本發(fā)明涉及智能駕駛汽車?yán)走_(dá)傳感器試驗領(lǐng)域，具體涉及一種車載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

汽車高級輔助駕駛系統(tǒng)(Advanced Driver Assistant System，簡稱ADAS)可以大幅度降低交通事故、大幅度減少人員傷亡和減少經(jīng)濟損失，近年來市場增長迅速。當(dāng)前主流的高級輔助駕駛技術(shù)包括BSD(Blind Spot Detection，盲點檢測)、LCA(Lane Change Assist，并線輔助)和FCW(Front Collision Warning，前車防撞預(yù)警)。作為這些技術(shù)關(guān)鍵部件之一的車載雷達(dá)傳感器，在研制階段往往需要對其進行多次外場道路試驗，以實現(xiàn)對雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法的性能考核驗證。然而，外場試驗不僅花費大，而且還受天氣條件限制，試驗數(shù)據(jù)非常寶貴。如何能在實驗室內(nèi)重復(fù)利用外場采集到的數(shù)據(jù)對雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法性能進行非實時驗證，這就需要采用一種具備多路數(shù)據(jù)同步采集、實時顯示、同步回放、算法集成等功能的驗證系統(tǒng)。

目前已有的車載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法驗證方法主要通過實時采集雷達(dá)傳感器輸出的波形并直接顯示波形，或?qū)崟r接收并顯示雷達(dá)傳感器通過CAN總線傳遞的最終目標(biāo)信息，同時結(jié)合車身數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)對雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法進行驗證。然而，現(xiàn)有的方法無法顯示算法運行時的中間過程數(shù)據(jù)，如FFT(快速傅里葉變換)數(shù)據(jù)、DOA(Data Oriented Architecture，面向數(shù)據(jù)的體系結(jié)構(gòu))角數(shù)據(jù)和I/Q(In-phase/Quadrature，同相正交)角正交信息，不方便問題的查找。同時在數(shù)據(jù)存儲時，現(xiàn)有方法中采用定時器進行數(shù)據(jù)同步的方式效率不高，降低了各路數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)度，在數(shù)據(jù)回放時無法精確對應(yīng)到單一數(shù)據(jù)幀。此外，現(xiàn)有方法只能對雷達(dá)自身集成的算法進行驗證，因而無法在實驗室內(nèi)非實時地重復(fù)驗證雷達(dá)算法性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種車載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)，該驗證系統(tǒng)可以在非實時環(huán)境下重復(fù)利用外場采集到的數(shù)據(jù)驗證雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法的性能，從而大大減少外場試驗次數(shù)，節(jié)省資金、時間和人力資源。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種車載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)，包括用于采集原始中頻回波數(shù)據(jù)并根據(jù)所述原始中頻回波數(shù)據(jù)解析獲得目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)的雷達(dá)傳感器、用于采集車身內(nèi)外視頻數(shù)據(jù)的攝像裝置、以及用于采集車身數(shù)據(jù)的車身信息采集裝置，還包括主控計算機和顯示設(shè)備，所述主控計算機包括幀同步器、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)回放模塊、數(shù)據(jù)處理算法模塊以及數(shù)據(jù)顯示模塊，其中，

所述幀同步器設(shè)置為采集所述原始中頻回波數(shù)據(jù)、目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和車身數(shù)據(jù)，并將采集到的各路數(shù)據(jù)同步存儲至所述數(shù)據(jù)存儲模塊；

所述數(shù)據(jù)回放模塊設(shè)置為對所述數(shù)據(jù)存儲模塊中存儲的各路數(shù)據(jù)進行同步讀取，并將讀取到的各路數(shù)據(jù)分別傳送至所述數(shù)據(jù)處理算法模塊和所述數(shù)據(jù)顯示模塊；

所述數(shù)據(jù)處理算法模塊中集成有雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法，其設(shè)置為在接收到同步的各路數(shù)據(jù)后對所述雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法進行非實時驗證，同時將非實時驗證結(jié)果及對應(yīng)的算法中間過程數(shù)據(jù)輸出至所述數(shù)據(jù)顯示模塊；

所述數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)置為將所述數(shù)據(jù)回放模塊所讀取到的各路數(shù)據(jù)、以及所述數(shù)據(jù)處理算法模塊輸出的驗證結(jié)果和算法中間過程數(shù)據(jù)傳送至所述顯示設(shè)備予以顯示。

優(yōu)選地，所述同步存儲包括：以同一時間戳為時間基準(zhǔn)，對每路數(shù)據(jù)按各自的固有幀周期進行順序編號，并在存儲數(shù)據(jù)的同時將各路數(shù)據(jù)的幀編號對應(yīng)關(guān)系存儲下來。

優(yōu)選地，所述同步讀取包括：根據(jù)所述幀編號對應(yīng)關(guān)系，讀取同一時刻對應(yīng)的各路數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)幀。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理算法模塊還設(shè)置為直接采集所述雷達(dá)傳感器獲得的實時原始中頻回波數(shù)據(jù)對所述雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法進行實時驗證，同時將實時驗證結(jié)果以及對應(yīng)的算法中間過程數(shù)據(jù)輸出至所述數(shù)據(jù)顯示模塊。

進一步地，所述數(shù)據(jù)處理算法模塊通過LAN總線接收所述雷達(dá)傳感器獲得的原始中頻回波數(shù)據(jù)。

進一步地，所述幀同步器通過LAN總線接收所述雷達(dá)傳感器獲得的原始中頻回波數(shù)據(jù)，通過CAN總線接收所述雷達(dá)傳感器解析獲得的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)和所述車身信息采集裝置獲得的車身數(shù)據(jù)，通過USB總線接收所述攝像裝置獲得的視頻數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)顯示設(shè)備為計算機顯示器。

綜上所述，本發(fā)明采集的各路數(shù)據(jù)在存儲時，利用幀同步器以同一時間戳為時間基準(zhǔn)，對每路數(shù)據(jù)按各自的固有幀周期進行順序編號，并在存儲數(shù)據(jù)的同時將各路數(shù)據(jù)的幀編號對應(yīng)關(guān)系存儲下來，則各路數(shù)據(jù)中幀編號對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀在時間上必然是完全同步的，因而在數(shù)據(jù)回放時，數(shù)據(jù)回放模塊所讀取的同一時刻對應(yīng)的各路數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)幀將精確同步，將精確同步的各路數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)處理算法模塊，即可對該模塊中集成的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法進行反復(fù)驗證，從而大大減少了外場試驗次數(shù)，節(jié)省了資金、時間和人力資源。此外，本發(fā)明還可以顯示算法中間過程數(shù)據(jù)，便于工作人員查找問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的車載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實施例，并予以詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明的車載雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)包括安裝在汽車上的雷達(dá)傳感器1、攝像裝置2和車身信息采集裝置3，還包括設(shè)置在實驗室中的主控計算機4和顯示設(shè)備5，下面分別對各部分進行詳細(xì)介紹：

雷達(dá)傳感器1用于根據(jù)采集到的原始中頻回波數(shù)據(jù)對目標(biāo)進行跟蹤，其與主控計算機4有兩種總線通信形式，第一種通信形式為：通過LAN(Local Area Network，LAN局域網(wǎng))總線與主控計算機4連接，用以傳輸采集到的原始中頻回波數(shù)據(jù)；第二種通信形式為：通過CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線與主控計算機4連接，用以傳輸雷達(dá)自身解析獲得的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)，這些目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)包含：目標(biāo)的航跡編碼、目標(biāo)的橫向與縱向距離信息、目標(biāo)的橫向以及縱向速度信息。

攝像裝置2采用高清攝像頭，其通過USB總線與主控計算機4連接，用以傳輸采集到的車身內(nèi)外視頻數(shù)據(jù)。攝像頭的分辨率可以通過主控計算機4進行設(shè)置。

車身信息采集裝置3通過CAN總線與主控計算機4連接，用以傳輸采集到的車身數(shù)據(jù)，包括汽車的速度、輪速和加速度等數(shù)據(jù)。

顯示設(shè)備5為計算機顯示器，用于顯示接收到的各種信息。

主控計算機4為本發(fā)明的核心設(shè)備，其包括幀同步器41、數(shù)據(jù)存儲模塊42、數(shù)據(jù)回放模塊43、數(shù)據(jù)處理算法模塊44以及數(shù)據(jù)顯示模塊45，其中：

幀同步器41通過LAN總線采集雷達(dá)傳感器1獲得的原始中頻回波數(shù)據(jù)，通過CAN總線接收雷達(dá)傳感器1解析獲得的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)以及車身信息采集裝置3獲得的車身數(shù)據(jù)，并通過USB總線接收攝像裝置2獲得的視頻數(shù)據(jù)。幀同步器41采集到上述四路數(shù)據(jù)后，以同一時間戳為時間基準(zhǔn)，對每路數(shù)據(jù)按各自的固有幀周期進行順序編號，并在存儲數(shù)據(jù)的同時將各路數(shù)據(jù)的幀編號對應(yīng)關(guān)系存儲下來，則各路數(shù)據(jù)中幀編號對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀在時間上必然是完全同步的，因而各路數(shù)據(jù)可以精確同步到單一數(shù)據(jù)幀。

數(shù)據(jù)回放模塊43根據(jù)前述幀編號對應(yīng)關(guān)系，讀取數(shù)據(jù)存儲模塊42中同一時刻對應(yīng)的各路數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)前述分析可知，各路數(shù)據(jù)可以精確同步到單一數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)回放模塊43讀取到的數(shù)據(jù)一方面直接傳送至數(shù)據(jù)顯示模塊45以供工作人員觀看，另一方面?zhèn)魉椭翑?shù)據(jù)處理算法模塊44。

數(shù)據(jù)處理算法模塊44中集成有雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法，雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法主要包括目標(biāo)檢測算法與目標(biāo)跟蹤算法。其中，目標(biāo)檢測算法用于在原始中頻回波數(shù)據(jù)中提取出雷達(dá)發(fā)射波與接收波的差頻信息，再結(jié)合發(fā)射波形的時寬、射頻帶寬信息完成目標(biāo)的檢測，輸出一系列的目標(biāo)點信息，包含目標(biāo)的速度、角度與距離信息；目標(biāo)跟蹤算法用于在目標(biāo)檢測算法輸出若干點目標(biāo)的基礎(chǔ)上，根據(jù)一定的濾波算法，結(jié)合車身數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)，去除假目標(biāo)與閃爍目標(biāo)，建立值得關(guān)注目標(biāo)的運動航跡(即得到一組目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù))，并將其輸出至數(shù)據(jù)顯示模塊45，再由數(shù)據(jù)顯示模塊45傳送至顯示設(shè)備5予以顯示。此外，數(shù)據(jù)處理算法模塊44還用于將其得到的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)與雷達(dá)傳感器本身解析獲得的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)進行對比，以相互驗證各自算法的穩(wěn)定性和可靠性。

需要說明的是，雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法由外圍提供，其并非本發(fā)明保護的內(nèi)容。本發(fā)明旨在驗證外圍提供的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法的運行效果，以供工作人員了解后對其進行改進。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，只要輸入到算法中的各路數(shù)據(jù)精確同步，即可自動輸出驗證結(jié)果和中間過程數(shù)據(jù)，而正如前面所分析的，本發(fā)明經(jīng)幀同步器41、數(shù)據(jù)存儲模塊42和數(shù)據(jù)回放模塊43傳送至數(shù)據(jù)處理算法模塊44的各路數(shù)據(jù)已經(jīng)精確同步到單一數(shù)據(jù)幀，因此當(dāng)這些數(shù)據(jù)輸入到雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法中運行后，即可在非實時環(huán)境下完成驗證。

在圖1所示的實施例中，數(shù)據(jù)處理算法模塊44還可以通過LAN總線實時采集雷達(dá)傳感器1獲得的原始中頻回波數(shù)據(jù)，這樣本發(fā)明還可以對雷達(dá)數(shù)據(jù)處理算法進行實時驗證，驗證后的結(jié)果以及對應(yīng)的算法中間過程數(shù)據(jù)同樣輸出至數(shù)據(jù)顯示模塊45。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。