[发明专利]一种基于前向车辆驾驶人驾驶行为的前向避撞系统及避撞算法

摘要

本发明公开了一种基于前向车辆驾驶人驾驶行为的前向避撞系统及避撞算法，由激光雷达、前车行驶信息采集摄像头和一个视频处理器硬件平台组成。激光雷达采集自车与前向车辆车距、前向车辆速度、前向车辆加速度。前车行驶信息采集摄像头采集前向车辆左转向灯、前向车辆右转向灯、前向车辆刹车灯、前向车辆相邻车道内车辆。通过对前向车辆行驶参数以及前向车辆相邻车道内车辆信息的分析，建立前向车辆驾驶人驾驶行为预测模型，对前向车辆驾驶人驾驶行为进行预测。根据前向车辆驾驶员驾驶行为和自车参数，设计避撞方案集。建立安全性和稳定性2个评价指标。构建基于二维权重的避撞优化函数，采用粒子群算法，对避撞方案进行优化，获得最优避撞方案。

主权项

一种基于前向车辆驾驶人驾驶行为的前向避撞系统，其特征在于，包括激光雷达(3)、前车行驶信息采集摄像头(1)和一个视频处理器硬件平台(2)；所述激光雷达(3)负责采集前向车辆与本车的距离、前向车辆速度、前向车辆加速度；所述前车行驶信息采集摄像头(1)负责采集前向车辆、前向车辆尾灯、前向车辆相邻车道内车辆信息；所述视频处理器硬件平台(2)通过对激光雷达(3)采集的信息、前车行驶信息采集摄像头(1)采集的信息进行分析，建立前向车辆驾驶人驾驶行为预测模型，对前向车辆驾驶人驾驶行为进行预测，并根据预测结果以及避撞算法进行避撞；所述前向车辆驾驶人驾驶行为预测模型采用基于HMM理论，模型表达式为λ＝(N,M,π,A,B)，其中：S为前向车辆驾驶人驾驶行为状态，S＝(S1,S2,…SN)，t时刻所处状态为qt，qt∈S，本项目状态数N＝5，其中，S1为制动行为，S2为左转向行为，S3为右转向行为，S4为左换道行为，S5为右转换道行为；V为观测序列，V＝(v1,v2,…vM)，t时刻观测事件为Ot，本项目观测值数M＝9，其中，v1为自车与前向车辆车距，v2为前向车辆速度，v3前向车辆加速度，v4为前向车辆左转向灯，v5为前向车辆右转向灯，v6为前向车辆刹车灯；v7为前向车辆左侧临道内车辆数量，v8为前向车辆右侧临道内车辆数量，v9自车车速；π为前向车辆驾驶人驾驶行为初始状态概率矢量，π＝(π1,π2,…πN)，其中πi＝P(q1＝Si)；A为状态转移矩阵，即前向车辆驾驶人驾驶行为状态转移矩阵，A＝{aij}N×N，其中，aij＝P(qt+1＝Sj|qt＝Si)，1≤i,j≤N；B为观测事件概率分布矩阵，即不同前向车辆驾驶人驾驶行为在S下各观测状态出现的概率，B＝{bjk}N×M，其中，bjk＝P[Ot＝vk|qt＝Sj]，1≤j≤N，1≤k≤M。