使用位置一致性进行距离变化率的解混叠的系统和方法技术方案

用于操作雷达系统的系统和方法。方法包含由处理器执行以下操作：接收由至少一个雷达设备生成的点云信息和对对象的空间描述；通过基于空间描述对点云信息的数据点进行分组来生成多个点云片段；以时间顺序排列点云片段以定义暂定的雷达航迹；使用暂定的雷达航迹执行解混叠操作以生成跟踪器初始化信息；以及使用跟踪器初始化信息来生成对象轨迹。踪器初始化信息来生成对象轨迹。踪器初始化信息来生成对象轨迹。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用位置一致性进行距离变化率的解混叠的系统和方法
[0001]交叉引用与优先权要求
[0002]本专利文件要求2020年11月2日提交的美国专利申请第17/086,559号的优先权，其在此通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]
声明
[0004]本专利技术总体上涉及雷达系统。更具体地，本专利技术涉及使用位置一致性来实施距离变化率的解混叠(range
‑
rate dealiasing)的系统和方法。
[0005]相关技术描述
[0006]雷达系统通常用于检测对象的存在、方向、距离和速度。对象可以包括车辆、船只、飞机、行人、动物、树木和/或建筑物。在操作期间，雷达系统发射信号，信号从对象反射回雷达系统。反射的信号由雷达系统接收。接收到的信号提供了关于对象的位置和速度的信息。例如，如果对象朝向或远离雷达系统运动，则由于多普勒效应，接收到的信号将具有与发射的信号的频率略微不同的频率。

技术实现思路

[0007]本专利技术涉及实施用于操作雷达系统的系统和方法。方法包含由处理器执行以下操作：接收由至少一个雷达设备生成的点云信息和对象的空间描述；基于空间描述通过对点云信息的数据点进行分组来生成多个点云片段；以时间顺序排列点云片段以定义暂定的雷达航迹；使用暂定的雷达航迹执行解混叠操作以生成跟踪器初始化信息；以及使用跟踪器初始化信息来生成对象轨迹。
[0008]在某些场景中，如果单个数据点远离任何数据点，则其可以形成点云片段。在其它场景中，当满足以下条件时，至少两个数据点将分组在一起以形成点云片段：两个数据点之间的欧几里得距离(Euclidean distance)小于阈值；两个数据点的距离变化率角度(range
‑
rate angle)之间的绝对差值小于阈值；和/或两个数据点的距离变化率幅度(range
‑
rate amplitude)之间的差值小于阈值。
[0009]在这些或其它场景中，解混叠操作包含：计算每个点云片段和暂定的雷达航迹的平均距离变化率值和平均速度模糊值；计算给定的点云片段的平均距离变化率值与暂定的雷达航迹的平均距离变化率值之间的距离变化率差值；将距离变化率差值与阈值进行比较；当距离变化率差值大于阈值时，确定距离变化率差值接近暂定的雷达航迹的平均速度模糊；和/或当确定距离变化率差值接近暂定的雷达航迹的平均速度模糊时，确定存在边缘情况。
[0010]在这些或其它场景中，解混叠操作包含执行位置一致性的解混叠算法。位置一致性的解混叠包括根据以下数学方程式估计平均距离变化率：
[0011]RR
估计
＝(P
t
‑
P
s
)/(TV
平均
‑
T
‑
TV
平均
‑
S
)，
[0012]其中，RR
估计
是估计的平均距离变化率，P
t
是暂定的雷达航迹的位置，P
s
是给定的点
云片段的位置，TV
平均
‑
T
是暂定的雷达航迹的平均有效时间，TV
平均
‑
S
是给定的点云片段的平均有效时间。
[0013]位置一致性的解混叠算法还包括根据以下数学方程式确定多个可能的K值：
[0014]∣RR
测量的
+K*B
平均
‑
S
∣≤v
g
，
[0015]其中，RR
测量的
是给定的数据点的测量的距离变化率，B
平均
‑
S
是给定的点云片段的平均速度模糊，v
g
是合理的最大地面速度。K是整数(正的、负的或零)。
[0016]然后，根据以下数学方程式使用可能的K值来生成多个距离变化率假设值：
[0017]RR
假设
＝RR
平均
‑
T
+K*B
平均
‑
S
，
[0018]其中RR
假设
是距离变化率假设值，RR
平均
‑
T
是暂定的雷达航迹的平均距离变化率。当多个距离变化率假设值中的相应的一个小于预定义阈值时，假设被接受。当假设被接受时，确定估计的平均距离变化率与多个距离变化率假设值中的给定的距离变化率假设值之间的绝对差值。当绝对差值大于阈值时，位置一致性的解混叠算法被认为是成功的。当位置一致性的解混叠算法被认为成功时，确定真实的距离变化率值。真实的距离变化率用于生成跟踪器初始化信息。
[0019]实施系统可以包含：处理器；以及包含编程指令的非暂时性计算机可读存储介质，编程指令配置为使处理器实施用于操作自动化系统的方法。还可以由计算机程序产品来实施以上所述方法，计算机程序产品包含存储器和配置为使处理器执行操作的编程指令。
附图说明
[0020]将参考以下附图描述本专利技术的技术方案，其中附图中相同的附图标记表示相同的项目。
[0021]图1提供了说明性雷达系统的图示。
[0022]图2提供了说明性雷达设备的图示。
[0023]图3提供了有助于理解本专利技术的技术方案的图形。
[0024]图4提供了用于操作图1的雷达系统的流程图。
[0025]图5提供了有助于理解暂定的雷达航迹段的解混叠的图形。
[0026]图6提供了暂定的雷达航迹段的解混叠的说明性方法的流程图。
[0027]图7提供了实施关于图1
‑
6描述的雷达系统的系统的图示。
[0028]图8是车辆的说明性架构的图示。
[0029]图9是说明性计算设备的图示。
[0030]图10提供了有助于理解如何根据本专利技术的技术方案实现车辆控制的框图。
具体实施方式
[0031]本文件中使用的单数形式“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另有明确规定。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。如在本文件中所使用的，术语“包含”是指“包括，但不限于”。与本文件相关的附加术语的定义包含在本具体实施方式的末尾。
[0032]“电子设备”或“计算设备”是指包括处理器和存储器的设备。每个设备可以具有其自己的处理器和/或存储器，或者可以像在虚拟机或容器布置中那样，处理器和/或者存储
器可以与其它设备共享。存储器将包含或接收编程指令，该编程指令在由处理器执行时使电子设备根据编程指令执行一个或多个操作。
[0033]术语“存储器”、“存储器设备”、“数据存储器”、数据存储装置等均指存储计算机可读数据、编程指令或两者的非临时设备。除非另有特别说明，否则术语“存储器”、“存储器设备”、“数据存储器”、“数据存储装置”等旨在包括单个设备实施例、其中多个存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于操作雷达系统的方法，包含由处理器执行以下操作：接收由至少一个雷达设备生成的点云信息和对对象的空间描述；通过基于所述空间描述对所述点云信息的数据点进行分组来生成多个点云片段；以时间顺序排列所述点云片段以定义暂定的雷达航迹；使用所述暂定的雷达航迹执行解混叠操作以生成跟踪器初始化信息；以及使用所述跟踪器初始化信息来生成所述对象的轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当两个数据点之间的欧几里得距离小于阈值时，将所述两个数据点分组在一起以形成所述多个点云片段中的点云片段。3.根据权利要求1所述的方法，其中，当两个数据点的距离变化率角之间的绝对差值小于阈值时，将所述两个数据点分组在一起以形成所述多个点云片段中的点云片段。4.根据权利要求1所述的方法，其中，当两个数据点的距离变化率幅度之间的差值小于阈值时，将所述两个数据点分组在一起以形成所述多个点云片段中的点云片段。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解混叠操作包含计算每个所述点云片段和所述暂定的雷达航迹的平均距离变化率值和平均速度模糊值。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述解混叠操作还包含：计算给定的点云片段的所述平均距离变化率值与所述暂定的雷达航迹的所述平均距离变化率值之间的距离变化率差值；以及将所述距离变化率差值与阈值进行比较。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述解混叠操作还包含当所述距离变化率差值大于所述阈值时，确定所述距离变化率差值接近所述暂定的雷达航迹的所述平均速度模糊。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述解混叠操作还包含当确定所述距离变化率差值接近所述暂定的雷达航迹的所述平均速度模糊时，确定存在边缘情况。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解混叠操作包含执行位置一致性的解混叠算法。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述位置一致性的解混叠算法包含根据以下数学方程式估计平均距离变化率：RR
估计
＝(P
t
‑
P
s
)/(TV
平均
‑
T
‑
TV
平均
‑
S
)，其中，RR
估计
是估计的平均距离变化率，P
t
是所述暂定的雷达航迹的位置，P
s
是给定的点云片段的位置，TV
平均
‑
T
是所述暂定的雷达航迹的平均有效时间，以及TV
平均
‑
S
是所述给定的点云片段的平均有效时间。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述位置一致性的解混叠算法还包含根据以下数学方程式确定多个可能的K值：∣RR
测量的
+K*B
平均
‑
S
∣≤v
g
，其中，RR
测量的
是给定的数据点的测量的距离变化率，B
平均
是给定的点云片段的平均速度模糊，v
g
是合理的最大地面速度。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述位置一致性的解混叠算法还包含根据以下数学方程式生成多个距离变化率假设值：RR
假设
＝RR
平均
‑
T
+K*B
平均
‑
S
，其中，RR
假设
是距离变化率假设值，以及RR
平均
‑
T
是所述暂定的雷达航迹的平均距离变化
率。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述位置一致性的解混叠算法还包含当所述多个距离变化率假设值中的相应的一个小于预定义阈值时，接受假设。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述位置一致性的解混叠算法还包含确定所述估计的平均距离变化率与所述多个距离变化率假设值中的给定的距离变化率假定值之间的绝对差值。15.根据权利要求15所述的方法，其中，当估计的距离变化率和假设的距离变化率之间的绝对差值大于阈值时，所述位置一致性的解混叠算法被认为是成功的。16.根据权利要求16所述的方法，其中，所述解混叠操作还包含当所述位置一致性的解混叠算法被认为成功时确定真实的距离变化率值。17.根据权利要求17所述的方法，其中，所述解混叠操作还包含使用所述真实的距离变化率来生成所述跟踪器初始化信息。18.一种系统，包含：处理器；以及非暂时性计算机可读存储介质，其包括编程指令，所述编程指令配置为使所述处理器实施用于操作雷达系统的方法，其中所述编程指令包含指令用以；接收由至少一个雷达设备生成的点云信息和对对象的空间描述；通过基于所述空间描述对所述点云信息的数据点进行分组来生成多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋秀峰，阿维纳什，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：