一种车辆自适应转向雷达系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术涉及自动驾驶传感器技术领域，尤其涉及一种车辆自适应转向雷达系统及其工作方法，当汽车在弯道行驶时，通过相机对车道线进行识别，将信息反馈到控制装置，控制装置能够根据车道线信息和相机装置的视野内车道线起始位置和终止位置，计算出雷达装置的最佳转动角度，再通过控制转动装置以最佳转动角度向车道线弯曲方向旋转，实现调节雷达装置的角度，适应最佳观测区域，获取更多有效信息，避免由于雷达装置盲区造成事故，并且能够充分利用雷达装置，提高其使用价值。提高其使用价值。提高其使用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆自适应转向雷达系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及自动驾驶传感器
，尤其涉及一种车辆自适应转向雷达系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]随着汽车自动驾驶技术的发展，汽车通过安装多种传感器得到更多信息，首先，使用高精度地图获取当前位置车辆的具体信息，如当前位置，当前车速以及当前环境下交通场景；其次，使用相机通过图像处理对车道线识别的技术日渐成熟，并且毫米波雷达对目标区域障碍物的检测也已经投入实际使用。
[0003]但在一些特殊路况，如停车场汽车在弯道行驶中，毫米波雷达的探测范围受固定装置约束，并不能很好的探测到有效信息。从而对毫米波雷达探测区域调节，使驾驶员可以更好的发现危险障碍物成为首要解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种车辆自适应转向雷达系统及其工作方法，以解决现有的毫米波雷达受固定装置约束，在车辆弯道行驶中不能很好的探测到有效信息的问题。
[0005]基于上述目的，本专利技术提供了一种车辆自适应转向雷达系统，包括雷达装置，还包括：
[0006]固定装置，用于安装所述雷达装置；
[0007]相机装置，用于对车道线信息进行识别；
[0008]控制装置，用于获取相机装置采集到的车道线信息，并结合相机装置的视野内车道线起始位置和终止位置，计算雷达装置的最佳转动角度；
[0009]转动装置，用于根据控制装置计算出的最佳转动角度，带动固定装置以最佳转动角度向车道线弯曲方向旋转，以带动雷达装置在固定坐标系内转动。
[0010]优选地，控制装置通过CAN总线与所述相机装置相连。
[0011]优选地，计算雷达装置的最佳转动角度包括：
[0012]调节相机装置的视野的起始位置与雷达装置中心在同一竖直平面，
[0013]对车道线进行识别，得到车道线二维鸟瞰图，计算车道线拟合曲线函数
[0014]x＝ay2+by+c；
[0015]获得车道线拟合曲线函数后，对相机视野内车道线起始位置和终止位置求导计算切线并得到夹角α，夹角α即为雷达装置的最佳转动角度，
[0016][0017]其中，x为车道线拟合曲线函数，y为曲线函数的变量，a,b,c分别为二次项系数,一次向系数和常数项，y'为y的一次导数，y”为y的二次导数。
[0018]优选地，控制装置还用于计算相机装置的视野内车道圆弧长度，通过比较两侧车道线圆弧的长度判断车道线弯曲方向，进而控制转动装置带动固定装置向车道线弯曲方向旋转。
[0019]优选地，控制装置还用于根据车道线拟合曲线的曲率，判断车辆是否从直线道路进入弯道，若是，则执行雷达装置的自适应转向工作。
[0020]优选地，判断车辆是否从直线道路进入弯道包括：
[0021]计算车道线拟合曲线的曲率K，如下式：
[0022][0023]设置判别阈值，当车道线拟合曲线小于判别阈值时，执行雷达装置的自适应转向工作。
[0024]优选地，控制装置还用于：
[0025]设置上浮动阈值和下浮动阈值，当相机装置采集车道线图像下一帧检测车道线拟合曲线曲率在上浮动阈值和下浮动阈值之间，则维持上一转向状态，若下一帧曲率超出上浮动阈值和下浮动阈值范围，则重新更新下一状态转向；
[0026]当相机装置采集车道线图像的某一帧曲率大于上一帧曲率，并且其差值大于下浮动阈值和上浮动阈值区间时，控制转向装置以相反的的方向转动并满足雷达装置轴线与车道线终止视野点切线平行，此时转动角度为上一状态转角与夹角α的差值。
[0027]本说明书还提供一种上述的车辆自适应转向雷达系统的工作方法，包括：
[0028]对车道线信息进行识别；
[0029]获取相机装置采集到的车道线信息，并结合相机装置的视野内车道线起始位置和终止位置，计算雷达装置的最佳转动角度；
[0030]根据控制装置计算出的最佳转动角度，带动固定装置转动以最佳转动角度想车辆转向方向旋转，以带动雷达装置在固定坐标系内转动。
[0031]本专利技术的有益效果：当汽车在弯道行驶时，通过相机对车道线进行识别，将信息反馈到控制装置，控制装置能够根据车道线信息和相机装置的视野内车道线起始位置和终止位置，计算出雷达装置的最佳转动角度，再通过控制转动装置以最佳转动角度向车道线弯曲方向旋转，实现调节雷达装置的角度，适应最佳观测区域，获取更多有效信息，避免由于雷达装置盲区造成事故，并且能够充分利用雷达装置，提高其使用价值。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例的车辆自适应转向雷达系统框图；
[0034]图2为本专利技术实施例的雷达装置坐标系示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例的车辆在弯道路况下雷达装置转动的示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进一步详细说明。
[0037]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0038]如图1
‑
图3所示，本说明书实施例提供一种车辆自适应转向雷达系统，包括雷达装置，还包括固定装置、相机装置、控制装置和转动装置，其中固定装置用于固定连接雷达装置如毫米波雷达，相机装置用于对车道线信息进行识别，控制装置用于获取相机装置采集到的车道线信息，并结合相机装置的视野内车道线起始位置和终止位置，计算雷达装置的最佳转动角度，转动装置用于根据控制装置计算出的最佳转动角度，带动固定装置以最佳转动角度向车道线弯曲方向旋转，以带动雷达装置在固定坐标系内转动。
[0039]本说明书实施例提供的车辆自适应转向雷达系统，当汽车在弯道行驶时，通过相机对车道线进行识别，将信息反馈到控制装置，控制装置能够根据车道线信息和相机装置的视野内车道线起始位置和终止位置，计算出雷达装置的最佳转动角度，再通过控制转动装置以最佳转动角度向车道线弯曲方向旋转，实现调节雷达装置的角度，适应最佳观测区域，获取更多有效信息，避免由于雷达装置盲区造成事故，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆自适应转向雷达系统，包括雷达装置，其特征在于，还包括：固定装置，用于安装所述雷达装置；相机装置，用于对车道线信息进行识别；控制装置，用于获取相机装置采集到的车道线信息，并结合相机装置的视野内车道线起始位置和终止位置，计算雷达装置的最佳转动角度；转动装置，用于根据控制装置计算出的最佳转动角度，带动固定装置以最佳转动角度向车道线弯曲方向旋转，以带动雷达装置在固定坐标系内转动。2.根据权利要求1所述的车辆自适应转向雷达系统，其特征在于，所述控制装置通过CAN总线与所述相机装置相连。3.根据权利要求1所述的车辆自适应转向雷达系统，其特征在于，所述计算雷达装置的最佳转动角度包括：调节相机装置的视野的起始位置与雷达装置中心在同一竖直平面，对车道线进行识别，得到车道线二维鸟瞰图，计算车道线拟合曲线函数x＝ay2+by+c；获得车道线拟合曲线函数后，对相机视野内车道线起始位置和终止位置求导计算切线并得到夹角α，夹角α即为雷达装置的最佳转动角度，其中，x为车道线拟合曲线函数，y为曲线函数的变量，a,b,c分别为二次项系数,一次向系数和常数项，y'为y的一次导数，y”为y的二次导数。4.根据权利要求3所述的车辆自适应转向雷达系统，其特征在于，所述控制装置还用于计算相机装置的视野内车道圆弧长度，通过比较两侧车道线圆弧的长度判断车道线弯曲方向，进而控制转动装置带动固定装置向车道线弯曲方向旋转。5.根据权利要求3所述的车辆自适应转...

【专利技术属性】
技术研发人员：时培成，江彤，张建国，潘艺鑫，周梦如，王文冲，沙文瀚，张荣芸，倪绍勇，王建平，海滨，席斌，王远志，武新世，杨爱喜，潘佳伟，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：