一种带拖车的后雷达误报抑制系统及方法与流程

本发明涉及车载电子控制，具体为一种带拖车的后雷达误报抑制系统及方法。

背景技术：

1、随着自驾出行、户外旅居需求不断增加，乘用车、越野车常会在后侧加装拖车钩以及符合标准的7针拖车取电接口，用来外接拖挂车和旅居拖车附属设备。常规车辆尾部保险杠上装配有超声波倒车雷达模块，在倒车时雷达向外发射探测声波，对车尾后方障碍物进行探测，在识别到障碍物后发出声光提醒，辅助驾驶员完成倒车、挪车操作。

2、目前，随着自驾出行和户外旅居需求的增加，乘用车和越野车经常在后侧加装拖车钩及标准取电接口，用于外接拖挂车或旅居拖车。然而，常规车辆尾部装配的超声波倒车雷达在拖车连接状态下，无法区分拖车本体结构反射回波与外部障碍物反射回波，倒车时雷达持续对拖车本体产生误报警，干扰驾驶员正常判断，影响倒车安全性和用户体验，难以保证后雷达系统在拖车工况下的可靠性与准确性。

3、因此，现提出一种带拖车的后雷达误报抑制系统及方法解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种带拖车的后雷达误报抑制系统及方法，解决了上述背景技术中提出的干扰驾驶员正常判断，影响倒车安全性和用户体验的问题。

2、为实现以上目的，本发明提供如下技术方案予以实现：一种带拖车的后雷达误报抑制系统及方法，所述方法包括以下步骤：

3、s1、采集拖车连接状态原始信号序列与车辆档位信号；

4、s2、基于拖车连接状态原始信号序列，对连接状态进行置信度推断处理，并结合车辆档位信号进行拖车倒车工况关联判断，生成拖车倒车工况判断数据；

5、s3、当拖车倒车工况判断数据表征为拖车连接且处于倒车档位时，对后雷达回波信号进行目标反射源分类识别处理，生成后雷达抑制指令；

6、s4、基于后雷达抑制指令，利用自适应屏蔽策略进行后雷达探测区域参数求解处理，生成后雷达工作状态控制数据；

7、s5、基于后雷达工作状态控制数据，对后雷达系统进行分区管控处理，执行后雷达系统的关闭操作与功能抑制操作。

8、优选的，所述s1中采集拖车连接状态原始信号序列与车辆档位信号包括以下步骤：

9、s11、通过拖车模块控制器按照预设采样周期对拖车取电接口上各照明支路对应的高边驱动负载进行电压电流采样，得到由多个采样点按时间顺序排列构成的拖车连接状态原始信号序列；

10、其中，采样点包括左侧转向灯支路采样值、右侧转向灯支路采样值、左侧位置灯支路采样值和右侧位置灯支路采样值；

11、s12、通过换挡器控制器采集当前换挡手柄所处位置，并依据档位映射关系将所处位置转换为表征停车档、前进档、空档、倒车档的车辆档位信号；

12、其中，所述拖车连接状态原始信号序列用于反映拖车取电接口上各支路负载的电气连通情况，所述车辆档位信号用于反映车辆当前的行驶方向意图。

13、优选的，所述s2中生成拖车倒车工况判断数据包括以下步骤：

14、s21、构建拖车连接置信度评估模型，所述拖车连接置信度评估模型以内置于拖车模块控制器中的贝叶斯推断网络为基础，并以各支路的模数转换采样值作为输入特征，以拖车是否连接的置信度数值作为输出结果；

15、s22、对所述拖车连接状态原始信号序列中的各采样点进行预处理，所述预处理依次包括去噪滤波、基线漂移消除与归一化缩放，得到标准化信号序列；

16、s23、将所述标准化信号序列输入所述拖车连接置信度评估模型，由模型中的先验置信度分布与似然函数计算得到拖车连接的后验置信度数值；

17、优选的，所述s2中生成拖车倒车工况判断数据还包括以下步骤：

18、s24、将所述后验置信度数值与预设的置信度阈值进行比较，当后验置信度数值≥置信度阈值时，判定拖车处于已连接状态，生成表征拖车已连接的连接状态判定结果；

19、当后验置信度数值小于置信度阈值时，判定拖车处于未连接状态，生成表征拖车未连接的连接状态判定结果；

20、s25、将所述连接状态判定结果与所述车辆档位信号进行逻辑与运算，当连接状态判定结果表征拖车已连接且车辆档位信号表征倒车档位时，生成表征拖车连接且处于倒车档位的拖车倒车工况判断数据；否则生成表征非拖车倒车工况的拖车倒车工况判断数据。

21、优选的，所述s3中生成后雷达抑制指令包括以下步骤：

22、s31、获取所述拖车倒车工况判断数据，当拖车倒车工况判断数据表征为拖车连接且处于倒车档位时，启动后雷达回波采集过程，得到由后雷达探测阵列采集得到的实时回波信号集合；

23、所述实时回波信号集合中包含来自拖车本体的结构反射回波与来自外部障碍物的障碍反射回波；

24、s32、构建目标反射源分类识别模型，所述目标反射源分类识别模型以时频域联合特征为输入，以反射源类别为输出；所述时频域联合特征由短时傅里叶变换对实时回波信号进行特征提取得到，包括回波到达时间、回波能量强度、回波频谱质心与回波包络形状；

25、s33、将实时回波信号的时频域联合特征输入目标反射源分类识别模型，由模型输出每一回波信号对应的反射源类别置信度；所述反射源类别包括拖车本体类别与外部障碍物类别；

26、优选的，所述s3中生成后雷达抑制指令还包括以下步骤：

27、s34、依据所述反射源类别置信度对回波信号进行归属划分，将归属于拖车本体类别的回波信号标记为待抑制回波，将归属于外部障碍物类别的回波信号标记为真实障碍回波；

28、s35、当所述待抑制回波的数量占比超过预设的占比阈值时，生成后雷达抑制指令；所述后雷达抑制指令包含请求后雷达系统关闭的后雷达工作指令信号，以及待抑制回波对应的方位信息；

29、当拖车倒车工况判断数据表征为非拖车倒车工况时，生成后雷达正常工作指令；所述后雷达正常工作指令为请求后雷达系统工作的后雷达工作指令信号。

30、优选的，所述s4中生成后雷达工作状态控制数据包括以下步骤：

31、s41、构建自适应雷达屏蔽策略模型，所述自适应雷达屏蔽策略模型以车辆行驶状态参数与拖车结构参数为输入，以后雷达探测区域的控制参数为输出；

32、s42、基于所述后雷达抑制指令采集车辆行驶状态参数，所述车辆行驶状态参数包括车辆当前速度、方向盘转角、倒车横向加速度；采集拖车结构参数，所述拖车结构参数包括拖车长度、拖车宽度与拖车铰接点位置；

33、s43、将所述车辆行驶状态参数与所述拖车结构参数输入自适应雷达屏蔽策略模型，由模型依据预定义的约束优化目标求解得到后雷达探测区域的控制参数；

34、所述控制参数包括后雷达中需要屏蔽的探测方位角度区间、需要降低发射功率的功率衰减系数、以及抑制生效的时间延迟量；

35、s44、依据所述控制参数生成后雷达工作状态控制数据，用于指示后雷达系统按照所述控制参数对探测区域进行指定屏蔽。

36、优选的，所述s5中对后雷达系统进行分区管控处理包括以下步骤：

37、s51、当后雷达控制器解析所述后雷达工作状态控制数据后，依据其中的方位角度区间确定后雷达探测阵列中处于拖车遮挡范围内的目标探测通道；

38、s52、对所述目标探测通道执行发射功能关断处理与接收信号置零处理，据此对后雷达系统进行分区管控处理；

39、s53、对未处于拖车遮挡范围内的其余探测通道，维持其正常发射与接收功能，并保持对外部障碍物的探测与报警状态；

40、s54、当所述拖车倒车工况判断数据由拖车连接状态切换为拖车未连接状态时，自动解除对全部探测通道的分区管控，恢复后雷达系统的全区域正常工作状态。

41、优选的，所述系统包括拖车连接状态检测模块、倒车工况判断模块、回波分类识别模块、雷达屏蔽策略模块和后雷达执行模块；

42、拖车连接状态检测模块，通过拖车取电接口采样单元对各照明支路的高边驱动负载进行周期采样，由信号序列生成单元输出拖车连接状态原始信号序列，并通过内置的拖车连接置信度评估模型对拖车是否连接进行置信度推断；

43、倒车工况判断模块，接收所述拖车连接状态原始信号序列与车辆档位信号，通过连接状态置信度推断单元利用所述拖车连接置信度评估模型进行连接状态推断，并通过档位信号关联单元进行拖车倒车工况关联判断，生成拖车倒车工况判断数据；

44、回波分类识别模块，在拖车倒车工况下通过回波采集单元获取后雷达实时回波信号，利用目标反射源分类识别单元区分拖车本体反射回波与外部障碍物反射回波，并通过抑制指令生成单元输出包含待抑制回波方位信息的后雷达抑制指令；

45、雷达屏蔽策略模块，通过车辆状态采集单元获取车辆行驶状态参数与拖车结构参数，利用屏蔽参数求解单元基于自适应雷达屏蔽策略模型计算后雷达探测区域的控制参数，并通过工作状态数据生成单元输出后雷达工作状态控制数据；

46、后雷达执行模块，接收所述后雷达工作状态控制数据，通过分区管控单元确定后雷达探测阵列中处于拖车遮挡范围内的目标探测通道，利用发射关断单元与信号置零单元执行关闭与功能抑制操作，并通过状态恢复单元在拖车连接状态切换为未连接时自动解除分区管控；

47、优选的，所述系统还包括车辆电源管理模块和人机交互显示模块；

48、车辆电源管理模块，通过点火状态检测单元监测点火开关状态，利用供电控制单元在点火开关接通时向拖车连接状态检测模块提供工作电源，并通过周期触发单元启动拖车连接置信度评估模型的周期性推断过程；

49、人机交互显示模块，通过状态接收单元获取后雷达抑制指令与工作状态数据，利用显示渲染单元在车辆显示屏上展示当前后雷达的工作状态、拖车连接状态以及被抑制的雷达方位区域。

50、与现有技术相比，本发明提供了一种带拖车的后雷达误报抑制系统及方法，具备以下有益效果：

51、1.本发明中，通过拖车连接置信度评估模型对拖车连接状态原始信号序列进行置信度推断，并结合车辆档位信号进行拖车倒车工况关联判断，生成拖车倒车工况判断数据，能够准确识别拖车连接且处于倒车档位的工况，避免因拖车连接状态误判导致后雷达误报或漏报，提高后雷达系统在拖车工况下的可靠性。

52、2.本发明中，通过目标反射源分类识别模型对后雷达实时回波信号进行时频域联合特征提取与分类，将归属于拖车本体类别的回波信号标记为待抑制回波并生成后雷达抑制指令，能区分拖车本体反射回波与外部障碍物反射回波，减少因拖车本体遮挡造成的误报警，提升倒车时的安全性与用户体验。

53、3.本发明中，通过自适应雷达屏蔽策略模型结合车辆行驶状态参数与拖车结构参数，求解后雷达探测区域的控制参数，对处于拖车遮挡范围内的目标探测通道执行发射功能关断或接收信号置零的分区管控，同时对未遮挡通道维持正常探测与报警功能，并在拖车连接状态切换为未连接时自动解除分区管控，实现智能化的自适应屏蔽，既抑制拖车引起的误报，又保留对外部障碍物的探测能力。