[發明專利]一種基于車載毫米波雷達的自車速度估計方法

有效

• 申請號: 202010108361.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111308458B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（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

本發明公開了一種基于車載毫米波雷達的自車速度估計方法，該方法要求雷達安裝于待測車輛前向水平位置，雷達主發射波束方向與待測車輛中軸線方向存在已知固定安裝角度。步驟如下：由車載高精度毫米波雷達接收來自前向目標的反射波信號，通過雷達信號處理技術獲得視場內目標的相對速度信息，每隔一段時間更新一次自車速度估計結果；在單個更新周期內對所有速度檢測結果做關聯濾波處理，對每個自車速度估計結果匹配置信度；在多個更新周期內對自車速度估計結果做平滑濾波處理，得到帶有相應置信度的自車速度估計結果。本發明具有高實時性、高精度、通用性強的優點。

技術領域

本發明屬于自車速度估計技術領域，具體涉及一種基于車載毫米波雷達的自車速度估計方法。

背景技術

隨著智能交通系統的發展，人們對于汽車安全駕駛的關注度不斷提高。在車輛行駛的過程中，精確感知自車速度能夠幫助駕駛員控制與調節汽車行駛狀態，是實現安全駕駛的重要步驟。因此作為車輛主動安全系統中的重要信息，汽車縱向速度的實時、精準估計成為一個亟待解決的問題。

現有技術中，通過車輛所安裝的衛星定位、移動通信功能的車載終端，采用OBD接口接入車輛內部總線系統，用于獲取車輛的狀態數據。通過OBD總線以一固定的時間隔ΔT獲取車輛的OBD車速信息，取得了較好的測量精度。但該設計存在的缺點是，自車速度獲取過程中，限制于時間間隔ΔT較大，不能實時輸出自車速度估計結果。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于車載毫米波雷達的自車速度估計方法，可實現對機動車輛自車速度的實時精準估計。

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行駛，由77GHz車載高精度毫米波雷達發射周期性FMCW波形；

S2：雷達接收回波信號，并對單幀回波數據進行二維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，根據每簇中目標個數進行速度估計置信度設定，目標數目越多，該簇的速度估計置信度越高；保留簇中目標數目排名前三的簇；

S6：根據設定的雷達測量目標速度范圍，將目標數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。