一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统技术方案

本发明专利技术涉及智能车辆自动驾驶技术领域，公开了一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统，包括视觉检测模块，用于拍摄智能车辆前方的路况图像并处理，获得前方路况信息；后方毫米波雷达，用户获取智能车辆后方障碍物信息，所述后方障碍物信息包括障碍物速度；数据处理模块，用于对上述路况信息以及后方障碍物信息进行处理，包括后方预警处理单元，所述后方预警处理单元用于根据后方障碍物与智能车辆在y方向的相对速度获得碰撞时间，当碰撞时间到达后方碰撞阈值时进行报警。本方案前后预警功能保证了智能车辆的安全行驶，大大降低了车辆发生碰撞的概率，提高智能车辆行驶的安全性。驶的安全性。驶的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统


[0001]本专利技术涉及智能车辆自动驾驶
，具体涉及一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统。

技术介绍

[0002]近年来，人工智能技术在汽车工业上得到了丰富的应用，汽车也在不断的向着智能化的方向发展，许多车辆都装配了一定的驾驶辅助装置和智能装置来辅助驾驶员对车辆进行感知和控制，从而可以进一步提高行车时的安全性。在前后跟车行驶时，智能汽车可以通过车载驾驶辅助装置中的自动紧急制动技术来避免自车追尾前方车辆，但是当智能汽车被后方车辆追尾时则不能够进行主动避险。或者当自动驾驶车辆在十字路口等红绿灯时，自车停止姿态不正，或者停的位置是等待转弯的车道，车身停放有一定角度，由于自车静止，当旁车道有目标驶过，由于自车停放存在角度，造成后方碰撞预警误报。

技术实现思路

[0003]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融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统，
[0006]视觉检测模块，用于拍摄智能车辆前方的路况图像并处理，获得前方路况信息；
[0007]后方毫米波雷达，用户获取智能车辆后方障碍物信息，所述后方障碍物信息包括障碍物速度；
[0008]数据处理模块，用于对上述路况信息以及后方障碍物信息进行处理，包括后方预警处理单元，所述后方预警处理单元用于根据后方障碍物与智能车辆在y方向的相对速度获得碰撞时间，当碰撞时间到达后方碰撞阈值时进行报警，其中，触发时间的计算公式为：
[0009][0010]其中，t为触发时间，V
r
为后方障碍物与智能车辆在y方向的相对速度。
[0011]在本专利技术中，进一步的，所述后方障碍物与智能车辆在y方向的相对速度的获取方法为v
r
＝(v1‑
v2)tanθ，其中，V1为障碍物车速，V2为智能车辆速度，为智能车辆的航向角。
[0012]在本专利技术中，进一步的，所述相对航向角获取方法为：确定智能车辆的车道参考线，通过在智能车辆前方预瞄两个点，构建直角三角形获取相对航向角。
[0013]在本专利技术中，进一步的，所述视觉检测模块至少包括前视摄像头，所述前视摄像头用于拍摄前方路况图像。
[0014]在本专利技术中，进一步的，所述数据处理模块还包括前方预警单元，所述前方预警单元用于对前视摄像头获取的图像进行处理得到车道参考线，以及采集前方障碍物信息。
[0015]在本专利技术中，进一步的，所述对前视摄像头获取的图像进行处理包括读取图像，对
图像进行预处理，提取图像特征获得车道参考线，通过车道线拟合方式获取智能车辆横向位置，当智能车辆横向位置小于预设偏离阈值时，触发车道偏离报警信号。
[0016]在本专利技术中，进一步的，采集前方障碍物信息包括前方障碍物速度与前方障碍物距离，当智能车辆与前方障碍物速度差大于设置速度阈值且两者的距离差大于距离阈值时，触发启动预警信号。
[0017]在本专利技术中，进一步的，所述获得车道参考线的方法为：沿车头航向角方向选取距离，在该距离内按照一定间距均匀采样，对参考线拟合的多项式函数求解一阶导和二阶导计算均匀采样点的曲率值，对诸多采样点曲率值进行统计学分析，计算最大值、最小值、均值以及方差，构建算法模型求解加权曲率值，通过加权曲率表征车道参考线。
[0018]在本专利技术中，进一步的，所述通过车道线拟合方式获取智能车辆横向位置包括通过两帧图像中车辆偏移量以及航向角的相对变化量标示智能车辆相对位置的变化率：
[0019][0020][0021]其中，表示航向角的变化率，是航向角的变化率，Δc是相邻两帧图像智能车辆偏移量的变化量，Δt是该两帧图像的间隔时间，Δθ是该两帧图像中航向角的变化量。
[0022]在本专利技术中，进一步的，所述智能车辆的运动采用横向反馈控制策略。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术的装置通过融合前视摄像头以及后方毫米波雷达，来检测前后方障碍物，根据后方障碍物与智能车辆在y方向的相对速度获得碰撞时间，当碰撞时间到达后方碰撞阈值时进行报警，解决当智能车辆在十字路口等红绿灯时，自车停止姿态不正，或者停的位置是等待转弯的车道，车身停放有一定角度等情况下，当旁车道有目标驶过，由于自车停放存在角度造成碰撞的安全隐患。同时，本方案还融合前方预警单元，实现智能车辆前方的车道线偏离预警，以及当在等红灯时，前方车辆已经驶出，而智能车辆在预设时间内未启动时，将触发启动预警信号。如此，保证了智能车辆的安全行驶，大大降低了车辆发生碰撞的概率，提高智能车辆行驶的安全性。
附图说明
[0025]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0026]图1是本专利技术的一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统的整体结构图；
[0027]图2是本专利技术的一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统的整体结构图；
[0028]图3是本专利技术的一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统的图；
[0029]图4是本专利技术的一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统的图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0033]请参见图1、2，本专利技术一较佳实施方式提供一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统，包括
[0034]视觉检测模块，用于拍摄智能车辆前方的路况图像并处理，获得前方路况信息；
[0035]后方毫米波雷达，用户获取智能车辆后方障碍物信息，所述后方障碍物信息包括障碍物速度；
[0036]数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统，其特征在于，包括视觉检测模块，用于拍摄智能车辆前方的路况图像并处理，获得前方路况信息；后方毫米波雷达，用户获取智能车辆后方障碍物信息，所述后方障碍物信息包括障碍物速度；数据处理模块，用于对上述路况信息以及后方障碍物信息进行处理，包括后方预警处理单元，所述后方预警处理单元用于根据后方障碍物与智能车辆在y方向的相对速度获得碰撞时间，当碰撞时间到达后方碰撞阈值时进行报警，其中，触发时间的计算公式为：其中，t为触发时间，V
r
为后方障碍物与智能车辆在y方向的相对速度。2.根据权利要求1所述的一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统，其特征在于，所述后方障碍物与智能车辆在y方向的相对速度V
r
的获取方法为v
r
＝(v1‑
v2)tanθ，其中，V1为障碍物车速，V2为智能车辆速度，θ为智能车辆的航向角。3.根据权利要求1所述的一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统，其特征在于，所述相对航向角获取方法为：确定智能车辆的车道参考线，通过在智能车辆前方预瞄两个点，构建直角三角形获取相对航向角。4.根据权利要求1所述的一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统，其特征在于，所述视觉检测模块至少包括前视摄像头，所述前视摄像头用于拍摄前方路况图像。5.根据权利要求4所述的一种基于融合前视摄像头和后毫米波雷达的碰撞预警系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括前方预警单元，所述前方预警单元用于对前视摄像头获取的图像进行处理得到车道参考线，以及采...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丹，李超，王继贞，田锋，
申请(专利权)人：英博超算南京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：