本发明涉及道路感知,尤其是涉及一种基于毫米波雷达的道路感知方法及系统。
背景技术:
1、随着汽车行业智能化趋势日益增长,道路智能驾驶的需求日益增加。现在汽车通信采用技术最多的是基于图像或者激光技术的道路状况分析。图像技术存在诸多缺点,例如视野盲区多、只能处理可见范围之内的事务、在极端天气影响较大等。而激光技术价格昂贵、颜色、图像的识别能力弱且受极端天气影响较大。在此背景之下,一种基于毫米波雷达的道路感知系统应运而生。该系统主要使用毫米波射频信号进行检测,毫米波射频信号具有高频、大容量传输、快速处理、抗干扰能力强、穿透性强等显著优点,且受极端天气影响较小。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于毫米波雷达的道路感知方法及系统,在车辆上部署基站,车辆越多的情况下对数据的采集就会更多,对道路状况的估计结果也就更加准确,在特定的地区部署固定基站能有效解决只有一辆车的情况下进行数据采集、结果预测和组网建立的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种基于毫米波雷达的道路感知方法,包括以下步骤:
3、s1、车辆检测周围环境中是否存在基站;
4、s2、判断是否需要组网;
5、s3、对步骤s2中组成的网络进行信号分析,判断联网状态,若联网正常则进行目标检测处理,若联网异常则继续检测周围能组网的基站;
6、s4、对检测到的目标进行分类,对分类后的目标分别进行行为分析以及状况分析;
7、s5、判断目标是否会影响驾驶,若不会影响正常驾驶则继续进行检测若会影响驾驶操作,则反馈给驾驶系统并对驾驶人员进行操作提示。
8、优选的,步骤s2中,判断是否需要组网具体方法如下:首先车辆检测周围环境中是否存在基站,若不存在则继续检测,若存在则判断基站类型,是车辆移动基站则车与车建立自组网,若有地面基站则车与地面基站建立自组网,若附近既没有车也没有地面基站则通过射频反射建立单车辆自组网。
9、优选的,所述单车辆自组网的建立,具体为:该车通过射频信号收发装置产生射频信号,当周围没有地面基站和另外车辆的时候,根据周围的物体反射回来的射频信号形成自组网,而后进行网络分析和组网检测。
10、优选的,步骤s3中,所述目标检测处理包括基于射频的机动车检测、基于射频的行人检测和基于射频的障碍物检测,所述射频信号机动车检测基于车与地面基站形成射频信号场以及车与车形成射频信号场,检测信号场中的车辆,然后对车辆状态进行分析,根据分析结果确定是否会与本车发生冲突,若不会发生冲突则继续进行车辆检测,若会发生冲突则及时反馈给驾驶系统进行驾驶操作提示;
11、所述基于射频信号的行人检测以及行人行为分析基于车与地面基站形成射频信号场以及车与车形成射频信号场,检测信号场中的行人,然后对行人状态进行分析,根据分析结果确定是否会影响驾驶,若不会影响则继续行人检测,若会影响驾驶则进行驾驶操作提示;
12、所述基于射频的障碍物检测具体为根据射频信号检测出范围的所有物体,然后将除去车辆和行人以外的所有物体视作道路障碍物,然后对道路障碍物状态进行分析,根据分析结果确定是否会与本车发生冲突,若不会发生冲突则继续进行障碍物检测,若会发生冲突则及时反馈给驾驶系统进行驾驶操作提示。
13、优选的,步骤s3中,在目标检测之前还包括对射频信号场内的一切物体进行信息采集,之后对采集到的数据数据进行数据挖掘、提取特征信息进行物体识别分类、系统预测估计、系统对驾驶进行提示完成车辆对道路状况的估计。
14、优选的,所述车辆状态分析包括车辆运动方向判断、与本车的距离判断、车型判断以及危险判断;所述行人状态分析包括行人运动状态判断、行人位置方向判断、行人行为分析、行人在车辆行驶中的危险判断以及车车互联和车地互联下的人物检测;所述道路障碍物状态分析包括障碍物大小判断、障碍物运动状况判断、障碍物距离和运动方向判断。
15、本发明还提供了一种基于毫米波雷达的道路感知系统,包括车辆射频系统,所述车辆射频系统包括射频信号收发装置、射频信号电源供给装置和嵌入式计算机系统;所述射频信号收发装置用于射频信号的输出以及接收射频信号的输入,对原始数据进行采集;所述射频信号电源供给装置与车辆内部电源进行直接接通;所述嵌入式计算机系统对射频信号进行分析,而后将分析、预测的结果进行输出。
16、优选的,所述嵌入式计算机系统包括信号接收模块、信号预处理模块、检测分类模块、分析预测模块和屏幕提示模块;
17、所述信号接收模块用于接收射频信号;
18、所述信号预处理模块用于对接收到的信号进行数据预处理;
19、所述检测分类模块用于对处理好的数据构建模型、提取特征值进行物体检测,而后对检测到的物体进行分类;
20、所述分析预测模块根据不同的物体进行不同的分析,根据分析结果进行预测,根据预测结果反馈给所述屏幕提示模块给予驾驶人员驾驶提醒;
21、所述屏幕提示模块用于将检测到的异常物体信息提醒给驾驶人员,驾驶人员做出避险操作。
22、优选的,所述数据预处理包括对接收到的数据进行混频操作、滤波操作、adc转换、距离傅里叶变换和多普勒傅里叶变换。
23、因此,本发明采用上述一种基于毫米波雷达的道路感知方法及系统,有益效果如下:
24、(1)本发明在车辆上部署基站,在车辆越多的情况下对数据的采集就会就会更多,对道路状况的估计结果也更加准确,在特定的地区部署固定基站能有效解决只有一辆车的情况下进行数据采集、结果预测和组网建立的问题。
25、(2)本发明能较好的运用在车辆行驶上,不仅能检测道路情况,车辆之间还能利用射频组网通信,而后利用多基站形式进行组网检测,最后进行通信共享结果,提高了检测的精确性以及扩大检测范围。
26、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种基于毫米波雷达的道路感知方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的道路感知方法,其特征在于,步骤s2中,判断是否需要组网具体方法如下:首先车辆检测周围环境中是否存在基站,若不存在则继续检测,若存在则判断基站类型,是车辆移动基站则车与车建立自组网,若有地面基站则车与地面基站建立自组网,若附近既没有车也没有地面基站则通过射频反射建立单车辆自组网。
3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达的道路感知方法,其特征在于,所述单车辆自组网的建立,具体为:该车通过射频信号收发装置产生射频信号,当周围没有地面基站和另外车辆的时候,根据周围的物体反射回来的射频信号形成自组网,而后进行网络分析和组网检测。
4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的道路感知方法,其特征在于:步骤s3中,所述目标检测处理包括基于射频的机动车检测、基于射频的行人检测和基于射频的障碍物检测,所述射频信号机动车检测基于车与地面基站形成射频信号场以及车与车形成射频信号场,检测信号场中的车辆,然后对车辆状态进行分析,根据分析结果确定是否会与本车发生冲突,若不会发生冲突则继续进行车辆检测,若会发生冲突则及时反馈给驾驶系统进行驾驶操作提示;
5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的道路感知方法,其特征在于:步骤s3中,在目标检测之前还包括对射频信号场内的一切物体进行信息采集,之后对采集到的数据数据进行数据挖掘、提取特征信息进行物体识别分类、系统预测估计、系统对驾驶进行提示完成车辆对道路状况的估计。
6.根据权利要求4所述的一种基于毫米波雷达的道路感知方法,其特征在于:所述车辆状态分析包括车辆运动方向判断、与本车的距离判断、车型判断以及危险判断;所述行人状态分析包括行人运动状态判断、行人位置方向判断、行人行为分析、行人在车辆行驶中的危险判断以及车车互联和车地互联下的人物检测;所述道路障碍物状态分析包括障碍物大小判断、障碍物运动状况判断、障碍物距离和运动方向判断。
7.一种基于毫米波雷达的道路感知系统,其特征在于:包括车辆射频系统,所述车辆射频系统包括射频信号收发装置、射频信号电源供给装置和嵌入式计算机系统;所述射频信号收发装置用于射频信号的输出以及接收射频信号的输入,对原始数据进行采集;所述射频信号电源供给装置与车辆内部电源进行直接接通;所述嵌入式计算机系统对射频信号进行分析,而后将分析、预测的结果进行输出。
8.根据权利要求7所述的一种基于毫米波雷达的道路感知系统,其特征在于:所述嵌入式计算机系统包括信号接收模块、信号预处理模块、检测分类模块、分析预测模块和屏幕提示模块;
9.根据权利要求8所述的一种基于毫米波雷达的道路感知系统,其特征在于:所述数据预处理包括对接收到的数据进行混频操作、滤波操作、adc转换、距离傅里叶变换和多普勒傅里叶变换。