一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法与流程

本发明涉及多模态感知融合，具体为一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法。

背景技术：

1、汽车在行驶过程中遇到紧急情况时，驾驶者迅速，正确地使用制动器，在最短距离内将车停住，称之为紧急制动，车载自动制动系统可以实现车辆的自动紧急制动。

2、如申请号为201611260142.7所述的车辆自动紧急制动的控制方法和装置、车辆，其通过根据本车辆的航向角速度、本车辆与外部物体的相对距离、外部物体相对于本车辆的偏移角，确定外部物体是否在本车辆的行驶车道内；若外部物体在本车辆的行驶车道内，根据本车辆的行驶速度、本车辆与外部物体的相对距离、本车辆与外部物体的相对速度、以及本车辆刹车时的安全距离，获取本车辆安全行驶所需的制动减速度；响应于制动减速度的大小大于0，根据制动减速度与预设阈值之间的关系，控制本车辆进行相应的制动动作，可以有效可靠地避免碰撞或减轻碰撞伤害，并可以解决两车同速行驶时避撞风险，也可以有效避免不必要的影响正常驾驶的早刹情况。

3、又如申请号为201510591936.0所述的车辆的自动紧急制动系统及自动紧急制动方法，其通过当车辆行驶时，向所述车辆的正面发射信号而感知所述车辆前的物体；自动控制模块，判断所述物体与所述车辆是否会碰撞，判断为所述物体与所述车辆会碰撞时，使所述车辆制动；及传感器控制模块，所述车辆被制动而所述车辆向前倾斜时，通过调整所述传感器模块的信号发射方向而使所述传感器模块感知所述物体，即车辆的制动中若发生车辆的纵摇运动，通过调整传感器模块的信号发射方向而能够提高对前方车辆的感知性能。

4、基于对上述资料的检索，可以看出，现有技术对车辆的自动紧急制动主要依靠车辆传感器所采集的数据，数据采集模态较为单一，计算方式较为复杂，无法保证高速行驶车辆的防碰撞效果，且无法有效考虑地面环境，如地面出现结冰情况时，该自动紧急制动无法保证车辆的防碰撞效果。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，解决了现有技术对车辆的自动紧急制动数据采集模态较为单一，无法保证车辆防碰撞效果的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，具体包括以下步骤：

5、步骤一、多模态检测：车辆行进过程中，通过多模态检测单元获取包括车辆前进方向影像、车辆前进方向上障碍物的出现和与该障碍物距离的计算、当前车速的多模态数据；

6、步骤二、移动分析：融合分析单元根据多组步骤一中的障碍物检测结果，判断障碍物是否能够移动，是，转至步骤三，否，转至步骤四；

7、步骤三、安全计算：计算障碍物移动速度，并与当前车速进行对比，在障碍物移动速度超出当前车速时，发出安全指令，转至步骤五，反之，转至步骤四；

8、步骤四、相对计算：计算基于当前车速和车辆加速度下的紧急制动距离，设定安全距离，计算实时距离，在实时距离达到紧急制动距离和安全距离之和时，通过自动制动单元进行紧急制动；

9、步骤五、正常行驶：自动制动单元接收到安全指令时，关闭紧急制动，在检测到车辆出现主动制动时，关闭紧急制动。

10、本发明进一步设置为：所述多模态检测单元与融合分析单元对接，所述多模态检测单元包括雷达检测模块、成像分析模块和车速检测模块，所述雷达检测模块与成像分析模块对接。

11、本发明进一步设置为：所述雷达检测模块用于检测车辆前进方向上的障碍物，并计算车辆与该障碍物的距离；

12、所述成像分析模块用于获取车辆前进方向上的影像信息；

13、所述车速检测模块用于采集当前实时车速。

14、本发明进一步设置为：所述融合分析单元包括移动分析模块、移速计算模块、间距计算模块和制动计算模块，所述移动分析模块分别与移速计算模块和间距计算模块对接。

15、本发明进一步设置为：所述移动分析模块用于根据多模态检测单元采集的多组车辆与障碍物的距离进行障碍物是否移动的判断；

16、所述移速计算模块用于在障碍物移动时，对障碍物移动速度进行计算，并与当前车速进行对比，在障碍物移动速度超出当前车速时，向自动制动单元发出安全指令；

17、所述间距计算模块用于计算车辆与障碍物之间的实时距离；

18、所述制动计算模块用于计算车辆当前车速下的有效制动距离。

19、本发明进一步设置为：所述车辆当前车速下的有效制动距离计算包括：

20、建立不同地面环境，获取以不同车速行进状态下车辆至静止状态时的距离，作为有效制动距离，构建有效制动距离参照系统；

21、根据多模态检测单元中获取的车辆行进方向影像信息，以图像识别方式进行地面环境分析；

22、根据当前车速和地面环境分析结果，从有效制动距离参照系统中调取对应的有效制动距离。

23、本发明进一步设置为：所述自动制动单元包括数据比对模块、紧急制动模块和制动检测模块，所述数据比对模块和制动检测模块均与紧急制动模块对接。

24、本发明进一步设置为：所述数据比对模块用于设定距离障碍物的安全距离，并在实时距离达到紧急制动距离和安全距离之和时，发出紧急制动指令；

25、所述制动检测模块用于接收安全指令，并向紧急制动模块发出解锁指令，还用于对车辆主动制动进行监测，在车辆出现主动制动情况时，向紧急制动模块发出解锁指令；

26、所述紧急制动模块用于接收紧急制动指令，控制车辆进行紧急制动，还用于在接收到解锁指令后，关闭紧急制动。

27、(三)有益效果

28、本发明提供了一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法。具备以下有益效果：

29、(1)本发明通过对车辆前进方向影像的获取以及雷达感应障碍物和当前车速的检测，实现多模态数据的感知，数据计算简单，数据获取便捷，且通过距离为共同点，为多模态感知融合提供便利，在车辆高速行驶时，可以便捷迅速实现自动制动，为车辆的防碰撞效果提供可靠的保障。

30、(2)本发明通过有效制动距离参照系统的构建，以图像识别的方式，实现对车辆有效制动距离的精准把控，避免因为地面湿滑导致的自动紧急情况下还出现车辆与障碍物碰撞的情况，保证自动紧急制动可以达到理想的保护效果。

31、(3)本发明通过对车辆制动状态的检测，对自动紧急制动进行取消，保证车辆驾驶人员的主动驾驶控制权限，为车辆驾驶人员提供可靠的辅助防撞保护效果。

技术特征：

1.一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，其特征在于：所述多模态检测单元(1)与融合分析单元(2)对接，所述多模态检测单元(1)包括雷达检测模块(4)、成像分析模块(5)和车速检测模块(6)，所述雷达检测模块(4)与成像分析模块(5)对接。

3.根据权利要求2所述的一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，其特征在于：所述雷达检测模块(4)用于检测车辆前进方向上的障碍物，并计算车辆与该障碍物的距离；

4.根据权利要求1所述的一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，其特征在于：所述融合分析单元(2)包括移动分析模块(7)、移速计算模块(8)、间距计算模块(9)和制动计算模块(10)，所述移动分析模块(7)分别与移速计算模块(8)和间距计算模块(9)对接。

5.根据权利要求4所述的一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，其特征在于：所述移动分析模块(7)用于根据多模态检测单元(1)采集的多组车辆与障碍物的距离进行障碍物是否移动的判断；

6.根据权利要求5所述的一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，其特征在于：所述车辆当前车速下的有效制动距离计算包括：

7.根据权利要求6所述的一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，其特征在于：所述自动制动单元(3)包括数据比对模块(11)、紧急制动模块(12)和制动检测模块(13)，所述数据比对模块(11)和制动检测模块(13)均与紧急制动模块(12)对接。

8.根据权利要求7所述的一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，其特征在于：所述数据比对模块(11)用于设定距离障碍物的安全距离，并在实时距离达到紧急制动距离和安全距离之和时，发出紧急制动指令；

技术总结本发明公开了一种商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，具体包括以下步骤：步骤一、多模态检测；步骤二、移动分析；步骤三、安全计算；步骤四、相对计算；步骤五、正常行驶；本发明涉及多模态感知融合技术领域。该商用车辆自动紧急制动的多模态感知与融合方法，通过对车辆前进方向影像的获取以及雷达感应障碍物和当前车速的检测，实现多模态数据的感知，数据计算简单，数据获取便捷，且通过距离为共同点，为多模态感知融合提供便利，在车辆高速行驶时，可以便捷迅速实现自动制动，为车辆的防碰撞效果提供可靠的保障。技术研发人员：沈朋,刘希阔,鲍忠原,国玉鹏受保护的技术使用者：苏州麦哲轮汽车电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9