一种用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法，当车辆的行驶状态为弯道低速行驶状态时，将车辆的弯道低速行驶轨迹视为圆周运动，以本车位置为原点O建立平面直角坐标系XOY，本车行驶轨迹所在虚拟圆的圆心坐标为(r，0)，首先根据公式r＝v/ω计算本车行驶轨迹的转弯半径r，其中，v表示本车的车速，ω表示本车的横摆角速度，然后根据公式

A method for judging whether the position of the target in front of the vehicle is in the lane

【技术实现步骤摘要】
一种用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法
本专利技术涉及车辆安全驾驶领域，尤其涉及车辆前向碰撞预警领域。具体地说，本专利技术涉及一种车辆前方目标识别方法，所述车辆前方目标识别方法包括一种用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法。对本领域技术人员而言，显而易见的是，本专利技术亦可应用于其它领域。
技术介绍
随着汽车保有量的日益增长和道路运输业的飞速发展，汽车在方便人们生活和繁荣经济的同时，也给道路安全带来了日益严峻的挑战。车辆前向碰撞预警设备作为车载监控系统的一部分广泛应用于车辆安全驾驶领域，它通过将感知、通信和控制等相关技术结合在一起，能够辅助驾驶员安全地驾驶汽车。目前，市场上常见的车辆前向碰撞预警设备对于车辆前方目标的识别主要通过以下方式来实现：首先，通过前向视觉传感器来采集车辆前方图像，然后，使用图像处理技术检测出所述车辆前方图像中的目标车辆，再根据所述车辆前方图像中的信息估计出本车与前方车辆之间的距离以及前方车辆的行驶方向，或者进一步加装雷达来提高测距精度，从而对可能发生碰撞的目标进行识别和跟踪。但是，该现有技术不能准确估计本车在弯道行驶过程中的轨迹和前方目标车辆的轨迹，并且在本车转弯过程中也很难对本车道的前方目标车辆进行有效识别和跟踪，从而导致这种常见的车辆前向碰撞预警设备在车辆弯道行驶中非常容易产生误报警，严重影响所述车辆前向碰撞预警设备的准确性，进而影响车辆在弯道行驶中的安全性。中国专利CN104101878B公开了一种车辆前方目标识别方法，其具体公开了使用雷达选择目标的方法，该方法由于考虑了处于弯道中的目标并且对处于弯道中目标的横向位置进行了修正，因而相对提高了雷达识别目标的准确性。然而，该方法仅仅单独使用雷达目标挑选模块而没有结合视觉采集模块，不利于候选目标识别的完整性和准确性，同时该方法没有对车辆行驶状态进行更加精细的划分和识别，也没有区分如何在不同行驶状态下识别目标，因此，由该方法识别出目标的准确性也有待进一步提高。在此背景之下，本领域技术人员需要一种能够满足不同行驶状态、能够快速、精准和低成本地识别前方目标的车辆前方目标识别方法，所述车辆前方目标识别方法包括一种根据本专利技术的用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺点，本专利技术提供一种车辆前方目标识别方法。所述车辆前方目标识别方法能够利用多传感器信息，结合车速、横摆角速度、目标位置信息和运动状态等信息，估算出本车行驶轨迹和车道线位置，并且识别出各种行驶状态，例如至少区分出高速状态、低速状态以及弯道状态，以便根据不同的行驶状态，采取不同的目标选择策略，从而快速、精准和低成本地识别出本车道目标。本专利技术的大致思路是，构建一种车辆前方目标识别方法，它能够将视觉采集模块和雷达模块的优势结合在一起，将视觉传感器和雷达这两种技术手段所获取的信息进行融合，提供一种更全面、更准确的目标识别方式，同时区分出不同的行驶状态，以便根据不同的行驶状态采用不同的目标识别策略，从而进一步提高目标识别的准确性，尤其是主目标识别的准确性。所述车辆前方目标识别方法包括一种根据本专利技术的用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法。在根据本专利技术的一种实施方式中，所述车辆的行驶状态包括正常行驶状态、普通低速行驶状态和弯道低速行驶状态，当所述车辆的行驶状态为弯道低速行驶状态时，将车辆的弯道低速行驶轨迹视为圆周运动，所述用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法是：以本车位置为原点O建立平面直角坐标系XOY，所述平面直角坐标系XOY为SAE坐标系中的XOY平面，所述平面直角坐标系XOY的X轴正方向为本车行驶轨迹的切线方向，其中切点为原点O，所述平面直角坐标系XOY的Y轴正方向为车体平面内垂直于X轴的右侧方向，所述本车行驶轨迹所在虚拟圆的圆心坐标为(r，0)，目标坐标为(y，x)，目标行驶轨迹所在虚拟圆的圆心坐标亦为(r，0)，其中，所述本车行驶轨迹所在虚拟圆和所述目标行驶轨迹所在虚拟圆为圆心坐标同为(r，0)的同心圆，在以本车位置和本车行驶轨迹建立平面直角坐标系XOY并且标记所述目标的坐标位置之后，首先根据公式计算所述本车行驶轨迹的转弯半径r，其中，v表示本车的车速，ω表示本车的横摆角速度，然后根据公式来计算所述目标行驶轨迹的转弯半径r1，再根据公式w＝(0.015*r*arcsin(x/γ1)+0.85)*2来计算目标所在位置的虚拟车道线的宽度w，其中，将本车行驶轨迹设定为所述虚拟车道线的中心线，如果目标与所述虚拟车道线的中心线之间的距离小于所述虚拟车道线宽度的一半，则判定所述目标处于本车道内，否则的话，则判定所述目标不在本车道内。在根据本专利技术的另一种实施方式中，当所述车辆的行驶状态为正常行驶状态或者普通低速行驶状态时，所述用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法是：以本车位置为原点O建立平面直角坐标系XOY，所述平面直角坐标系XOY为SAE坐标系中的XOY平面，所述平面直角坐标系XOY的X轴正方向为本车行驶轨迹的前进方向，所述平面直角坐标系XOY的Y轴正方向为车体平面内垂直于X轴的右侧方向，其中，目标的坐标标记为(y,x)，根据公式w＝(0.015*x+0.85)*2计算出目标所在位置的虚拟车道线的宽度w，其中，将本车行驶轨迹设定为所述虚拟车道线的中心线，如果目标与所述虚拟车道线的中心线之间的距离小于所述虚拟车道线宽度的一半，则判定所述目标处于本车道内，否则的话，则判定所述目标不在本车道内。根据本专利技术的一种实施方式，所述本车的行驶状态的判定条件为：如果本车的车速大于预设的速度阈值，则判定本车的行驶状态为正常行驶状态；如果本车的车速大于等于0而小于等于所述预设的速度阈值，则进一步判断本车的横摆角速度是否大于预设的横摆角速度阈值，并且同时判断本车前方目标在SAE定义的车体坐标系中的坐标在Y方向上的绝对值是否大于上一帧图像中所述目标的坐标在Y方向上的绝对值，如果本车的横摆角速度大于所述预设的横摆角速度阈值并且同时本车前方目标在SAE坐标系中的坐标在Y方向上的绝对值也大于上一帧图像中所述目标的坐标在Y方向上的绝对值，则判定本车的行驶状态为弯道低速行驶状态；否则的话，判定本车的行驶状态为普通低速行驶状态。根据本专利技术的一种实施方式，所述本车的车速通过轮速传感器来获取。所述本车的横摆角速度例如通过陀螺仪和加速度传感器来获取。根据本专利技术的一种实施方式，所述预设的速度阈值例如可以是35km/h、40km/h、45km/h或50km/h。所述预设的横摆角速度阈值例如可以是0.07rad/s、0.08rad/s或0.09rad/s。根据本专利技术的车辆前方目标识别方法和用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法的多种具体实施方式中将在下文中进行详细描述。与现有技术相比，根据本专利技术的车辆前方目标识别方法以及相应的系统至少具有以下优点：(1)根据本专利技术的车辆前方目标识别方法以及相应的系统能够将视觉采集模块和雷达模块结合起来，从而提高了所识别的前方目标的全面性与准确性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法，其中，所述车辆的行驶状态包括正常行驶状态、普通低速行驶状态和弯道低速行驶状态，当所述车辆的行驶状态为弯道低速行驶状态时，将车辆的弯道低速行驶轨迹视为圆周运动，所述用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法是：以本车位置为原点O建立平面直角坐标系XOY，所述平面直角坐标系XOY为SAE坐标系中的XOY平面，所述平面直角坐标系XOY的X轴正方向为本车行驶轨迹的切线方向，其中切点为原点O，所述平面直角坐标系XOY的Y轴正方向为车体平面内垂直于X轴的右侧方向，所述本车行驶轨迹所在虚拟圆的圆心坐标为(r，0)，目标坐标为(y，x)，目标行驶轨迹所在虚拟圆的圆心坐标亦为(r，0)，其中，所述本车行驶轨迹所在虚拟圆和所述目标行驶轨迹所在虚拟圆为圆心坐标同为(r，0)的同心圆，在以本车位置和本车行驶轨迹建立平面直角坐标系XOY并且标记所述目标的坐标位置之后，首先根据公式r＝v/ω计算所述本车行驶轨迹的转弯半径r，其中，v表示本车的车速，ω表示本车的横摆角速度，然后根据公式

【技术特征摘要】
1.一种用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法，其中，所述车辆的行驶状态包括正常行驶状态、普通低速行驶状态和弯道低速行驶状态，当所述车辆的行驶状态为弯道低速行驶状态时，将车辆的弯道低速行驶轨迹视为圆周运动，所述用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法是：以本车位置为原点O建立平面直角坐标系XOY，所述平面直角坐标系XOY为SAE坐标系中的XOY平面，所述平面直角坐标系XOY的X轴正方向为本车行驶轨迹的切线方向，其中切点为原点O，所述平面直角坐标系XOY的Y轴正方向为车体平面内垂直于X轴的右侧方向，所述本车行驶轨迹所在虚拟圆的圆心坐标为(r，0)，目标坐标为(y，x)，目标行驶轨迹所在虚拟圆的圆心坐标亦为(r，0)，其中，所述本车行驶轨迹所在虚拟圆和所述目标行驶轨迹所在虚拟圆为圆心坐标同为(r，0)的同心圆，在以本车位置和本车行驶轨迹建立平面直角坐标系XOY并且标记所述目标的坐标位置之后，首先根据公式r＝v/ω计算所述本车行驶轨迹的转弯半径r，其中，v表示本车的车速，ω表示本车的横摆角速度，然后根据公式来计算所述目标行驶轨迹的转弯半径r1，再根据公式w＝(0.015*r*arcsin(x/γ1)+0.85)*2来计算目标所在位置的虚拟车道线的宽度w，其中，将本车行驶轨迹设定为所述虚拟车道线的中心线，如果目标与所述虚拟车道线的中心线之间的距离小于所述虚拟车道线宽度的一半，则判定所述目标处于本车道内，否则的话，则判定所述目标不在本车道内。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述车辆的行驶状态为正常行驶状态或者普通低速行驶状态时，所述用于判断车辆前方目标的位置是否处于本车道内的方法是：
以本车位置为原点O建立平面直角坐标系XOY，所述平面直角坐标系XOY为SAE坐标系中的XOY平面，所述平面直角坐标系XOY的X轴正方向为本车行驶轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智平，
申请(专利权)人：径卫视觉科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31