基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法技术

本发明专利技术提供了一种基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法，包括：在道路上任选一车辆作为当前车辆，获取当前车辆的车载雷达采集的行驶数据，所述行驶数据包括行驶路径的障碍物信息；获取当前车辆的探测范围内所有车辆的行驶数据；将当前车辆的行驶数据和当前车辆的探测范围内的行驶数据进行融合，得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息，根据当前车辆的探测范围内所有车辆的位置和速度信息计算是否存在碰撞可能性；若存在碰撞可能，则控制当前车辆进行转向或减速避障。本发明专利技术可实现全范围探测，计算出碰撞可能性，从而控制汽车的避障，使得车辆具有很好的安全性和舒适性、稳定性、实时性、及时性。

Millimeter wave radar active obstacle avoidance method based on vehicle vehicle communication

The invention provides a millimeter wave radar active obstacle avoidance method based on vehicle communication, which comprises: selecting a vehicle as the current vehicle on the road to obtain the driving data collected by the vehicle-borne radar of the current vehicle, the driving data including the obstacle information of the driving path, and obtaining all vehicles within the detection range of the current vehicle. Vehicle's driving data, the current vehicle's driving data and the current vehicle's detecting range of driving data fusion, get the current vehicle detection range of all vehicles in the position and speed information, according to the current vehicle's detection range of all vehicles in the position and speed information to calculate whether there is a collision possibility; If there is a collision, it can control the current vehicle to turn or slow down and avoid obstacles. The invention can realize full range detection, calculate the possibility of collision, thereby controlling vehicle obstacle avoidance, making the vehicle have good safety and comfort, stability, real-time and timeliness.

【技术实现步骤摘要】
基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法
本专利技术属于汽车控制领域，具体涉及一种基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法。
技术介绍
近些年来，随着人们生活质量的提高，汽车保有量迅速增长，促进了交通事业的大力发展也给我们的生活带来了方便，但是有利有弊，汽车交通事故发生频率日益增高，每年死于交通事故的人数占意外死亡人数的比例最大，交通安全问题日益引起人们的注意。近年来，随着人们对汽车行驶安全越来越关注及汽车智能化的发展趋势，以调频连续波(FMCW)技术为代表的毫米波雷达技术被广泛应用于车辆前向防撞报警系统(等一系列车辆主动防撞系统中，这类以雷达传感技术为基础的汽车先进驾驶辅助系统成为国际汽车主动安全领域研究热点问题。而作为其中应用最广泛的毫米波雷达具有探测距离远，分辨率高，便于在汽车上安装，受天气因素影响小等一系列优点，但是由于自身特性决定的毫米波雷达无法穿过前方车辆进行探测，就会导致车辆实际可探测距离小，无法进行提前分析计算，影响其主动防撞系统的性能。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法，解决现有技术中由于毫米波雷达无法穿过前方车辆进行探测，导致车辆实际可探测距离小的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法，包括以下步骤：在道路上任选一车辆作为当前车辆，获取当前车辆的车载雷达采集的行驶数据，所述行驶数据包括行驶路径的障碍物信息；获取当前车辆的探测范围内所有车辆的行驶数据；将当前车辆的行驶数据和当前车辆的探测范围内的行驶数据进行融合，得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息，根据当前车辆的探测范围内所有车辆的位置和速度信息计算是否存在碰撞可能性；若存在碰撞可能，则控制当前车辆进行转向或减速避障。进一步地，所述车载雷达为毫米波雷达。进一步地，将当前车辆的行驶数据和当前车辆的探测范围内的行驶数据进行融合，得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息，包括：根据式(1)、式(2)、式(3)得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息：d0-j＝di+Li+d2j(1)V0-j＝V0-i+Vi-j(2)θ0-j＝θ0-i+θi-j(3)其中，d0-j为当前车辆与其探测范围内第j辆车之间的距离，di为当前车辆与其探测范围内第i辆车之间的距离，Li为当前车辆探测范围内第i辆车前端毫米波雷达与尾部的距离；djy＝dj×sinθ，dj为当前车辆探测范围内第j辆车与第i辆车之间的距离，θ为当前车辆探测范围内第j辆车与第i辆车之间的方位角；V0-j为当前车辆探测范围内第j辆车相对于当前车辆的速度，V0-i为当前车辆探测范围内第i辆车相对于当前车辆的速度，Vi-j为当前车辆探测范围内第j辆车相对于第i辆车的速度；θ0-j为前车辆探测范围内第j辆车相对于当前车辆的方位角，θ0-i为当前车辆探测范围内第i辆车相对于当前车辆的方位角，θi-j为当前车辆探测范围内第j辆车相对于第i辆车的方位角。进一步地，所述根据当前车辆的探测范围内所有车辆的位置和速度信息计算是否存在碰撞可能性，包括：若当前车辆与其探测范围内车辆的距离小于临界安全车距Dmin时，存在碰撞可能性；根据式(4)计算临界安全车距Dmin：其中，u为速度影像系数；D＝Sb+d-Sq；τ1为驾驶员反应时间，τ2'为制动器克服制动间隙时间，τ2”为制动器制动力增长时间，vb为当前车辆速度，vq为当前车辆的前车速度，ab为当前车辆的制动减速度，aq为当前车辆的前车的制动减速度。本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术能够根据前方车辆或后方车辆发过来的雷达测量数据，进行融合，实现全范围探测，计算出碰撞可能性，从而控制汽车的避障，使得车辆具有很好的安全性和舒适性、稳定性、实时性、及时性。附图说明图1是本专利技术的工作流程图。图2是一实施例下的示意图。图3是另一实施例下的示意图。以下结合附图对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本专利技术的保护范围。实施例1：本实施例给出一种基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法，如图1所示，包括以下步骤：在道路上任选一车辆作为当前车辆，获取当前车辆的车载雷达采集的行驶数据，所述行驶数据包括行驶路径的障碍物信息；获取当前车辆的探测范围内所有车辆的行驶数据；将当前车辆的行驶数据和当前车辆的探测范围内的行驶数据进行融合，得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息，根据当前车辆的探测范围内所有车辆的位置和速度信息计算是否存在碰撞可能性；若存在碰撞可能，则控制当前车辆进行转向或减速避障。这样，当当前车辆探测范围内存在车辆被其他车辆遮挡，导致当前车辆的雷达信号无法探测时，当前车辆通过接收其他车辆通过雷达信号获取的行驶数据时，可通过数据融合当前车可得到其探测范围内所有车辆的行驶数据，这样通过该行驶数据计算的碰撞可能性，更加准确。本实施例中的车载雷达可以为现有技术中任何可发射及接受雷达信号的车载传感器，具体地，本实施例中所用的车载雷达为毫米波雷达。将当前车辆的行驶数据和当前车辆的探测范围内的行驶数据进行融合，得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息，包括：根据式(1)、式(2)、式(3)得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息：d0-j＝di+Li+d2j(1)V0-j＝V0-i+Vi-j(2)θ0-j＝θ0-i+θi-j(3)其中，d0-j为当前车辆与其探测范围内第j辆车之间的距离，di为当前车辆与其探测范围内第i辆车之间的距离，Li为当前车辆探测范围内第i辆车前端毫米波雷达与尾部的距离；djy＝dj×sinθ，dj为当前车辆探测范围内第j辆车与第i辆车之间的距离，θ为当前车辆探测范围内第j辆车与第i辆车之间的方位角；V0-j为当前车辆探测范围内第j辆车相对于当前车辆的速度，V0-i为当前车辆探测范围内第i辆车相对于当前车辆的速度，Vi-j为当前车辆探测范围内第j辆车相对于第i辆车的速度；θ0-j为前车辆探测范围内第j辆车相对于当前车辆的方位角，θ0-i为当前车辆探测范围内第i辆车相对于当前车辆的方位角，θi-j为当前车辆探测范围内第j辆车相对于第i辆车的方位角。如图2中存在3辆车分别是0号车、1号车和2号车，其中2号车被1号车遮挡，导致0号车发射的雷达波到达不了2号车。根据当前车辆的探测范围内所有车辆的位置和速度信息计算是否存在碰撞可能性，包括：若当前车辆与其探测范围内车辆的距离小于临界安全车距Dmin时，存在碰撞可能性；如图3所示，根据式(4)计算临界安全车距Dmin：其中，u为速度影像系数；D＝Sb+d-Sq；τ1为驾驶员反应时间，τ2'为制动器克服制动间隙时间，τ2”为制动器制动力增长时间，vb为当前车辆速度，vq为当前车辆的前车速度，ab为当前车辆的制动减速度，aq为当前车辆的前车的制动减速度。本实施例中μ的取值如表1：表1vb范围0-3030-6060-120μ取值1.11.00.9为了提高防撞算法的准确性，减少虚报概率，引入速度影响系数μ，不同速度等级的速度影响因数应不同。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法，其特征在于，包括以下步骤：在道路上任选一车辆作为当前车辆，获取当前车辆的车载雷达采集的行驶数据，所述行驶数据包括行驶路径的障碍物信息；获取当前车辆的探测范围内所有车辆的行驶数据；将当前车辆的行驶数据和当前车辆的探测范围内的行驶数据进行融合，得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息，根据当前车辆的探测范围内所有车辆的位置和速度信息计算是否存在碰撞可能性；若存在碰撞可能，则控制当前车辆进行转向或减速避障。

【技术特征摘要】
1.一种基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法，其特征在于，包括以下步骤：在道路上任选一车辆作为当前车辆，获取当前车辆的车载雷达采集的行驶数据，所述行驶数据包括行驶路径的障碍物信息；获取当前车辆的探测范围内所有车辆的行驶数据；将当前车辆的行驶数据和当前车辆的探测范围内的行驶数据进行融合，得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息，根据当前车辆的探测范围内所有车辆的位置和速度信息计算是否存在碰撞可能性；若存在碰撞可能，则控制当前车辆进行转向或减速避障。2.如权利要求1所述基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法，其特征在于，所述车载雷达为毫米波雷达。3.如权利要求1所述的基于车车通信的毫米波雷达主动避障方法，其特征在于，将当前车辆的行驶数据和当前车辆的探测范围内的行驶数据进行融合，得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息，包括：根据式(1)、式(2)、式(3)得到当前车辆探测范围内所有车辆的位置和速度信息：d0-j＝di+Li+d2j(1)V0-j＝V0-i+Vi-j(2)θ0-j＝θ0-i+θi-j(3)其中，d0-j为当前车辆与其探测范围内第j辆车之间的距离，di为当前车辆与其探测范围内第i辆车之间的距离，Li为当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩毅，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61