基于红外测距的道路前方车辆探测预警系统研究

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1、公路交通技术2014年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2014No．5基于红外测距的道路前方车辆探测预警系统研究吕兴行，武波涛，高景峰，薛金华(河北机电职业技术学院，河北邢台054048)摘要：进行道路前方车辆探测预警系统设计时，通常采用红外测距仪来获取道路前方车距信息，并以此作为前车探测的基础数据。为了消除系统状态误差和测量误差对车距信息数据精度的影响，可根据车距信息和相对车速不会突变的特性建立预测模型，基于此预测模型，应用Kalman滤波理论准确预测相对车速，

2、并利用车距信息和相对车速计算安全距离报警阈值。试验证明该探测及预警方法可大大提高车辆探测的准确性和鲁棒性。关键词：红外测距；车辆探测预警；Kalman滤波；识别试验文章编号：1009—6477(2014)05—0129—03中图分类号：U491．1文献标识码：AResearchOnDetectingandPre—warningSystemforVehiclesAheadofRoadBasedonInfraredDistanceMeasurementLVXinghang，WUBotao，GAOJingfeng，XU

3、EJinhuaAbstract：Indesignofdetectingandpre—warningsystemforvehiclesaheadofroad，usuallyinfrareddistancemeterisadoptedtoacquireinformationonvehicledistanceaheadofroadasbasicdatafordetectionoffrontcars．Inordertoeliminateinfluencesofsystemstatuserrorandmeasurement

4、erroronaccuracyofdistanceinformationdata，apredictionmodelcanbeestablishedaccordingtothecharacteristicthatdistanceinformationandrelativespeedwillnotchangesuddenly，andbasedonthispredictionmodel，thispaperappliesKalmanfiltertheorytopredictrelativespeedaccurately，

5、andcalculatesalarmthresholdofsafetydistancebymeansofdistanceinformationandrelativespeed．Thetestprovesthatthisdetectingandpre-warningmethodcangreatlyimproveaccuracyandrobustnessofvehicledetection．Keywords：infrareddistancemeasurement；vehicledetectionandpre—warn

6、ing；Kalmanfilter；recognitiontest应用红外测距仪对道路前方车辆进行探测预警论对下一采样周期的车距信息进行预测，并计算时，需要获取前方车辆位置信息(车距信息)及本车相对车速。由于预测模型考虑并修正了系统误差和相对前车的车速信息(相对车速)，将其作为前车探测量误差对数据的影响，因此可以大大提高车距信测预警系统所需的基础数据。车距信息可以连续、息和相对车速的精确性。在准确获取车距信息和相实时地获取并传输给车载电脑，并以此计算相对车对车速数据基础上，依据制动原理和交通法规，可实速。但由于存在

7、系统状态误差和测量误差，得到的现对前方车辆距离的准确报警。车距信息和相对车速经常不稳定，特别是相对车速在系统设计基础上，本文通过试验车搭载红外误差较大，从而严重影响了探测精准度，容易造成误测距仪和计算机对车距信息的Kalman滤波预测算判或漏判。法进行了试验验证，取得了良好的探测预警效果，验由于采样周期(0．1S)内车距及相对车速变化证了算法的有效性。不大J，即不会突变，故设计道路前方车辆探测预警系统时，可根据红外测距仪实时采集的车距信息1红外测距仪选择建立预测模型。基于预测模型，运用Kalman滤波理在进行前方

8、车辆探测预警试验时，选择的红外基金项目：河北省高等学校科学技术研究指导计划项目(Z2012169)收稿13期：2014—05—04作者简介：吕兴行(1957一)，男，河北省邢台市人，本科，副教授．130公路交通技术2014生测距仪应满足以下要求：1)钡4距快捷、精准，误差不方差预测公式：大于5ram；2)量程足够大，不小于100m；3)可连P(k／k)=P(k／k-1)一