基于车辆的惯性测量单元的改进的多普勒雷达分辨率的制作方法

本主题公开涉及基于车辆的惯性测量单元(imu)的改进的多普勒雷达分辨率。

背景技术：

1、车辆(例如汽车、卡车、建筑设备、农场设备、自动化工厂设备)包括许多传感器，这些传感器提供关于车辆及其周围环境的信息。例如，雷达系统、激光雷达系统和相机可用于获得关于车辆周围物体的信息，而转向角传感器、imu、轮胎压力监测传感器等可提供关于车辆本身的信息。雷达系统可以为其视场中的物体提供距离、方位角和多普勒(即相对速度)。当检测到静止物体时，多普勒提供车辆本身的速度。因此，希望基于车辆的imu提供改进的多普勒雷达分辨率。

技术实现思路

1、在一示例性实施例中，一种车辆中的系统包括：雷达系统的用于发射能量的发射器；以及雷达系统的接收器，用于接收基于由发射器发射的能量被一个或多个物体反射的反射。该系统还包括控制器，用于处理在预定持续时间期间获得的反射，以通过从车辆的惯性测量单元(imu)获得加速度信息来估计一个或多个物体中的每个的距离、方位角和相对速度。车辆的操作基于来自雷达系统的关于一个或多个物体的信息来控制。

2、除了这里描述的一个或多个特征之外，发射器发射作为多个啁啾的能量。多个啁啾中的每个是线性调频连续波信号。

3、除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器对每个反射在称为距离仓的一组距离间隔上执行快速傅立叶变换(fft),以获得指示每个距离仓和啁啾的能量水平的距离图。

4、除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器对距离图的每个距离仓在一组多普勒频率假设上执行第二fft，以获得指示每个距离仓和多普勒频率的能量水平的距离多普勒图。

5、除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器基于距离多普勒图获得指示每个距离仓、多普勒频率和一组方位角假设的能量水平的数据立方体。

6、除了这里描述的一个或多个特征之外，雷达系统包括两个或更多个发射器和两个或更多个接收器，并且控制器配置为获得两个或更多个发射器和两个或更多个接收器中的每一对的距离多普勒图，并且基于组合为两个或更多个发射器和两个或更多个接收器中的每一对获得的距离多普勒图来获得数据立方体。

7、除了这里描述的一个或多个特征之外，每个距离仓和每一个多普勒频率的能量水平被确定为：

8、

9、发射能量的波长为λ，n为啁啾数，t为预定义持续时间内的时间，xn为每个距离仓和啁啾的能量水平，a为来自imu的加速度信息，n为啁啾指数，f为多普勒频率。

10、除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器识别与超过阈值的距离多普勒图的能量水平相关的每个方位角的距离仓和多普勒频率。

11、除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器基于对距离多普勒图的能量水平超过阈值的多普勒频率进行聚类来识别与一个或多个物体中的静态物体相关的反射。

12、除了这里描述的一个或多个特征之外，控制器基于与静态物体相关的多普勒频率来估计车辆的速度。

13、在另一示例性实施例中，一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，当由车辆的一个或多个处理器处理时，所述指令使一个或多个处理器实施一种方法。该方法包括基于一个或多个物体对由雷达系统的发射器发射的能量的反射，获得由车辆的雷达系统的接收器接收的反射。该方法还包括通过从车辆的惯性测量单元(imu)获得加速度信息来处理在预定持续时间期间获得的反射，以估计一个或多个物体中的每个的距离、方位角和相对速度。车辆的操作基于来自雷达系统的关于一个或多个物体的信息来控制。

14、除了这里描述的一个或多个特征之外，发射器发射作为多个啁啾的能量。多个啁啾中的每个是线性调频连续波信号。

15、除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法包括对每个反射在称为距离仓的一组距离间隔上执行快速傅立叶变换(fft),以获得指示每个距离仓和啁啾的能量水平的距离图。

16、除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法包括对距离图的每个距离仓在一组多普勒频率假设上执行第二fft，以获得指示每个距离仓和多普勒频率的能量水平的距离多普勒图。

17、除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法包括基于距离多普勒图获得指示每个距离仓、多普勒频率和一组方位角假设的能量水平的数据立方体。

18、除了这里描述的一个或多个特征之外，雷达系统包括两个或更多个发射器和两个或更多个接收器，并且该方法包括获得两个或更多个发射器和两个或更多个接收器中的每一对的距离多普勒图，并且基于组合为两个或更多个发射器和两个或更多个接收器中的每一对获得的距离多普勒图来获得数据立方体。

19、除了这里描述的一个或多个特征之外，每个距离仓和每一个多普勒频率的能量水平被确定为：

20、

21、发射能量的波长为λ，n为啁啾数，t为预定义持续时间内的时间，xn为每个距离仓和啁啾的能量水平，a为来自imu的加速度信息，n为啁啾指数，f为多普勒频率。

22、除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法包括识别与超过阈值的距离多普勒图的能量水平相关的每个方位角的距离仓和多普勒频率。

23、除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法包括基于对距离多普勒图的能量水平超过阈值的多普勒频率进行聚类来识别与一个或多个物体中的静态物体相关的反射。

24、除了这里描述的一个或多个特征之外，该方法包括基于与静态物体相关的多普勒频率来估计车辆的速度。

25、当结合附图时，从以下详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

技术特征：

1.一种车辆中的系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发射器配置成发射作为多个啁啾的能量，其中，所述多个啁啾中的每个是线性调频连续波信号，所述控制器配置成对每个反射在称为距离仓的一组距离间隔上执行快速傅立叶变换(fft),以获得指示每个距离仓和啁啾的能量水平的距离图，控制器配置成对距离图的每个距离仓在一组多普勒频率假设上执行第二fft，以获得指示每个距离仓和多普勒频率的能量水平的距离多普勒图，并且控制器配置成基于该距离多普勒图获得指示每个距离仓、多普勒频率和一组方位角假设的能量水平的数据立方体。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述雷达系统包括两个或更多个发射器和两个或更多个接收器，并且所述控制器配置为获得所述两个或更多个发射器和所述两个或更多个接收器中的每一对的距离多普勒图，并且基于组合为所述两个或更多个发射器和所述两个或更多个接收器中的每一对获得的距离多普勒图来获得所述数据立方体。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，每个距离仓和每一个多普勒频率的能量水平被确定为：

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器配置为识别与超过阈值的距离多普勒图的能量水平相关的每个方位角的距离仓和多普勒频率，并且所述控制器配置为基于对距离多普勒图的能量水平超过阈值的多普勒频率进行聚类来识别与所述一个或多个物体中的静态物体相关的反射，并且所述控制器配置为基于与静态物体相关的多普勒频率来估计车辆的速度。

6.一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，当由车辆的一个或多个处理器处理时，所述指令使一个或多个处理器实施包括以下的方法：

7.根据权利要求6所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述发射器配置成发射作为多个啁啾的能量，其中，所述多个啁啾中的每个是线性调频连续波信号，所述控制器配置成对每个反射在称为距离仓的一组距离间隔上执行快速傅立叶变换(fft),以获得指示每个距离仓和啁啾的能量水平的距离图，所述方法包括对距离图的每个距离仓在一组多普勒频率假设上执行第二fft，以获得指示每个距离仓和多普勒频率的能量水平的距离多普勒图，并且所述方法包括基于该距离多普勒图获得指示每个距离仓、多普勒频率和一组方位角假设的能量水平的数据立方体。

8.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述雷达系统包括两个或更多个发射器和两个或更多个接收器，并且所述方法包括获得所述两个或更多个发射器和所述两个或更多个接收器中的每一对的距离多普勒图，并且基于组合为所述两个或更多个发射器和所述两个或更多个接收器中的每一对获得的距离多普勒图来获得所述数据立方体。

9.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读介质，其中，每个距离仓和每一个多普勒频率的能量水平被确定为：

10.根据权利要求7所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述方法包括识别与超过阈值的距离多普勒图的能量水平相关的每个方位角的距离仓和多普勒频率，所述方法包括基于对距离多普勒图的能量水平超过阈值的多普勒频率进行聚类来识别与所述一个或多个物体中的静态物体相关的反射，并且所述方法包括基于与静态物体相关的多普勒频率来估计车辆的速度。

技术总结
一种车辆中的系统，包括：雷达系统的用于发射能量的发射器；以及雷达系统的接收器，用于接收基于由发射器发射的能量被一个或多个物体反射的反射。该系统还包括控制器，用于处理在预定持续时间期间获得的反射，以通过从车辆的惯性测量单元(IMU)获得加速度信息来估计一个或多个物体中的每个的距离、方位角和相对速度。车辆的操作基于来自雷达系统的关于一个或多个物体的信息来控制。

技术研发人员：O·比亚勒
受保护的技术使用者：通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21