1.一种前车切入或紧急换道识别预警装置的预警方法,其特征在于,包括以下步骤;
S1、车速传感器(1)采集本车速度V0;
S2、激光雷达(2)采集切入车辆的速度V1、横向速度Vy、纵向速度Vx,加速度acc,切入车辆与本车距离D01,切入车辆与本车相位角θ01;切入车辆前方车辆的速度V2,切入车辆同车道前方车辆与本车距离D02,切入车辆同车道前方车辆与本车相位角θ02;本车前方车辆的速度V3,本车前方车辆与本车距离D03;
S3、视觉摄像头(3)采集切入车辆的参数及其对应的车道信息;
当本车左侧有车辆进行切入动作时,视觉摄像头(3)采集切入车辆的右前轮触地点位置;当本车右侧有车辆进行切入动作时,视觉摄像头(3)采集切入车辆的左前轮触地点位置;
S4、数字图像处理器(4)对步骤S3采集的切入车辆的参数及其对应的车道信息进行处理,得到切入车辆前轮触地点坐标位置P、拟合车道线f(t)以及切入车辆的形状;
S5、数据处理器(5)根据车辆前轮触地点坐标位置P、拟合车道线f(t)以及切入车辆的形状,得到触地点坐标位置P到拟合车道线f(t)的最短距离为T和切入车辆的长度L1;
S6、数据处理器(5)根据步骤S1和步骤S2采集参数,并结合步骤S5的最短距离为T和切入车辆的长度L1,得到切入车辆跨道时间TTLC、切入车辆分别与本车、切入车辆与其同车道前方车辆以及切入车辆与本车前方车辆的相对速度参数和相对距离参数;
所述相对速度参数和相对距离参数分别为本车与切入车辆的相对速度△V01、切入车辆前方车辆与切入车辆的相对速度△V21、本车前方车辆与切入车辆的相对速度△V31、切入车辆尾部与本车头部的距离L01、切入车辆头部与切入车辆前方车辆尾部的距离L12、切入车辆头部与本车前方车辆尾部的距离L13;
确定跨道时间TTLC的方法如下;
TTLC=T/Vy
确定本车与切入车辆的相对速度△V01的方法如下;
△V01=V0‑V1
确定切入车辆前方车辆与切入车辆的相对速度△V21的方法如下;
△V21=V2‑V1
确定本车前方车辆与切入车辆的相对速度△V31的方法如下;
△V31=V3‑V1
确定切入车辆尾部与本车头部的距离L01的方法如下;
L01=D01×cosθ01
确定切入车辆头部与切入车辆前方车辆尾部的距离L12的方法如下;
L12=D02×cosθ02‑L1‑L01
确定切入车辆头部与车前方车辆尾部的距离L13的方法如下;
L13=D03‑L1‑L01
S7、数据处理器(5)将跨道时间TTLC、相对速度△V01、相对速度△V21、相对速度△V31、距离L01、距离L12、距离L13、并结合切入车辆加速度acc和纵向速度Vx输入至训练好的神经网络前车切入意图判别模型,神经网络前车切入意图判别模型确定切入车辆的换道意图后,数据处理器(5)输出预警信号。
2.根据权利要求1所述前车切入或紧急换道识别预警装置的预警方法,其特征在于,步骤S4中,得到拟合车道线f(t)的具体方法如下;
首先,将切入车辆的参数及其对应的车道信息通过逆透视变换转化为鸟瞰模型,然后对鸟瞰模型进行二值化处理,再通过最小二乘法基于B样条曲线得到拟合车道线f(t),再通过霍夫变换画出切入车辆前轮触地点位置,得到切入车辆前轮触地点坐标位置P,以及切入车辆形状;
其中A,D是车道曲线的起点和终点,B、C控制样条的形状,设待拟合点为fi(t),其对应的d(Qj,Qj‑1)为欧氏距离。
3.根据权利要求2所述前车切入或紧急换道识别预警装置的预警方法,其特征在于,步骤S5中所述最短距离为T的确定方法如下;
其中,y0为切入车辆前轮触地点坐标位置P在图像坐标系中的纵坐标,x0切入车辆前轮触地点坐标位置P在图像坐标系中的横坐标,f′(x0)为拟合的车道曲线在图像坐标系中x0处的斜率。
4.根据权利要求1所述前车切入或紧急换道识别预警装置的预警方法,其特征在于,所述神经网络前车切入意图判别模型为三层结构,其输入成神经元个数为10个,隐藏层神经元个数为21个,输出层为1个神经元,其输出为1或0;1表示确认切入意图,0表示无切入意图。
5.一种执行权利要求1‑4任一项所述预警方法的前车切入或紧急换道识别预警装置,其特征在于,包括车速传感器(1)、激光雷达(2)、视觉摄像头(3)、数字图像处理器(4)和数据处理器(5);
车速传感器(1),用于采集本车的行驶速度;
激光雷达(2),用于采集切入车辆、本车、本车前方车辆和切入车辆前方车辆的运动参数以及相互之间的距离参数;
视觉摄像头(3),用于采集车道信息和切入车辆的图像信息;
数字图像处理器(4),用于对接收的车道信息和切入车辆的图像信息进行处理,输出切入车辆的尺寸信息以及切入车辆与车道线的位置信息;
数据处理器(5),用于接收激光雷达和数字图像处理器的信息,并通过神经网络前车切入意图判别模型确定切入车辆的切入意图。
6.根据权利要求5所述前车切入或紧急换道识别预警装置,其特征在于,所述车速传感器(1)安装于车辆前轮上,车速传感器(1)的输出端连接至车载CAN总线,激光雷达(2)安装于车辆的前方,视觉摄像头(3)安装于车辆的前挡风玻璃的上方,视觉摄像头(3)与数字图像处理器(4)连接,激光雷达(2)和数字图像处理器(4)的输出端与数据处理器(5)的输入端连接,数据处理器(5)的另一输入端与车载CAN总线连接。
7.根据权利要求5所述前车切入或紧急换道识别预警装置,其特征在于,还包括与数据处理器(5)连接的预警指示器(6)。