[发明专利]一种基于多元信息的单车融合感知系统

权利要求书

1.一种基于多元信息的单车融合感知系统，其特征在于，包括：

传感器模块，所述传感器模块用于采集行车过程中的行车环境信息，所述行车环境信息包括原始光学数据和原始雷达数据；

目标信息融合识别模块，所述目标信息融合识别模块利用所述行车环境信息识别目标车辆和所述目标车辆的车辆特征，所述目标信息融合识别模块包括目标序列生成子模块和目标识别子模块；

所述目标序列生成子模块利用所述行车环境信息生成第一目标检测序列和第二目标检测序列，所述目标序列生成子模块执行如下步骤：

对所述原始光学数据进行视觉识别和分类得到所述第一目标检测序列，所述第一目标检测序列为包括第一车辆序列和所述第一车辆序列的第一特征序列；

对所述原始雷达数据进行预处理得到所述第二目标检测序列，所述第二目标检测序列包括第二车辆序列和所述第二车辆序列的第二特征序列；

所述目标识别子模块利用所述第一目标检测序列和所述第二目标检测序列识别出所述目标车辆以及所述目标车辆的车辆特征，所述车辆特征包括目标车辆速度、目标车辆位置、目标车辆大小以及目标车辆质量；

所述第一特征序列包括车辆速度、车辆位置、车辆大小和车辆质量四类数据的序列，所述第二特征序列包括车辆速度、车辆位置以及车辆大小三类数据的序列；

所述目标识别子模块执行如下步骤：

利用所述第一特征序列和所述第二特征序列对所述第一车辆序列和所述第二车辆序列中的车辆进行特征匹配，进而得到所述目标车辆；

将所述目标车辆在所述第一特征序列和所述第二特征序列中对应的同类数据进行数据融合，得到所述车辆特征；

轨迹跟踪与预测模块，所述轨迹跟踪与预测模块利用所述车辆特征对所述目标车辆的运动轨迹进行跟踪和预测，进而生成局部交通态势图，所述轨迹跟踪与预测模块包括轨迹跟踪子模块和轨迹预测子模块；

所述轨迹跟踪子模块用于根据所述车辆特征绘制所述目标车辆的运动轨迹，所述轨迹跟踪子模块执行如下步骤：

以本车为坐标原点建立直角坐标系，进而在一个检测周期内持续记录所述目标车辆速度和所述目标车辆位置，同时在每个所述目标车辆位置处标注相应的所述目标车辆速度；

根据所述目标车辆速度和所述目标车辆位置绘制所述目标车辆的运动轨迹；

所述轨迹预测子模块根据所述车辆特征、所述运动轨迹和高精度地图预测所述目标车辆接下来一段时间的预测运动轨迹，并根据所述预测运动轨迹生成所述局部交通态势图，所述轨迹预测子模块执行如下步骤：

在所述直角坐标系对所述运动轨迹进行拟合以获取所述运动轨迹的函数表达式；

利用所述函数表达式计算所述目标车辆的轨迹偏转率，所述轨迹偏转率满足如下关系：

，

其中，为所述轨迹偏转率，为所述函数表达式的二阶导数，为所述函数表达式的一阶导数，为自变量；

根据所述轨迹偏转率、所述目标车辆速度和高精度地图在所述直角坐标系上预测所述目标车辆在接下来一段时间的预测运动轨迹；

绘制所有所述目标车辆的预测运动轨迹进而生成所述局部交通态势图；

风险测算与路径优化模块，所述风险测算与路径优化模块利用所述车辆特征和所述局部交通态势图计算行车风险并优化本车的行车路径。

2.根据权利要求1所述的一种基于多元信息的单车融合感知系统，其特征在于，所述传感器模块包括：

高清摄像头，所述高清摄像头用于获取行车过程中的所述原始光学数据；

毫米波雷达，所述毫米波雷达用于获取行车过程中的所述原始雷达数据。