DE112022000008T5 - Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf Millimeterwellenradar - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf Millimeterwellenradar Download PDF

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Xiaoyue Huang
Qi Wang
Jun Wu
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Nanjing Chuhang Tech Co Ltd
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Abstract

Ein Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf Millimeterwellenradar wird bereitgestellt. Das Verfahren weist Folgendes auf: Speichern historischer Positionen eines Zielfahrzeugs in mehreren Rahmen von Trajektoriendaten in einem gleitenden Fenster, Berechnen einer Summe von seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in den mehreren Rahmen von Trajektoriendaten entsprechend den historischen Positionen durch Akkumulieren der seitlichen Positionen y, und Berechnen einer Anzahl von Malen zum Akkumulieren der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs; Feststellen, ob sich ein Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar in einer gebogenen Bewegung befindet; als Reaktion darauf, dass sich das Zielfahrzeug nicht in einer gebogenen Bewegung befindet, Berechnen einer Varianz der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in dem gleitenden Fenster, Berechnen eines Mittelwerts historischer seitlicher Positionen y des Zielfahrzeugs entsprechend der Summe der seitlichen Positionen y und der Anzahl der Male zum Akkumulieren der seitlichen Positionen y, und Berechnen einer Varianz der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in dem gleitenden Fenster auf der Grundlage des Mittelwerts von y; Feststellen eines Spurzustands des Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines gegenwärtigen Rahmens auf der Grundlage der Varianz der seitlichen Positionen y und der Varianz von y auf der Grundlage des Mittelwerts von y und Aktualisieren des Spurzustands.

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der chinesischen Patentanmeldung Nr. 202210003432.2 , die am 5. Januar 2022 bei der Chinesischen Behörde für Geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft das technische Gebiet der Datenverarbeitung beruhend auf einem Millimeterwellenradar und beispielsweise ein Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf einem Millimeterwellenradar.
  • HINTERGRUND
  • In der Technik zur Erkennung eines Fahrspurwechsels eines Zielfahrzeugs spielen derzeit Kamerasensoren eine Hauptrolle. Ein Seitenabstand zwischen einer Fahrspurlinie und einem Zielfahrzeug wird anhand von Bildern erkannt, und anhand des Seitenabstands zwischen dem Zielfahrzeug und der Fahrspurlinie wird ermittelt, ob das Zielfahrzeug die Fahrspur wechselt.
  • Mit der Entwicklung der Millimeterwellenradartechnik ergeben sich für das erfasste vorausfahrende Zielfahrzeug neue Anforderungen, d.h. es ist wünschenswert, das seitliche Flattern des Zielfahrzeugs unter der Voraussetzung zu verringern, dass ein Fahrzeug mit einem Millimeterwellenradar das Zielfahrzeug stabil verfolgt. Das Millimeterwellenradar hat keine Vorteile bei der Winkelerfassung in Bezug auf die Abstandserkennung mit hoher Genauigkeit bei der Zielfahrzeugerfassung, daher ist das Millimeterwellenradar nicht sehr genau bei der Erfassung des Seitenabstands des Zielfahrzeugs.
  • KURZFASSUNG
  • Ein Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf einem Millimeterwellenradar wird gemäß der vorliegenden Anmeldung geschaffen, das auf ein Szenario anwendbar ist, bei dem ein Fahrzeug mit einem Millimeterwellenradar feststellt, ob ein vorausfahrendes Zielfahrzeug ein Fahrspurwechselverhalten aufweist oder nicht, das die Messdaten des seitlichen Flatterns eines Zielfahrzeugs reibungslos verarbeiten soll, wenn das Zielfahrzeug geradlinig fährt.
  • Gemäß der vorliegenden Anmeldung wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf einem Millimeterwellenradar bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes aufweist:
    • Speichern historischer Positionen des Zielfahrzeugs in mehreren Rahmen von Trajektoriendaten in einem gleitenden Fenster, wobei eine Anzahl von Fenstern des gleitenden Fensters cycle_thr ist, wobei jeder Rahmen der Trajektoriendaten eine Trajektorie des Zielfahrzeugs aufweist,
  • Berechnen einer Summe sum_y von seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in den mehreren Rahmen von Trajektoriendaten durch Akkumulieren der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs entsprechend den historischen Positionen, und Berechnen einer Anzahl von Akkumulationsmalen sum_dot_num der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs, wobei sum_y und sum_dot_num jeweils auf 0 gesetzt werden, wenn sich das Zielfahrzeug in einem Anfangszustand befindet,
  • Feststellen, ob eine Anzahl von Aufzeichnungsmalen der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs, die in dem gleitenden Fenster gespeichert sind, größer als cycle_thr ist, und als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem die Anzahl der Aufzeichnungsmale kleiner oder gleich cycle_thr ist, Feststellen eines Spurzustands einer Trajektorie des Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines gegenwärtigen Rahmens als unbekannt, und Beenden des Feststellungsprozesses, oder, als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem die Anzahl der Aufzeichnungsmale größer als cycle_thr ist, Feststellen, ob sum_dot_num größer als cycle_thr ist, und als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem die sum_dot_num kleiner oder gleich cycle_thr ist, Beenden des Feststellungsprozesses,
    als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem sum_dot_num größer als cycle_thr ist, Feststellen, ob ein Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar eine Kurvenbewegung ausführt, und als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar eine Kurvenbewegung ausführt, Feststellen eines Spurzustands des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als unbekannt, und Setzen jeder aus einer Geradenzählvariablen strightCount, sum_y und sum_dot_num einer Trajektorie des Zielfahrzeugs auf Null; als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar keine Kurvenbewegung ausführt, Berechnen einer Varianz varianceY der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in dem gleitenden Fenster, Berechnen eines Mittelwerts all_mean_y historischer seitlicher Positionen y des Zielfahrzeugs gemäß sum_y und sum_dot_num, und Berechnen einer Varianz all_mean_varianceY der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in dem gleitenden Fenster auf der Grundlage des Mittelwerts all_mean_y, und
  • Feststellen und Aktualisieren des Spurzustands des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens gemäß varianceY und all_mean_varianceY, und Beenden des Feststellungsprozesses,
    wobei das Feststellen und Aktualisieren des Spurzustands des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens gemäß varianceY und all_mean_varianceY Folgendes aufweist:
    • als Reaktion auf die Feststellung, dass ein Spurzustand einer Trajektorie des Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines vorherigen Rahmens unbekannt ist, Feststellen, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Bedingung erfüllt, dass eine Spur eine Gerade ist, wobei die Bedingung, dass die Spur eine Gerade ist, varianceY<varianceY_threshold ist, ein Absolutbetrag abs_vy einer Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens abs_vy≤vy_threshold erfüllt, varianceY_threshold ein Varianzschwellenwert einer Spur ist, die ein Geradenbewegungszustand ist, und vy_threshold ein Quergeschwindigkeitsschwellenwert der Spur ist, die der Geradenbewegungszustand ist,
    • als Reaktion auf die Feststellung, dass der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des vorherigen Rahmens eine Kurve ist, Feststellen, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden erfüllt, wobei die Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden varianceY<varianceY_threshold ist und der Absolutbetrag abs_vy der Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens abs_vy≤vy_threshold erfüllt,
    • als Reaktion auf die Feststellung, dass die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung erfüllt, dass die Spur eine geradlinige Bewegung ist, oder die Feststellung, dass die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden erfüllt, Aktualisieren des Spurzustands der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Gerade, Erhöhen von straightCount der Trajektorie um eins und Neustarten des Zählens der Werte y der historischen Trajektorien des Zielfahrzeugs, wobei sum_dot_num der Trajektorie des Zielfahrzeugs gleich 1 ist und sum_y seitliche Positionen y des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens sind,
    • als Reaktion auf die Feststellung, dass der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des vorherigen Rahmens eine Gerade ist, Feststellen, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Bedingung erfüllt, dass eine Spur eine Kurvenbewegung ist, wobei die Bedingung, dass die Spur eine Kurvenbewegung ist, all_mean_varianceY>all_varianceY_threshold ist, der Absolutbetrag abs_vy der Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens abs_vy>curve_vy_threshold erfüllt, all_varianceY_threshold ein Varianzschwellenwert der Spur ist, die ein Kurvenbewegungszustand ist, und curve_vy_threshold ein Quergeschwindigkeitsschwellenwert der Spur ist, die ein Kurvenbewegungszustand ist, und
    • als Reaktion auf die Feststellung, dass der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung erfüllt, dass die Spur eine Kurvenbewegung ist, Aktualisieren des Spurzustands der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Kurve und Setzen von straightCount der Trajektorie als 0, oder als Reaktion auf die Feststellung, dass die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung, dass die Spur eine Kurvenbewegung ist, nicht erfüllt, Aktualisieren des Spurzustands der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Gerade und Erhöhen von straightCount der Trajektorie um eins.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf einem Millimeterwellenradar gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung,
    • 2 ist ein schematisches Diagramm eines Koordinatensystems, das von einem Fahrzeug mit einem Millimeterwellenradar gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung gebildet wird, und
    • 3 ist ein schematisches Ablaufdiagramm des Feststellens und Aktualisierens eines Spurzustands einer Trajektorie eines Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines gegenwärtigen Rahmens gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie in 1 gezeigt, ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung ein Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf einem Millimeterwellenradar vorgesehen, das Folgendes aufweist.
  • In einem gleitenden Fenster werden historische Positionen des Zielfahrzeugs in mehreren Rahmen von Trajektoriendaten gespeichert, und eine Anzahl von Fenstern des gleitenden Fensters ist cycle_thr. Die Anzahl der Fenster cycle_thr des gleitenden Fensters kann fünf betragen.
  • Jeder Rahmen von Trajektoriendaten weist mehrere Trajektorien auf, und ein Zielfahrzeug entspricht einer Trajektorie in jedem Rahmen von Trajektoriendaten. Eine seitliche Position einer Trajektorie des Zielfahrzeugs ist die seitliche Position des Zielfahrzeugs, und eine Geschwindigkeit der Trajektorie des Zielfahrzeugs ist die Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs.
  • Eine Summe sum_y der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in den mehreren Rahmen von Trajektoriendaten wird durch Akkumulieren entsprechend den historischen Positionen berechnet (d.h. N Rahmen von Trajektoriendaten einschließlich der Trajektorie des Zielfahrzeugs werden akkumuliert, um die Summe sum_y der seitlichen Positionen y der N Trajektorien des Zielfahrzeugs in den N Rahmen von Trajektoriendaten zu berechnen, wobei N eine ganze Zahl größer als eins ist), und eine Anzahl von Akkumulationsmalen sum_dot_num der seitlichen Positionen y der Trajektorien wird berechnet. Die sum_y und die sum_dot_num werden jeweils auf 0 gesetzt, wenn sich die Trajektorie in einem Anfangszustand befindet. Die seitliche Position y der Trajektorie bezieht sich in einem in 2 gezeigten Koordinatensystem auf einen Koordinatenwert einer aktualisierten Position des Zielfahrzeugs auf der Y-Achse im gegenwärtigen Rahmen der Trajektoriendaten. In dem in 2 gezeigten Koordinatensystem bezeichnet ein quadratischer Bereich ein Fahrzeug mit einem Millimeterwellenradar. Eine Mitte einer Hinterachse des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar wird als Ursprung des Koordinatensystems genommen, eine Axialrichtung des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar wird als eine Richtung der X-Achse des Koordinatensystems genommen, und eine Querrichtung des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar wird als eine Richtung derY-Achse des Koordinatensystems genommen.
  • Bei einer Ausführungsform kann jeder Rahmen von Trajektoriendaten neben der Trajektorie des Zielfahrzeugs Trajektorien anderer Fahrzeuge enthalten. Bei der Bestimmung eines Bewegungszustands anderer Fahrzeuge kann das Verfahren zur Bestimmung des Bewegungszustands des Zielfahrzeugs auch auf die anderen Fahrzeuge angewendet werden.
  • Es wird festgestellt, ob eine Anzahl von Aufzeichnungsmalen der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs, die in dem gleitenden Fenster gespeichert sind, größer als cycle_thr ist. In einem Fall, in dem die Anzahl der Aufzeichnungsmale nicht größer als cycle_thr ist, wird festgestellt, dass ein Spurzustand einer Trajektorie des Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines gegenwärtigen Rahmens unbekannt ist.
  • In einem Fall, in dem die Anzahl der Aufzeichnungsmale größer als cycle_thr ist, wird festgestellt, ob sum_dot_num größer als cycle_thr ist. In einem Fall, in dem sum_dot_num nicht größer als cycle_thr ist, endet die Feststellung. Die Anzahl der Aufzeichnungsmale bezieht sich auf eine Anzahl von Malen für die Aufzeichnung der seitlichen Positionen y der Trajektorie im gleitenden Fenster.
  • In einem Fall, in dem sum_dot_num größer als cycle_thr ist, wird festgestellt, ob sich das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar in einer Kurve bewegt. In einem Fall, in dem sich das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar in einer Kurve bewegt, wird der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens auf unbekannt gesetzt, und eine Geradenzählvariable strightCount, sum_y und sum_dot_num der Trajektorie wird jeweils auf Null gesetzt. In einem Fall, in dem ein Feststellungsergebnis ist, dass das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar sich nicht in einer Kurve bewegt, wird eine Varianz varianceY der seitlichen Positionen y von Trajektorien im gleitenden Fenster berechnet, wird ein Mittelwert all_mean_y der historischen seitlichen Positionen y der Trajektorien entsprechend sum_y und sum_dot_num der Trajektorien berechnet und wird eine Varianz all_mean_varianceY der seitlichen Positionen y der Trajektorien im gleitenden Fenster beruhend auf dem Mittelwert all_mean_y berechnet.
  • Es kann beispielsweise festgestellt werden, ob sich das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar in einer Kurve bewegt, indem eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar und eine Gierrate yawRate des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar erfasst werden; in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar größer als ein Kurvengeschwindigkeitsschwellenwert ist und ein Absolutbetrag der Gierrate yawRate größer als ein Kurvengierratenschwellenwert ist, wird festgestellt, dass sich das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar in einer Kurve bewegt. Der Kurvengeschwindigkeitsschwellenwert kann auf 0,1 m/s und der Kurvengierratenschwellenwert auf 0,1 - 0,15 rad/s festgelegt sein.
  • Der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens wird entsprechend der varianceY und der all_mean_varianceY ermittelt und aktualisiert. Mit Bezug auf 3 weist der Spurzustand der Trajektorie drei Zustände auf, d.h. Gerade, Kurve und Unbekannt. Da die Ermittlungsgrundlage des Spurzustands der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens mit einem Spurzustand einer Trajektorie des Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines vorherigen Rahmens zusammenhängt, ist es notwendig, zunächst den Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des vorherigen Rahmens zu überprüfen, was Folgendes enthält.
  • In einem Fall, in dem der Spurzustand des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des vorherigen Rahmens unbekannt ist, wird festgestellt, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Bedingung erfüllt, dass die Trajektorie eine geradlinige Bewegung ist, die Bedingung, dass die Trajektorie die geradlinige Bewegung ist, varianceY<varianceY_threshold ist, und ein Absolutbetrag abs_vy der Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens abs_vy≤vy_threshold erfüllt. Der varianceY_threshold ist ein Varianzschwellenwert des Spurzustands, der eine Gerade ist, und vy_threshold ist ein Quergeschwindigkeitsschwellenwert des Spurzustands, der eine Gerade ist. In einem Fall, in dem die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung erfüllt, dass die Trajektorie eine geradlinige Bewegung ist, wird der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Gerade aktualisiert.
  • In einem Fall, in dem der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des vorherigen Rahmens eine Kurve ist, wird festgestellt, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden erfüllt, die Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden varianceY<varianceY_threshold ist, und der Absolutbetrag der Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen frame≤vy_threshold. Die Feststellungsbedingung ist die gleiche wie die oben beschriebene Bedingung, dass die Trajektorie eine geradlinige Bewegung ist, und in einem Fall, in dem die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden erfüllt, wird der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Gerade aktualisiert. Nachdem der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Gerade aktualisiert wird, wenn die beiden obigen Bedingungen erfüllt sind, wird der straightCount der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens um eins erhöht, und das Akkumulieren von Werten y historischer Trajektorien wird ausgehend von den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens neu gestartet, und die sum_dot_num der Trajektorie wird auf 1 gesetzt, und sum_y ist die seitliche Position y des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens.
  • In einem Fall, in dem der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des vorherigen Rahmens eine Gerade ist, wird festgestellt, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung erfüllt, dass die Trajektorie eine Kurvenbewegung ist, die Bedingung, dass die Trajektorie eine Kurvenbewegung ist, ist all_mean_varianceY>all_varianceY_threshold, sowie ein Absolutbetrag einer Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines gegenwärtigen frame>curve_vy_threshold. Der all_varianceY_threshold ist ein Varianzschwellenwert des Spurzustands, der eine Kurve ist, und der curve_vy_threshold ist ein Quergeschwindigkeitsschwellenwert des Spurzustands, der eine Kurve ist. In einem Fall, in dem die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung erfüllt, dass die Trajektorie eine Kurvenbewegung ist, wird der Spurzustand als Kurve aktualisiert, und der straightCount der Trajektorie wird auf 0 gesetzt. In einem Fall, in dem festgestellt wird, dass die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung, dass die Trajektorie eine Kurvenbewegung ist, nicht erfüllt, wird der Spurzustand als Gerade aktualisiert, und der straightCount der Trajektorie wird um eins erhöht. Ist der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Kurve, so gibt das an, dass das Zielfahrzeug die Fahrspur wechselt.
  • Der Quergeschwindigkeitsschwellenwert vy_threshold des Spurzustands, der eine Gerade ist, der Quergeschwindigkeitsschwellenwert Curve_vy_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, der Varianzschwellenwert varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Gerade ist, und der Varianzschwellenwert all_mean_varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, können in den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung jeweils auf einen Festwert festgelegt werden. Ein Längsabstand zwischen der Trajektorie des Zielfahrzeugs und dem Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar sowie die Geschwindigkeit der Trajektorie des Zielfahrzeugs können jedoch einen gewissen Einfluss auf die Erkennungsgenauigkeit haben. Um diesen Einfluss zu verringern, können die Schwellenwerte weiter dynamisch angepasst werden. Da jedoch die Feststellung, dass der Spurzustand eine Gerade ist, relativ streng ist, wird nur der Quergeschwindigkeitsschwellenwert vy_threshold des Spurzustands, der eine Gerade ist, auf einen festen Wert gesetzt, und er kann auf 0,5 m/s gesetzt werden. Ein Anfangswert des Quergeschwindigkeitsschwellenwerts Curve_vy_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, kann auf 0,5 m/s festgelegt werden, ein Anfangswert des Varianzschwellenwerts varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Gerade ist, kann auf 0,01 Quadratmeter (m2) festgelegt werden, und ein Anfangswert des Varianzschwellenwerts all_mean_varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, kann auf 0,7 m2 festgelegt werden. Der Varianzschwellenwert varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Gerade ist, und der Varianzschwellenwert all_mean_varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, werden entsprechend dem Absolutbetrag abs_x der Längsposition x des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens dynamisch angepasst. Der Quergeschwindigkeitsschwellenwert Curve_vy_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, wird entsprechend einem Absolutbetrag abs_vx der Längsgeschwindigkeit vx des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens dynamisch angepasst. Die dynamische Anpassung ist wie folgt:
    • In einem Fall, in dem abs_x>150 m ist, wird der Varianzschwellenwert varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Gerade ist, auf 0,03 m2 und der Varianzschwellenwert all_mean_varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, auf 1,8 m2 angepasst.
  • In einem Fall, in dem 150m>abs_x>90m ist, wird der Varianzschwellenwert varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Gerade ist, auf 0,02 m2 und der Varianzschwellenwert all_mean_varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, auf 1,6 m2 angepasst.
  • In einem Fall, in dem 90m>abs_x>40m ist, wird der Varianzschwellenwert all_mean_varianceY_threshold des Spurzustands, der eine Gerade ist, auf 1,2 m2 angepasst.
  • In einem Fall, in dem abs_vx>10 m/s ist, wird der Quergeschwindigkeitsschwellenwert Curve_vy_threshold des Spurzustands, der eine Kurve ist, auf 0,8 m/s angepasst. Es sei darauf hingewiesen, dass die Arten der dynamischen Anpassung nicht auf die oben beschriebenen Arten beschränkt sind und die dynamische Anpassung beispielsweise in der Art einer linearen Änderung durchgeführt werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Anmeldung ist eine elektronische Vorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen oder mehrere Prozessoren und
    • einen Speicher, der zur Speicherung eines oder mehrerer Programme eingerichtet ist.
  • Das eine oder die mehreren Programme bewirken dann, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, dass der eine oder die mehreren Prozessoren das Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf einem Millimeterwellenradar durchführen, wie zuvor beschrieben.
  • Gemäß der vorliegenden Anmeldung ist ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, und das Computerprogramm führt, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, das Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf einem Millimeterwellenradar wie oben beschrieben durch.
  • Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung können die oben unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm beschriebenen Prozesse durch eine elektronische Vorrichtung durchgeführt werden, die einen Prozessor (z.B. eine Zentraleinheit, eine Grafikverarbeitungseinheit (engl. graphics processing unit (GPU)) etc.) aufweist, und der Prozessor kann eine Reihe geeigneter Operationen und Verarbeitungsvorgänge entsprechend den im Speicher gespeicherten Programmen durchführen.
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung können die oben unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm beschriebenen Prozesse als Computersoftwareprogramm implementiert sein. Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung weisen beispielsweise ein Computerprogrammprodukt auf, das ein Computerprogramm aufweist, das auf einem nicht transitorischen, computerlesbaren Medium enthalten ist, wobei das Computerprogramm Programmcodes aufweist, die zur Ausführung des im Ablaufdiagramm gezeigten Verfahrens eingerichtet sind.
  • Das oben beschriebene computerlesbare Speichermedium kann in einer elektronischen Vorrichtung enthalten sein; es kann auch allein vorliegen und nicht in der elektronischen Vorrichtung aufgenommen sein. Das computerlesbare Speichermedium kann ein nicht transitorisches, computerlesbares Speichermedium sein.
  • In der vorliegenden Anmeldung wird eine Zielfahrzeugtrajektorie anhand von Varianzmaßzahlen in Echtzeit erkannt. Wenn die Quergeschwindigkeit des Zielfahrzeugs relativ gering ist und die Varianz der seitlichen Positionen des Zielfahrzeugs (die Trajektorie des Zielfahrzeugs) in einem gleitenden Fenster relativ gering ist, gibt dies an, dass sich das Zielfahrzeug in einer geradlinigen Bewegung befindet. Nachdem erkannt wird, dass das Zielfahrzeug eine geradlinige Bewegung ausführt, wird die Akkumulation der Anzahl der historischen Filterzeiten anhand der Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens neu gestartet, und die Berechnung der Summe der seitlichen Positionen der Trajektorie der Zielfahrzeuge wird anhand der Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens neu gestartet. Die Varianz der seitlichen Positionen der Trajektorie der Zielfahrzeuge im gleitenden Fenster wird auf der Grundlage eines historischen, transversal gefilterten Mittelwerts berechnet, und wenn die Varianz größer als ein Schwellenwert ist und die gefilterte Geschwindigkeit der Trajektorie des Zielfahrzeugs größer als ein Geschwindigkeitsschwellenwert ist, wird erkannt, dass das Zielfahrzeug eine gebogene Bewegung ausführt, das Zielfahrzeug also ein Fahrspurwechselverhalten erfährt. Durch eine Echtzeiterfassung der Radardaten und des Straßenzustandsvideos und eine Analyse der Daten wird der Spurzustand des Zielfahrzeugs als geradlinig oder fahrspurwechselnd genau erkannt, was eine Grundlage für eine anschließende reibungslose Verarbeitung der Trajektorie des Zielfahrzeugs schafft.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 202210003432 [0001]

Claims (7)

  1. Verfahren zur Bestimmung eines Bewegungszustands eines Zielfahrzeugs mit Varianzmaßzahlen beruhend auf Millimeterwellenradar, das Folgendes umfasst: Speichern historischer Positionen des Zielfahrzeugs in mehreren Rahmen von Trajektoriendaten in einem gleitenden Fenster, wobei eine Anzahl von Fenstern des gleitenden Fensters cycle_thr ist und jeder Rahmen der Trajektoriendaten eine Trajektorie des Zielfahrzeugs umfasst, Berechnen einer Summe sum_y von seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in den mehreren Rahmen von Trajektoriendaten durch Akkumulieren der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs entsprechend den historischen Positionen, und Berechnen einer Anzahl von Akkumulationsmalen sum_dot_num der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs, wobei sum_y und sum_dot_num jeweils auf 0 gesetzt werden, wenn sich das Zielfahrzeug in einem Anfangszustand befindet, Feststellen, ob eine Anzahl von Aufzeichnungsmalen der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs, die in dem gleitenden Fenster gespeichert sind, größer als cycle_thr ist, und als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem die Anzahl der Aufzeichnungsmale kleiner oder gleich cycle_thr ist, Feststellen eines Spurzustands einer Trajektorie des Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines gegenwärtigen Rahmens als unbekannt, und Beenden des Feststellungsprozesses, oder, als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem die Anzahl der Aufzeichnungsmale größer als cycle_thr ist, Feststellen, ob sum_dot_num größer als cycle_thr ist, und als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem die sum_dot_num kleiner oder gleich cycle_thr ist, Beenden des Feststellungsprozesses, als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem sum_dot_num größer als cycle_thr ist, Feststellen, ob ein Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar eine Kurvenbewegung ausführt, und als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar eine Kurvenbewegung ausführt, Feststellen eines Spurzustands des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als unbekannt, und Setzen jeder aus einer Geradenzählvariablen strightCount, sum_y und sum_dot_num einer Trajektorie des Zielfahrzeugs auf Null; als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar keine Kurvenbewegung ausführt, Berechnen einer Varianz varianceY der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in dem gleitenden Fenster, Berechnen eines Mittelwerts all_mean_y historischer seitlicher Positionen y des Zielfahrzeugs gemäß sum_y und sum_dot_num, und Berechnen einer Varianz all_mean_varianceY der seitlichen Positionen y des Zielfahrzeugs in dem gleitenden Fenster auf der Grundlage des Mittelwerts all_mean_y, und Feststellen und Aktualisieren des Spurzustands des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens gemäß varianceY und all_mean_varianceY, und Beenden des Feststellungsprozesses, wobei das Feststellen und Aktualisieren des Spurzustands des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens gemäß varianceY und all_mean_varianceY Folgendes umfasst: als Reaktion auf die Feststellung, dass ein Spurzustand einer Trajektorie des Zielfahrzeugs in Trajektoriendaten eines vorherigen Rahmens unbekannt ist, Feststellen, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Bedingung erfüllt, dass eine Spur eine Gerade ist, wobei die Bedingung, dass die Spur eine Gerade ist, varianceY<varianceY_threshold ist, ein Absolutbetrag abs_vy einer Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens abs_vy≤vy_threshold erfüllt, varianceY_threshold ein Varianzschwellenwert einer Spur ist, die ein Geradenbewegungszustand ist, und vy_threshold ein Quergeschwindigkeitsschwellenwert der Spur ist, die der Geradenbewegungszustand ist, als Reaktion auf die Feststellung, dass der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des vorherigen Rahmens eine Kurve ist, Feststellen, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden erfüllt, wobei die Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden varianceY<varianceY_threshold ist und der Absolutbetrag abs_vy der Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens abs_vy≤vy_threshold erfüllt, als Reaktion auf die Feststellung, dass die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung erfüllt, dass die Spur eine geradlinige Bewegung ist, oder die Feststellung, dass die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung des Übergangs des Spurzustands von einer Kurve zu einer Geraden erfüllt, Aktualisieren des Spurzustands der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Gerade, Erhöhen von straightCount der Trajektorie um eins und Neustarten des Zählens der Werte y der historischen Trajektorien des Zielfahrzeugs, wobei sum_dot_num der Trajektorie des Zielfahrzeugs gleich 1 ist und sum_y seitliche Positionen y des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens sind, als Reaktion auf die Feststellung, dass der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des vorherigen Rahmens eine Gerade ist, Feststellen, ob die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens eine Bedingung erfüllt, dass eine Spur eine Kurvenbewegung ist, wobei die Bedingung, dass die Spur eine Kurvenbewegung ist, all_mean_varianceY>all_varianceY_threshold ist, der Absolutbetrag abs_vy der Quergeschwindigkeit vy des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens abs_vy>curve_vy_threshold erfüllt, all_varianceY_threshold ein Varianzschwellenwert der Spur ist, die ein Kurvenbewegungszustand ist, und curve_vy_threshold ein Quergeschwindigkeitsschwellenwert der Spur ist, die ein Kurvenbewegungszustand ist, und als Reaktion auf die Feststellung, dass der Spurzustand der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung erfüllt, dass die Spur eine Kurvenbewegung ist, Aktualisieren des Spurzustands der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Kurve und Setzen von straightCount der Trajektorie als 0, oder als Reaktion auf die Feststellung, dass die Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens die Bedingung, dass die Spur eine Kurvenbewegung ist, nicht erfüllt, Aktualisieren des Spurzustands der Trajektorie des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens als Gerade und Erhöhen von straightCount der Trajektorie um eins.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Quergeschwindigkeitsschwellenwert vy_threshold der Spur, die ein Geradenbewegungszustand ist, als 0,5 m/s gesetzt wird, ein Anfangswert des Quergeschwindigkeitsschwellenwertes Curve_vy_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, als 0.5 m/s gesetzt wird, ein Anfangswert des Varianzschwellenwertes varianceY_threshold der Spur, die ein Geradenbewegungszustand ist, als 0,01 Quadratmeter gesetzt wird und ein Anfangswert des Varianzschwellenwertes all_mean_varianceY_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, als 0,7 Quadratmeter gesetzt wird; und das Verfahren ferner Folgendes umfasst: dynamisches Anpassen des Varianzschwellenwertes varianceY_threshold der Spur, die ein Geradenbewegungszustand ist, und des Varianzschwellenwertes all_mean_varianceY_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, entsprechend einem Absolutbetrag abs_x einer Längsposition x des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens, und dynamisches Anpassen des Quergeschwindigkeitsschwellenwertes Curve_vy_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, entsprechend einem Absolutbetrag abs_vx einer Längsgeschwindigkeit vx des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das dynamische Anpassen des Varianzschwellenwertes varianceY_threshold der Spur, die ein Geradenbewegungszustand ist, und des Varianzschwellenwertes all_mean_varianceY_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, entsprechend einem Absolutbetrag abs_x einer Längsposition x des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens Folgendes umfasst: als Reaktion auf die Feststellung von abs_x>150 m, Anpassen des Varianzschwellenwertes varianceY_threshold der Spur, die ein Geradenbewegungszustand ist, auf 0,03 Quadratmeter, und Anpassen des Varianzschwellenwertes all_mean_varianceY_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, auf 1,8 Quadratmeter, als Reaktion auf die Feststellung von 150 m>abs_x>90 m, Anpassen des Varianzschwellenwertes varianceY_threshold der Spur, die ein Geradenbewegungszustand ist, auf 0,02 Quadratmeter, und Anpassen des Varianzschwellenwertes all_mean_varianceY_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, auf 1,6 Quadratmeter, als Reaktion auf die Feststellung von 90 m>abs_x>40 m, Anpassen des Varianzschwellenwertes all_mean_varianceY_threshold der Spur, die ein Geradenbewegungszustand ist, auf 1,2 Quadratmeter, und das dynamische Anpassen des Quergeschwindigkeitsschwellenwertes Curve_vy_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, entsprechend einem Absolutbetrag abs_vx einer Längsgeschwindigkeit vx des Zielfahrzeugs in den Trajektoriendaten des gegenwärtigen Rahmens Folgendes umfasst: als Reaktion auf die Feststellung von abs_vx>10 m/s, Anpassen des Quergeschwindigkeitsschwellenwertes Curve_vy_threshold der Spur, die ein Kurvenbewegungszustand ist, auf 0,8 m/s.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Reaktion auf ein Feststellungsergebnis, bei dem sum_dot_num größer als cycle_thr ist, die Feststellung, ob ein Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar eine Kurvenbewegung ausführt, Folgendes umfasst: Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar und einer Gierrate yawRate des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar als Reaktion auf die Feststellung, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar größer als ein Kurvengeschwindigkeitsschwellenwert ist, und die Feststellung, dass ein Absolutbetrag der Gierrate yawRate des Fahrzeugs mit dem Millimeterwellenradar größer als ein Kurvengierratenschwellenwert ist, wobei festgestellt wird, dass das Fahrzeug mit dem Millimeterwellenradar eine Kurvenbewegung ausführt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Kurvengeschwindigkeitsschwellenwert 0,1 m/s beträgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Kurvengierratenschwellenwert im Bereich von 0,1 rad/s bis 0,15 rad/s liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl der Fenster cycle_thr des gleitenden Fensters fünf beträgt.
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