CN112859008A - 一种前向毫米波雷达性能提升方法 - Google Patents
一种前向毫米波雷达性能提升方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种前向毫米波雷达性能提升方法,其技术方案要点是包括场景判断端、数据交互端和场景切换端,场景判断端包括数据采集模块和判断模块,通过设置有场景判断端,场景判断端内设置有采集模块和判断模块,根据采集模块内的采集单元采集实际状态信息,处理模块将实际状态信息处理成实际状态数据帧,并通过判断模块内的对比策略来对比实际状态数据帧和基准对比数据帧,切换策略根据对比结果切换场景模式,使得前向毫米波雷达无需连续交替的发送两种连续波,可以减少射频和运算模式快速切换带来的功耗,可以减少额外硬件的成本,并且根据对比结果,可以精确的切换场景模式,能够提高当前场景模式下的目标识别精度。
Description
技术领域
本发明涉及毫米波雷达技术领域,更具体的说是涉及一种前向毫米波雷达性能提升方法。
背景技术
随着车辆驾驶辅助功能的不断发展,前向毫米波雷达已经成为实现如自动巡航控制(ACC)和前向碰撞预警(FCW)功能的一种重要的传感器。通常前向毫米波雷达输出的目标结果直接或者经过与前摄像头融合后应用到前向功能中,然而,前向毫米波雷达在工作中,对于一些特殊场景如金属栏杆,地面,近距离大货车经常会出现误报和漏报的问题,严重影响前向功能的使用;
在现有技术中,通过增加前向毫米波雷达天线尺寸和处理芯片的性能来提高对目标的识别精度,或者通过切换场景模式来实现对远近距离目标的识别,场景模式包括近距离模式和远距离模式,分别对应近距离目标和远距离目标;
但目前的场景切换方式为交替的发送两种连续波,然后交替输出远近场景的目标结果,这样会由于射频和运算模式的快速切换带来功耗的增加,亦会使得当前场景模式下的目标识别精度不高。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种前向毫米波雷达性能提升方法,用于降低切换场景模式时的功耗,增加当前场景模式下的目标识别精度。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种前向毫米波雷达性能提升方法,包括场景判断端、数据交互端和场景切换端,所述场景判断端包括数据采集模块和判断模块,所述采集模块包括若干个采集单元,所述采集单元用以采集自身车辆与前方车辆的实际状态信息;
所述数据交互端包括处理模块,所述处理模块包括数据发送端、数据处理端和数据接收端,所述数据接收端用以接收所述实际状态信息,所述数据处理端用以将所述实际状态信息处理成固定格式的实际状态数据帧,所述数据发送端用以将所述实际状态数据帧发送给所述场景切换端;
所述场景切换端包括切换模块,所述判断模块内预设有基于固定格式的基准对比数据帧,所述判断模块包括对比策略,所述对比策略用以对比实际状态数据帧和基准对比数据帧,所述实际状态数据帧包括若干条实际数据值,所述基准对比数据帧包括若干条基准对比数据范围,所述切换模块包括场景端和切换策略,所述场景端包括近场景模式和远场景模式;
当所述实际数据值均位于相对应的所述基准对比数据范围内时,所述切换策略将场景模式切换至近场景模式。
作为本发明的进一步改进,所述实际状态信息包括车速数据、目标距离数据和目标个数数据,所述车速数据表征自身车辆的行车速度,所述目标距离数据包括距离值,所述距离值表征自身车辆与前方车辆之间的距离,所述目标个数数据表征自身车辆前方存在车辆的个数,所述目标距离数据对应所述目标个数数据,所述基准对比数据帧包括目标距离范围、目标个数范围和车速范围,当所述车速数据位于所述车速范围内,所述目标个数数据位于所述目标个数范围内,且其中一个所述距离值位于所述目标距离范围内时,所述切换策略将场景模式切换至近场景模式。
作为本发明的进一步改进,所述目标距离数据包括角度值,所述角度值表征自身车辆与前方车辆之间的角度,所述数据处理端包括分析策略,所述分析策略根据所述目标距离数据获得目标位置数据,并根据所述目标位置数据获得每个目标之间的距离并生成样本数据,所述分析策略根据所述样本数据计得到离散度系数,所述基准对比数据帧包括基准离散度范围,所述对比策略对比所述离散度系数和所述基准离散度范围,若所述离散度系数位于所述基准离散度范围内时,所述切换策略将场景模式切换至近场景模式。
作为本发明的进一步改进,所述车速数据包括当前时刻车速值,所述车速范围包括第一当前时刻车速范围,所述对比策略首先对比所述当前时刻车速值与所述第一当前时刻车速范围,若所述当前时刻车速值位于所述第一当前时刻车速范围内,所述对比策略再进行其余数据的对比。
作为本发明的进一步改进,所述车数数据包括上一时刻车速值,所述车速范围包括第一上一时刻车速范围,若所述当前时刻车速值位于所述第一当前时刻车速范围时,所述对比策略对比所述上一时刻车速值和所述第一上一时刻车速范围,若所述上一时刻车速值位于所述第一上一时刻车速范围时,所述对比策略在进行其余数据的对比。
作为本发明的进一步改进,所述第一当前时刻车速范围上限值和所述第一上一时刻车速范围下限值相同。
作为本发明的进一步改进,所述车速范围还包括第二当前时刻车速范围,若所述当前时刻车速值不位于所述第一当前时刻车速范围内,或所述上一时刻车速值不位于所述第一上一时刻车速范围内时,所述对比策略对比所述当前时刻车速值与所述第二当前时刻车速范围,若所述当前时刻车速值位于所述第二当前时刻车速范围内时,则所述切换策略将场景模式切换至远场景模式。
作为本发明的进一步改进,所述车速范围还包括第二上一时刻车速范围,当所述当前时刻车速值位于所述第二当前时刻车速范围内时,所述对比策略对比所述当前时刻车速值和所述第二上一时刻车速范围,若所述上一时刻车速值位于所述第二上一时刻车速范围内时,则所述切换策略将场景模式切换至远场景模式。
作为本发明的进一步改进,所述第二当前时刻车速范围的下限值与所述第二上一时刻车速范围的上限值相同,并且大于所述第一当前时刻车速范围的上限值。
本发明的有益效果:本发明中通过设置有场景判断端,场景判断端内设置有采集模块和判断模块,根据采集模块内的采集单元采集实际状态信息,处理模块将实际状态信息处理成实际状态数据帧,并通过判断模块内的对比策略来对比实际状态数据帧和基准对比数据帧,切换策略根据对比结果切换场景模式,使得前向毫米波雷达无需连续交替的发送两种连续波,可以减少射频和运算模式快速切换带来的功耗,可以减少额外硬件的成本,并且根据对比结果,可以精确的切换场景模式,能够提高当前场景模式下的目标识别精度。
附图说明
图1是本发明的结构框图;
图2是本发明的场景模式切换的流程图。
附图标记:1、场景判断端;11、采集模块;12、判断模块;2、数据交互端;3、场景切换端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1、图2所示,本实施例的一种前向毫米波雷达性能提升方法,包括场景判断端1、数据交互端2和场景切换端3,场景判断端1包括数据采集模块11和判断模块12,采集模块11包括若干个采集单元,采集单元用以采集自身车辆与前方车辆的实际状态信息;
数据交互端2包括处理模块,处理模块包括数据发送端、数据处理端和数据接收端,数据接收端用以接收实际状态信息,然后将实际状态信息传送给数据处理端,数据处理端用以将实际状态信息处理成固定格式的实际状态数据帧,然后将实际状态数据帧传送给数据发送端,数据发送端用以将实际状态数据帧发送给场景切换端3;
场景切换端3包括切换模块,判断模块12内预设有基于固定格式的基准对比数据帧,判断模块12包括对比策略,对比策略根据固定格式的框图,对比实际状态数据帧内的固定格式和基准对比数据帧内的固定格式上同一位置下的具体数据,对比策略用以对比实际状态数据帧和基准对比数据帧,实际状态数据帧包括若干条实际数据值,基准对比数据帧包括若干条基准对比数据范围,基准对比数据范围与实际数据值一一对应,切换模块包括场景端和切换策略,场景端包括近场景模式和远场景模式;
当实际数据值均位于相对应的基准对比数据范围内时,切换策略将场景模式切换至近场景模式。通过设置有场景判断端1,场景判断端1内设置有采集模块11和判断模块12,根据采集模块11内的采集单元采集实际状态信息,处理模块将实际状态信息处理成实际状态数据帧,并通过判断模块12内的对比策略来对比实际状态数据帧和基准对比数据帧,切换策略根据对比结果切换场景模式,使得前向毫米波雷达无需连续交替的发送两种连续波,可以减少射频和运算模式快速切换带来的功耗,可以减少额外硬件的成本,并且根据对比结果,可以精确的切换场景模式,能够提高当前场景模式下的目标识别精度。
实际状态信息包括车速数据、目标距离数据和目标个数数据,车速数据表征自身车辆的行车速度,目标距离数据包括距离值,距离值表征自身车辆与前方车辆之间的距离,目标个数数据表征自身车辆前方存在车辆的个数,目标距离数据对应目标个数数据,基准对比数据帧包括目标距离范围、目标个数范围和车速范围,当车速数据位于车速范围内,目标个数数据位于目标个数范围内,且其中一个距离值位于目标距离范围内时,切换策略将场景模式切换至近场景模式。
目标距离数据包括角度值,角度值表征自身车辆与前方车辆之间的角度,数据处理端包括分析策略,分析策略根据目标距离数据获得目标位置数据,并根据目标位置数据获得每个目标之间的距离并生成样本数据,分析策略根据样本数据计得到离散度系数,基准对比数据帧包括基准离散度范围,对比策略对比离散度系数和基准离散度范围,若离散度系数位于基准离散度范围内时,切换策略将场景模式切换至近场景模式。
车速数据包括当前时刻车速值,车速范围包括第一当前时刻车速范围,对比策略首先对比当前时刻车速值与第一当前时刻车速范围,若当前时刻车速值位于第一当前时刻车速范围内,对比策略再进行其余数据的对比。其余数据包括目标距离范围、目标个数范围、基准离散度范围、距离值、目标个数和离散度系数。
车数数据包括上一时刻车速值,车速范围包括第一上一时刻车速范围,若当前时刻车速值位于第一当前时刻车速范围时,对比策略对比上一时刻车速值和第一上一时刻车速范围,若上一时刻车速值位于第一上一时刻车速范围时,对比策略在进行其余数据的对比。其余数据包括目标距离范围、目标个数范围、基准离散度范围、距离值、目标个数和离散度系数。
第一当前时刻车速范围上限值和第一上一时刻车速范围下限值相同。使得便于判断自身车辆是位于减速还是加速状态下,在自身车辆处于减速状态下时,进行近场景模式的切换,符合实际行驶状态。
车速范围还包括第二当前时刻车速范围,若当前时刻车速值不位于第一当前时刻车速范围内,或上一时刻车速值不位于第一上一时刻车速范围内时,对比策略对比当前时刻车速值与第二当前时刻车速范围,若当前时刻车速值位于第二当前时刻车速范围内时,则切换策略将场景模式切换至远场景模式。
车速范围还包括第二上一时刻车速范围,当当前时刻车速值位于第二当前时刻车速范围内时,对比策略对比当前时刻车速值和第二上一时刻车速范围,若上一时刻车速值位于第二上一时刻车速范围内时,则切换策略将场景模式切换至远场景模式。
第二当前时刻车速范围的下限值与第二上一时刻车速范围的上限值相同,并且大于第一当前时刻车速范围的上限值。在车速高于一定程度时,判定车辆处于高速行驶状态,此时对远场景模式的切换,符合实际行驶状态,驾驶员需观察的距离更远,并且第二当前时刻车速范围的下限值与第二上一时刻车速范围的上限值相同,若车速位于此范围内,则车辆处于加速状态,驾驶员更需观察远距离环境。
工作原理:此时的车速为40km/h,设定一个上一时刻时间范围,若上一时刻时间为3秒前的车速,并且第一上一时刻车速为45km/h,第一当前时刻车速范围为小于50km/h,第一上一时刻车速范围为大于50km/h,则此时自身车辆的当前时刻车速和上一时刻车速分别位于第一当前时刻车速范围和第一上一时刻车速范围内,若目标距离范围≤40m,目标个数范围大于等于3,基准离散度范围大于等于0.6,此时,若目标个数为4个,其中一个距离值为35米,将4个目标中每两个目标之间的距离值作为一组样本数据,并且根据样本数据计算出标准差和均值,标准差与均值之间的比值则为离散度系数,求出离散度系数与0.6作对比,若离散度系数为0.5,则此时将场景模式切换至近场景模式。若第二当前时刻车速范围为大于60km/h,第二上一时刻车速范围为小于60km/h,在其他数据不变的情况下,若此时车速为65km/h,则进入与第二当前时刻车速范围和第二上一时刻车速范围对比,若基于65km/h车速的前提下,上一时刻的车速为55km/h,则当前时刻车速和上一时刻车速分别位于第二当前时刻车速范围和第二上一时刻车速范围内,则此时切换至远场景模式。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种前向毫米波雷达性能提升方法,包括场景判断端(1)、数据交互端(2)和场景切换端(3),其特征在于:所述场景判断端(1)包括数据采集模块(11)和判断模块(12),所述采集模块(11)包括若干个采集单元,所述采集单元用以采集自身车辆与前方车辆的实际状态信息;
所述数据交互端(2)包括处理模块,所述处理模块包括数据发送端、数据处理端和数据接收端,所述数据接收端用以接收所述实际状态信息,所述数据处理端用以将所述实际状态信息处理成固定格式的实际状态数据帧,所述数据发送端用以将所述实际状态数据帧发送给所述场景切换端(3);
所述场景切换端(3)包括切换模块,所述判断模块(12)内预设有基于固定格式的基准对比数据帧,所述判断模块(12)包括对比策略,所述对比策略用以对比实际状态数据帧和基准对比数据帧,所述实际状态数据帧包括若干条实际数据值,所述基准对比数据帧包括若干条基准对比数据范围,所述切换模块包括场景端和切换策略,所述场景端包括近场景模式和远场景模式;
当所述实际数据值均位于相对应的所述基准对比数据范围内时,所述切换策略将场景模式切换至近场景模式。
2.根据权利要求1所述的一种前向毫米波雷达性能提升方法,其特征在于:所述实际状态信息包括车速数据、目标距离数据和目标个数数据,所述车速数据表征自身车辆的行车速度,所述目标距离数据包括距离值,所述距离值表征自身车辆与前方车辆之间的距离,所述目标个数数据表征自身车辆前方存在车辆的个数,所述目标距离数据对应所述目标个数数据,所述基准对比数据帧包括目标距离范围、目标个数范围和车速范围,当所述车速数据位于所述车速范围内,所述目标个数数据位于所述目标个数范围内,且其中一个所述距离值位于所述目标距离范围内时,所述切换策略将场景模式切换至近场景模式。
3.根据权利要求2所述的一种前向毫米波雷达性能提升方法,其特征在于:所述目标距离数据包括角度值,所述角度值表征自身车辆与前方车辆之间的角度,所述数据处理端包括分析策略,所述分析策略根据所述目标距离数据获得目标位置数据,并根据所述目标位置数据获得每个目标之间的距离并生成样本数据,所述分析策略根据所述样本数据计得到离散度系数,所述基准对比数据帧包括基准离散度范围,所述对比策略对比所述离散度系数和所述基准离散度范围,若所述离散度系数位于所述基准离散度范围内时,所述切换策略将场景模式切换至近场景模式。
4.根据权利要求3所述的一种前向毫米波雷达性能提升方法,其特征在于:所述车速数据包括当前时刻车速值,所述车速范围包括第一当前时刻车速范围,所述对比策略首先对比所述当前时刻车速值与所述第一当前时刻车速范围,若所述当前时刻车速值位于所述第一当前时刻车速范围内,所述对比策略再进行其余数据的对比。
5.根据权利要求4所述的一种前向毫米波雷达性能提升方法,其特征在于:所述车数数据包括上一时刻车速值,所述车速范围包括第一上一时刻车速范围,若所述当前时刻车速值位于所述第一当前时刻车速范围时,所述对比策略对比所述上一时刻车速值和所述第一上一时刻车速范围,若所述上一时刻车速值位于所述第一上一时刻车速范围时,所述对比策略在进行其余数据的对比。
6.根据权利要求5所述的一种前向毫米波雷达性能提升方法,其特征在于:所述第一当前时刻车速范围上限值和所述第一上一时刻车速范围下限值相同。
7.根据权利要求6所述的一种前向毫米波雷达性能提升方法,其特征在于:所述车速范围还包括第二当前时刻车速范围,若所述当前时刻车速值不位于所述第一当前时刻车速范围内,或所述上一时刻车速值不位于所述第一上一时刻车速范围内时,所述对比策略对比所述当前时刻车速值与所述第二当前时刻车速范围,若所述当前时刻车速值位于所述第二当前时刻车速范围内时,则所述切换策略将场景模式切换至远场景模式。
8.根据权利要求7所述的一种前向毫米波雷达性能提升方法,其特征在于:所述车速范围还包括第二上一时刻车速范围,当所述当前时刻车速值位于所述第二当前时刻车速范围内时,所述对比策略对比所述当前时刻车速值和所述第二上一时刻车速范围,若所述上一时刻车速值位于所述第二上一时刻车速范围内时,则所述切换策略将场景模式切换至远场景模式。
9.根据权利要求8所述的一种前向毫米波雷达性能提升方法,其特征在于:所述第二当前时刻车速范围的下限值与所述第二上一时刻车速范围的上限值相同,并且大于所述第一当前时刻车速范围的上限值。
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