一种前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于汽车主动安全技术领域，特别涉及一种前方目标车辆进入弯道和 进行换道的辨别装置。
【背景技术】
[0002] 车辆主动安全系统能够大大降低驾驶员的劳动强度，并提高车辆行驶的安全性。 雷达传感器（毫米波雷达）在车辆主动安全领域内被大量采用，通过分析车辆间的相对运 动状态，可以对车辆运行安全性进行判断，当存在事故风险时可以对驾驶员进行报警。
[0003] 通常而言，雷达所输出的数据是两车间的相对距离、相对角度和相对速度。在正常 情况下，对上述3个参数进行分析判断即可准确了解前方其他车辆的运动状态。
[0004] 从雷达返回的数据而言，前方车辆的运动状态存在两类相似的情况：第一种为前 方车辆发生车道变换（简称换道），第二种情况为前方车辆由直道进入弯道而自车还处于 直道的情况。从雷达数据而言，这两种情况下雷达的数据特性较为相似，都是前方车辆相对 于自车发生一定的横向运动。从目前主动安全系统的工作算法而言，暂时还没有考虑这两 种情况，这也造成了一定的安全隐患，例如自适应巡航控制系统在遇到这种情况时系统可 能会发生跟车错误。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的在于提出一种前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置。
[0006] 为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。
[0007] 一种前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置包括：设置在本车前端中央的 毫米波雷达、用于采集本车车速的车速传感器，所述毫米波雷达用于采集前方目标车辆与 本车的相位角、以及前方目标车辆与本车的相对距离，所述前方目标车辆与本车的相位角 指：两车连线方向与本车前进方向的夹角，所述两车连线方向指前方车里后端中央与本车 前端中央连线的方向；
[0008] 所述前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置还包括：用于根据本车车速、 前方目标车辆与本车的相位角、以及前方目标车辆与本车的相对距离判断前方车辆是进入 弯道还是进行换道的数据处理单元。
[0009] 本技术方案的特点和进一步改进在于：
[0010] 所述前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置还包括设置在本车内的CAN 总线，所述数据处理单元通过CAN总线分别电连接毫米波雷达和车速传感器。
[0011] 所述毫米波雷达为ESR毫米波雷达，所述车速传感器为OEM车速传感器。
[0012] 所述毫米波雷达的采样频率为10Hz，所述车速传感器的采样频率为10Hz。
[0013] 所述数据处理单元为单片机或ARM处理器。
[0014] 本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种前方车辆进入弯道和进行换道的 辨别装置，可以用于辨识出前方车辆到底是发生了哪种行为，从而为车辆主动安全系统提 供支持。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型的一种前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置的结构 示意图；
[0016] 图2为本实用新型的工作流程示意图；
[0017] 图3为本实用新型中前方目标车辆进入弯道时的坐标示意图；
[0018] 图4为本实用新型中前方目标车辆进行换道时的坐标示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0020] 参照图1，为本实用新型的一种前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置的 结构示意图。该前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置包括毫米波雷达，该毫米波 雷达设置在本车前端中央（前保险杠正中央），用于采集前方目标车辆与本车的相位角、以 及前方目标车辆与本车的相对距离，所述前方目标车辆与本车的相位角指：两车连线方向 与本车前进方向的夹角，所述两车连线方向指前方车里后端中央与本车前端中央连线的方 向。本实用新型实施例中，毫米波雷达为ESR毫米波雷达为ESR毫米波雷达，其距离测量精 度为0.5m，角度精度为0.5°，采样频率为IOHz。
[0021] 上述前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置还包括车速传感器，该车速传 感器安装在车轮轴上，用于采集本车车速。本实用新型实施例中，车速传感器为OEM车速传 感器，其采样精度为〇. 〇lkm/h，采样频率为10Hz。
[0022] 本实用新型实施例中，还设置有数据处理单元，用于根据本车车速、前方目标车辆 与本车的相位角、以及前方目标车辆与本车的相对距离判断前方车辆是进入弯道还是进行 换道。数据处理单元的输入端分别电连接毫米波雷达的输出端以及车速传感器的输出端， 数据处理单元可以采用多种硬件平台实现，例如数据处理单元为单片机或ARM处理器。
[0023] 在数据处理单元中，判断前方车辆是进入弯道还是进行换道可以采用多种实现方 式，下面举例说明其中的一种实现方式。数据处理单元用于获取N个连续的采样时刻的车 辆运行数据，N为大于1的自然数，所述车辆运行数据包括本车车速、前方目标车辆与本车 的相位角、以及前方目标车辆与本车的相对距离；所述数据处理单元用于根据N个连续的 采样时刻的车辆运行数据，得出N个连续采样时刻前方目标车辆在二维直角坐标系的坐 标；所述数据处理单元用于针对N个连续采样时刻前方目标车辆在二维直角坐标系的坐 标，进行圆弧曲线拟合、缓和曲线拟合和多项式曲线拟合；所述数据处理单元用于得出三种 曲线拟合的确定系数，用于在多项式曲线拟合的确定系数大于圆弧曲线拟合的确定系数且 大于缓和曲线拟合的确定系数时，判断前方目标车辆正在进行换道；所述数据处理单元用 于在圆弧曲线拟合的确定系数大于等于多项式曲线拟合的确定系数或缓和曲线拟合的确 定系数大于等于多项式曲线拟合的确定系数时，判断前方车辆正在进入弯道。
[0024] 为了使数据处理单元能够顺利接收到毫米波雷达和车速传感器的输出信号，在本 实用新型中还设置有CAN总线1，该CAN总线为车载CAN总线，数据处理单元通过CAN总线 分别电连接毫米波雷达和车速传感器。如果毫米波雷达的输出信号为RS485信号，则需要 在毫米波雷达和CAN总线1之间设置485转CAN转换器，实现两种不同的总线数据之间的 格式转换。本实用新型实施例中，485转CAN转换器的转换频率为10赫兹。
[0025] 参照图2,为本实用新型的工作流程示意图；为了对本实用新型的一种前方目标 车辆进入弯道和进行换道的辨别装置作出更清楚的说明，下面简要说明本实用新型的一种 前方目标车辆进入弯道和进行换道的辨别装置的工作流程。
[0026] 当本车沿所在车道直行时，车速传感器实时采集本车车速，同时毫米波雷达实时 采集前方目标车辆与本车的相位角、以及前方目标车辆与本车的相对距离；车速传感器实 时将采集的本车车速发送至数据处理单元，毫米波雷达将采集的前方目标车辆与本车的相 位角、以及前方目标车辆与本车的相对距离发送至数据处理单元。本实用新型实施例中，当 前方目标车辆位于本车右前方时，前方目标车辆与本车的相位角为正值，当前方目标车辆 位于本车左前方时，前方目标车辆与本车的相位角为负值。
[0027] 数据处理单元根据从设定时刻开始获取N个连续的采样时刻的车辆运行数据，得 出所述从设定时刻开始N个连续的采样时刻前方目标车辆在预设二维直角坐标系的位置 坐标，N为大于1的自然数。车辆运行数据包括本车车速、前方目标车辆与本车的相位角、 以及前方目标车辆与本车的相对距离，预设二维直角坐标系的原点为设定时刻本车毫米波 雷达所在位置，预设二维直角坐标系的y轴正向为本车前进方向。
[0028] 具体地说，毫米波雷达和车速传感器的采样频率一致，上述说明中采样时刻指的 是毫米波雷达和车速传感器采样时刻。而设定时刻根据以下过程进行确定：数据处理单 元判断本车运行起始时刻前方目标车辆与本车的相位角是否超过设定角度阈值（例如15 度），如果是，则说明前方目标车辆在本车运行起始时刻正在进行换道或者正在进入弯道， 此时将本车运行起始时刻为设定时刻；如果否，则说明前方目标车辆在本车运行起始时刻 正在沿本车所在车道直行，此时数据处理单元在每个采样时刻判断前方目标车辆与本车的 相位角是否超过设定角度阈值，将前方目标车辆与本车的相位角超过设定角度阈值的任一 采样时刻作为设定时刻，例如，将前方目标车辆与本车的相位角超过设定角度阈值的第一 采样时刻作为设定时刻。
[0029] 本实用新型实施例中，预