[發(fā)明專利]一種基于車載毫米波雷達的自車速度估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010108361.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111308458B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 金燁;梁思嘉;陳橋;郝智;龍佳敏
• 申請（專利權）人: 北京理工睿行電子科技有限公司
• 主分類號: G01S13/58
• 分類號: G01S13/58;G01S7/41
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微

1.一種基于車載毫米波雷達的自車速度估計方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：待測車輛以任意的速度沿公路平穩(wěn)行駛，由77GHz車載高精度毫米波雷達發(fā)射周期性FMCW波形；

S2：雷達接收回波信號，并對單幀回波數(shù)據(jù)進行二維FFT得到R-D譜；

S3：解算出每個目標的距離、徑向速度和方位角；

S4：計算目標與待測車輛法線方向的相對速度：

其中，V_r和θ分別為步驟S3中得到的目標徑向速度和目標方位角；β為雷達安裝角度；

S5：利用速度判別算法，對目標群速度信息進行統(tǒng)計，設定速度誤差門限Verror對目標進行分類，篩掉動目標，進行置信度匹配，得到目標數(shù)目排名前三的目標群結果；

首先，按照目標速度大小對目標進行排序；

其次，基于設定的速度誤差門限Verror，將速度誤差在Verror之內(nèi)的目標速度分為一簇；

再次，對每一簇目標中速度的均值進行估計；

最后，根據(jù)每簇中目標個數(shù)進行速度估計置信度設定，目標數(shù)目越多，該簇的速度估計置信度越高；保留簇中目標數(shù)目排名前三的簇；

S6：根據(jù)設定的雷達測量目標速度范圍，將目標數(shù)目排名前三的簇中超出速度邊界的目標簇進行剔除；

S7：自車速度估計：

首先判斷：目標簇中是否有速度估計置信度高于設定閾值的目標簇，如果有，將滿足條件的目標簇的速度均值估計結果直接作為自車速度估計結果輸出；

如果沒有滿足上述條件的目標簇，則計算各目標簇當前的速度估計值與前兩幀估計的自車速度的誤差，將誤差最小的目標簇的速度均值作為自車速度估計結果輸出；

當上述情況均不符合時，選取包含目標個數(shù)最多的目標簇的均值速度作為自車速度估計結果進行輸出；

本步驟中，平滑濾波處理設定固定長度的滑動窗口，隨著幀數(shù)的推遲窗口向后滑動，對窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)平滑濾波，可減小自車速度估計誤差。

2.如權利要求1所述的一種基于車載毫米波雷達的自車速度估計方法，其特征在于，完成多幀的自車速度估計后，對相鄰多幀自車速度估計結果進行平滑濾波處理，最終確定自車速度估計結果。

3.如權利要求1所述的一種基于車載毫米波雷達的自車速度估計方法，其特征在于，所述步驟S3中，根據(jù)R-D譜多普勒維結果可計算目標的速度，公式如下：

其中，T_c為相鄰發(fā)射波信號的時間間隔，λ為發(fā)射波起始頻率對應波長，ω為兩個連續(xù)的發(fā)射波信號相位間隔；

目標的角度根據(jù)如下公式計算：

其中，Δd為相鄰接收天線之間的距離，λ為發(fā)射波起始頻率對應波長。