CN110646799A - 一种车辆传感器组合探测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆传感器组合探测系统及方法，包括：雷达探测单元，用于利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，并将所述态势信息发送给计算单元和显示单元；计算单元，用于根据所述态势信息实时判断是否需要预警，当需要预警时将预警信息发送给所述显示单元；所述预警信息包括拥堵、肇事、施工；显示单元，用于实时显示所述态势信息及预警信息。本发明通过多传感器组合工作的模式全天候、全天时、全方位获取复杂的路况态势信息，并将其中危害汽车行驶安全的路况态势信息快速、及时地反馈给驾驶员。
Description
技术领域
本发明涉及行车导航技术领域，具体涉及一种车辆传感器组合探测系统及方法。
背景技术
自动驾驶与先进驾驶辅助技术利用车载传感器对路况态势进行实时感知，从而达到路径规划或辅助判情的目的，是降低交通事故发生率、提升驾驶安全性的有效手段。但目前该技术尚未成熟，系统中所使用的传感器也非常昂贵。此外在很多特殊场合中难以离开驾驶员对驾驶环境的整体把控。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种车辆传感器组合探测系统及方法，利用软件无线电的概念，对雷达进行重新设计，采用S波段的软件雷达和激光雷达对车辆周围环境进行组合探测，同时为了满足实际路况需求，在反复测试的基础上对粒子滤波算法进行了修正，增强雷达在复杂环境下的适应性，降低成本、节省空间的基础上，解决驾驶员视觉盲区的问题，实现对路况的无死角精准探测。
本发明具体为：
一种车辆传感器组合探测系统，包括：
雷达探测单元，用于利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，并将所述态势信息发送给计算单元和显示单元；
计算单元，用于根据所述态势信息实时判断是否需要预警，当需要预警时将预警信息发送给所述显示单元；所述预警信息包括拥堵、肇事、施工；
显示单元，用于实时显示所述态势信息及预警信息。
进一步地，所述雷达探测单元采用激光雷达和连续波雷达对车辆周围环境进行组合探测，得到车辆周围态势信息；实现距离维度和空间维度的无死角探测，满足一般车载避碰雷达功能的基础上实现了多源异构数据的互通，完成近、中、远距离的预警。
进一步地，所述雷达探测单元由天线和处理板组成，所述处理板内嵌有可编程计算单元，所述可编程计算单元用于存储并运行系统代码，实现软件雷达功能；这里对雷达进行了重新设计，相比传统雷达探测系统，本发明利用软件无线电的思想，用软件定义硬件，只需修改系统代码便可调整整体的功能，省去大量的硬件设施；雷达只由天线和处理板组成，有效节省配置空间，同时节约成本和维护费用。
进一步地，所述雷达探测单元包括粒子滤波计算模块，用于根据利用雷达技术实时获取的车辆周围环境信息得到车辆周围态势信息；
所述粒子滤波计算模块根据利用雷达技术实时获取的车辆周围环境信息，通过线性拟合得到适应环境的状态转移模型；在已知的先验概率分布上进行采样获得粒子，通过概率分布得到粒子更新；
为了满足实际路况需求，在反复测试的基础上对粒子滤波算法的计算模型和粒子更新进行了修正，极大地增强了雷达在复杂环境下的适应性。
进一步地，还包括摄像装置，用于对车辆周围环境进行图像采集，并根据目标识别算法，配合所述雷达探测单元对车辆周围环境进行检测与识别；保留当前车辆常用的摄像头传感器，通过雷达和摄像装置的配合使用，实现对车辆周围近、中、远全方位地无缝态势感知，解决车辆“看不见，辨不明”的问题。
一种车辆传感器组合探测方法，包括：
利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息；
根据所述态势信息实时判断是否需要预警，当需要预警时，将预警信息返回给车辆驾驶人员；所述预警信息包括拥堵、肇事、施工。
进一步地，所述利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，具体包括：采用激光雷达和连续波雷达对车辆周围环境进行组合探测，得到车辆周围态势信息；实现距离维度和空间维度的无死角探测，满足一般车载避碰雷达功能的基础上实现了多源异构数据的互通，完成近、中、远距离的预警。
进一步地，所述激光雷达和连续波雷达由天线和处理板组成，所述处理板内嵌有可编程计算单元，所述计算单元用于存储并运行系统代码，实现软件雷达功能；这里对雷达进行了重新设计，相比传统雷达探测系统，本发明利用软件无线电的思想，用软件定义硬件，只需修改系统代码便可调整整体的功能，省去大量的硬件设施；雷达只由天线和处理板组成，有效节省配置空间，同时节约成本和维护费用。
进一步地，所述利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，具体包括：
利用雷达技术实时获取车辆周围环境信息，利用粒子滤波算法对所述环境信息进行计算，得到车辆周围态势信息；
所述粒子滤波算法根据利用雷达技术初步获取的车辆周围环境信息，通过线性拟合得到适应环境的状态转移模型；在已知的先验概率分布上进行采样获得粒子，通过概率分布得到粒子更新；
为了满足实际路况需求，在反复测试的基础上对粒子滤波算法的计算模型和粒子更新进行了修正，极大地增强了雷达在复杂环境下的适应性。
进一步地，利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息的同时，还包括：
对车辆周围环境进行图像采集，并根据目标识别算法，配合所述雷达技术对车辆周围环境进行检测与识别；保留当前车辆常用的摄像头传感器，通过雷达和摄像装置的配合使用，实现对车辆周围近、中、远全方位地无缝态势感知，解决车辆“看不见，辨不明”的问题。
本发明的有益效果体现在：
本发明通过多传感器组合工作的模式全天候、全天时、全方位获取复杂的路况态势信息，并将其中危害汽车行驶安全的路况态势信息快速、及时地反馈给驾驶员。利用软件无线电的思想，用软件定义硬件，雷达只由天线和处理板组成，有效节省配置空间，同时节约成本和维护费用。对粒子滤波算法的计算模型和粒子更新进行了修正，极大地增强了雷达在复杂环境下的适应性。保留当前汽车常用的摄像头传感器，利用其成熟的目标识别算法，在天气状况良好的条件下配合雷达探测结果进行有效的目标检测与识别，通过两种雷达+摄像头的配合使用，车辆实现近、中、远全方位地无缝态势感知系统，解决车辆“看不见，辨不明”的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例一种车辆传感器组合探测系统结构图；
图2为本发明实施例另一种车辆传感器组合探测系统结构图；
图3为本发明实施例一种车辆传感器组合探测方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，为本发明一种车辆传感器组合探测系统实施例，包括：
雷达探测单元11，用于利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，并将所述态势信息发送给计算单元12和显示单元13；
计算单元12，用于根据所述态势信息实时判断是否需要预警，当需要预警时将预警信息发送给所述显示单元13；所述预警信息包括拥堵、肇事、施工；
显示单元13，用于实时显示所述态势信息及预警信息。
优选地，所述雷达探测单元11采用激光雷达和连续波雷达对车辆周围环境进行组合探测，得到车辆周围态势信息；实现距离维度和空间维度的无死角探测，满足一般车载避碰雷达功能的基础上实现了多源异构数据的互通，完成近、中、远距离的预警。
激光雷达负责感知8米以内360度全方位的态势信息，主要用于在复杂、狭小空间的精确避障；连续波雷达则用来实时探测8至200米目标的距离、方位等信息；这样的组合使用，优势互补，能够实现车辆对近、中、远距离态势的无缝感知。
优选地，所述雷达探测单元11由天线和处理板组成，所述处理板内嵌有可编程计算单元，所述可编程计算单元用于存储并运行系统代码，实现软件雷达功能；这里对雷达进行了重新设计，相比传统雷达探测系统，本发明利用软件无线电的思想，用软件定义硬件，只需修改系统代码便可调整整体的功能，省去大量的硬件设施；目前，软件无线电还处在刚兴起的阶段，方法新颖，创新性强，雷达只由天线和处理板组成，有效节省配置空间，同时节约成本和维护费用。
优选地，所述雷达探测单元11包括粒子滤波计算模块，用于根据利用雷达技术实时获取的车辆周围环境信息得到车辆周围态势信息；
所述粒子滤波计算模块根据利用雷达技术实时获取的车辆周围环境信息，通过线性拟合得到适应环境的状态转移模型；在已知的先验概率分布上进行采样获得粒子，通过概率分布得到粒子更新；
为了满足实际路况需求，在反复测试的基础上对粒子滤波算法的计算模型和粒子更新进行了修正，极大地增强了雷达在复杂环境下的适应性。
优选地，如图2所示，还包括摄像装置14，用于对车辆周围环境进行图像采集，并根据目标识别算法，配合所述雷达探测单元11对车辆周围环境进行检测与识别；保留当前车辆常用的摄像头传感器，通过雷达和摄像装置14的配合使用，实现对车辆周围近、中、远全方位地无缝态势感知，解决车辆“看不见，辨不明”的问题。
如图3所示，为本发明一种车辆传感器组合探测方法实施例，包括：
S31：利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息；
S32：根据所述态势信息实时判断是否需要预警，当需要预警时，将预警信息返回给车辆驾驶人员；所述预警信息包括拥堵、肇事、施工。
优选地，所述利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，具体包括：采用激光雷达和连续波雷达对车辆周围环境进行组合探测，得到车辆周围态势信息；实现距离维度和空间维度的无死角探测，满足一般车载避碰雷达功能的基础上实现了多源异构数据的互通，完成近、中、远距离的预警。
激光雷达负责感知8米以内360度全方位的态势信息，主要用于在复杂、狭小空间的精确避障；连续波雷达则用来实时探测8至200米目标的距离、方位等信息；这样的组合使用，优势互补，能够实现车辆对近、中、远距离态势的无缝感知。
优选地，所述激光雷达和连续波雷达由天线和处理板组成，所述处理板内嵌有可编程计算单元，所述计算单元用于存储并运行系统代码，实现软件雷达功能；这里对雷达进行了重新设计，相比传统雷达探测系统，本发明利用软件无线电的思想，用软件定义硬件，只需修改系统代码便可调整整体的功能，省去大量的硬件设施；雷达只由天线和处理板组成，有效节省配置空间，同时节约成本和维护费用。
优选地，所述利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，具体包括：
利用雷达技术实时获取车辆周围环境信息，利用粒子滤波算法对所述环境信息进行计算，得到车辆周围态势信息；
所述粒子滤波算法根据利用雷达技术初步获取的车辆周围环境信息，通过线性拟合得到适应环境的状态转移模型；在已知的先验概率分布上进行采样获得粒子，通过概率分布得到粒子更新；
为了满足实际路况需求，在反复测试的基础上对粒子滤波算法的计算模型和粒子更新进行了修正，极大地增强了雷达在复杂环境下的适应性。
优选地，利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息的同时，还包括：
对车辆周围环境进行图像采集，并根据目标识别算法，配合所述雷达技术对车辆周围环境进行检测与识别；保留当前车辆常用的摄像头传感器，通过雷达和摄像装置的配合使用，实现对车辆周围近、中、远全方位地无缝态势感知，解决车辆“看不见，辨不明”的问题。
本发明通过多传感器组合工作的模式全天候、全天时、全方位获取复杂的路况态势信息，并将其中危害汽车行驶安全的路况态势信息快速、及时地反馈给驾驶员。利用软件无线电的思想，用软件定义硬件，雷达只由天线和处理板组成，有效节省配置空间，同时节约成本和维护费用。对粒子滤波算法的计算模型和粒子更新进行了修正，极大地增强了雷达在复杂环境下的适应性。保留当前汽车常用的摄像头传感器，利用其成熟的目标识别算法，在天气状况良好的条件下配合雷达探测结果进行有效的目标检测与识别，通过两种雷达+摄像头的配合使用，车辆实现近、中、远全方位地无缝态势感知系统，解决车辆“看不见，辨不明”的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种车辆传感器组合探测系统，其特征在于，包括：
雷达探测单元，用于利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，并将所述态势信息发送给计算单元和显示单元；
计算单元，用于根据所述态势信息实时判断是否需要预警，当需要预警时将预警信息发送给所述显示单元；所述预警信息包括拥堵、肇事、施工；
显示单元，用于实时显示所述态势信息及预警信息。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述雷达探测单元采用激光雷达和连续波雷达对车辆周围环境进行组合探测，得到车辆周围态势信息。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述雷达探测单元由天线和处理板组成，所述处理板内嵌有可编程计算单元，所述可编程计算单元用于存储并运行系统代码，实现软件雷达功能。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述雷达探测单元包括粒子滤波计算模块，用于根据利用雷达技术实时获取的车辆周围环境信息得到车辆周围态势信息；
所述粒子滤波计算模块根据利用雷达技术实时获取的车辆周围环境信息，通过线性拟合得到适应环境的状态转移模型；在已知的先验概率分布上进行采样获得粒子，通过概率分布得到粒子更新。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括摄像装置，用于对车辆周围环境进行图像采集，并根据目标识别算法，配合所述雷达探测单元对车辆周围环境进行检测与识别。
6.一种车辆传感器组合探测方法，其特征在于，包括：
利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息；
根据所述态势信息实时判断是否需要预警，当需要预警时，将预警信息返回给车辆驾驶人员；所述预警信息包括拥堵、肇事、施工。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，具体包括：
采用激光雷达和连续波雷达对车辆周围环境进行组合探测，得到车辆周围态势信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述激光雷达和连续波雷达由天线和处理板组成，所述处理板内嵌有可编程计算单元，所述可编程计算单元用于存储并运行系统代码，实现软件雷达功能。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息，具体包括：
利用雷达技术实时获取车辆周围环境信息，利用粒子滤波算法对所述环境信息进行计算，得到车辆周围态势信息；
所述粒子滤波算法根据利用雷达技术初步获取的车辆周围环境信息，通过线性拟合得到适应环境的状态转移模型；在已知的先验概率分布上进行采样获得粒子，通过概率分布得到粒子更新。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，利用雷达技术实时探测车辆周围态势信息的同时，所述方法还包括：
对车辆周围环境进行图像采集，并根据目标识别算法，配合所述雷达技术对车辆周围环境进行检测与识别。
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| CN110275167A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-24 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种雷达探测的控制方法、控制器及终端 |
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2019
- 2019-09-29 CN CN201910932879.6A patent/CN110646799A/zh active Pending
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