利用雷达数据估算车辆速度制造技术

基于雷达数据估计车辆速度的方法和系统。该方法和系统包括从位于车辆上的雷达接收一组距离多普勒波束、RDB地图并执行优化过程，该优化过程调整车辆速度的估计，以便优化相关分数。优化过程包括迭代地：基于车辆速度的当前估计在空间上配准该组RDB地图，基于空间上配准的该组RDB地图确定相关分数，并且当相关分数已经被优化时，从优化过程输出车辆速度的优化估计。该方法和系统至少部分基于车辆速度的优化估计来控制车辆。优化估计来控制车辆。优化估计来控制车辆。

【技术实现步骤摘要】
利用雷达数据估算车辆速度


[0001]本公开内容通常涉及车辆，更具体地说，涉及用于估计车辆速度的方 法和系统。

技术介绍

[0002]车辆在各种车辆控制应用中利用包括车辆速度在内的运动数据，包括 高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自主驾驶任务，这是许多可能的例子中的两 个。车辆速度和其他动态车辆运动测量可以通过惯性测量单元(IMU)和全球 定位系统(GPS)获得。惯性测量单元安装起来既昂贵又复杂。惯性测量单元 并不总是精确的，它们不直接感应速度，而是感应加速度..全球定位系统不 能覆盖所有区域，如隧道、桥梁、被高楼包围的地方等。
[0003]许多车辆使用雷达系统。例如，某些车辆利用雷达系统来检测车辆行 驶道路上的其他车辆、行人或其他物体。雷达系统可以用于例如实现自动 制动系统、自适应巡航控制和回避特征以及其他车辆特征。
[0004]因此，希望提供车辆速度数据，而不必总是依赖于全球定位系统或惯 性测量单元数据。此外，希望扩大车辆雷达系统的应用。此外，结合附图 和前述
和
技术介绍
，从随后的详细描述和所附权利要求中，本发 明的其他期望的特征和特性将变得显而易见。

技术实现思路

[0005]在第一方面，提供了一种基于雷达数据估计车辆速度的方法。该方法 包括从位于车辆上的雷达接收一组距离多普勒波束、RDB地图并执行优化 过程，该优化过程调整车辆速度的估计，以便优化相关分数。优化过程包 括基于车辆速度的当前估计迭代地空间配准该组RDB地图，并基于该组空 间配准的RDB地图确定相关分数。当相关分数被优化时，车辆速度的优化 估计从优化过程中输出。基于车辆速度的优化估计来控制车辆。
[0006]在实施例中，该组RDB地图包括来自位于相对于车辆的不同位置和/或 方向的多个雷达的RDB地图。
[0007]在实施例中，该组RDB地图包括来自雷达的当前和/或先前帧。
[0008]在实施例中，空间配准该组RDB地图包括基于车辆速度的当前估计将 该组RDB地图的方位角旋转到局部坐标系。
[0009]在实施例中，空间配准该组RDB地图包括，对于每个RDB地图，根据 基于多普勒的方位角虚拟地旋转雷达，从而变换RDB地图的距离多普勒地 图。基于多普勒的方位角是基于多普勒数据和车辆速度的当前估计来确定 的。对于每个RDB地图，空间配准该组RDB地图包括根据第二方位角虚拟 地旋转雷达。第二方位角基于雷达相对于车辆的局部坐标框架的雷达方位 信息来确定，从而转换RDB地图的距离波束地图。变换后的距离多普勒图 和变换后的距离波束图相乘，以提供方位旋转RDB地图。方位旋转RDB地 图构成了确定RDB地图空间配准集的基础。
[0010]在实施例中，该组RDB地图包括当前和先前帧，其中该组RDB地图的 空间配准包括基于车辆速度和帧速率的当前估计来校正当前和先前帧之间 的车辆运动。
[0011]在实施例中，优化过程利用优化算法。
[0012]在实施例中，从预处理模块接收该组RDB地图，该预处理模块执行模 数转换、距离快速傅立叶变换、快速傅立叶变换、多普勒快速傅立叶变换 和波束形成过程。
[0013]另一方面，提供了一种车辆。该车辆包括位于车辆上的雷达，以及与 该雷达可操作地通信的处理器，该处理器被配置为执行程序指令，其中该 程序指令被配置为使得该处理器：从位于车辆上的雷达接收一组距离多普勒 波束、RDB地图，并且执行优化过程，该优化过程调整车辆速度的估计， 以便优化相关分数。优化过程包括基于车辆速度的当前估计迭代地空间配 准该组RDB地图，并基于该组空间配准的RDB地图确定相关分数。当相关 分数被优化时，车辆速度的优化估计从优化过程中输出。部分基于车辆速 度的优化估计来控制车辆。
[0014]在实施例中，该组RDB地图包括来自位于相对于车辆的不同位置和/或 方向的多个雷达的RDB地图。
[0015]在实施例中，该组RDB地图包括来自雷达的当前和/或先前帧。
[0016]在实施例中，空间配准该组RDB地图包括基于车辆速度的当前估计将 该组RDB地图的方位角旋转到局部坐标系。
[0017]在实施例中，对于每个RDB地图，空间配准该组RDB地图包括，根据 基于多普勒的方位角虚拟地旋转雷达，从而变换RDB地图的距离多普勒地 图。基于多普勒的方位角是基于多普勒数据和车辆速度的当前估计来确定 的。对于每个RDB地图，空间配准该组RDB地图包括根据第二方位角虚拟 地旋转雷达。第二方位角基于雷达相对于车辆的局部坐标框架的雷达方位 信息来确定，从而转换RDB地图的距离波束地图。变换后的距离多普勒图 和变换后的距离波束图相乘，以提供方位旋转RDB地图。方位旋转RDB地 图形成了确定RDB地图空间配准集的基础。
[0018]在实施例中，该组RDB地图包括当前和先前帧，其中该组RDB地图的 空间配准包括基于车辆速度和帧速率的当前估计来校正当前和先前帧之间 的车辆运动。
[0019]在实施例中，优化过程利用优化算法。
[0020]在实施例中，从预处理模块接收该组RDB地图，该预处理模块执行模 数转换、距离快速傅立叶变换、快速傅立叶变换、多普勒快速傅立叶变换 和波束形成过程。
[0021]在又一方面，提供了一种基于雷达数据估计车辆速度的系统。该系统 包括可定位在车辆上的雷达；以及与所述雷达可操作地通信的处理器，所 述处理器被配置为执行程序指令，其中所述程序指令被配置为使得所述处 理器：从位于车辆上的雷达接收一组距离多普勒波束、RDB地图，并且执行 优化过程，所述优化过程调整车辆速度的估计以便优化相关分数。优化过 程包括迭代地：基于车辆速度的当前估计在空间上配准该组RDB地图，并且 基于空间上配准的该组RDB地图确定相关分数。当相关分数被优化时，车 辆速度的优化估计从优化过程中输出。部分基于车辆速度的优化估计来控 制车辆。
[0022]在实施例中，该组RDB地图包括来自位于相对于车辆的不同位置和/或 方向的多个雷达的RDB地图。
[0023]在实施例中，该组RDB地图包括来自雷达的当前和/或先前帧。
[0024]在实施例中，空间配准该组RDB地图包括基于车辆速度的当前估计将 该组RDB地图的方位角旋转到局部坐标系。
附图说明
[0025]下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同的附图标记表示相 同的元件，并且其中：
[0026]图1是根据示例性实施例的包括雷达和控制系统的车辆的功能框图；
[0027]图2是根据示例性实施例的图1的车辆控制系统的功能框图；
[0028]图3是根据示例性实施例的根据由图1的车辆和图2的控制系统执行的 车辆速度估计过程的数据流程图；
[0029]图4是根据示例性实施例的图3的车辆速度估计过程的各方面的更详细 的数据流图；
[0030]图5是根据示例性实施例用于实现基于雷达数据的车辆速度估计的方法 的流程图，该方法可以结合图1的车辆和图2的控制系统使用；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于雷达数据估计车辆速度的方法，该方法包括：从位于车辆上的至少一个雷达接收一组距离多普勒波束RDB地图；通过调整车辆速度的估计值来优化相关分数，从而执行优化过程，其中优化过程包括迭代地：基于车辆速度的当前估计，空间配准该组RDB地图；和基于所述空间配准的一组RDB地图来确定相关分数；当相关分数已经被优化时，从优化过程输出车辆速度的优化估计；和至少部分基于车辆速度的优化估计来控制车辆。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组RDB地图包括来自位于相对于车辆的不同位置和/或方向的多个雷达的RDB地图。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一组RDB地图包括来自所述至少一个雷达的当前和/或先前帧。4.根据权利要求1所述的方法，其中空间配准所述一组RDB地图包括基于车辆速度的当前估计将所述一组RDB地图的方位角旋转到局部坐标系。5.根据权利要求1所述的方法，其中空间配准所述一组RDB地图包括，对于每个所述RDB地图，根据基于多普勒的方位角虚拟地旋转所述至少一个雷达，从而变换所述RDB地图的距离多普勒地图，基于多普勒的方位角是基于多普勒数据和车辆速度的当前估计来确定的，并且根据第二方位角虚拟地旋转所述至少一个雷达，所述第二方位角是基于所述至少一个雷达相对于所述车辆的局部坐标框架的雷达方位信息来确定的，从而变换所述RDB地图的距离波束图，并将变换后的距离多普勒地图和变换后的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：O朗曼，I比利克，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：