[发明专利]一种考虑前车驾驶意图预测的前向碰撞预警算法

说明书

本发明涉及一种前向碰撞预警算法，包括以下步骤：采集车载前向摄像头视频；通过目标检测得到视频中车辆前方车辆运行状态，分析前向碰撞风险场景；确定前向碰撞风险场景关键指标与参数，得到场景中前向车辆运动状态与本车行驶状态的关联；划分前车状态类型、车距变化类型以及本车行驶状态类型，建立前车驾驶意图预测模型；将前方车辆驾驶意图预测结果纳入前向碰撞预警算法，实现前向碰撞预警算法准确率提高。与现有技术相比，预警准确率更高，计算步骤更简单，耗时少，对硬件要求低。

技术领域

本发明涉及汽车安全驾驶领域，尤其是涉及一种考虑前车驾驶意图预测的前向碰撞预警。

背景技术

追尾事故发生的原因之中，驾驶员的注意力不集中、驾驶反应延误、危险感知认知错误从而未能保持安全车距，是最终造成碰撞发生的主要因素。据研究，追尾事故发生机理中，导致事故发生的因素中的90％与驾驶员相关。针对追尾事故，前向避撞报警(ForwardCollisionWarning,FCW)系统的诞生为改善驾驶安全，缓解并减少追尾事故的发生提供了极大的潜能。FCW系统利用传感器检测车辆前方的道路与运动状况，当前方有潜在的碰撞危险时，在适当时机给予驾驶员报警信息，从而辅助驾驶员更有效地避免碰撞、事故的发生。

目前，FCW系统的开发与研究引起了全世界范围内的关注，迄今为止，已有诸多国家的汽车制造商已经研发并测试了成熟的系统。与此同时，FCW系统的潜在巨大安全收益也已经通过多项研究得到了证明。国际上，车辆主动安全系统逐渐受到越多重视，发达国家已开始逐步立法规范车辆关于FCW系统的安装与配置。除此之外，由于驾驶行为和习惯的差异，适用于国外的FCW系统未必能够适用于中国驾驶员，无法被中国驾驶员接受。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑前车驾驶意图预测的前向碰撞预警。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种考虑前车驾驶意图预测的前向碰撞预警，该方法包括以下步骤：

步骤S1：采集车辆前方摄像头获取的前车运动视频；

步骤S2：分析前向碰撞场景中，常见的风险场景及车辆行驶特征；

步骤S3：通过目标检测确定前车，借助视频识别方法检测视频中前方车辆的运动车速、加速度、车距变化情况；

步骤S4：建立前车加速、减速、匀速、静止四种状态下，驾驶意图预测模型；

步骤S5：将驾驶意图预测结果融入前向碰撞预警算法，对比考虑了驾驶意图预测结果的前向碰撞预警TTC指标，优化前向碰撞预警算法，完成前向碰撞预警；

其中，所述前车驾驶意图预测的过程包括：

步骤S31：计算每种前车行驶状态下，对应的本车驾驶状态的变化对应的关联模型，其中，本车驾驶状态包括车距变化和车辆速度变化；

步骤S32：利用隐马尔可夫模型，建立前车加速、减速、匀速及静止四种状态下的驾驶意图预测模型，模型中的状态变量为前车行驶状态，观测变量包括车距变化、本车行驶状态，其中所述车距变化包括车距变大、车距不变、车距减小，所述本车行驶状态紧急制动、减速、不制动；

步骤S33：采用测试集计算得到驾驶意图预测模型当中的状态转移概率矩阵A，观测概率矩阵B、初始状态概率向量π；

步骤S34：采用维特比算法进行驾驶意图状态预测，求得最优路径的结果即为预测所得的前车驾驶意图，将驾驶意图结果纳入前向碰撞预警算法，完成前向碰撞预警算法。

优选地，所述的前车驾驶意图通过车载摄像头采集。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)相比于现有前向碰撞预警算法，计算步骤更简单，耗时少，对硬件要求低。