选择。基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法，包括以下步骤：㈠对本车自适应虚拟车道进行初始化，形成本车虚拟车道的车道区域与核心区域；㈡根据本车运动状态信息和车载雷达信息，对本车虚拟车道进行自适应调整；㈢根据雷达目标所处本车虚拟车道位置计算其处于本车车道概率，进行有效目标选择。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述的基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法，其中步骤㈠中，所述车道区域为倒锥形，所述核心区域为锥形，且所述车道区域与核心区域关于本车纵轴线左右对称，所述车道区域与核心区域的几何轮廓与距本车的距离有关，初始化时需要确定的参数有：⑴前方目标距本车距离dx＝0，车道区域宽度为L1，2m≤L1≤3.5m，核心区域宽度为H，2m≤H≤3m；(2)前方目标距本车距离dx＝D，25m≤D≤35m，车道区域宽度为L2，2.2m≤L2≤3.8m；⑶前方目标距本车距离dx＞D，车道区域宽度为L2；⑷前方目标距本车距离0＜dx＜D，车道区域宽度为：l=L1+dxD*(L2-L1);]]>⑸距本车距离dx＞0，核心区域宽度由系数P，0.002≤P≤0.0002，与下列公式确定：h＝H-P*dx2。前述的基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法，步骤㈡中，自适应调整具体为：⑴在本车驶入弯道时，本车虚拟车道的车道区域宽度在距本车距离D以上部分会叠加增加宽度lcurve，随着本车轨迹曲率的增加，lcurve会逐渐增加直到最大值LcurveMax，具体为：当曲率为k＝0，lcurve＝0；当曲率k＝PcurveMax，lcurve＝LcurveMax，Pcurvemax为车道区域宽带随曲率增加时的最大曲率阈值，当曲率大于Pcurvemax时，车道区域宽度不再增加0.002≤Pcurvemax≤0.005；当曲率k＜PcurveMax，lcurve=kPcurveMax*LcurveMax;]]>⑵当本车进行超车时，本车虚拟车道会进行自适应调整，以满足前方有效目标会被及时捕获或释放的要求，具体为：当本车开始超车并驶入快车道时，车道区域面向快车道一侧的区域部分的宽度增加LovertakePlus，面向慢车道一侧的区域部分的宽度减少LovertakeMinus，核心区域向快车道方向平移LovertakeCore；当本车完成超车并驶回慢车道时，车道区域面向慢车道一侧的区域部分的宽度会增加LmergePlus，面向快车道一侧的区域部分的宽度会减少LmergeMinus，核心区域向慢车道方向平移LmergeCore。前述的基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法，步骤㈢具体为：⑴前方目标与本车的侧向距离为dy，纵向距离为dx，本车行驶轨迹的曲率k，因此前方目标与本车虚拟车道中心线的侧向距离为：dyObj＝dy-k*dx2/2根据所述侧向距离计算前方目标在本车车道内的概率，具体为：当前方目标位于本车虚拟车道核心区域时，其在本车车道内的概率p＝1；当前方目标位于本车虚拟车道的车道区域外时，其在本车车道内的概率p＝0；当前方目标位于本车虚拟车道的核心区域外且在车道区内时，其在本车车道内的概率其中lObj为距本车纵向距离dx时所对应的车道区域宽度；⑵对有效目标进行选择：若在本车前方目标中，存在一个或多个前方目标其位于本车车道内的概率p>0.5，则选择其中距离本车距离dx值最小的前方目标为本车前方有效目标；若本车前方目标中不存在前方目标其位于本车车道内的概率p>0.5，则本车无前方有效目标。本专利技术的有益效果是：在环境感知中对前方目标的位置探测存在误差，对本车未来运动轨迹的预测同样存在误差，这些对判断前方目标是否会对本车行驶存在影响并选择有效目标带来了难度，尤其本车在弯道行驶工况以及超车过程中，有效目标选择的难度更高。因此，本专利技术通过建立本车自适应虚拟车道以及计算前方目标处于本车车道内的概率来进行有效目标选择，能在不同工况下对本车虚拟车道进行自适应调整，以达到在不同工况下都能及时准确地捕获有效目标的目的；本专利技术提高了有效目标选择的本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择系统，其特征在于：包括：车虚拟车道设定模块，用于对本车自适应虚拟车道进行初始化，形成本车虚拟车道的车道区域与核心区域；虚拟车道自适应调整模块，用于根据本车运动状态信息和车载雷达信息，对本车虚拟车道进行自适应调整；有效目标选择模块，用于根据雷达目标所处本车虚拟车道位置计算其处于本车车道概率，进行有效目标选择。

【技术特征摘要】
1.基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择系统，其特征在于：包括：
车虚拟车道设定模块，用于对本车自适应虚拟车道进行初始化，形成本车虚拟车道的车
道区域与核心区域；
虚拟车道自适应调整模块，用于根据本车运动状态信息和车载雷达信息，对本车虚拟车
道进行自适应调整；
有效目标选择模块，用于根据雷达目标所处本车虚拟车道位置计算其处于本车车道概率，
进行有效目标选择。
2.基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法，其特征在于：包括以下步骤：
(一)对本车自适应虚拟车道进行初始化，形成本车虚拟车道的车道区域与核心区域；
(二)根据本车运动状态信息和车载雷达信息，对本车虚拟车道进行自适应调整；
(三)根据雷达目标所处本车虚拟车道位置计算其处于本车车道概率，进行有效目标选择。
3.如权利要求2所述的基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法，其特征在于：
所述步骤(一)中，所述车道区域为倒锥形，所述核心区域为锥形，且所述车道区域与核心区域
关于本车纵轴线左右对称，所述车道区域与核心区域的几何轮廓与距本车的距离有关，初始
化时需要确定的参数有：
(1)前方目标距本车距离dx＝0，车道区域宽度为L1，2m≤L1≤3.5m，核心区域宽度为H，
2m≤H≤3m；
(2)前方目标距本车距离dx＝D，25m≤D≤35m，车道区域宽度为L2，2.2m≤L2≤3.8m；
(3)前方目标距本车距离dx＞D，车道区域宽度为L2；
(4)前方目标距本车距离0＜dx＜D，车道区域宽度为：
l=L1+dxD*(L2-L1);]]>(5)距本车距离dx＞0，核心区域宽度由系数P，0.002≤P≤0.0002，与下列公式确定：
h＝H-P*dx2。
4.如权利要求2所述的基于本车自适应虚拟车道的前方有效目标选择方法，其特征在于：
所述步骤(二)中，自适应调整具体为：
(1)在本车驶入弯道时，本车虚拟车道的车道区域宽度在距...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，段文杰，范达，
申请(专利权)人：苏州安智汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32