[发明专利]一种基于毫米波雷达的车辆偏航角计算方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的车辆偏航角计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、搭建车辆偏航角计算控制系统：包括设置在车辆上的一个长距毫米波雷达、两个中距毫米波雷达和控制器；长距毫米波雷达和中距毫米波雷达与控制器之间电连接；其中，长距毫米波雷达安装于车辆前保险杠正中间位置，用于获取车辆前方道路的信息；两个中距毫米波雷达分别安装于车辆前保险杠两侧位置，且关于长距毫米波雷达对称设置，用于获取车辆侧方道路信息；所述控制器中包括前方弯道预估模块、侧方道路边界拟合模块和车辆偏航角计算模块；

步骤二、通过长距毫米波雷达获取车辆前方道路静止物体的位置信息，并传给控制器，前方弯道预估计算模块基于有效静止物体方法选取能表征道路走向的静止物体，并进行根据这些有效静止物体的位置坐标拟合出直线l₁来预估前方道路是否为弯道；

步骤三、通过中距毫米波雷达获得车辆侧方道路静止物体的位置信息，并传给控制器，侧方道路边界拟合模块基于前方弯道预估模块获得前方道路特征信息，利用中距毫米波雷达所获得车辆侧方有效道路静止物体的位置信息，进行曲线或直线拟合作为实际道路边界；

步骤四、车辆偏航角计算模块分别针对直道和弯道两种情况，通过拟合出的实际道路边界，计算出的车辆偏航角。

2.如权利要求1所述的基于毫米波雷达的车辆偏航角计算方法，其特征在于，所述前方弯道预估计算模块通过如下步骤预估前方道路是否为弯道：

1)、通过长距毫米波雷达获取车辆前方静止物体的位置信息；

2)、根据前方静止物体的位置信息，获取有效静止物体群；

3)、选取静止物体数量最大的有效静止物体群作为候选目标，并根据候选目标中多个静止物体的位置信息拟合出一条表示前方道路边界的直线l₁；

4)、根据拟合直线l₁的斜率来判断前方道路特征信息，即为直道还是弯道。

3.如权利要求2所述的基于毫米波雷达的车辆偏航角计算方法，其特征在于，以车辆上长距毫米波雷达的安装位置为坐标原点O，以车辆前进方向为Y轴，两个中距毫米波雷达的连线为X轴，建立自车直角坐标系XOY，所述有效静止物体群中的静止物体必须同时满足以下四个条件：(1)静止物体群中的静止物体在自车坐标系中Y轴方向的距离最大值y_max大于第一设定阈值；(2)静止物体群中的相邻静止物体在自车坐标系中Y轴方向的间距Δy_i大于第二设定阈值；(3)静止物体群中的相邻静止物体在自车坐标系中X轴方向的间距Δx_i小于第三设定阈值；(4)静止物体群中的静止物体数量n大于第四设定阈值，n为正整数，i＝1……n；第i个静止物体在自车直角坐标系XOY中的位置坐标为(x_i，y_i)；第一设定阈值、第二设定阈值、第三设定阈值和第四设定阈值均为预先设定的数值。

4.如权利要求3所述的基于毫米波雷达的车辆偏航角计算方法，其特征在于，设定车辆前方道路边界的拟合直线l₁斜率为k，第五设定阈值为k_t，则前方道路特征信息判断方法如下：1)、若k为正，且kk_t，则前方道路为右弯；

2)、若k为负，且abs(k)k_t，则前方道路为左弯；

3)、其余情况均表明前方道路为直道。

5.如权利要求4所述的基于毫米波雷达的车辆偏航角计算方法，其特征在于，前方道路为弯道的情况下，车辆偏航角计算方法如下：

1)、采用回旋曲线模型拟合道路边界曲线，通过选取有效静止物体群，采用线性最小二乘法拟合出边界曲线l；

2)、过坐标原点O作曲线l的法线，法线与曲线l相交于点A，过点A作曲线l的切线l₂，过O作切线l₂的平行线l₃，则l₃与Y轴的夹角为车辆偏航角β。