[發明專利]一種自動駕駛前車切入切出場景提取方法

在審

• 申請號: 202010121033.7
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111324120A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 石娟;郭魁元;張志強;張晉崇;秦孔建;徐亮;張嘉芮;王霽宇
• 申請（專利權）人: 中汽研汽車檢驗中心（天津）有限公司;中國汽車技術研究中心有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 陳雅潔

1.一種自動駕駛前車切入切出場景提取方法，其特征在于，包括：

S1、在本車上安裝數據采集設備，用于采集本車和目標車輛的以及車道線的數據信息；

S2、結合步驟S1采集的數據信息，判斷目標車輛的切入、切出，實現對該處視頻或者圖片的提取。

2.根據權利要求1所述的自動駕駛前車切入切出場景提取方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述采集設備包括：毫米波雷達、攝像頭、陀螺儀傳感器、方向盤轉角傳感器；

所述毫米波雷達用于采集本車與目標車之間的橫向距離、縱向距離、橫向相對速度、縱向相對速度、相對加速度；

所述攝像頭用于車道線的種類、顏色、本車與車道線的間距；

所述陀螺儀傳感器用于采集本車車速、本車橫擺角速度；

所述方向盤轉角傳感器用于采集本車方向盤的轉角。

3.根據權利要求2所述的自動駕駛前車切入切出場景提取方法，其特征在于：所述攝像頭安裝在車輛前擋風玻璃上；

所述毫米波雷達安裝在本車前保險杠上。

4.根據權利要求1所述的自動駕駛前車切入切出場景提取方法，其特征在于，所述步驟S2中，識別目標車輛切入切出的方法如下：

S201、判斷本車目前是否為行駛狀態，如果則進入步驟S202,如果否繼續執行步驟S201；

S202、判斷本車的行駛狀態，是處于變道狀態還是車道內行駛狀態；如果是變道狀態則返回步驟S201；如果是車道內形式狀態，則進入步驟S203；

S203、判斷是否有目標車出現在本車車道，包括以下兩種情況，一種是本車在沒有目標物的情況下，相鄰車道車輛變道到本車道，另一種是本車有目標車輛的情況下，相鄰車道切入一輛相較于目標車輛距離更近的車輛，如果判斷出有車輛變更到本車道中，則進行場景提取。

5.根據權利要求4所述的自動駕駛前車切入切出場景提取方法，其特征在于：所述步驟S201中，判斷車輛是否為行駛狀態的方法如下：

通過判斷本車速度進行判斷；當自車速度為零時，為停車狀態；繼續執行步驟S201；

當本車速度大于零時，為行駛狀態，進入步驟S202。

6.根據權利要求4所述的自動駕駛前車切入切出場景提取方法，其特征在于：所述步驟S202中利用到車道線的距離變化趨勢來判斷本車是否靠近左側或者右側車道線，進而判斷是變道還是車道內行駛，具體方法如下：

以車輛車頭中間位置為坐標系的原點，副駕駛方向為x軸正向，車輛行駛方向為Y軸正向，建立坐標系，用a1表示距離本車道內左側車道線的距離，a2表示距離左側相鄰車道車道線的距離，用b1表示距離本車道內右側車道線的距離，b2表示距離右側相鄰車道車道線的距離；

將本車車道線的系數存儲為歷史車道線矩陣的一行，當歷史車道線達到n行，其中n行對應n幀圖片，就刪除最早的一幀，因此保證歷史車道線矩陣中存儲了最近的n-1幀車道線數據；

利用歷史車道線矩陣，判斷當前是車道內行駛還是變道：

首先從當前所有的車道線中找到本車車道線，對比a1,a2大小，最大的為本車道左車道線，對比b1,b2,最小的為本車道右車道線；

利用距離車道線的距離變化趨勢判斷車輛是否有變道、車道偏離的趨勢；

其中，變道狀態的判斷方法如下：

左車道線中，距離左車道線的距離|a1|變小，且a1從負值變成正值，此車道線從左車道線變為右車道線，則判斷為有向左進行了變道；

右車道線中，距離左車道線的距離|b1|變小，且b1從正值變成負值，此車道線從右車道線變為左車道線，則判斷為向右進行了變道；

其中，車道內行駛狀態的判斷方法如下：

左車道線中，距離左車道線的距離|a1|變小，且a1沒有從負值變成正值；右車道線中，距離右車道線的距離|b1|變大，則判斷為有向左進行車道偏離的趨勢，但仍未發生變道的動作，判定為車道內行駛；

右車道線中，距離左車道線的距離|b1|變小，且b1沒有從正值變成負值；左車道線中，距離右車道線的距離|a1|變大，則判斷為有向右進行車道偏離的趨勢，但仍未發生變道的動作，判定為車道內行駛。

7.根據權利要求4所述的自動駕駛前車切入切出場景提取方法，其特征在于，所述步驟S203中，判斷目標車切入切出的方法如下：

在車道保持狀態下，進一步判斷前車的狀態，劃分為自由行駛、跟車、前車切入、前車切出，具體的判斷方法如下：

提取本車道內的最近目標

在本車為車道線內行駛狀態下，利用毫米波雷達探測到的本車與目標物信息的橫向距離Range_X，縱向距離Range_Y來判斷；首先判斷Range_X，篩選出Range_X在[-2m,2m]范圍之內的目標物，之后選取Range_Y最小的目標物，存入歷時目標物信息矩陣中的一行，4個變量分別為objectID、Range_X,、Range_Y,、距離目Relative Speed_X；設定Range_Y最大不超過60m；

當歷史目標物信息矩陣數量達到n行，就刪除最早的一幀，因此保證歷史目標物信息矩陣中存儲了最近的n-1幀最新目標物的信息；

利用歷史目標信息，通過判斷Range_Y的變化量，考慮當前和上一幀的最近目標是否為同一目標；若Range_Y的變化量沒有發生突變，絕對值小于設定閾值，則為同一目標，則當前為跟車狀態；若Range_Y的變化量絕對值大于設定的閾值，則判定為不是同一目標，進一步判斷，若Range_Y的變化量大于設定閾值，則初步判斷為前車切出；若Range_Y的變化量小于設定閾值，則初步判斷為前車切入，若當前沒有本車道目標，而上一幀存在歷史目標，則判斷為前車切出或駛離，本車自由行駛。