[发明专利]一种基于多传感器的智能汽车环境感知方法

说明书

本发明公开了一种基于多传感器的智能汽车环境感知方法，该技术方案旨在解决现今汽车的环境感知系统感知手段单一，难以较为准确、全面、快捷的提取汽车周围环境信息的技术问题；该技术方案利用超声波雷达传感器、毫米波雷达传感器和相机传感器组成的多感知环境传感器，并通过传感器数据预处理算法、多传感器数据融合算法以及目标跟踪算法实现实现车辆周围360°区域内目标物的检测和对前方车道线识别功能，真正实现对车辆周围环境无死角的感知。

技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种基于多传感器的智能汽车环境感知系统，即运用相机、毫米波雷达和超声波雷达等环境感知传感器与多传感器融合算法相结合来识别和跟踪目标物。

背景技术

汽车是我们现今日常生活中最常用的交通工具之一，其方便着大家的日常出行，给大家带来极大的便利，但汽车在行驶过程中也存在着相应的安全问题，即车辆的增多，目前因为汽车导致的交通事故频发，同时致使人员伤亡数量也在不断增长，因此大家在汽车行驶过程中要特别注意安全驾驶。

现今，汽车安全大致可分为两大类，即被动安全和主动安全，被动安全技术不能主动地防止交通事故的发生，它只能最大限度地减小事故发生后的损失；而智能汽车的主动安全技术则是能够主动防止或者减少车辆发生交通事故，因此越来越受到各大汽车制造商和消费者的重视。而在主动安全技术中，其首要因素是获取汽车周围行驶的环境信息，也就是汽车环境感知系统，对周围环境的信息进行采集分析，从而在可能发生、即将发生或已经发生的情况下做出相应动作，从而避免交通事故。针对智能汽车的环境感知系统的主要工作原始，其是通过安装在车体上的环境感知传感器，持续不断收集汽车自身外部的环境信息，从而识别周围环境中静止和运动的物体，并对识别的物体进行检测和跟踪，再通过相应的运算，判断物体是否是目标物体以及目标物体对自身的威胁程度，从而避免人员伤亡和重大的经济损失。但目前智能汽车的环境感知系统其感知手段较为单一，因此难以较为准确、全面、快捷的提取汽车周围的环境信息。

发明内容

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于多传感器的智能汽车环境感知方法，该技术方案旨在解决现今汽车的环境感知系统感知手段单一，难以较为准确、全面、快捷的提取汽车周围环境信息的技术问题；该技术方案利用超声波雷达传感器、毫米波雷达传感器和相机传感器组成的多感知环境传感器，并通过传感器数据预处理算法、多传感器数据融合算法以及目标跟踪算法实现实现车辆周围360°区域内目标物的检测和对前方车道线识别功能，真正实现对车辆周围环境无死角的感知。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种基于多传感器的智能汽车环境感知方法，该感知方法通过在汽车上安装超声波雷达传感器、毫米波雷达传感器和相机传感器组成多感知环境传感器，通过超声波雷达传感器发射超声波，如在一定的范围内碰到障碍物，就会产生一定的反射波回到超声波雷达传感器，主机利用发生波和反射波之间的延迟时间T和声波速度C就能得到测量与障碍物之间的距离d；毫米波雷达传感器通过向外发射电磁波来进行障碍物检测，信号在传播过程中如果遇到障碍物则被反射，回波信号通过雷达的接收天线接收，然后经过混频和信号处理提取障碍物距离和径向速度等信息；相机传感器在对于障碍物边缘、范围和姿态等检测效果更好，尤其是相机传感器的对于障碍物的识别能力很强，但是制约于相机传感器的发展另外一个因素是其对光照非常敏感。

基于多传感器“相机+毫米波雷达+超声波雷达”融合，该平台因毫米波雷达传感器不易受环境因素所影响，能够弥补激光雷达传感器和相机传感器在某些环境下性能下降的缺陷。在车辆前方分别加装相机传感器、长距离和短距离毫米波雷达传感器，实现前方目标物的检测及分类并对车道线进行识别；分别在车辆左右二侧和后方安装短距离毫米波雷达传感器，实现对相应检测区域内的目标物识别，对周围环境信息进行采集；在车身四周均匀安装超声波雷达传感器，弥补其它感知传感器检测区域的盲区。

其中，该感知方法的步骤包括：