本申请公开了用于确定目标车辆的偏航速率的自动化车辆雷达系统。适用于自动化车辆的雷达系统(10)包括雷达传感器(14)和控制器(20)。雷达传感器(14)安装在主车辆(28)上。雷达传感器(14)用于检测被散射点(18)反射的雷达信号(16)。控制器(20)与雷达传感器(14)通信。控制器(20)配置为确定在当前时间的散射点(18)的每一个的当前距离变化率(32)、当前方位角(34)以及可选择地当前距离(50)。控制器(20)还配置为回想在先前时间的散射点(18)的每一个的先前距离变化率(36)、先前方位角(38)以及可选择地先前距离(52)。控制器(20)还配置为计算在当前时间的目标车辆(12)的偏航速率(30)。
【技术实现步骤摘要】
专利技术
本公开总地涉及适用于自动化车辆的雷达系统，且更具体地涉及基于当前的和在先的雷达信号计算目标车辆的偏航速率的系统。专利技术背景当自动化的或自主的主车辆的前面是在主车辆前方行驶的目标车辆时，对目标车辆的偏航速率的知晓对于控制主车辆的操作(例如，驾驶、制动、引擎)的系统是有利的。对目标车辆的偏航速率的知晓能够用于，例如，临时允许更近的跟随距离，因为目标车辆正在转向驶出主车辆的行驶路径。专利技术概述偏航速度和对地(OTG)速度的准确估算对于许多驾驶辅助系统是重要的。本文中所描述的是配置为基于原始雷达监测(即，距离、距离变化率和方位角)实时地估算延伸的目标(主要用于车辆追踪)的偏航速率和OTG速度的雷达系统。如本文中所使用的，术语“延伸的目标”用于指代呈现多个、空间分离的散射点的目标，因此术语“延伸的目标”应理解为意思是该目标具有一些物理尺寸。各种散射点不是必须各自从一个雷达扫描被追踪至下一个，所以散射点的数量可以是不同的量且/或每个散射点在相继的雷达扫描中在延伸的目标上具有不同的位置。尽管呈现的描述通常涉及系统配置，其中主车辆配备有在主车辆上的单独的雷达传感器用于在雷达传感器的视野(FOV)中追踪目标，可以构想的是，本文中所呈现的教导适用于配备有多个雷达传感器的雷达系统。此外，尽管推测目标车辆是OTG车辆因此不存在显著的z轴运动，可以构想的是，本文中所呈现的教导可以被应用于诸如飞行器的三维应用。根据一个实施例，提供一种适用于自动化车辆的雷达系统。该系统包括雷达传感器和控制器。雷达传感器安装在主车辆上。雷达传感器用于检测被位于接近主车辆的目标车辆的散射点反射的雷达信号。控制器与雷达传感器通信。控制器配置为确定在当前时间的散射点的每一个的当前距离变化率和当前方位角。控制器还配置为回想在先前时间的散射点的每一个的先前距离变化率和先前方位角。控制器还配置为基于散射点的每一个的当前距离变化率、当前方位角、先前距离变化率和先前方位角来计算在当前时间的目标车辆的偏航速率。在另一个实施例中，提供了一种适用于自动化车辆的雷达系统。该系统包括雷达传感器和控制器。雷达传感器安装在主车辆上。雷达传感器用于检测被位于接近主车辆的目标车辆的散射点反射的雷达信号。控制器与雷达传感器通信。控制器配置为确定在当前时间的散射点的每一个的当前距离、当前距离变化率和当前方位角。控制器还配置为回想在先前时间的散射点的每一个的先前距离、先前距离变化率和先前方位角。控制器还配置为基于散射点的每一个的当前距离、当前距离变化率、当前方位角、先前距离、先前距离变化率和先前方位角计算在当前时间的目标车辆的偏航速率。在阅读优选实施例的下列详细描述后，进一步的特征和优势将更清楚地呈现，该优选实施例仅作为非限制性的示例且参照附图而给出。附图说明现在将参照附图借助示例来描述本专利技术，在附图中：图1是根据一个实施例的适用于自动化车辆的雷达系统的图；以及图2是根据一个实施例的由图1的系统经历的交通场景。具体实施方式图1示出了雷达系统10的非限制性的示例，下文中的系统10，其适用于操作自动化车辆，例如主车辆28。尽管本文中呈现的系统10的描述通常涉及完全自动化(即自主的)车辆，可以构想的是，本文中所呈现的教导适用于部分自动化车辆，部分自动化车辆可瞬间地接管对主车辆28的控制或瞬间地辅助操作者(未示出)手动地驾驶主车辆28以例如避免另一车辆如目标车辆12行驶或位于接近主车辆28(例如，在主车辆前方)。系统10，或更具体地，主车辆28，配备有安装在主车辆28上的雷达传感器14。雷达传感器14用于检测被目标车辆12的散射点18反射的雷达信号16。如本文中所使用的，散射点可总地表征为在目标车辆12上的特征，该特征反射足够的雷达信号能量以区别于被雷达传感器14检测到的散射点18的其他实例。例如，散射点可以是车牌、尾灯外壳、侧视镜组件、车轮、目标车辆12的框架的实质部分，如将被本领域技术人员认识到的。即，雷达传感器14可检测来自目标车辆12上的不同位置的散射点18的多个实例。当来自单一物体(例如目标车辆12)的多个散射点被检测到时，这样的物体有时被称为“延伸的目标”。系统10还包括与雷达传感器14通信的控制器20。控制器20可包括例如微处理器的处理器22，或例如包括用于处理来自雷达传感器14的数据26的专用集成电路(ASIC)的模拟和/或数字控制电路的其它控制电路，如对本领域技术人员而言应当是显而易见的。控制器20可包括存储器24，包括非易失性存储器，例如用于存储一个或多个例程、阈值和捕获到的数据的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。该一个或多个例程可以由处理器22执行以实现用于基于雷达信号16确定例如目标车辆12的偏航速率30的步骤，如下文中将被更详细描述的那样。控制器20通常配置为执行确定目标车辆12的移动特征的过程，例如相对于地面的目标车辆12的偏航速率30，目标车辆12在该地面上行驶。该过程可概述在三个总的步骤中，包括：一个步骤使用处理器22以确定在当前时间(k)被雷达传感器14检测到的散射点18的每一个的当前距离变化率32和当前方位角34；一个步骤以从存储器24回想在先前时间(k-1)的散射点18的每一个的先前距离变化率36和先前方位角38；以及一个步骤使用处理器22以基于散射点18的每一个的当前距离变化率32、当前方位角34、先前距离变化率36和先前方位角38计算在当前时间(k)的目标车辆12的偏航速率30。该过程的非限制性示例的细节将在之后被描述。图2示出了交通场景40的一个非限制性示例，其中用于系统10的坐标参照系参考主车辆28，主车辆28可以是车辆坐标系统，下文中的VCS42。VCS42相对于主车辆28固定，伴随VCS42的原点44位于主车辆28的前保险杠的中央。在该示例中，VCS42的x轴46平行于主车辆28的纵轴(向前对于增加的“x”值)，且y轴48正交于x轴46，即平行于主车辆28的横轴(向右对于增加的y值)。现在将从对变量的定义开始描述由系统10执行的过程的非限制性的示例的细节，或者更具体地由控制器20或处理器22执行的过程。1.k：对于雷达信号或雷达反射的被采样的实例的采样时间指数(即当前时间)。2.T：雷达传感器的采样区间。3.Vh(k)＝[uh(k),vh(k)]：在时间k处的主车辆上的VCS的原点的OTG速度向量，其中“h”指示“主车辆”，uh和vh是Vh的速度分量，分别平行于VCS的x轴和y轴。假设主车辆一直移动，即Vh(k)不等于[0,0]。4.B(k)：在时间k处的主车辆的偏航速率。5.Xs；Ys：相对于VCS的雷达传感器的x和y坐标。由于雷达传感器固定在主车辆上，Xs和Ys的值在时间k上为不变的。6.Vs(k)＝[us(k),vs(k)]：雷达传感器的OTG速度向量，其中“s”是用于“传感器”的指示符。7.Xt(k)；Yt(k)：在时间k处且相对于VCS测得的在目标车辆上的参考点的x和y坐标。“t”指示“目标车辆”。8.Vt(k)＝[ut(k),vt(k)]：目标车辆的参考点的OTG速度向量。ut和vt是Vt的速度分量，且分别平行于VCS的x轴和y轴。9.W(k)：在时间k处的目标车辆的偏航速率。10.m(k)：在时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种雷达系统(10)，适用于自动化车辆，所述系统(10)包括：雷达传感器(14)，安装在主车辆(28)上，所述雷达传感器(14)用于检测被位于接近所述主车辆(28)的目标车辆(12)的散射点(18)反射的雷达信号(16)；以及控制器(20)，与所述雷达传感器(14)通信，所述控制器(20)配置为确定在当前时间的所述散射点(18)的每一个的当前距离变化率(32)和当前方位角(34)，回想在先前时间的所述散射点(18)的每一个的先前距离变化率(36)和先前方位角(38)，以及基于所述散射点(18)的每一个的所述当前距离变化率(32)、所述当前方位角(34)、所述先前距离变化率(36)和所述先前方位角(38)，计算在所述当前时间的所述目标车辆(12)的偏航速率(30)。
【技术特征摘要】
2015.10.02 US 14/873,8151.一种雷达系统(10)，适用于自动化车辆，所述系统(10)包括：雷达传感器(14)，安装在主车辆(28)上，所述雷达传感器(14)用于检测被位于接近所述主车辆(28)的目标车辆(12)的散射点(18)反射的雷达信号(16)；以及控制器(20)，与所述雷达传感器(14)通信，所述控制器(20)配置为确定在当前时间的所述散射点(18)的每一个的当前距离变化率(32)和当前方位角(34)，回想在先前时间的所述散射点(18)的每一个的先前距离变化率(36)和先前方位角(38)，以及基于所述散射点(18)的每一个的所述当前距离变化率(32)、所述当前方位角(34)、所述先前距离变化率(36)和所述先前方位角(38)，计算在所述当前时间的所述目标车辆(12)的偏航速率(30)。2.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述控制器(20)进一步配置为确定在当前时间的所述散射点(18)的每一个的当前距离(50)，回想在先前时间的所述散射点(18)的每一个的先前距离(52)，以及基于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘煜，J·K·谢夫曼，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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