一种前车开门场景的碰撞预警方法及系统与流程

1.本发明属于汽车智能驾驶辅助技术领域，更具体涉及一种前车开门场景的碰撞预警方法及系统。


背景技术：

2.随着汽车产品的批量生产，汽车已经普及到每个家庭，汽车的保有量越来越大。在开车过程中，经常遇到前车停车开门，自车在相邻车道经过的时候发生碰撞事故。事故导致财产的损失、道路交通拥堵，甚至导致人车碰撞威胁生命。
3.我国专利cn202010761769.0公开了一种基于单发单收雷达的车辆开门预警方法，该发明包括：通过在车辆上安装单发单收毫米波雷达，建立车辆开门预警坐标系，当检测到车门内解锁信号后获取雷达数据，判断有运动物体接近时，维持车门锁闭状态，获取目标物体在水平方向与本车的相对运动速度、在所述单次测试起点的方位角，从而判断所述目标物体是否满足预设预警条件，是则发出碰撞警报。此发明是用于对停止车辆的开门碰撞报警，不能对后方来车进行报警提醒；此发明不能检测车门的实际开度，仅根据车门的开闭状态进行预警判断，当驾驶员仅解锁车门不展开的情况下也会存在报警提醒，从场景下实际是不存在碰撞危险，报警影响驾驶员的体验。
4.因此，需要一种装置在行车过程中对开门碰撞情况进行报警，提醒本车驾驶员及时采取措施规避碰撞风险。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供了一种前车开门场景的碰撞预警方法及系统，基于毫米波雷达和智能摄像头同时检测相邻道路的车辆，同时检测旁边车辆的开门过程运动状态，当本车与前车开门存在碰撞风险时，通过仪表发出报警，驾驶员收到报警信号后，采取措施规避碰撞风险。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种前车开门场景的碰撞预警方法，包括以下步骤，s1、识别相邻车道的目标车辆，并对相邻车道的目标车辆进行跟踪；s2、判断相邻车道的目标车辆的车门是否打开，若车门打开，则执行下一步骤；s3、获取相邻车道的目标车辆的车门打开速度；s4、获取本车的运动轨迹，并判断该运动轨迹是否与相邻车道的目标车辆的车门有重叠，若有重叠，则执行下一步骤；s5、获取本车与相邻车道的目标车辆的车门之间的距离，并计算碰撞时间；s6、根据所述碰撞时间，提示本车采取规避动作。
7.作为优化，步骤s1中对相邻车道的目标车辆的识别，包括以下步骤，s101、获取目标车辆的车型，并根据车型获取目标车辆的开门半径和车身宽度；s102、获取目标车辆的车速；
s103、获取目标车辆与本车的相对位置；s103、若目标车辆与本车的横向距离满足如下公式或目标车辆的车速为零，则识别该目标车辆为相邻车道的目标车辆；所述公式如下，dy≤w1/2 w2/2 r1式中，dy为目标车辆与本车的横向距离，w1为本车宽度，w2为目标车辆的车身宽度，r1为目标车辆的开门半径。
8.作为优化，所述目标车辆的车型、车速及与本车的相对位置通过本车的车载智能摄像头和毫米波雷达获取。
9.作为优化，步骤s2中，所述智能摄像头通过图像识别判断相邻车道的目标车辆的车门是否打开。
10.作为优化，步骤s3中，所述毫米波雷达通过点云跟踪车门的运动状态，获取相邻车道的目标车辆的车门打开速度。
11.作为优化，步骤s4中，所述智能摄像头通过本车车速、转向角度和本车运动学模型获取本车的运动轨迹，并判断该运动轨迹是否与相邻车道的目标车辆的车门有重叠。
12.作为优化，步骤s5中，通过所述毫米波雷达获取本车与相邻车道的目标车辆的车门之间的纵向距离。
13.作为优化，步骤s6中，提示本车采取规避动作，包括，s601、若碰撞时间小于第一预设时间，则向本车驾驶员发送碰撞报警提示；s602、若碰撞时间小于第二预设时间，则向本车制动系统发送制动信号，使制动系统对本车进行制动；其中，所述第二预设时间小于第一预设时间；s603、若碰撞时间大于第三预设时间，则解除报警；其中，所述第三预设时间大于第一预设时间。
14.作为优化，所述制动系统对本车进行点刹制动。
15.基于上述方法，本发明还提供了一种前车开门场景的碰撞预警系统，以实现上述方法，包括，毫米波雷达，用于采集目标车辆的车速、与本车的相对位置、车门开启后车门与本车的距离、对车门开启时的点云跟踪获取车门的打开速度，并发送采集的数据；智能摄像头，与毫米波雷达通信，用于接收毫米波雷达采集的数据，还用于采集和识别目标车辆的车型、车门是否打开，并通过毫米波雷达采集的数据及智能摄像头采集的数据计算本车的运动轨迹，判断该运动轨迹与车门是否有重叠，计算碰撞时间，且根据该碰撞时间，发送预警信号、制动信号或解除报警信号，提示本车采取规避动作；仪表系统，用于接收所述预警信号和解除报警信号，并向本车驾驶员发送碰撞报警提示和解除报警；制动系统，用于接收所述制动信号，并对本车进行点刹制动。
16.与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明的硬件系统包括毫米波雷达、智能摄像头、仪表系统和制动系统四个单元。各单元之间通过can网络传递信号。智能摄像头和毫米波雷达检测相邻车道的车辆，识别跟踪车辆的开门过程状态。当相邻车道车辆开门的轨迹和本车的行驶轨迹存在碰撞风险时，智能摄像头发出报警信号，仪表系统接收到报警信号后发出声音和图片弹窗报警，若驾驶
员没有采取相应措施，碰撞风险继续升级，则摄像头发出点刹车信号，制动系统收到信号后采取点刹车动作，整车产生的制动效果进一步提醒驾驶员。本发明通过对相邻车道车辆的开门状态进行检测，当前车处于开门状态且与本车存在碰撞危险时，发出报警，提醒驾驶员注意碰撞危险，能够有效的减少碰撞事故。
附图说明
17.图1为本发明的工作流程图。
具体实施方式
18.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
19.实施例：参见图1，一种前车开门场景的碰撞预警方法，包括以下步骤，s1、识别相邻车道的目标车辆，并对相邻车道的目标车辆进行跟踪。
20.对相邻车道的目标车辆的识别，包括以下步骤，s101、获取目标车辆的车型，并根据车型获取目标车辆的开门半径和车身宽度。
21.s102、获取目标车辆的车速。
22.s103、获取目标车辆与本车的相对位置；所述目标车辆的车型、车速及与本车的相对位置通过本车的车载智能摄像头和毫米波雷达获取。
23.s103、若目标车辆与本车的横向距离满足如下公式或目标车辆的车速为零，则识别该目标车辆为相邻车道的目标车辆；所述公式如下，dy≤w1/2 w2/2 r1式中，dy为目标车辆与本车的横向距离，w1为本车宽度，w2为目标车辆的车身宽度，r1为目标车辆的开门半径。
24.s2、智能摄像头通过图像识别判断相邻车道的目标车辆的车门是否打开，若车门打开，则执行下一步骤；s3、毫米波雷达通过点云跟踪车门的运动状态获取相邻车道的目标车辆的车门打开速度；s4、智能摄像头通过本车车速、转向角度和本车运动学模型获取本车的运动轨迹，并判断该运动轨迹是否与相邻车道的目标车辆的车门有重叠，若有重叠，则执行下一步骤；s5、通过所述毫米波雷达获取本车与相邻车道的目标车辆的车门之间的纵向距离，并计算碰撞时间；s6、根据所述碰撞时间，提示本车采取规避动作。包括，s601、若碰撞时间小于第一预设时间，则向本车驾驶员发送碰撞报警提示；s602、若碰撞时间小于第二预设时间，则向本车制动系统发送制动信号，使制动系统对本车进行点刹制动；其中，所述第二预设时间小于第一预设时间；s603、若碰撞时间大于第三预设时间，则解除报警；其中，所述第三预设时间大于第一预设时间。
25.基于上述方法，本发明还提供了一种前车开门场景的碰撞预警系统，以实现上述
方法，包括，毫米波雷达，用于采集目标车辆的车速、与本车的相对位置、车门开启后车门与本车的距离、对车门开启时的点云跟踪获取车门的打开速度，并发送采集的数据；智能摄像头，与毫米波雷达通信，用于接收毫米波雷达采集的数据，还用于采集和识别目标车辆的车型、车门是否打开，并通过毫米波雷达采集的数据及智能摄像头采集的数据计算本车的运动轨迹，判断该运动轨迹与车门是否有重叠，计算碰撞时间，且根据该碰撞时间，发送预警信号、制动信号或解除报警信号，提示本车采取规避动作；仪表系统，用于接收所述预警信号和解除报警信号，并向本车驾驶员发送碰撞报警提示和解除报警；制动系统，用于接收所述制动信号，并对本车进行点刹制动。
26.具体的，本发明的工作逻辑为，如图1所示，智能摄像头和毫米波雷达实时检测相邻车道的车辆，智能摄像头和毫米波雷达通过融合算法对感知目标进行融合，当目标的横向距离dy≤w1（本车宽度）/2 w2（目标车宽度）/2 r1(开门半径)时，则判断此目标为相邻车道的目标车辆。其中r1根据车辆类型进行标定。再对目标的车速进行跟踪，若目标车速为0kph，这表明此目标为静止车辆，存在开门的可能性。
27.通过图像识别判断目标车辆靠近本车侧面的门是否打开。若没有开门则继续跟踪目标车辆状态，直到本车通过目标车位置；如车门已打开，通过毫米波雷达点云跟踪门的运动状态，探测出开门的速度。
28.智能摄像头根据本车速度、转向角度及车辆运动学模型，计算出本车的运动轨迹，判断行驶规矩与开门是否有路径的重合，若没有重合则没有碰撞风向，持续跟踪目标车辆。若有重合则存在碰撞风险，根据本车与目标车门的纵向距离计算预碰撞时间ttc。当ttc≤x秒（第一预设时间）时，向仪表发出报警，仪表收到报警信号后发出声音和图像报警提示驾驶员注意安全。继续计算与碰撞时间，当ttc持续减小，碰撞危险程度增加，ttc≤x1秒（第二预设时间），则发出点刹信号，由制动系统执行点刹，加强对驾驶员的提醒；当ttc变大，碰撞危险程度降低，ttc＞x2秒（第三预设时间），解除报警。ttc时间根据目标车辆类型和场景进行标定，x2＞x＞x1。
29.本发明的硬件系统包括毫米波雷达、智能摄像头、仪表系统和制动系统四个单元。各单元之间通过can网络传递信号。智能摄像头和毫米波雷达检测相邻车道的车辆，识别跟踪车辆的开门过程状态。当相邻车道车辆开门的轨迹和本车的行驶轨迹存在碰撞风险时，智能摄像头发出报警信号，仪表系统接收到报警信号后发出声音和图片弹窗报警，若驾驶员没有采取相应措施，碰撞风险继续升级，则摄像头发出点刹车信号，制动系统收到信号后采取点刹车动作，整车产生的制动效果进一步提醒驾驶员。本发明通过对相邻车道车辆的开门状态进行检测，当前车处于开门状态且与本车存在碰撞危险时，发出报警，提醒驾驶员注意碰撞危险，能够有效的减少碰撞事故。
30.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，包括以下步骤，s1、识别相邻车道的目标车辆，并对相邻车道的目标车辆进行跟踪；s2、判断相邻车道的目标车辆的车门是否打开，若车门打开，则执行下一步骤；s3、获取相邻车道的目标车辆的车门打开速度；s4、获取本车的运动轨迹，并判断该运动轨迹是否与相邻车道的目标车辆的车门有重叠，若有重叠，则执行下一步骤；s5、获取本车与相邻车道的目标车辆的车门之间的距离，并计算碰撞时间；s6、根据所述碰撞时间，提示本车采取规避动作。2.根据权利要求1所述的一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，步骤s1中对相邻车道的目标车辆的识别，包括以下步骤，s101、获取目标车辆的车型，并根据车型获取目标车辆的开门半径和车身宽度；s102、获取目标车辆的车速；s103、获取目标车辆与本车的相对位置；s103、若目标车辆与本车的横向距离满足如下公式或目标车辆的车速为零，则识别该目标车辆为相邻车道的目标车辆；所述公式如下，dy≤w1/2 w2/2 r1式中，dy为目标车辆与本车的横向距离，w1为本车宽度，w2为目标车辆的车身宽度，r1为目标车辆的开门半径。3.根据权利要求2所述的一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，所述目标车辆的车型、车速及与本车的相对位置通过本车的车载智能摄像头和毫米波雷达获取。4.根据权利要求3所述的一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，步骤s2中，所述智能摄像头通过图像识别判断相邻车道的目标车辆的车门是否打开。5.根据权利要求3所述的一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，步骤s3中，所述毫米波雷达通过点云跟踪车门的运动状态，获取相邻车道的目标车辆的车门打开速度。6.根据权利要求3所述的一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，步骤s4中，所述智能摄像头通过本车车速、转向角度和本车运动学模型获取本车的运动轨迹，并判断该运动轨迹是否与相邻车道的目标车辆的车门有重叠。7.根据权利要求3所述的一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，步骤s5中，通过所述毫米波雷达获取本车与相邻车道的目标车辆的车门之间的纵向距离。8.根据权利要求3所述的一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，步骤s6中，提示本车采取规避动作，包括，s601、若碰撞时间小于第一预设时间，则向本车驾驶员发送碰撞报警提示；s602、若碰撞时间小于第二预设时间，则向本车制动系统发送制动信号，使制动系统对本车进行制动；其中，所述第二预设时间小于第一预设时间；s603、若碰撞时间大于第三预设时间，则解除报警；其中，所述第三预设时间大于第一预设时间。9.根据权利要求8所述的一种前车开门场景的碰撞预警方法，其特征在于，所述制动系统对本车进行点刹制动。
10.一种前车开门场景的碰撞预警系统，其特征在于，包括，毫米波雷达，用于采集目标车辆的车速、与本车的相对位置、车门开启后车门与本车的距离、对车门开启时的点云跟踪获取车门的打开速度，并发送采集的数据；智能摄像头，与毫米波雷达通信，用于接收毫米波雷达采集的数据，还用于采集和识别目标车辆的车型、车门是否打开，并通过毫米波雷达采集的数据及智能摄像头采集的数据计算本车的运动轨迹，判断该运动轨迹与车门是否有重叠，计算碰撞时间，且根据该碰撞时间，发送预警信号、制动信号或解除报警信号，提示本车采取规避动作；仪表系统，用于接收所述预警信号和解除报警信号，并向本车驾驶员发送碰撞报警提示和解除报警；制动系统，用于接收所述制动信号，并对本车进行点刹制动。

技术总结
本发明公开了一种前车开门场景的碰撞预警方法及系统，包括毫米波雷达、智能摄像头、仪表系统和制动系统四个单元。智能摄像头和毫米波雷达检测相邻车道的车辆，识别跟踪车辆的开门过程状态。当相邻车道的目标车辆开门的轨迹和本车的行驶轨迹存在碰撞风险时，智能摄像头发出报警信号，仪表系统接收到报警信号后发出声音和图片弹窗报警，若驾驶员没有采取相应措施，碰撞风险继续升级，则摄像头发出点刹车信号，制动系统收到信号后采取点刹车动作，整车产生的制动效果进一步提醒驾驶员。本发明通过对相邻车道车辆的开门状态进行检测，当前车处于开门状态且与本车存在碰撞危险时，发出报警，提醒驾驶员注意碰撞危险，能够有效的减少碰撞事故。碰撞事故。碰撞事故。


技术研发人员：李增强
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/5/25