[发明专利]一种基于77GHz毫米波雷达的弯道护栏检测方法和装置

说明书

本发明提出了一种基于77GHz毫米波雷达的弯道护栏检测方法和装置，该方法包括：获取自车运动信息，根据运动信息并利用雷达探测点迹的径向速度和角度信息，判断点迹的运动状态；利用雷达选定小于第一阈值的所有静止点迹为预处理点迹；根据自车车速和横摆角速度获得自车转弯半径和自车运动圆心坐标；计算预处理点迹到自车运动圆心的距离，记为预处理点迹半径；获取所有预处理点迹的特性值，并根据对应的预处理点迹半径，计算获得护栏半径；将点迹半径与护栏半径之差的绝对值小于第二阈值的所有点迹，判定为护栏点。本发明利用护栏的强反射特性去探测弯道护栏的存在，可以为自动驾驶开发者提供弯道感知解决方案，满足各种级别的自动驾驶需求。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体而言，涉及一种基于77GHz毫米波雷达的弯道护栏检测方法和装置。

背景技术

自动驾驶是未来汽车工业发展的主要方向，汽车传感器对周围环境的感知能力直接决定了自动驾驶水平的高低。目前市场上对环境感知的传感器主要有摄像头，毫米波雷达，激光雷达和超声波。77GHz毫米波雷达以适应环境广和抗干扰能力强的特点受到自动驾驶开发者广泛应用。

汽车行驶到弯道环境视野变小相应的周围环境变得复杂，如果能够检测出护栏的具体位置可以排除护栏外的干扰，筛选出护栏内目标并计算碰撞时间，对自车运动规划和运动控制都有非常大的作用。

现有的弯道护栏检测方法有摄像头和激光雷达检测，这两种检测方法会受到环境的限制，对于夜间探测和雨天探测效果都是传感器的不足，且弯道护栏的特征不固定难以提取导致弯道护栏识别率低。目前，车载毫米波雷达对护栏检测的研究多集中在直道护栏检测，直道护栏检测局限性较强，只能对护栏状态为直线进行检测成功，当车辆行驶到弯道，护栏形态会发生改变则弯道护栏识别护栏失效。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种基于77GHz毫米波雷达的弯道护栏检测方法和装置，弯道护栏识别率高，能够适应全天候，复杂环境的弯道护栏检测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于77GHz毫米波雷达的弯道护栏检测方法，包括如下步骤：获取自车运动信息，根据所述运动信息并利用雷达探测点迹的径向速度和角度信息，判断点迹的运动状态，所述运动信息包括自车车速和自车横摆角速度，所述运动状态包括运动或静止；在自车坐标系下，利用雷达在纵向和横向上选定小于第一阈值的所有静止点迹为预处理点迹；在自车坐标系下，根据自车车速和自车横摆角速度获得自车转弯半径和自车运动圆心坐标；在自车坐标系下，计算预处理点迹到自车运动圆心的距离，记为预处理点迹半径；获取所有预处理点迹的特性值，并根据对应的预处理点迹半径，计算获得护栏半径；将点迹半径与护栏半径之差的绝对值小于第二阈值的所有点迹，判定为护栏点。

作为优选方案，所述判断点迹的运动状态，包括：当雷达探测点迹的径向速度RadialV在自车运动方向的运动速度TargetVx与自车速度EgoV之和的绝对值小于2.5m/s，则判断该点迹为静止，否则判断该点迹为运动；

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上式中，TargetVx为点迹的径向速度在自车运动方向的运动速度，RadialV为点迹的径向速度，为点迹在自车坐标系下的角度。

作为优选方案，所述利用雷达在纵向和横向上选定小于第一阈值的所有静止点迹为预处理点迹，包括：设自车坐标系为XOY，则左后雷达选定纵向距离小于40m，横向距离小于3.5m的所有静止点迹，标记为预处理点迹。

作为优选方案，所述根据自车车速和自车横摆角速度获得自车转弯半径和自车运动圆心坐标，包括：将自车车速除以自车横摆角速度得到自车转弯半径r₀，自车运动圆心坐标为(0,r₀)。

作为优选方案，所述计算预处理点迹到自车运动圆心的距离，包括：设预处理点迹的坐标为（xi,yi），则预处理点迹半径

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