[发明专利]一种基于多传感器融合的车辆自动跟随系统及其方法

说明书

本发明提供一种基于多传感器融合的车辆自动跟随系统及其方法，自车通过安装的毫米波雷达和超声波雷达、摄像头以及车车通讯系统分别获得自车和前车状态信息，然后根据不同的天气状态以及网络状态进行不同的权重分配，得到最终两车的相对速度与相对距离，然后计算加权碰撞时间，最后根据不同的进行车距跟随保持，直到自车到达目的地。本发明通过多个传感器进行融合，并通过对网络条件以及传感器工作条件进行划分，对不同条件下获得的数据进行权重分配，使得获取数据更加准确实时。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于多传感器融合的车辆自动跟随系统及其方法。

背景技术

目前存在的大多数ACC跟车系统都是单纯依靠毫米波雷达来获取自车至前车的相对距离以及相对速度，毫米波雷达检测性能会受到天气原因影响造成检测距离不准确，而且会出现短距检测盲区，在跟车较近时很容易发生交通事故。并且随着5G技术的发展，V2V(车车通讯系统)也开始应用到车辆ACC系统中来，但是由于技术不成熟，不同区域网络信号强度不同，也会造成车车之间的通讯时滞，造成获取距离与实际距离偏差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多传感器融合的车辆自动跟随系统及其方法，自车通过安装的毫米波雷达和超声波雷达、摄像头以及车车通讯系统分别获得自车和前车状态信息，然后根据不同的天气状态以及网络状态进行不同的权重分配，得到最终两车的相对速度与相对距离，然后计算加权碰撞时间，最后根据不同的进行车距跟随保持，直到自车到达目的地。

本发明采用如下技术方案：

一种基于多传感器融合的车辆自动跟随系统，包括：

环境信息感知单元，包括多个传感器，用于获取自车至前车的相对距离和相对速度，以及获取影响多个传感器数据的外部环境因素；

决策控制单元，用于接收多个传感器的数据，根据外部环境因素对得到的相对距离和相对速度进行加权平均，计算碰撞时间，并判断所述碰撞时间是否超过预设的预警时间阈值；

其中，若碰撞时间超过阈值，则控制自车加速；若碰撞时间未超过阈值，则控制自车制动减速。

优选的，所述环境信息感知单元包括：

雷达检测模块，用于通过雷达波获取自车至前车的相对距离和相对速度；

摄像头模块，用于通过视频采集获取自车至前车的相对距离和相对速度；

V2V通讯系统模块，自车和前车进行实时通讯，前车实时将位置信息和速度信息传给自车，自车根据得到的信息，通过计算得出自车至前车的相对距离和相对速度；

天气检测判断模块，用于对影响雷达检测模块、摄像头模块数据的雨、雾天气情况进行评判；

网络判断模块，用于对自车和前车实时通讯的网络传输质量进行评判。

优选的，所述雷达检测模块包括毫米波雷达与超声波雷达，所述毫米波雷达安装在车辆前保险杠的中间位置，用于检测自车前方距离3～150米的区域；所述超声波雷达对称安装在前保险杠的两侧，检测自车前方距离20～400厘米的区域；雷达检测模块通过毫米波雷达与超声波雷达相互补偿获取自车至前车的相对距离和相对速度。

优选的，所述决策控制单元包括：

中央ECU控制器，用于接收各模块的相对距离信息和相对速度信息；根据天气检测判断模块评判的雨、雾天气的好坏来确定雷达和摄像头所得数据所占的比例，根据网络判断模块评判的网络传输质量的好坏来确定V2V通讯系统模块得到数据所占的比例，对得到的相对距离和相对速度进行加权平均，计算碰撞时间；判断碰撞时间是否大于阈值，若是则判断为无碰撞危险，将信号给到油门执行机构；若否则判断为有一定的碰撞危险，将信号给到制动执行机构；