[发明专利]一种自动驾驶前车切入切出场景提取方法

权利要求书

1.一种自动驾驶前车切入切出场景提取方法，其特征在于，包括：

S1、在本车上安装数据采集设备，用于采集本车和目标车辆的以及车道线的数据信息；

S2、结合步骤S1采集的数据信息，判断目标车辆的切入、切出，实现对该处视频或者图片的提取。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶前车切入切出场景提取方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述采集设备包括：毫米波雷达、摄像头、陀螺仪传感器、方向盘转角传感器；

所述毫米波雷达用于采集本车与目标车之间的横向距离、纵向距离、横向相对速度、纵向相对速度、相对加速度；

所述摄像头用于车道线的种类、颜色、本车与车道线的间距；

所述陀螺仪传感器用于采集本车车速、本车横摆角速度；

所述方向盘转角传感器用于采集本车方向盘的转角。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶前车切入切出场景提取方法，其特征在于：所述摄像头安装在车辆前挡风玻璃上；

所述毫米波雷达安装在本车前保险杠上。

4.根据权利要求1所述的自动驾驶前车切入切出场景提取方法，其特征在于，所述步骤S2中，识别目标车辆切入切出的方法如下：

S201、判断本车目前是否为行驶状态，如果则进入步骤S202,如果否继续执行步骤S201；

S202、判断本车的行驶状态，是处于变道状态还是车道内行驶状态；如果是变道状态则返回步骤S201；如果是车道内形式状态，则进入步骤S203；

S203、判断是否有目标车出现在本车车道，包括以下两种情况，一种是本车在没有目标物的情况下，相邻车道车辆变道到本车道，另一种是本车有目标车辆的情况下，相邻车道切入一辆相较于目标车辆距离更近的车辆，如果判断出有车辆变更到本车道中，则进行场景提取。

5.根据权利要求4所述的自动驾驶前车切入切出场景提取方法，其特征在于：所述步骤S201中，判断车辆是否为行驶状态的方法如下：

通过判断本车速度进行判断；当自车速度为零时，为停车状态；继续执行步骤S201；

当本车速度大于零时，为行驶状态，进入步骤S202。

6.根据权利要求4所述的自动驾驶前车切入切出场景提取方法，其特征在于：所述步骤S202中利用到车道线的距离变化趋势来判断本车是否靠近左侧或者右侧车道线，进而判断是变道还是车道内行驶，具体方法如下：

以车辆车头中间位置为坐标系的原点，副驾驶方向为x轴正向，车辆行驶方向为Y轴正向，建立坐标系，用a1表示距离本车道内左侧车道线的距离，a2表示距离左侧相邻车道车道线的距离，用b1表示距离本车道内右侧车道线的距离，b2表示距离右侧相邻车道车道线的距离；

将本车车道线的系数存储为历史车道线矩阵的一行，当历史车道线达到n行，其中n行对应n帧图片，就删除最早的一帧，因此保证历史车道线矩阵中存储了最近的n-1帧车道线数据；

利用历史车道线矩阵，判断当前是车道内行驶还是变道：

首先从当前所有的车道线中找到本车车道线，对比a1,a2大小，最大的为本车道左车道线，对比b1,b2,最小的为本车道右车道线；

利用距离车道线的距离变化趋势判断车辆是否有变道、车道偏离的趋势；

其中，变道状态的判断方法如下：

左车道线中，距离左车道线的距离|a1|变小，且a1从负值变成正值，此车道线从左车道线变为右车道线，则判断为有向左进行了变道；

右车道线中，距离左车道线的距离|b1|变小，且b1从正值变成负值，此车道线从右车道线变为左车道线，则判断为向右进行了变道；

其中，车道内行驶状态的判断方法如下：

左车道线中，距离左车道线的距离|a1|变小，且a1没有从负值变成正值；右车道线中，距离右车道线的距离|b1|变大，则判断为有向左进行车道偏离的趋势，但仍未发生变道的动作，判定为车道内行驶；

右车道线中，距离左车道线的距离|b1|变小，且b1没有从正值变成负值；左车道线中，距离右车道线的距离|a1|变大，则判断为有向右进行车道偏离的趋势，但仍未发生变道的动作，判定为车道内行驶。

7.根据权利要求4所述的自动驾驶前车切入切出场景提取方法，其特征在于，所述步骤S203中，判断目标车切入切出的方法如下：

在车道保持状态下，进一步判断前车的状态，划分为自由行驶、跟车、前车切入、前车切出，具体的判断方法如下：

提取本车道内的最近目标

在本车为车道线内行驶状态下，利用毫米波雷达探测到的本车与目标物信息的横向距离Range_X，纵向距离Range_Y来判断；首先判断Range_X，筛选出Range_X在[-2m,2m]范围之内的目标物，之后选取Range_Y最小的目标物，存入历时目标物信息矩阵中的一行，4个变量分别为objectID、Range_X,、Range_Y,、距离目Relative Speed_X；设定Range_Y最大不超过60m；

当历史目标物信息矩阵数量达到n行，就删除最早的一帧，因此保证历史目标物信息矩阵中存储了最近的n-1帧最新目标物的信息；

利用历史目标信息，通过判断Range_Y的变化量，考虑当前和上一帧的最近目标是否为同一目标；若Range_Y的变化量没有发生突变，绝对值小于设定阈值，则为同一目标，则当前为跟车状态；若Range_Y的变化量绝对值大于设定的阈值，则判定为不是同一目标，进一步判断，若Range_Y的变化量大于设定阈值，则初步判断为前车切出；若Range_Y的变化量小于设定阈值，则初步判断为前车切入，若当前没有本车道目标，而上一帧存在历史目标，则判断为前车切出或驶离，本车自由行驶。