CN117584982A - 弯道半径估算方法、系统、介质、电子设备及车机、车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种弯道半径估算方法、系统、介质、电子设备及车机、车辆，该弯道半径的估算方法包括：基于当前车速计算获得弯道预瞄距离；所述弯道预瞄距离等于车速乘以预瞄时间；所述弯道预瞄距离和感知获得的车道线方程获得弯道预瞄半径；基于车辆的不同运行速度计算获得车辆的动态转弯半径；以及将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理，获得弯道融合半径。本申请可以提高对弯道半径的估算能力，提高估算的准确性。

Description

弯道半径估算方法、系统、介质、电子设备及车机、车辆

技术领域

本申请属于车辆辅助驾驶技术领域，涉及一种弯道半径估算方法、系统、介质、电子设备及车机、车辆。

背景技术

车辆自适应巡航控制系统(Vehicle Adaptive Cruise Control System)是一种在车辆辅助驾驶领域备受关注的技术。它能根据实时路况控制车辆的行驶状态，从而减轻驾驶者的负担。

车辆在转弯时的能力是衡量自适应巡航能力的重要指标之一。对于弯道半径的准确估算是影响车辆转弯能力的关键因素。为了得到准确的弯道半径，通常需要车辆具备高速度的感知能力。然而，这种高感知设备不仅成本昂贵，而且抗干扰能力较差，会直接影响车辆的过弯能力，导致频繁的加减速操作。

发明内容

本申请提供了一种弯道半径估算方法、系统、介质、电子设备及车机、车辆，用于提高对车道半径的估算能力，提高估算的准确性。

第一方面，本申请提供一种弯道半径估算方法，包括：基于当前车速计算获得弯道预瞄距离；所述弯道预瞄距离等于车速乘以预瞄时间；所述弯道预瞄距离和感知获得的车道线方程获得弯道预瞄半径；基于车辆的不同运行速度计算获得车辆的动态转弯半径；以及将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理，获得弯道融合半径。

在第一方面的一种实现方式中，还包括：对所述预瞄距离进行限幅处理，使所述预瞄距离不大于车道线长度。

在第一方面的一种实现方式中，基于所述弯道预瞄距离和车道线方程获得弯道预瞄半径，包括：对所述车道线方程二阶求导，得到所述弯道预瞄半径。

在第一方面的一种实现方式中，基于车辆的不同运行速度计算获得所述车辆的动态转弯半径包括：当车辆处于低速状态时，所述车辆的动态转弯半径等于车辆的前后轴间距除以车辆车轮片转角；当车辆处于高速状态时，所述车辆的动态转弯半径等于车速除以车辆横摆角速度。

在第一方面的一种实现方式中，将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理,获得弯道融合半径,包括:所述车辆动态半径小于第一阈值时，所述弯道融合半径为K*动态转弯半径+(1-K)*预瞄半径；所述车辆动态半径在大于或等于所述第一阈值且小于或等于第二阈值时，所述动态半径与上一时刻状态保持一致；所述车辆动态半径大于所述第二阈值时，所述弯道融合半径与所述弯道预瞄半径保持一致。

在第一方面的一种实现方式中，还包括：对所述弯道融合半径进行均值滤波，获得第一弯道半径。

在第一方面的一种实现方式中，基于弯道融合半径的第一弯道半径，对所述弯道融合半径或所述第一弯道半径进行基于半径值的变参数一阶低通滤波，获得第二弯道半径。

在第一方面的一种实现方式中，基于上述第二弯道半径，对所述弯道融合半径或所述第二弯道半径进行基于误差比的变参数一阶低通滤波，获得第三弯道半径。

在第一方面的一种实现方式中，基于上述第三弯道半径，对所述弯道融合半径或所述第三弯道半径进行基于半径变化特性的变参数一阶低通滤波，获得第四弯道半径。

第二方面，本申请提供一种弯道半径估算系统，包括：弯道预瞄距离获得模块，基于当前车速计算获得弯道预瞄距离；所述弯道预瞄距离等于车速乘以预瞄时间；弯道预瞄半径获得模块，与所述弯道预瞄距离获得模块通信相连，基于所述弯道预瞄距离和感知获得的车道线方程获得弯道预瞄半径；动态转弯半径获得模块，基于车辆的不同运行速度计算获得所述车辆的动态转弯半径；以及弯道融合半径获得模块，与所述弯道预瞄半径获得模块和所述动态转弯半径获得模块分离和感知获得的车道线方程获得弯道预瞄半径；动态转弯半径获得模块，基于车辆的不同运行速度计算获得所述车辆的动态转弯半径；以及弯道融合半径获得模块，与所述弯道预瞄半径获得模块和所述动态转弯半径获得模块分别通信相连，将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理，获得弯道融合半径。

在第二方面的一种实现方式中，基于一种弯道半径估算系统，还包括：第一滤波模块，与所述弯道融合半径获得模块通信相连，对所述弯道融合半径进行均值滤波，获得第一弯道半径；第二滤波模块，与所述弯道融合半径获得模块通信相连，对所述弯道融合半径或所述第一弯道半径进行基于半径值的变参数一阶低通滤波，获得第二弯道半径；第三滤波模块，与所述弯道融合半径获得模块通信相连，对所述弯道融合半径或所述第二弯道半径进行基于误差比的变参数一阶低通滤波，获得第三弯道半径；或/和第四滤波模块，与所述弯道融合半径或所述第三弯道半径获得模块通信相连，对所述弯道融合半径进行基于半径变化特性的变参数一阶低通滤波，获得第四弯道半径。

第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，包括：该程序被处理器执行时实现本申请任一项所述的弯道半径估算方法。

第四方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备，包括：存储器，存储有计算机程序；处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时实现本申请任一项所述的方法。

第五方面，本申请提供一种车机，包括：所述车机包括本申请任一项所述的弯道半径估算系统。

第六方面，本申请提供一种车辆，包括：所述车辆包括本申请任一项所述的弯道半径估算系统。

如上所述，本申请所述的弯道半径估算方法、系统、介质、电子设备及车机、车辆，具有以下有益效果：

本申请通过当前车速计算弯道预瞄距离，使得车辆能够提前感知到前方弯道或曲线，为驾驶控制提供更充分的信息；通过对弯道预瞄距离进行限幅处理，确保弯道预瞄距离不会超过车道线长度，避免过度的弯道预瞄导致不必要的干扰和误导；通过感知传感器获取车道线信息，结合弯道预瞄距离计算得到的弯道预瞄半径，提供了对弯道的更精准预测，为车辆控制提供基础数据；根据车辆当前状态计算车辆的动态转弯半径，更全面地考虑车辆的横向动态特性；将车辆的动态转弯半径和弯道预瞄半径进行融合得到弯道融合半径，其中引入了阈值概念，根据动态转弯半径的大小，对弯道融合半径进行不同的处理，提高了算法的适应性和稳定性，为弯道预减速提供更综合的依据，使得车辆在弯道行驶时更加平稳。

本申请通过引入融合滤波方法对弯道半径进行处理，有助于减小误差、平滑信号，提高弯道半径的稳定性，从而改善车辆的控制性能。

附图说明

图1显示为本申请实施例所述的弯道半径估算方法的一种应用场景示意图。

图2显示为本申请实施例所述的弯道半径估算方法的一种实现流程示意图。

图3显示为本申请实施例所述的弯道半径估算方法的另一种实现流程示意图。

图4显示为本申请实施例所述的弯道半径估算系统的一种实现结构示意图。

图5显示为本申请实施例所述的弯道半径估算系统的另一种实现结构示意图。

图6显示为本申请实施例所述的电子设备的一种实现结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

图1是本申请实施例所述的弯道半径估算方法的一种应用场景示意图。如图1所示，该场景包括行驶在前方具有转弯道路上车辆，所述弯道半径估算方法可以由本车辆实现，或由可与车辆通信的其他电子设备(如智能手机等)或服务器(如云服务器等)实现。本申请的保护范围不限于本场景列举的所述弯道半径估算方法的执行主体，凡是实现本申请所述的弯道半径估算方法的硬件都可以包括在本申请的保护范围内。

本申请中，弯道预瞄距离为车辆沿着车道中心线预瞄的曲线距离，如图1所示，在车辆前保中心O到预瞄点P的曲线距离即为预瞄距离；弯道预瞄半径为车道中心线上预瞄点处的半径。

图2是本申请实施例所述的一种弯道半径估算方法的一种实现流程示意图。如图2所示，本实施例提供的弯道半径估算方法包括以下步骤S210～S240。

在步骤S210，基于当前车速计算获得弯道预瞄距离；所述弯道预瞄距离等于车速乘以预瞄时间。

在步骤S220，所述弯道预瞄距离和感知获得的车道线方程获得弯道预瞄半径。

在步骤S230，基于车辆的不同运行速度计算获得车辆的动态转弯半径。

在步骤S240，将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理，获得弯道融合半径。

根据本公开的一实施例中，对所述预瞄距离进行限幅处理，使所述预瞄距离不大于车道线长度。

于本公开的一实施例中，在步骤S210中，通过车辆传感器(如摄像头、地图数据)等方式，获取当前所述车道线长度，作为限幅处理的依据，根据车道线确定一个最大的弯道预瞄距离阈值，确保所述弯道预瞄距离不会超过车道线长度。

根据以上描述可知，车辆在弯道行驶过程中，驾驶者通过提前观察弯道，获取车道的预瞄距离，所述弯道预瞄距离的计算等于车速乘以预瞄时间，所述弯道预瞄距离的获取帮助驾驶者提前做出适应性地反应和调整(如减速、正确的转向角度和调整车道位置)，从而减少车辆对制动或转向的突然操作，使得驾驶行为更加平稳和可预测性，同时也提高了行车的安全性；通过车辆的动态转弯半径与弯道预瞄半径进行融合处理获取弯道融合半径，使得车辆在直行换道或无车道线转弯时起到限速作用；车辆在行驶过程中的视线会存在盲区，通过对预瞄距离限幅处理可以防止预瞄点落在视觉盲区内，增强驾驶员对前方道路的感知能力，较短的预瞄距离能够使得驾驶者更快的观察并预测潜在的危险和交通情况，且能够集中注意力于较为接近的道路状况，限幅处理可以有效地平衡驾驶员的感知范围和车辆的稳定性。

根据本公开的一实施例中，在步骤S220中，基于所述弯道预瞄距离和车道线方程获得弯道预瞄半径的一种实现过程包括：对所述车道线方程二阶求导，得到所述弯道预瞄半径。

于本公开的一实施例中，通过感知传感器获取车道线方程。通过车道线方程二阶求导，得到弯道预瞄半径，其中感知传感器获取的车道线方程为y＝c₀+c₁*x+c₂*x²+c₃*x³，针对所述车道线方程一阶求导可得进一步对所述车道线方程二阶求导可得/>最后获得弯道预瞄半径为/>其中，x为所述弯道预瞄距离，c₀，c₁，c₂，c₃为感知给的曲线参数，c₀为车辆中心线与车道中心线的偏置；c₁为速度方向与曲线方向夹角，也可理解为斜率，c₂为曲率的一半，c₃为曲率变化率的六分之一。

根据以上描述可知，车辆在进入弯道之前，车辆的驾驶者需提前预先瞄准弯道中心线上一个点，按照该点的轨迹进行驾驶，所述弯道预瞄半径可以帮助车辆提前发现和适应弯道的曲率和变化，通过获取弯道预瞄半径，驾驶者可以更好地预测弯道的路线和变化，以更好的掌握车辆的转向角度和速度，降低对注视点的集中度和集中时间，减缓疲劳，提高行车的安全性以及保持车辆的流畅性。

根据本公开的一实施例中，在步骤S230中，基于车辆的不同运行速度计算获得所述车辆的动态转弯半径的一种实现过程包括：当车辆处于低速状态时，所述车辆的动态转弯半径等于车辆的前后轴间距除以车辆车轮片转角；当车辆处于高速状态时，所述车辆的动态转弯半径等于车速除以车辆横摆角速度。

根据以上描述可知，在本申请中，首先确定一个速度经验值，当车辆的驾驶速度大于经验值时，即认为是高速状态，低于经验值时，则认为是低速状态。

根据以上描述可知，车辆的动态转弯半径指车辆在行驶过程中进行转弯时所需要的最小弯道半径，具有较大转弯半径的车辆可能需要更大的空间来完成相同的转弯动作，通过判断车辆在不同的行驶状态控制所述车辆的动态转弯半径对车辆的操控能力有直接影响，同时可以确保车辆在转弯过程中保持稳定，减少车辆翻车或侧滑的风险，提高车辆行车的安全性。

根据本公开的一实施例中，在步骤S240中，将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径(简称预瞄半径)融合处理，获得弯道融合半径的一种实现过程包括：

所述车辆的动态转弯半径小于第一阈值时，所述动态转弯半径有效，此时所述弯道融合半径为K*动态转弯半径与(1-K)*弯道预瞄半径之和，即弯道融合半径＝K*动态转弯半径+(1-K)*预瞄半径；K大于0小于1，是一个经验值；

所述车辆的动态转弯半径大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值时，所述动态转弯半径有效，所述动态转弯半径与上一时刻状态保持一致，此时所述弯道融合半径为K*动态转弯半径与(1-K)*弯道预瞄半径之和，即弯道融合半径＝K*动态转弯半径+(1-K)*预瞄半径；K大于0小于1，是一个经验值；

所述车辆的动态转弯半径大于第二阈值时，所述动态转弯半径无效，此时弯道融合半径＝预瞄半径。

于本公开的一实施例中，上述第一阈值可取值为600m(经验值)，上述第二阈值可取值为800m(经验值)，本申请的保护范围不限于本实施例列举的第一阈值与第二阈值的具体取值，凡是根据本申请的原理作出的取值范围的调整都包括在本申请的保护范围内。特别地，所述车辆的动态转弯半径取决于多个因素，包括车辆的尺寸、悬挂系统、轮胎特性等。

根据以上描述可知，本申请通过弯道融合将车辆的实际动态情况与预期路径进行结合，更好地进行路径规划和导航，以此提供更合理、平滑且高效的行驶路线。

图3为本申请实施例所述的一种融合半径滤波方法的一种实现流程示意图。如图3所示，本实施例提供一种弯道半径估算方法，该方法除了包括步骤S210～S240之外，还可以包括步骤S250～S280中任一个或几个步骤。

在步骤S250，对所述弯道融合半径进行均值滤波，获得第一弯道半径。

在步骤S260，对所述弯道融合半径或所述第一弯道半径进行基于半径值的变参数一阶低通滤波，获得第二弯道半径。

在步骤S270，对所述弯道融合半径或所述第二弯道半径进行基于误差比的变参数一阶低通滤波，获得第三弯道半径。

在步骤S280，对所述弯道融合半径或所述第三弯道半径进行基于半径变化特性的变参数一阶低通滤波，获得第四弯道半径。

于本公开的一实施例中，在步骤S250中，针对弯道融合半径的均值滤波阶段，针对每一帧融合半径原始值R0，收集前M帧信号，从收集到的信号中剔除最大值和最小值，以排除异常值干扰影响，对剩余的信号值进行平均处理，得到融合半径的均值滤波值，记作R1。其中，M为大于或等于1的正整数，例如：M可根据经验值取值25。

例如：均值滤波阶段的一种实现过程如下所述。

假设弯道融合半径的原始值R0序列(前25帧)为，[10,20,15,25,40,30,35,10,5,15,20,18,12,25,30,35,40,50,60,70,80,90,100,110,120]。

先对原始值做升序排列，获得序列[5,10,10,12,15,15,18,20,20,25,25,30,30,35,35,40,40,50,60,70,80,90,100,110,120]。

接下来剔除最大值和最小值，获得序列[10,10,12,15,15,18,20,20,25,25,30,30,35,35,40,40,50,60,70,80,90,100]。

对剩余的值求平均处理，获得平均值(10+10+12+15+15+18+20+20+25+25+30+30+35+35+40+40+50+60+70+80+90+100)/22＝36.36。

最终可获得弯道融合半径均值滤波值R1为36.36，这个值可以用来表示平滑信号，避免信号突变的影响。

根据以上描述可知，本申请通过均值滤波可以有效减少输入信号中的噪声干扰，通过对多个采样点进行平均处理，可以消除由随机噪声引起的瞬时变化，提高信号的可靠性和准确性；本申请通过平均化多个采样点的数值，均值滤波可以提取信号中的平稳趋势，这有助于观察和分析信号中的长期变化，抑制信号的短期波动，从而更容易发现信号的整体趋势和特征。均值滤波常常用于运动估计领域，例如，连续图像序列的处理，通过对邻域像素值进行均值滤波，减少图像噪声和伪影，提高目标运动估计的精度和稳定性。

于本公开的一实施例中，在步骤S260中，基于均值滤波的变参数一阶低通滤波阶段，定义一个滤波系数和初始滤波半径R2，滤波系数为一个调节参数，用于控制滤波程度，其中，初始滤波半径R2可根据具体应用场景和需求来设置。滤波系数随着融合半径均值滤波值R1的增加而增加。

例如：变参数一阶低通滤波阶段的一种实现过程如下所述。

R2＝初始化滤波半径；

R1＝设定阈值；

IfR0>＝R1

滤波系数L1＝1；

R2＝滤波系数L1*R1；

Else

滤波系数L1＝根据R1计算得到的滤波系数；

R2＝滤波系数L1*R1；

End

根据以上描述可知，滤波系数是一个经验值随着融合半径的增加而增加，具体地，需要参考实际的应用场景进行调整，以达到期望的滤波效果。

根据以上描述可知，本申请通过该滤波阶段处理，根据弯道半径的不同情况调整滤波程度，这样的设计使得滤波器具有自适应性，提供了更加灵活且精确的滤波处理。可以有效地抑制滤波半径的波动，获取相对平滑的滤波半径值R2，为后续阶段的滤波过程提供更为稳定的输入，有助于减少突变和噪声对半径的影响，提高信号的稳定性和可靠性。

于本公开的一实施例中，在步骤S270中，基于误差比的变参数一阶低通滤波阶段，通过对比上一时刻的滤波半径R3与当前时刻的滤波半径R2，计算两者之间的相对误差，根据误差比例的大小，调整滤波系数；当误差比例越大时，说明当前滤波半径与上一时刻存在较大的差异，需要快速跟随半径值的变化，因此滤波系数会相应增大，使用调整后的滤波系数对输入的半径信号R2进行一阶低通滤波处理，得到新的滤波半径R3，获得第三弯道半径，并将当前时刻的滤波半径R3保存供下一时刻使用。

例如：基于误差比的变参数一阶低通滤波阶段的一种实现过程如下所述。

R2＝基于半径值的低通滤波结果；

R3＝上一时刻滤波半径；

IfR3＝0

滤波系数L2＝1；

Else

误差比例＝abs(R3-R2)/R3；

滤波系数L2＝根据误差比例计算得到的滤波系数；

End

R3＝滤波系数L2*R2；

根据以上描述可知，根据经验或者实验说明，参考应用场景和具体需求，调整滤波系数与误差比例之间的关系，以达到期望的滤波效果。例如，车辆在弯道进行急速转弯时，此时误差比较大，则滤波系数会相应增大，以快速跟随半径值的变化，避免半径失真过多。

根据以上描述可知，该滤波阶段通过考虑误差比例，自适应地调整滤波系数，当误差较大时，滤波系数会增大，以快速跟随半径值的变化，这样可以保证滤波半径的准确性，避免半径失真过多对车辆控制造成不良影响；由于该方法能够更快速地对滤波半径信号进行跟随，这对于实时控制系统，如车辆控制系统具有重要意义，快速响应可以提高系统的动态性能和稳定性；将误差比作为考量半径误差的指标，能够较准确地评估半径值的变化幅度，通过相应的滤波处理，可以获得更稳定、更精确的滤波半径结果。

于本公开的一实施例中，在步骤S280中，基于半径变化特性的变参数一阶低通滤波阶段，根据半径误差的大小来调整滤波系数，以实现对车辆控制的优化。根据半径误差的大小，可以通过设计函数或映射关系来计算滤波系数，当半径误差较大时，所选用的滤波系数会相应增大，以加快跟随半径的变化。半径误差可以通过比较上一时刻的滤波半径值R4和当前时刻的滤波半径值R3来计算，通过计算半径误差评估半径的变化幅度，并根据具体情况进行滤波系数的调整。

例如：基于半径变化特性的变参数一阶低通滤波阶段的一种实现过程如下所述。

R3＝计算基于误差比的低通滤波结果；

R4＝上一时刻滤波半径；

半径误差＝abs(R4-R3)；

If半径误差>限制半径误差；

滤波系数L3＝较大的滤波系数；

Else

滤波系数L3＝根据半径误差计算得到的滤波系数；

End

R4＝滤波系数L3*R3；

根据以上描述可知，根据实际需求和应用场景，自定义限制半径误差的阈值和滤波系数，进行基于R4的车辆控制，以达到期望的滤波效果和车辆控制策略。例如，当弯道预瞄点较远时，使得车道线半径呈现波浪形的变化，会直接导致车辆的弯道控制出现一刹一松、一进一退的问题。针对小半径误差工况，使用中等的滤波系数0.06，以较快跟随半径变化，从而实现弯道半径变小时的持续减速；若非上述工况，则根据处于此工况的时间，选择较小的滤波系数，以避免滤波后的半径快速向上跟随车道线变化，时间越长，滤波系数越大，最大为15s对应0.006。

根据以上描述可知，在该阶段通过半径误差的大小进行滤波系数的调整，从而实现滤波器的适应性。当半径误差较大时，使用较大的滤波系数进行快速跟随半径变化，而当半径误差较小时，使用较小的滤波系数进行稳定滤波，这样可以提高滤波器效率，使其在不同工况下都能达到较好的滤波效果。在大半径误差工况下，采用较大的滤波系数可以快速跟随半径的变化，避免出现弯后加速过慢的问题，这样能够提高车辆的动态性能，使其更加敏捷和响应灵敏。基于滤波后的半径误差进行车辆控制，可以实现对控制策略的优化。滤波后的半径误差作为车辆行驶状态的指标，依据半径误差的大小调整车辆的加速行驶状态。

本申请实施例所述的弯道半径估算方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本申请的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本申请的保护范围内。

本申请实施例还提供一种弯道半径估算系统，所述弯道半径估算系统可以实现本申请所述的弯道半径估算方法，但本申请所述的弯道半径估算方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的弯道半径估算系统的结构，凡是根据本申请的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本申请的保护范围内。

图4是本申请实施例所述的一种弯道半径估算系统的一种实现结构示意图。如图4所示，本实施例提供的弯道半径估算系统400包括：弯道预瞄距离获得模块410，弯道预瞄半径获得模块420，动态转弯半径获得模块430以及弯道融合半径获得模块440。

所述弯道预瞄距离获得模块410基于当前车速计算获得弯道预瞄距离；所述弯道预瞄距离等于车速乘以预瞄时间。

所述弯道预瞄半径获得模块420与所述弯道预瞄距离获得模块410通信相连，基于所述弯道预瞄距离和感知获得的车道线方程获得弯道预瞄半径。

所述动态转弯半径获得模块430基于车辆的不同运行速度计算获得所述车辆的动态转弯半径。

所述弯道融合半径获得模块440与所述弯道预瞄半径获得模块420和所述动态转弯半径获得模块430分别通信相连，将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理，获得弯道融合半径。

根据以上描述可知，通过弯道半径估算系统，计算所述弯道预瞄距离和所述弯道预瞄半径，以及考虑所述车辆的动态转弯半径，以便于系统能够提供准确的转弯建议；系统基于当前车速计算所述弯道预瞄距离，考虑到不同车速下的不同预瞄时间，从而能够适应不同的行驶速度，这使得系统更加灵活，以适用于不同的驾驶应用场景，帮助驾驶者预估弯道位置和转向半径，以便于更好地掌控车辆，减少驾驶的负担和压力，提供了更安全、更可靠的驾驶辅助功能。

图5为本申请实施例所述的一种融合半径滤波系统的另一种实现结构示意图。如图5所示，本实施例提供一种弯道半径估算系统除了包括图4所示的模块410～440之外，还可以包括第一滤波模块450、第二滤波模块460、第三滤波模块470或/和第四滤波模块480。

所述第一滤波模块450与弯道融合半径获得模块440通信相连，对弯道融合半径进行均值滤波，获得第一弯道半径。该模块通过计算数据的平均值来降低噪音的影响，实现对弯道半径的平滑处理。

所述第二滤波模块460对所述弯道融合半径或所述第一弯道半径进行基于半径值的变参数一阶低通滤波，获得第二弯道半径。所述第二滤波模块460根据输入信号的特性动态调整滤波参数，以更好地适应不同的情况和需求。

所述第三滤波模块470对所述弯道融合半径或所述第二弯道半径进行基于误差比的变参数一阶低通滤波，获得第三弯道半径。所述第三滤波模块470根据误差和参考信号的比例来调整滤波参数，提供更灵活的滤波处理。

所述第四滤波模块480对所述弯道融合半径或所述第三弯道半径进行基于半径变化特性的变参数一阶低通滤波，获得第四弯道半径。所述第四滤波模块480根据半径变化的特点调整滤波参数，进一步减少噪声，使数据更平滑。

根据以上描述可知，通过第一滤波模块可以降低噪音的影响，使得第一弯道半径更加平滑和稳定；第二滤波模块可以根据输入信号的特性动态调整滤波参数，进一步减少噪音，提高第二弯道半径的准确性；第三滤波模块根据误差和参考信号的比例来调整滤波参数，提供更灵活的滤波处理，增强第三弯道半径估算的性能；第四滤波模块根据半径变化的特点调整滤波参数，进一步减少噪声，使得第四弯道半径更加平滑和可靠。

本申请提供了一个完整的系统，包括弯道预瞄距离获得模块、弯道预瞄半径获得模块、动态转弯半径获得模块和弯道融合半径获得模块，使得估算方法能够在实际应用中得到有效实施。

本申请能够提高车辆在弯道行驶时的安全性、稳定性和控制性能，为智能驾驶系统的发展和实际应用提供了有益的技术支持。

本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序被执行以实现根据本公开任一实施例所述的弯道半径估算方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令处理器完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质是非短暂性(non-transitory)介质，例如随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘，磁带(magnetic tape)，软盘(floppy disk)，光盘(optical disc)及其任意组合。上述存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

本申请实施例还提供一种电子设备，如图6所示，所述电子设备包括存储器610和处理器620。

所述存储器610用于存储计算机程序。在一些可能的实现方式中，存储器可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例RAM和/或高速缓存存储器。电子设备可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。存储器可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。

所述处理器620与存储器610通信相连，用于执行存储模块存储的计算机程序，以电子设备600执行本申请任一实施例提供的弯道半径估算方法。

在一些可能的实现方式中，处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在一些可能的实现方式中，本申请实施例提供的电子设备600还可以包括显示器630。显示器与存储器和处理器通信相连，用于显示本申请任一实施例提供的数据处理方法的相关图形用户界面(Graphical User Interface，GUI)。

本申请实施例中，显示器可以包括显示屏(显示面板)。在一些实现方式中，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板。此外，显示器还可以是触控面板(触摸屏、触控屏)，触控面板可包括显示屏和触敏表面。当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器以确定触摸事件的类型，随后处理器根据触摸事件的类型在显示装置上提供相应的视觉输出。

本申请实施例还可以提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算设备上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机或数据中心进行传输。

所述计算机程序产品被计算机执行时，所述计算机执行前述方法实施例所述的方法。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，在需要使用前述方法的情况下，可以下载该计算机程序产品并在计算机上执行该计算机程序产品。

本公开实施例还提供一种车机，所述车机包括本公开实施例任一项所述的弯道半径估算系统。

于本公开的一实施例中，所述车机还可以包括主机单元，所述主机单元负责运行和控制算法的执行和操作，主机单元可以是单板计算机、嵌入式系统或其他定制化的计算平台。

本公开实施例还提供一种车辆，所述车辆包括本公开实施例任一项所述的弯道半径估算系统。

于本公开的一实施例中，所述车辆包括车机系统，所述车机系统作为车辆的一个重要组成部分集成其它系统(如车载电气系统、通信系统等)相互协作，使得所述的估算方法被实现。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如，模块/单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或单元可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块/单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块/单元显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块/单元来实现本申请实施例的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能模块/单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块/单元单独物理存在，也可以两个或两个以上模块/单元集成在一个模块/单元中。

本领域普通技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例所述的一种弯道半径估算方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本申请的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本申请的保护范围内。

上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重，某个流程或结构中没有详述的部分，可以参见其他流程或结构的相关描述。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种弯道半径估算方法，其特征在于，包括：

基于当前车速计算获得弯道预瞄距离；所述弯道预瞄距离等于车速乘以预瞄时间；

所述弯道预瞄距离和感知获得的车道线方程获得弯道预瞄半径；

基于车辆的不同运行速度计算获得车辆的动态转弯半径；以及

将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理，获得弯道融合半径。

2.根据权利要求1所述的一种弯道半径估算方法，其特征在于，还包括：

对所述预瞄距离进行限幅处理，使所述预瞄距离不大于车道线长度。

3.根据权利要求1所述的一种弯道半径估算方法，其特征在于，基于所述弯道预瞄距离和车道线方程获得弯道预瞄半径，包括：

对所述车道线方程二阶求导，得到所述弯道预瞄半径。

4.根据权利要求1所述的一种弯道半径估算方法，其特征在于，基于车辆的不同运行速度计算获得所述车辆的动态转弯半径包括：

当车辆处于低速状态时，所述车辆的动态转弯半径等于车辆的前后轴间距除以车辆车轮片转角；

当车辆处于高速状态时，所述车辆的动态转弯半径等于车速除以车辆横摆角速度。

5.根据权利要求1所述的一种弯道半径估算方法，其特征在于，将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理,获得弯道融合半径,包括：

所述车辆动态半径小于第一阈值时，所述弯道融合半径为K*动态转弯半径+(1-K)*预瞄半径；

所述车辆动态半径在大于或等于所述第一阈值且小于或等于第二阈值时，所述动态半径与上一时刻状态保持一致；

所述车辆动态半径大于所述第二阈值时，所述弯道融合半径与所述弯道预瞄半径保持一致。

6.根据权利要求1所述的一种弯道半径估算方法，其特征在于，还包括：

对所述弯道融合半径进行均值滤波，获得第一弯道半径。

7.根据权利要求1或6所述的一种弯道半径估算方法，其特征在于，还包括：

对所述弯道融合半径或所述第一弯道半径进行基于半径值的变参数一阶低通滤波，获得第二弯道半径。

8.根据权利要求1或7所述的一种弯道半径估算方法，其特征在于，还包括：

对所述弯道融合半径或所述第二弯道半径进行基于误差比的变参数一阶低通滤波，获得第三弯道半径。

9.根据权利要求1或8所述的一种弯道半径估算方法，其特征在于，还包括：

对所述弯道融合半径或所述第三弯道半径进行基于半径变化特性的变参数一阶低通滤波，获得第四弯道半径。

10.一种弯道半径估算系统，其特征在于，包括：

弯道预瞄距离获得模块，基于当前车速计算获得弯道预瞄距离；所述弯道预瞄距离等于车速乘以预瞄时间；

弯道预瞄半径获得模块，与所述弯道预瞄距离获得模块通信相连，基于所述弯道预瞄距离和感知获得的车道线方程获得弯道预瞄半径；

动态转弯半径获得模块，基于车辆的不同运行速度计算获得所述车辆的动态转弯半径；以及

弯道融合半径获得模块，与所述弯道预瞄半径获得模块和所述动态转弯半径获得模块分别通信相连，将所述车辆的动态转弯半径与所述弯道预瞄半径融合处理，获得弯道融合半径。

11.根据权利要求10所述的一种弯道半径估算系统，其特征在于，还包括：

第一滤波模块，与所述弯道融合半径获得模块通信相连，对所述弯道融合半径进行均值滤波，获得第一弯道半径；

第二滤波模块，与所述弯道融合半径获得模块通信相连，对所述弯道融合半径或所述第一弯道半径进行基于半径值的变参数一阶低通滤波，获得第二弯道半径；

第三滤波模块，与所述弯道融合半径获得模块通信相连，对所述弯道融合半径或所述第二弯道半径进行基于误差比的变参数一阶低通滤波，获得第三弯道半径；或/和

第四滤波模块，与所述弯道融合半径获得模块通信相连，对所述弯道融合半径或所述第三弯道半径进行基于半径变化特性的变参数一阶低通滤波，获得第四弯道半径。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至9任一项所述的弯道半径估算方法。

13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

存储器，存储有计算机程序；

处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时实现权利要求1至9任一项所述的方法。

14.一种车机，其特征在于，所述车机包括权利要求10至11任一项所述的弯道半径估算系统。

15.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求10至11任一项所述的弯道半径估算系统。