[發明專利]基于尋優跟蹤算法的輔助駕駛系統、方法、終端及介質

在審

• 申請號: 202210415589.6
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114670851A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 白林;張亮;王彥華
• 申請（專利權）人: 北京理工大學重慶創新中心;北京理工大學
• 主分類號: B60W40/10
• 分類號: B60W40/10;B60W40/105;G01S13/931
• 代理公司: 重慶智慧之源知識產權代理事務所(普通合伙) 50234
• 代理人: 余洪

本發明提供一種基于尋優跟蹤算法的輔助駕駛系統、方法、終端及介質，通過將局部尋優后被使用的所有點跡分類且不參與后續目標聚類、擬合等過程，能有效使每個目標在每一幀數據中都能得到最優估計的狀態信息。因上一幀所有航跡經局部尋優處理后都預先在關聯模塊進行對應目標點跡尋優關聯處理，使當前幀只有新出現的目標點跡數據進入聚類模塊，可明顯降低多目標跟蹤方法所需要處理的數據量，降低數據處理所需要實際算力，實現算力低負載條件下，也能滿足實際需要，同時也降低了車載雷達本身的算力成本。

技術領域

本發明涉及智能駕駛領域，尤其涉及基于尋優跟蹤算法的輔助駕駛系統、方法、終端及介質。

背景技術

隨著汽車保有量不斷增加，頻繁發生的交通事故已成為日益嚴重的公共安全問題。車輛行駛環境復雜和頻發的道路交通安全事故對智能汽車的ADAS(Advanced DriverAssistant System，高級駕駛輔助系統)功能需求日益增長。ADAS功能有效輔助駕駛員的眼睛、耳朵等感官，擴大駕駛員對駕駛環境中存在危險駕駛的感知能力，更好的探測車輛自身周圍的環境信息及在交通中與其他車輛或基礎設施進行信息交互，輔助駕駛員對車輛進行精準的控制。

車輛的駕駛任務由信息感知和決策控制等功能組成，提升車輛對環境信息的感知能力，并提升對環境信息中存在危險工況時的告警率，幫助駕駛員做出準確的決策，更好的避免因危險導致事故的發生。作為車輛感知環境信息的關鍵部件之一的車載雷達傳感器，基于車載雷達開發的ADAS功能，往往需要經過嚴格的時間與空間定義處理才能采集到有效的雷達數據，然后使用有效的雷達數據開發ADAS功能。

目前已有的基于車載雷達開發的ADAS告警功能中，多目標跟蹤方法主要對雷達輸出的目標點跡進行聚類、起始航跡、然后對多航跡做預測、關聯和更新，實現多目標跟蹤。在多目標跟蹤方法中，會將當前幀所有點跡處理在每個模塊都進行遍歷處理，聚類時對所有目標點跡進行遍歷，然后在預測、關聯及更新等模塊仍要遍歷所有數據信息，使這一過程所需要算力較高，往往考慮的是增加硬件，如FPGA、GPU等來提升算力。同時因每個模塊都在對所有數據進行遍歷計算，尤其是每一幀數據都在進行聚類后再進行與航跡關聯，無法做到航跡與下一幀時目標點跡中最優點的關聯記錄處理，當關聯不到最優點跡時，在狀態更新時就無法更新到目標當前時刻的最優狀態，即目標位置、速度、角度并不是最優。

因此，為了解決ADAS系統中功能更準確告警問題，提高車輛在道路行駛過程中對危險的預判能力，并降低算法所需要的算力消耗，本發明開發了一種基于車載雷達多目標跟蹤方法的輔助駕駛方案，應用智能汽車輔助駕駛。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于尋優跟蹤算法的輔助駕駛系統，包括車輛行駛數據采集模塊、雷達點跡數據采集模塊、多目標跟蹤算法模塊；所述車輛行駛數據采集模塊用于采集車輛行駛數據，所述車輛行駛數據包括自車速度、自車位移、橫擺角速率；所述雷達點跡數據采集模塊用于采集目標的狀態數據，所述目標的狀態數據包括目標相對于自車的方位角、距離、位移、速度、加速度；所述多目標跟蹤算法模塊用于基于當前時刻的所述車輛行駛數據和所述目標的狀態數據，對所述目標在下一時刻的位置和速度進行最優狀態估計，得到目標的最優位置估計和最優速度估計；將目標的最優位置估計和最優速度估計輸入ADAS系統進行碰撞預警，以輔助駕駛。

可選的，所述多目標跟蹤算法模塊用于基于當前時刻目標相對于自車的位移、速度和加速度，計算得到第一評估位移，利用當前時刻自車的橫擺角速率對所述第一評估位移進行補償估計，得到所述目標的最優位置估計。

可選的，所述多目標跟蹤算法模塊用于基于當前時刻目標相對于自車的位移、速度和加速度，計算得到第一評估位移包括：

按照如下公式(1)-(2)計算得到下一時刻的第一評估位移：