CN107544057A - 雷达参数的动态调整 - Google Patents

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Abstract

一种动态调节平台上的雷达***的雷达参数的控制***和方法。该方法包括获取包括平台参数的输入，其中该平台参数包括速度和制动持续时间；以及基于该输入来获取驾驶行为的特征。基于该输入和该特征来修改雷达参数，其中，该修改包括改变最大距离；以及基于雷达***来提供警报至平台的驾驶员。

Description

雷达参数的动态调整
技术领域
本发明涉及雷达参数的动态调整。
背景技术
雷达***可被用于各种应用(例如，车辆(例如，汽车、建筑设备、农场设备)、自动化工厂、航天器)中的检测和跟踪。例如，例如多输入多输出(MIMO)***的雷达***可被用于车辆中的障碍物检测，以有助于避免碰撞或其它安全***。通常地，雷达***的参数是固定的。这些参数例如包括检测阈值、视场(FOV)、目标优先化策略和操作距离。然而，可能有这样一种情形，在该情形下雷达***基于不同的参数可更有效地执行。因此，期望于提供一种雷达参数的动态调整。
发明内容
在本发明的一个实例性实施例中，一种动态调整平台上雷达***的雷达参数的方法包括：获取包括平台参数的输入，其中该平台参数包括速度和制动持续时间；基于该输入获取驾驶行为的特征；基于该输入和该特征来修改雷达参数，其中，该修改包括改变最大距离；以及基于该雷达***提供警报至平台的驾驶员。
在另一实例性实施例中，一种用于动态调整平台上雷达***的雷达参数的控制***包括：用于获取包括平台参数的输入和基于该输入的驾驶行为的特征，其中该平台参数包括速度和制动持续时间；配置成用于基于该输入和该特征来修改雷达参数的处理器，其中，该雷达参数包括最大距离；以及配置成用于基于该雷达***来提供警报至平台的驾驶员的输出。
当接合附图，从本发明的详细说明将很容易理解本发明的以上特征和优势以及其它特征和优势。
附图说明
仅仅借助于实例，其它特征、优势和详细出现在以下实施例的详细说明，该详细说明参考附图，其中：
图1为根据被一个或多个实施例的、具有动态可调整雷达参数的平台的框图；以及
图2是根据一个或多个实施例的、动态调整雷达参数的方法的流程图。
具体实施方式
以下的描述在本质上仅仅是实例性的，且并不意于限制本发明、它的应用或使用。应该理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
如前所述，雷达***被用于各种平台(例如，车辆，自动制造设备)上的检测和追踪。作为实例，MIMO雷达***可发射线性调频连续波(LFM-CW)信号，称作为线性调频信号。当雷达参数，例如线性调频持续时间、线性调频斜率、帧长度(从MIMO雷达的每个发射器发射线性调频的持续时间)和采样频率保持恒定时，则最大检测距离保持恒定。因而，当车辆减缓至它原始速度的一半时，例如，相同的距离转化成使原始行驶时间双倍。
根据本发明的一个或多个实施例，雷达参数基于各种标准被动态地调整。因而，例如，当车辆速度改变而非维持恒定最大检测距离时，可优选的是改变分辨率或通过改变一个或多个雷达参数来实现另一目的。驾驶情景或驾驶员历史，就像车辆速度，可建议不同组的雷达参数。例如，具有制造快速操纵历史的驾驶员可从调整至提供更快警告的车辆雷达参数中受益，即使在精确度的情况下。另一方面，更慢的、更加仔细的驾驶员可能从更精确地检测获益，即使实现该精确度需要更多的时间(例如，更多的采样)。在以下讨论详细的实施例。
图1为根据被一个或多个实施例的、具有动态可调整雷达参数的平台100的框图。在图1中示出的实例性平台100为汽车110。在替代的实施例中，平台100可以为另一类型的车辆或自动制造设备，其中，针对雷达性能的动态变化改变状态请求。在图1中的汽车包括雷达***120，该雷达***的参数被动态地调整，如在此详细示出。雷达***120包括发射元件阵列121和一个或多个接收元件122。雷达***120可包括一个或多个存储装置123以及一个或多个处理器124，以及产生发射信号和处理接收到的反射信号的其它已知部件。在替代的实施例中，雷达***120可与平台110的控制器130一起分享处理资源。
控制器130可包括专用集成电路(ASIC)、电路、执行一个或多个软件或固件程序处理器(共享的、专用的或群组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述功能的合适的部件。在图1中示出的实例性控制器130包括一个或多个存储装置131、一个或多个处理器132、和与平台的其它***(例如，雷达***120、控制和监控***)和传感器140相通信的接口133。尽管出于解释目的而将控制器130示出为单独的部件，但例如，控制器130的功能可由汽车110的电子控制单元(ECU)或另一处理***来实现。
控制器130获取来自已知的平台100的内部部件的输入(例如，速度、制动率)且可附加地接收来自平台100的其它传感器140的输入。例如，已知的部件涉及控制转向、制动、和加速的***。也就是，例如，许多汽车110包括诊断、监控和控制***，该***监控制动、转向、速度、车道离开、车道变换和其它驾驶特征。其它传感器140可包括相机、激光雷达***、红外传感器以及指示驾驶状态和驾驶员行为的其它数据收集***。可使用雷达***120的输出来在已知的仪表盘或镜面显示器150上提供警报至驾驶员。该警报可以为触觉的或听觉的，而非可视的或者除了可视的之外。例如，驾驶员座椅或转向轮可振动。可附加地或替代地提供雷达***120的输出至已知的车辆控制***(例如，转向控制、自动制动)。
可使用驾驶行为和驾驶状态(例如，道路状态、交通拥挤)来动态地修改雷达参数。用于修改雷达参数的不同标准可被不同地加权。例如，与驾驶员行为相比，交通状态可能被更重地加权，或者反之亦然。在表1中示出了实例性标准和相应的期望变化的雷达参数。
表1用于雷达参数修改的实例性标准
表1提供了标准类型和相应于该标准的感兴趣的修改类型的取样。该标准被量化以便实现雷达参数修改。例如，阈值速度可被用于调整最大距离和距离分辨率。一组阈值可被用于通过改变程度来调整最大距离和距离分辨率。同样，基于一个或多个阈值可量化驾驶类型和驾驶员反应时间。例如，制动踏板被压下的速度可指示反应时间和驾驶类型。在此公开了完成修改所需的机构。
每个发射元件121发送线性调频连续波(LFM-CW)信号(chirp)，且来自每个发射元件121的信号可基于每个发射元件发射的不同代码被区分，与雷达***120相关联的参数中的一个为带宽(BW)：
BW＝chirp_斜率×chirp_时间 [公式1]
在[公式1]中，chirp_时间为线性调频或LFM-CW信号的持续时间，且chirp_斜率由线性调频在chirp_时间上的最小频率和最大频率来限定。通过调整带宽(BW)，距离分辨率可根据公式2来调整：
在[公式2]中，c为光速(3*108米/秒)。雷达***120的最大距离可根据以下公式3进行修改：
在[公式3]中，fs为采样频率。可由雷达***120解决的最大速率由公式4给出：
公式1到公式4指示各种参数的互联性。例如，距离分辨率与带宽成反比(根据公式2)，其进而与线性调频时间成正比(根据公式1)。因而，以增加距离分辨率，且线性调频施加可被降低。然而，当线性调频时间降低时，最大速率也降低。因而，当不同标准可建议矛盾的修改时，不同标准的加权有助于参数值的确定。
可调整的其它参数包括视场(FOV)和检测阈值，该视场由最大距离有关(例如，当最大距离降低时，视场增加)。检测阈值为接收到的(解码)信号被用于指示目标存在所需的最小水平。低检测阈值增加错误警报的可能性，但高检测阈值增加了错失检测的可能性。例如，当驾驶员行为被视为攻击时(例如，快加速、紧急关头的制动、频繁车道变换)，则检测阈值可被降低，以使得所有潜在的障碍物能引起驾驶员的注意，即使可能增加错误警报。通过使用神经网络或其它已知的学习算法可学习驾驶员行为。替代地，驾驶员行为可基于指定时期内的阈值数目的操纵。例如，阈值数目的车道变换以及快加速和制动可认定驾驶员为攻击的，并触发检测阈值的降低。汽车110的速度可触发其它参数的修改，例如最大距离。
图2是根据一个或多个实施例的、动态调整雷达参数的方法的流程图。过程的大部分可由控制器130或控制器130与平台100的其它处理***的组合来实现。在框210处，获取输入包括：获取平台100参数，例如来自平台100的部件(例如，速度计、转向和制动监视器和其它已知***，如以上所述)速度和操纵。获取输入还包括获取来自其它传感器140的信息。在框220处，表征驾驶行为指代使用学***台100是基于具有修改参数的雷达***120的输出的。警报可在平台100的一个或多个显示器150上提供。
尽管参考实例性实施例已经描述了本发明，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可做各种变化，并且可用同类物取代其中的元件。此外，可以在不脱离本发明的基本范围的情况下根据本发明的教示做出多种改型以适应具体的情况或者材料。因此，本发明不限于公开的具体的实施例，但本发明将包括所有落入本发明的范围内的实施例。

Claims (10)

1.一种动态调整平台上的雷达***的雷达参数的方法，所述方法包括：
获取包括平台参数的输入，其中，所述平台参数包括速度和制动持续时间；
基于所述输入来获取驾驶行为的特征；
基于所述输入和所述特征来修改所述雷达参数，其中，所述修改包括改变最大距离；以及
基于所述雷达***来提供警报至所述平台的驾驶员。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取所述输入包括获取来自其它传感器的信息，所述其它传感器包括相机和激光雷达***中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取所述驾驶行为的所述特征包括将所述驾驶行为表征为攻击性，且所述修改所述雷达参数包括降低检测阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取所述驾驶行为的所述特征包括将所述驾驶行为表征为自卫性，且所述修改所述雷达参数包括增加检测阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述修改所述雷达参数包括基于所述速度来增加最大距离，所述增加所述最大距离包括降低由所述雷达***发射的线性调频连续波(LFW-CW)在持续时间内的频率变化。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述输入和所述特征进行加权。
7.一种用于动态调整平台上的雷达***的雷达参数的控制***，所述***包括：
用于获取输入的接口，所述输入包括平台参数和基于所述输入的驾驶行为的特征，其中，所述平台参数包括速度和制动持续时间；
配置成用于基于所述输入和所述特征来修改所述雷达参数的处理器，其中，所述雷达参数包括最大距离；以及
配置成用于基于所述雷达***来提供警报至所述平台的驾驶员的输出。
8.根据权利要求7所述的***，其中，所述输入包括来自其它传感器的信息，所述其它传感器包括相机和激光雷达***中的一个或多个。
9.根据权利要求7所述的***，其中，所述处理器基于具有攻击性的所述驾驶行为的所述特征来来修改所述雷达参数以降低检测阈值，以及所述处理器基于具有自卫性的所述驾驶行为的所述特征来修改所述雷达参数以增加检测阈值。
10.根据权利要求7所述的***，其中，所述处理器对所述输入和所述特征进行加权。
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