本发明专利技术公开了一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法、装置、车辆及介质，包括基于相对加速度的运动学公式，建立距离与时刻的二次方程；获取毫米波雷达监测到的雷达数据；其中，所述雷达数据至少包括车辆与前车的相对距离和采样所述相对距离对应的当前时刻；根据所述雷达数据与估算矩阵，对所述二次方程的系数进行估算处理，得到所述二次方程的多个估算系数；根据所述估算系数，通过所述二次方程进行计算，得到所述相对距离为零时的预测时刻；根据所述当前时刻与所述预测时刻进行碰撞预测处理，得到碰撞时间。本发明专利技术将两车间的相对加速度变化融入碰撞时间的计算中，能够大大提升碰撞时间的计算精度，同时降低杂波的影响，确保车辆行驶时的安全性。车辆行驶时的安全性。车辆行驶时的安全性。
【技术实现步骤摘要】
基于雷达数据的碰撞时间计算方法、装置、车辆及介质
[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，尤其涉及一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法、装置、车辆及介质。
技术介绍
[0002]毫米波雷达是辅助驾驶系统和自动驾驶系统中被广泛使用的一种传感器，主要应用于中长距离的自适应巡航控制(ACC，Adaptive Cruise Control)、自动制动系统(AEB，Autonomous Emergency Braking)等功能中；其中，自适应巡航控制可以在交通阻塞期间减小由于频繁起动/停止操作引起的驾驶负担，而安全车距模型作为ACC系统的主要控制策略，如果控制策略太保守将导致加塞，太激进容易导致追尾；在该安全车距模型中，碰撞时间(TTC，time to collision)是这个模型的核心指标，指的是假设保持当前的相对速度，两车发生追尾所需要的时间，在获取到这一碰撞时间后，就能够触发车辆的其它控制策略，以实现车辆的自动驾驶；例如，乘用车的自动制动系统控制策略就需要基于这一碰撞时间进行触发；再如，某些AEB系统在碰撞前1.3秒就要触发紧急制动；又例如，可通过预测精确的碰撞时间来解决基于物理接触的安全气囊展开算法的局限性问题，提高驾乘人员的安全。
[0003]现有技术中，毫米波雷达获取与前车的相对距离后将其微分成相对速度，并将相对距离除以相对速度，即可得到本车与前方车辆或障碍物之间的碰撞时间；但毫米波雷达测得的距离信号容易受到外界杂波的干扰，如果将相对距离直接微分，求得的相对速度会放大杂波，导致计算得到的碰撞时间不准确，进而影响车辆行驶时的安全性。
[0004]因此，需要一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法、装置、车辆及介质，将两车间的相对加速度变化融入碰撞时间计算方法中，提升碰撞时间的计算精度，降低杂波的影响，确保车辆行驶时的安全性。
技术实现思路
[0005]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法、装置、车辆及介质，将两车间的相对加速度变化融入碰撞时间计算方法中，能够大大提升碰撞时间的计算精度，使得估算得到的碰撞时间更接近真实碰撞时间，同时降低杂波的影响，确保车辆行驶时的安全性。所述技术方案如下：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法，包括：
[0007]基于相对加速度的运动学公式，建立距离与时刻的二次方程；
[0008]获取毫米波雷达监测到的雷达数据；其中，所述雷达数据至少包括车辆与前车的相对距离和采样所述相对距离对应的当前时刻；
[0009]根据所述雷达数据与估算矩阵，对所述二次方程的系数进行估算处理，得到所述二次方程的多个估算系数；
[0010]根据所述估算系数，通过所述二次方程进行计算，得到所述相对距离为零时的预测时刻；
[0011]根据所述当前时刻与所述预测时刻进行碰撞预测处理，得到碰撞时间。
[0012]进一步地，所述估算矩阵为协方差矩阵，所述估算矩阵的初始值为单位矩阵。
[0013]进一步地，所述根据所述雷达数据与估算矩阵，对所述二次方程的系数进行估算处理，得到所述二次方程的多个估算系数包括：
[0014]根据所述雷达数据与前一时刻采样点的所述估算矩阵进行初步估算处理，得到当前所述采样点的权重因子；其中，所述采样点与所述雷达数据一一对应；
[0015]根据所述雷达数据、所述权重因子和前一时刻采样点的系数状态进行估算处理，得到当前的系数状态；其中，所述系数状态由多个所述估算系数构成。
[0016]进一步地，在所述根据所述估算系数，通过所述二次方程进行计算，得到所述相对距离为零时的预测时刻之后，所述方法还包括：
[0017]判断所述预测时刻是否大于所述当前时刻，以选择所述预测时刻的值；其中，所述预测时刻的值为两个；
[0018]若两个所述预测时刻均大于所述当前时刻，则所述预测时刻为两个所述预测时刻中的最小值；
[0019]若只有一个所述预测时刻大于所述当前时刻，则所述预测时刻为大于所述当前时刻的值。
[0020]进一步地，在所述根据所述估算系数，通过所述二次方程进行计算，得到所述相对距离为零时的预测时刻之后，所述方法还包括：
[0021]判断所述预测时刻的值是否为虚数；
[0022]若所述预测时刻的值为虚数，则将所述预测时刻设置为自适应常数；
[0023]若所述预测时刻的值不为虚数，则执行所述判断所述预测时刻是否大于所述当前时刻，以选择所述预测时刻的值的步骤。
[0024]进一步地，所述获取毫米波雷达监测到的雷达数据还包括：
[0025]获取预设时间区间内所述毫米波雷达监测到的所述雷达数据；
[0026]根据所述预设时间区间的大小，对所述当前时刻进行平移处理，得到平移后的所述当前时刻，用于计算所述预设时间区间内的所述碰撞时间。
[0027]进一步地，在所述根据所述预设时间区间的大小，对所述当前时刻进行平移处理，得到平移后的所述当前时刻，用于计算所述预设时间区间内的所述碰撞时间之后，所述方法还包括：
[0028]对所述预设时间区间进行平移处理；
[0029]根据前一个所述预设时间区间估算得到的系数状态作为初始系数状态，计算平移后的所述预设时间区间内的所述碰撞时间。
[0030]另一方面，本专利技术提供了一种基于雷达数据的碰撞时间计算装置，至少包括：
[0031]构建模块，用于基于相对加速度的运动学公式，建立距离与时刻的二次方程；
[0032]获取模块，用于获取毫米波雷达监测到的雷达数据；其中，所述雷达数据至少包括车辆与前车的相对距离和采样所述相对距离对应的当前时刻；
[0033]估算处理模块，用于根据所述雷达数据与估算矩阵，对所述二次方程的系数进行估算处理，得到所述二次方程的多个估算系数；
[0034]计算模块，用于根据所述估算系数，通过所述二次方程进行计算，得到所述相对距
离为零时的预测时刻；
[0035]碰撞预测处理模块，用于根据所述当前时刻与所述预测时刻进行碰撞预测处理，得到碰撞时间。
[0036]本专利技术还提供一种车辆，包括以上所述的基于雷达数据的碰撞时间计算装置，集成于所述车辆的控制器中。
[0037]本专利技术还提供一种介质，所述介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现以上所述的基于雷达数据的碰撞时间计算方法。
[0038]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0039]1、本专利技术将两车间的相对加速度变化融入碰撞时间计算方法中，能够大大提升碰撞时间的计算精度，使得估算得到的碰撞时间更接近真实碰撞时间，同时能够降低杂波的影响，进一步提升估算的碰撞时间的精确度；而碰撞时间精确度的提升，使得车辆能够有冗余时间去决策介入控制车辆的时间点，提升车辆驾驶策略的决策实时性和可靠性，从而确保车辆行驶时的安全性。
[0040]2、本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法，其特征在于，包括：基于相对加速度的运动学公式，建立距离与时刻的二次方程；获取毫米波雷达监测到的雷达数据；其中，所述雷达数据至少包括车辆与前车的相对距离和采样所述相对距离对应的当前时刻；根据所述雷达数据与估算矩阵，对所述二次方程的系数进行估算处理，得到所述二次方程的多个估算系数；根据所述估算系数，通过所述二次方程进行计算，得到所述相对距离为零时的预测时刻；根据所述当前时刻与所述预测时刻进行碰撞预测处理，得到碰撞时间。2.根据权利要求1所述的一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法，其特征在于，所述估算矩阵为协方差矩阵，所述估算矩阵的初始值为单位矩阵。3.根据权利要求1所述的一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法，其特征在于，所述根据所述雷达数据与估算矩阵，对所述二次方程的系数进行估算处理，得到所述二次方程的多个估算系数包括：根据所述雷达数据与前一时刻采样点的所述估算矩阵进行初步估算处理，得到当前所述采样点的权重因子；其中，所述采样点与所述雷达数据一一对应；根据所述雷达数据、所述权重因子和前一时刻采样点的系数状态进行估算处理，得到当前的系数状态；其中，所述系数状态由多个所述估算系数构成。4.根据权利要求1所述的一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法，其特征在于，在所述根据所述估算系数，通过所述二次方程进行计算，得到所述相对距离为零时的预测时刻之后，所述方法还包括：判断所述预测时刻是否大于所述当前时刻，以选择所述预测时刻的值；其中，所述预测时刻的值为两个；若两个所述预测时刻均大于所述当前时刻，则所述预测时刻为两个所述预测时刻中的最小值；若只有一个所述预测时刻大于所述当前时刻，则所述预测时刻为大于所述当前时刻的值。5.根据权利要求4所述的一种基于雷达数据的碰撞时间计算方法，其特征在于，在所述根据所述估算系数，通过所述二次方程进行计算，得到所述相对距离为零时的预测时刻之后，所述方法还包括：判断所述预测时刻的值是否为虚数；若所述预测时刻的值为虚数，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王震，林泽阳，段小河，
申请(专利权)人：中汽创智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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