CN110832341A - 车速计算方法、***、设备及存储介质 - Google Patents

车速计算方法、***、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

一种车速计算方法、***、设备及存储介质，方法包括：获取回波信号，并根据回波信号生成探测数据；根据探测数据，确定车辆周围相对于地面的静止物体相对于车辆的运动速度；根据静止物体相对于车辆的运动速度，确定车辆的速度，通过对回波信号进行处理即可确定车辆的车速，不需要从CAN总线获取车辆的车速，避免了CAN总线的传输延迟而无法实时获取车辆的车速。

Description

车速计算方法、***、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及车辆领域，尤其涉及一种车速计算方法、***、设备及存储介质。
背景技术
随着驾驶辅助技术、自动驾驶技术的发展，毫米波雷达越来越多地被使用在车辆上。毫米波雷达全天时、全天候、作用距离远、测速精度高等优点，弥补了超声波、摄像头等其他传感器的不足。通常，毫米波雷达需要通过自车速度来运作以探测车辆周围的环境，现有技术中车辆设置的毫米波雷达通常通过通信总线与车辆上的电子电气***相连接以获取车辆相关信息，例如，该车辆的车速、转弯半径等。例如，毫米波雷达可以(ControllerArea Network,CAN)总线接入车辆，从CAN总线获取车辆的相关信息。
但是，CAN总线传输该车辆相关信息时存在一定的延迟，导致该毫米波雷达无法实时获取到该车辆相关信息，尤其是无法实时获取到该车辆的车速，从而对毫米波雷达的性能造成一定影响。另外，接入CAN总线的毫米波雷达通常是应用于前装市场，即需要在整车组装的阶段将毫米波雷达安装于车辆上，难以使用在后装市场中，不利于毫米波雷达的单独后续使用。
发明内容
本发明实施例提供一种车速计算方法、***、设备及存储介质，提供一种不通过CAN总线获取车速的方法，提高获取车辆车速的实时性，避免对雷达的性能造成的影响。
本发明实施例的第一方面是提供一种车速计算方法，应用于车辆，所述车辆设置有雷达，所述雷达至少包括天线，所述天线用于接收回波信号，所述方法包括：
获取所述回波信号，并根据所述回波信号生成探测数据；
根据所述探测数据，确定所述车辆周围相对于地面的静止物体；
确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度；
根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
本发明实施例的第二方面是提供一种车速计算***，包括：雷达、存储器和处理器，所述雷达至少包括天线，所述天线用于接收回波信号；
所述存储器用于存储程序代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：
获取所述回波信号，并根据所述回波信号生成探测数据；
根据所述探测数据，确定所述车辆周围相对于地面的静止物体；
确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度；
根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
本发明实施例的第三方面是提供一种车辆，包括：
车身；
动力***，安装在所述车身，用于提供动力；
以及如第二方面所述的车速计算***。
本发明实施例的第四方面是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现第一方面所述的方法。
本实施例提供的车速计算方法、***、设备及存储介质，通过获取回波信号，并根据回波信号生成探测数据，根据探测数据，确定车辆周围相对于地面的静止物体相对于车辆的运动速度，进一步，根据静止物体相对于车辆的运动速度，确定车辆的速度，即通过对回波信号进行处理即可确定车辆的车速，不需要从CAN总线获取该车辆的车速，避免了CAN总线的传输延迟而无法实时获取车辆的车速，从而提高了获取车辆车速的实时性，避免了对雷达的性能造成的影响。另外，由于不需要从CAN总线获取该车辆的车速，即使在整车组装的阶段没有将雷达安装于车辆上，该雷达也可以应用在后装市场。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种应用场景的示意图；
图2为本发明实施例提供的车速计算方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的二维数据的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种线性调频连续波的频率随时间变化的示意图；
图5为本发明另一实施例提供的车速计算方法的流程图；
图6为本发明另一实施例提供的车速计算方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的二维数据的示意图；
图8为本发明实施例提供的二维数据的示意图；
图9为本发明另一实施例提供的车速计算方法的流程图；
图10为本发明另一实施例提供的车速计算方法的流程图；
图11为本发明实施例提供的另一种线性调频连续波的频率随时间变化的示意图；
图12为本发明实施例提供的车速计算***的结构图。
附图标记：
11：车辆； 12：服务器； 71：速度单元；
72：速度单元； 73：速度单元； 7N：速度单元；
81：距离单元； 82：距离单元； 83：距离单元；
8M：距离单元； 120：车速计算***； 121：雷达；
122：存储器； 123：处理器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供一种车速计算方法。该方法应用于车辆，所述车辆设置有雷达，可选的，所述雷达为毫米波雷达。所述雷达至少包括天线，所述天线用于接收回波信号。如图1所示，车辆11行驶在右侧车道中，该车辆11设置有雷达，该雷达具体可以是毫米波雷达。该毫米波雷达可以是后装的毫米波雷达，也可以是前装的毫米波雷达，或者，该毫米波雷达还可以集成在整车中。
在本实施例中，所述雷达具体可以是调频连续波(frequency modulatedcontinuous wave，FMCW)雷达。可选的，所述雷达的探测信号是线性调频连续波。FMCW雷达可包括天线、射频前端、调制模块及信号处理单元。其中，射频前端用于发射探测信号，该探测信号为线性调频连续波，也就是说，该FMCW雷达发射的探测信号的频率是被线性调制的。具体的，调制模块用于对该FMCW雷达发射的探测信号的频率进行线性调制。当FMCW雷达发射的探测信号被该车辆周围的物体反射后，该FMCW雷达的天线将接收到该物体反射的回波信号。该FMCW雷达的信号处理单元可以对该回波信号进行处理，得到探测数据。可选的，所述探测数据包括如下至少一种：所述车辆周围的物体的能量、所述车辆周围的物体相对于所述车辆的距离、速度、角度。
在一些实施例中，该FMCW雷达还可以与车载的处理器通信连接，当该FMCW雷达的天线接收到回波信号后，该FMCW雷达的信号处理单元可以对该回波信号进行模数转换，即对该回波信号进行数字采样，并将采样后的回波信号发送给车载的处理器，由车载的处理器对该采样后的回波信号进行处理，得到探测数据。当该FMCW雷达的信号处理单元或车载的处理器得到探测数据之后，该FMCW雷达的信号处理单元或车载的处理器还可以根据该探测数据计算车速。
或者，在另一些实施例中，该FMCW雷达与车载的处理器通信连接，当该FMCW雷达的信号处理单元对该回波信号进行处理，得到探测数据之后，还可以将该探测数据发送给车载的处理器，由该车载的处理器根据该探测数据计算车速。
也就是说，在实施例中，并不限定车速计算方法的执行主体，可以是FMCW雷达的信号处理单元，也可以是车载的处理器，还可以是除雷达的信号处理单元、车载的处理器之外的具有数据处理功能的设备，例如，如图1所示的服务器12。可选的，车辆11还设置有通信模块，该通信模块可以是有线通信模块，也可以是无线通信模块。以无线通信模块为例，当车辆11上的雷达例如FMCW雷达的天线接收到物体反射的回波信号后，FMCW雷达的信号处理单元对该回波信号进行数字采样，车辆11可将该采样后的回波信号通过该无线通信模块发送给服务器12，服务器12对该采样后的回波信号进行处理，得到探测数据之后，根据该探测数据计算车速。或者，当FMCW雷达的信号处理单元或车载的处理器得到探测数据后，该车辆11可将该探测数据通过该无线通信模块发送给服务器12，服务器12根据该探测数据计算车速。下面将结合具体的实施例对车速计算方法进行详细介绍。
图2为本发明实施例提供的车速计算方法的流程图。如图2所示，本实施例中的方法，可以包括：
步骤S201、获取所述回波信号，并根据所述回波信号生成探测数据。
本实施例方法的执行主体可以是FMCW雷达的信号处理单元、车载的处理器或如图1所示的服务器12，可选的，以FMCW雷达的信号处理单元为例对车速计算方法进行详细介绍。
具体的，当FMCW雷达的天线接收到回波信号后，该FMCW雷达的信号处理单元获取该回波信号，并对该回波信号进行模数转换，即对该回波信号进行数字采样，进一步对采样后的回波信号进行快速傅氏变换(Fast Fourier Transformation，FFT)，具体的，该信号处理单元可对该采样后的回波信号进行二维的FFT，即速度维的FFT和距离维的FFT，得到探测数据。相应的，所述探测数据是由距离维度和速度维度构成的二维数据，所述距离维度包括多个距离单元，所述速度维度包括多个速度单元。
在一些实施例中，FMCW雷达的天线可能不止一个，例如，该FMCW雷达有多个天线，在同一时刻，该多个天线中的每个天线可能都会接收到回波信号，该信号处理单元可以对每个天线接收到的回波信号分别进行模数转换、二维FFT，得到每个天线对应的由距离维度和速度维度构成的二维数据，进一步，对每个天线对应的由距离维度和速度维度构成的二维数据进行多通道非相干累加，得到探测数据。可选的，一个天线对应一个通道，经过多通道非相干累加后得到的探测数据还是由距离维度和速度维度构成的二维数据，所述距离维度包括多个距离单元，所述速度维度包括多个速度单元。
在本实施例中，该二维数据具体可以是一个N*M的矩阵即N行M列的矩阵，如图3所示，横向表示距离维度，纵向表示速度维度，速度维度包括N个速度单元，距离维度包括M个距离单元，其中，N和M可以相等，也可以不等，N和M均大于1。该矩阵上的一个点可用于表示该雷达探测到的一个目标点，该目标点在速度维度上对应的速度表示该目标点相对于雷达的运动速度，该目标点在距离维度上对应的距离表示该目标点相对于雷达的距离。另外，在该矩阵中，不同位置上的点的能量不同，如图3所示，黑色部分的点表示能量大于预设能量门限的目标点，可以理解，当该预设能量门限较大时，该黑色部分的点较少，当该预设能量门限较小时，该黑色部分的点较多。本实施例并不限定预设能量门限的大小。
在本实施例中，FMCW雷达的探测信号为线性调频连续波，该线性调频连续波的频率是周期性变化的，如图4所示，横坐标表示时间即t，纵坐标表示线性调频连续波的频率随时间的变化即f(t)，f(t)呈脉冲形状，T表示脉冲重复周期(Pulse Recurrent Time，PRT)，即脉冲的周期。
可选的，所述速度单元的个数与所述探测信号的频率变化的周期个数正相关。例如，速度维度包括N个速度单元，N与f(t)的周期个数正相关，具体的，N等于脉冲的周期个数，即脉冲的个数。
可选的，所述距离单元的个数与所述一个周期内对回波信号采样的采样点个数正相关。例如，距离维度包括M个距离单元，M具体可表示一个周期T内对回波信号采样的采样点个数。
步骤S202、根据所述探测数据，确定所述车辆周围相对于地面的静止物体。
如图3所示，根据该二维数据即N*M的矩阵可确定出车辆周围相对于地面的静止物体，该静止物体具体可以是车辆所在车道边的栅栏、护栏、路肩、连续石桩或绿化带等。该静止物体对应的目标点的能量较大。
可选的，所述车辆周围相对于地面的静止物体是所述车辆周围能量大于预设能量门限的物体。如图3所示，黑色部分的点表示能量大于预设能量门限的目标点，进一步对能量大于预设能量门限的目标点进行聚类。由于车道边的栅栏、护栏、路肩、连续石桩或绿化带等相对于地面静止的物体通常是连续的，因此，可以将如图3所示的虚线框中较为集中的黑色部分的点作为车辆周围相对于地面的静止物体。
步骤S203、确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度。
如图3所示，虚线框中的黑色部分的点在速度维度上对应的速度即是该静止物体相对于所述车辆的运动速度。
步骤S204、根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
可以理解，当车辆在运动的过程中，车辆周围相对于地面的静止物体相对于车辆是运动的，且该静止物体相对于车辆的运动速度和该车辆相对于地面的速度即该车辆的速度是大小相等、方向相反的。因此，在确定出静止物体相对于所述车辆的运动速度后，即可将该静止物体相对于所述车辆的运动速度的大小作为该车辆的速度大小，将该静止物体相对于所述车辆的运动速度的反方向作为该车辆的速度方向。但是，该方法只适用于雷达测速不模糊的情况下。测速不模糊具体指可探测的速度范围。
可选的，所述根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度，包括：根据所述雷达的探测信号的波长和所述探测信号的频率变化的周期，确定所述雷达可探测的速度范围；当所述静止物体相对于所述车辆的运动速度在所述速度范围内时，根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
例如，将FMCW雷达的探测信号的波长记为λ，FMCW雷达的探测信号的频率变化的周期记为PRT，FMCW雷达的不模糊测速范围记为
Figure BDA0002333760980000071
到
Figure BDA0002333760980000072
其中，Vmax、λ、PRT之间的关系具体如下公式(1)所示：
Figure BDA0002333760980000073
当通过如图3所示的矩阵计算出静止物体相对于所述车辆的运动速度后，进一步，确定该运动速度是否在FMCW雷达的不模糊测速范围内，如果该静止物体相对于所述车辆的运动速度在该FMCW雷达的不模糊测速范围内，则可将该静止物体相对于所述车辆的运动速度的大小作为该车辆的速度大小，将该静止物体相对于所述车辆的运动速度的反方向作为该车辆的速度方向。
本实施例通过获取回波信号，并根据回波信号生成探测数据，根据探测数据，确定车辆周围相对于地面的静止物体相对于车辆的运动速度，进一步，根据静止物体相对于车辆的运动速度，确定车辆的速度，即通过对回波信号进行处理即可确定车辆的车速，不需要从CAN总线获取该车辆的车速，避免了CAN总线的传输延迟而无法实时获取车辆的车速，从而提高了获取车辆车速的实时性，避免了对雷达的性能造成的影响。另外，由于不需要从CAN总线获取该车辆的车速，即使在整车组装的阶段没有将雷达安装于车辆上，该雷达也可以应用在后装市场。
本发明实施例提供一种车速计算方法。图5为本发明另一实施例提供的车速计算方法的流程图；图6为本发明另一实施例提供的车速计算方法的流程图。如图5所示，在上述实施例的基础上，所述确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，可以包括：
步骤S501、计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数。
如图7所示，71、72、73、…、7N分别表示速度维度上的速度单元，71、72、73、7N只是速度维度上多个速度单元中随机的四个速度单元。如图8所示，81、82、83、…、8M分别表示距离维度上的距离单元，81、82、83、8M只是距离维度上多个距离单元中随机的四个距离单元。
如图7所示，每个速度单元对应的多个距离单元具体可以是该速度单元与距离维度上多个距离单元的交集部分。如图7所示，每个速度单元对应M个距离单元，分别计算每个速度单元对应的多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数，例如，计算速度单元71对应的M个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数,计算速度单元72对应的M个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数，以此类推，计算速度单元7N对应的M个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数。
可选的，所述计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数，包括：将所述速度单元对应的所述多个距离单元中每个距离单元的能量和所述距离单元对应的预设能量门限进行比较；若所述距离单元的能量大于所述距离单元对应的预设能量门限，则将所述速度单元对应的计数加1。
可选的，如图8所示，距离维度上多个距离单元中的每个距离单元可对应一个预设能量门限，每个距离单元对应的预设能量门限可能相同，也可能不同。以速度单元71为例，比较该速度单元71对应的第1个距离单元与该距离单元对应的预设能量门限，如果该速度单元71对应的第1个距离单元大于该距离单元对应的预设能量门限，则该速度单元71对应的计数加1；如果该速度单元71对应的第1个距离单元小于或等于该距离单元对应的预设能量门限，则该速度单元71对应的计数不加1。进一步比较该速度单元71对应的第2个距离单元与该距离单元对应的预设能量门限，如果该速度单元71对应的第2个距离单元大于该距离单元对应的预设能量门限，则该速度单元71对应的计数加1；如果该速度单元71对应的第2个距离单元小于或等于该距离单元对应的预设能量门限，则该速度单元71对应的计数不加1。依次类推，比较该速度单元71对应的第M个距离单元与该距离单元对应的预设能量门限，如果该速度单元71对应的第M个距离单元大于该距离单元对应的预设能量门限，则该速度单元71对应的计数加1；如果该速度单元71对应的第M个距离单元小于或等于该距离单元对应的预设能量门限，则该速度单元71对应的计数不加1。最后，该速度单元71对应的计数即是该速度单元71对应的M个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数。同理，可计算出速度单元72对应的M个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数、以及其他的速度单元对应的M个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数。
步骤S502、将所述个数最大的速度单元对应的速度确定为所述静止物体相对于所述车辆的运动速度。
比较每个速度单元对应的M个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数，即比较每个速度单元对应的计数，由于黑色部分的点表示能量大于预设能量门限的目标点，因此，速度单元72对应的M个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数最大，虚线框中的黑色部分的点表示车辆周围相对于地面的静止物体，因此，速度单元72对应的速度为该静止物体相对于所述车辆的运动速度。
在一些实施例中，所述计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数之前，还包括：
步骤S601、计算每个距离单元对应的所述多个速度单元的平均能量。
如图8所示，每个距离单元对应的多个速度单元具体可以是该距离单元与速度维度上多个速度单元的交集部分。如图8所示，每个距离单元对应N个速度单元，对应每个距离单元可计算其对应的N个速度单元的平均能量，每个距离单元分别对应的N个速度单元的平均能量可能相同，也可能不同，例如，将距离单元81对应的N个速度单元的平均能量记为Pavg1。
步骤S602、根据所述距离单元对应的所述多个速度单元的平均能量，确定所述距离单元对应的预设能量门限。
根据距离单元81对应的N个速度单元的平均能量Pavg1，确定距离单元81对应的预设能量门限，该距离单元81对应的预设能量门限可记为Pavg1+Z，其中，Z是根据噪声情况选择的。同理，可计算出距离维度上其他距离单元对应的预设能量门限。例如，在比较该速度单元71对应的第1个距离单元与该距离单元对应的预设能量门限时，该距离单元对应的预设能量门限即是该距离单元81对应的预设能量门限。
本实施例通过计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数，将所述个数最大的速度单元对应的速度确定为所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，提高了对静止物体相对于所述车辆的运动速度的计算精确度。
本发明实施例提供一种车速计算方法。图9为本发明另一实施例提供的车速计算方法的流程图；图10为本发明另一实施例提供的车速计算方法的流程图。如图9所示，在上述实施例的基础上，所述雷达的探测信号的频率按照多个不同的周期变化。
根据上述公式(1)可知，由于FMCW雷达硬件条件的限制，FMCW雷达的探测信号的频率变化的周期PRT不可能无限小，从而导致FMCW雷达的不模糊测速范围是有限的范围。当车辆的车速较快时，根据上述方法确定的车辆的车速可能有误，从而影响雷达***性能。针对该问题，本实施例提出了FMCW雷达的探测信号的频率按照多个不同的周期变化。该FMCW雷达的探测信号为线性调频连续波，以FMCW雷达的探测信号的频率按照第一周期和第二周期变化为例，该线性调频连续波的频率随时间的变化具体如图12所示，T1表示第一周期，T2表示第二周期。可以理解，此处只是示意性说明，并不限定第一周期和第二周期的先后顺序。
所述确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，可以包括：
步骤S901、当所述探测信号的频率按照所述多个不同的周期中的第一周期变化时，确定所述静止物体相对于所述车辆的第一运动速度。
当FMCW雷达的探测信号的频率按照第一周期T1变化时，根据上述实施例所述的方法可计算出，该车辆周围相对于地面的静止物体相对于所述车辆的第一运动速度。
步骤S902、当所述探测信号的频率按照所述多个不同的周期中的第二周期变化时，确定所述静止物体相对于所述车辆的第二运动速度。
当FMCW雷达的探测信号的频率按照第二周期T2变化时，根据上述实施例所述的方法可计算出，该车辆周围相对于地面的静止物体相对于所述车辆的第二运动速度。
相应的，所述根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度，包括：
步骤S1001、根据所述静止物体相对于所述车辆的第一运动速度，确定所述车辆的第一测量速度。
根据上述实施例所述的方法，在确定出静止物体相对于所述车辆的第一运动速度后，即可将该静止物体相对于所述车辆的第一运动速度的大小作为该车辆的速度大小，将该静止物体相对于所述车辆的第一运动速度的反方向作为该车辆的速度方向，从而得到该车辆的第一测量速度，即该第一测量速度与该静止物体相对于所述车辆的第一运动速度大小相等、方向相反。此处，将该车辆的第一测量速度记为V1。
步骤S1002、根据所述静止物体相对于所述车辆的第二运动速度，确定所述车辆的第二测量速度。
根据上述实施例所述的方法，在确定出静止物体相对于所述车辆的第二运动速度后，即可将该静止物体相对于所述车辆的第二运动速度的大小作为该车辆的速度大小，将该静止物体相对于所述车辆的第二运动速度的反方向作为该车辆的速度方向，从而得到该车辆的第二测量速度，即该第二测量速度与该静止物体相对于所述车辆的第二运动速度大小相等、方向相反。此处，将该车辆的第二测量速度记为V2。
步骤S1003、根据所述车辆的第一测量速度、所述车辆的第二测量速度、所述第一周期、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的速度。
根据该车辆的第一测量速度V1、该车辆的第二测量速度V2、第一周期T1、第二周期T2和探测信号的波长λ，确定该车辆的速度。可以理解，当FMCW雷达的探测信号的频率按照多个不同的周期变化时，该探测信号的波长λ不变。
可选的，所述根据所述车辆的第一测量速度、所述车辆的第二测量速度、所述第一周期、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的速度，包括：根据所述车辆的第一测量速度、所述第一周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的第一速度；根据所述车辆的第二测量速度、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的第二速度；根据所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度，确定所述车辆的目标速度。
例如，根据该车辆的第一测量速度V1、第一周期T1和探测信号的波长λ，确定该车辆的第一速度，该第一速度记为V1+mV1max，其中，根据该车辆的第二测量速度V2、第二周期T2和探测信号的波长λ，确定该车辆的第二速度，该第二速度记为V2+nV2max，其中，
Figure BDA0002333760980000112
该车辆的真实速度应该满足如下公式(2)所述的条件：
V1+mV1max＝V2+nV2max (2)
其中，m和n为整数。根据公式(2)可知，选取合适的m、n、T1和T2即可确定该车辆的真实速度。一种可能的方式是：遍历可能存在的m和n，寻找满足如下公式(3)所述条件的m和n。
|(V1+mV1max)-(V2+nV2max)|<Threshold (3)
其中，Threshold为较小的门限值。由于车辆的车速有限，所以可遍历的m和n的数量有限，通过上述公式(3)寻找满足条件的m和n的运算量并不大。
当寻找出满足公式(3)的m和n之后，可确定该车辆的第一速度即V1+mV1max、以及该车辆的第二速度即V2+nV2max。进一步，根据V1+mV1max和V2+nV2max计算该车辆的真实速度，该车辆的真实速度也就是最终要求的该车辆的目标速度。
可选的，所述根据所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度，确定所述车辆的目标速度，包括：将所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度的平均值，确定为所述车辆的目标速度。
例如，计算V1+mV1max和V2+nV2max的平均值，将该平均值作为该车辆的目标速度。
本实施例通过雷达的探测信号的频率按照多个不同的周期变化，计算出车辆周围相对于地面的静止物体相对于所述车辆的多个运动速度，根据该静止物体相对于所述车辆的多个运动速度，确定该车辆的多个测量速度，根据该车辆的多个测量速度、多个不同的周期和探测信号的波长，确定该车辆的真实速度，避免该车辆的真实速度超出雷达的不模糊测速范围时，直接将静止物体相对于该车辆的运动速度大小作为该车辆的速度大小而导致车辆速度计算不精准的问题，提高了计算该车辆真实速度的精确度。
本发明实施例提供一种车速计算***。图12为本发明实施例提供的车速计算***的结构图，如图12所示，车速计算***120包括：雷达121、存储器122和处理器123。其中,雷达121安装在车辆上。在一种可能的情况下，该车速计算***120具体是雷达***，此时，处理器123具体可以是雷达121中的信号处理单元。在另一种可能的情况下，该车速计算***120具体是安装有雷达的车辆，此时，处理器123具体可以是车载的处理器。在又一种可能的情况下，该车速计算***120具体是由安装有雷达的车辆和如图1所示的服务器12构成的***，此时，处理器123具体可以是服务器12的处理器。
具体的，雷达121至少包括天线，所述天线用于接收回波信号；存储器122用于存储程序代码；处理器123调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：获取所述回波信号，并根据所述回波信号生成探测数据；根据所述探测数据，确定所述车辆周围相对于地面的静止物体；确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度；根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
可选的，所述探测数据包括如下至少一种：所述车辆周围的物体的能量、所述车辆周围的物体相对于所述车辆的距离、速度、角度。
可选的，所述车辆周围相对于地面的静止物体是所述车辆周围能量大于预设能量门限的物体。
可选的，所述雷达的探测信号是线性调频连续波。
可选的，所述探测数据是由距离维度和速度维度构成的二维数据，所述距离维度包括多个距离单元，所述速度维度包括多个速度单元。
可选的，所述速度单元的个数与所述探测信号的频率变化的周期个数正相关。
可选的，所述距离单元的个数与所述一个周期内对回波信号采样的采样点个数正相关。
可选的，处理器123确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度时，具体用于：计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数；将所述个数最大的速度单元对应的速度确定为所述静止物体相对于所述车辆的运动速度。
可选的，处理器123计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数之前，还用于：计算每个距离单元对应的所述多个速度单元的平均能量；根据所述距离单元对应的所述多个速度单元的平均能量，确定所述距离单元对应的预设能量门限。
可选的，处理器123计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数时，具体用于：将所述速度单元对应的所述多个距离单元中每个距离单元的能量和所述距离单元对应的预设能量门限进行比较；若所述距离单元的能量大于所述距离单元对应的预设能量门限，则将所述速度单元对应的计数加1。
可选的，处理器123根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度时，具体用于：根据所述雷达的探测信号的波长和所述探测信号的频率变化的周期，确定所述雷达可探测的速度范围；当所述静止物体相对于所述车辆的运动速度在所述速度范围内时，根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
可选的，所述雷达的探测信号的频率按照多个不同的周期变化。
可选的，处理器123根据所述探测数据，确定所述车辆周围相对于地面的静止物体相对于所述车辆的运动速度时，具体用于：当所述探测信号的频率按照所述多个不同的周期中的第一周期变化时，确定所述静止物体相对于所述车辆的第一运动速度；当所述探测信号的频率按照所述多个不同的周期中的第二周期变化时，确定所述静止物体相对于所述车辆的第二运动速度。
可选的，处理器123根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度时，具体用于：根据所述静止物体相对于所述车辆的第一运动速度，确定所述车辆的第一测量速度；根据所述静止物体相对于所述车辆的第二运动速度，确定所述车辆的第二测量速度；根据所述车辆的第一测量速度、所述车辆的第二测量速度、所述第一周期、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的速度。
可选的，处理器123根据所述车辆的第一测量速度、所述车辆的第二测量速度、所述第一周期、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的速度时，具体用于：根据所述车辆的第一测量速度、所述第一周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的第一速度；根据所述车辆的第二测量速度、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的第二速度；根据所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度，确定所述车辆的目标速度。
可选的，处理器123根据所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度，确定所述车辆的目标速度时，具体用于：将所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度的平均值，确定为所述车辆的目标速度。
可选的，所述雷达为毫米波雷达。
本发明实施例提供的车速计算***的具体原理和实现方式均与上述实施例类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供一种车辆。该车辆包括：车身、动力***和上述实施例所述的车速计算***。其中，动力***安装在所述车身，用于提供动力。该车速计算***的实现方式和具体原理与上述实施例均一致，此处不再赘述。
另外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述实施例所述的车速计算方法。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (36)

1.一种车速计算方法，应用于车辆，所述车辆设置有雷达，所述雷达至少包括天线，所述天线用于接收回波信号，其特征在于，所述方法包括：
获取所述回波信号，并根据所述回波信号生成探测数据；
根据所述探测数据，确定所述车辆周围相对于地面的静止物体；
确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度；
根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测数据包括如下至少一种：
所述车辆周围的物体的能量、所述车辆周围的物体相对于所述车辆的距离、速度、角度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述车辆周围相对于地面的静止物体是所述车辆周围能量大于预设能量门限的物体。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述雷达的探测信号是线性调频连续波。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述探测数据是由距离维度和速度维度构成的二维数据，所述距离维度包括多个距离单元，所述速度维度包括多个速度单元。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述速度单元的个数与所述探测信号的频率变化的周期个数正相关。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述距离单元的个数与一个周期内对回波信号采样的采样点个数正相关。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，包括：
计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数；
将所述个数最大的速度单元对应的速度确定为所述静止物体相对于所述车辆的运动速度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数之前，还包括：
计算每个距离单元对应的所述多个速度单元的平均能量；
根据所述距离单元对应的所述多个速度单元的平均能量，确定所述距离单元对应的预设能量门限。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数，包括：
将所述速度单元对应的所述多个距离单元中每个距离单元的能量和所述距离单元对应的预设能量门限进行比较；
若所述距离单元的能量大于所述距离单元对应的预设能量门限，则将所述速度单元对应的计数加1。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度，包括：
根据所述雷达的探测信号的波长和所述探测信号的频率变化的周期，确定所述雷达可探测的速度范围；
当所述静止物体相对于所述车辆的运动速度在所述速度范围内时，根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述雷达的探测信号的频率按照多个不同的周期变化。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，包括：
当所述探测信号的频率按照所述多个不同的周期中的第一周期变化时，确定所述静止物体相对于所述车辆的第一运动速度；
当所述探测信号的频率按照所述多个不同的周期中的第二周期变化时，确定所述静止物体相对于所述车辆的第二运动速度。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度，包括：
根据所述静止物体相对于所述车辆的第一运动速度，确定所述车辆的第一测量速度；
根据所述静止物体相对于所述车辆的第二运动速度，确定所述车辆的第二测量速度；
根据所述车辆的第一测量速度、所述车辆的第二测量速度、所述第一周期、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的速度。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的第一测量速度、所述车辆的第二测量速度、所述第一周期、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的速度，包括：
根据所述车辆的第一测量速度、所述第一周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的第一速度；
根据所述车辆的第二测量速度、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的第二速度；
根据所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度，确定所述车辆的目标速度。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度，确定所述车辆的目标速度，包括：
将所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度的平均值，确定为所述车辆的目标速度。
17.根据权利要求1-16任一项所述的方法，其特征在于，所述雷达为毫米波雷达。
18.一种车速计算***，其特征在于，包括：雷达、存储器和处理器，所述雷达安装在车辆上，所述雷达至少包括天线，所述天线用于接收回波信号；
所述存储器用于存储程序代码；
所述处理器，调用所述程序代码，当程序代码被执行时，用于执行以下操作：
获取所述回波信号，并根据所述回波信号生成探测数据；
根据所述探测数据，确定所述车辆周围相对于地面的静止物体；
确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度；
根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
19.根据权利要求18所述的***，其特征在于，所述探测数据包括如下至少一种：
所述车辆周围的物体的能量、所述车辆周围的物体相对于所述车辆的距离、速度、角度。
20.根据权利要求18或19所述的***，其特征在于，所述车辆周围相对于地面的静止物体是所述车辆周围能量大于预设能量门限的物体。
21.根据权利要求18-20任一项所述的***，其特征在于，所述雷达的探测信号是线性调频连续波。
22.根据权利要求21所述的***，其特征在于，所述探测数据是由距离维度和速度维度构成的二维数据，所述距离维度包括多个距离单元，所述速度维度包括多个速度单元。
23.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述速度单元的个数与所述探测信号的频率变化的周期个数正相关。
24.根据权利要求23所述的***，其特征在于，所述距离单元的个数与一个周期内对回波信号采样的采样点个数正相关。
25.根据权利要求22-24任一项所述的***，其特征在于，所述处理器确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度时，具体用于：
计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数；
将所述个数最大的速度单元对应的速度确定为所述静止物体相对于所述车辆的运动速度。
26.根据权利要求25所述的***，其特征在于，所述处理器计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数之前，还用于：
计算每个距离单元对应的所述多个速度单元的平均能量；
根据所述距离单元对应的所述多个速度单元的平均能量，确定所述距离单元对应的预设能量门限。
27.根据权利要求25或26所述的***，其特征在于，所述处理器计算每个速度单元对应的所述多个距离单元中能量大于预设能量门限的距离单元的个数时，具体用于：
将所述速度单元对应的所述多个距离单元中每个距离单元的能量和所述距离单元对应的预设能量门限进行比较；
若所述距离单元的能量大于所述距离单元对应的预设能量门限，则将所述速度单元对应的计数加1。
28.根据权利要求18所述的***，其特征在于，所述处理器根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度时，具体用于：
根据所述雷达的探测信号的波长和所述探测信号的频率变化的周期，确定所述雷达可探测的速度范围；
当所述静止物体相对于所述车辆的运动速度在所述速度范围内时，根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度。
29.根据权利要求18所述的***，其特征在于，所述雷达的探测信号的频率按照多个不同的周期变化。
30.根据权利要求29所述的***，其特征在于，所述处理器确定所述静止物体相对于所述车辆的运动速度时，具体用于：
当所述探测信号的频率按照所述多个不同的周期中的第一周期变化时，确定所述静止物体相对于所述车辆的第一运动速度；
当所述探测信号的频率按照所述多个不同的周期中的第二周期变化时，确定所述静止物体相对于所述车辆的第二运动速度。
31.根据权利要求30所述的***，其特征在于，所述处理器根据所述静止物体相对于所述车辆的运动速度，确定所述车辆的速度时，具体用于：
根据所述静止物体相对于所述车辆的第一运动速度，确定所述车辆的第一测量速度；
根据所述静止物体相对于所述车辆的第二运动速度，确定所述车辆的第二测量速度；
根据所述车辆的第一测量速度、所述车辆的第二测量速度、所述第一周期、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的速度。
32.根据权利要求31所述的***，其特征在于，所述处理器根据所述车辆的第一测量速度、所述车辆的第二测量速度、所述第一周期、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的速度时，具体用于：
根据所述车辆的第一测量速度、所述第一周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的第一速度；
根据所述车辆的第二测量速度、所述第二周期和所述探测信号的波长，确定所述车辆的第二速度；
根据所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度，确定所述车辆的目标速度。
33.根据权利要求32所述的***，其特征在于，所述处理器根据所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度，确定所述车辆的目标速度时，具体用于：
将所述车辆的第一速度和所述车辆的第二速度的平均值，确定为所述车辆的目标速度。
34.根据权利要求18-33任一项所述的***，其特征在于，所述雷达为毫米波雷达。
35.一种车辆，其特征在于，包括：
车身；
动力***，安装在所述车身，用于提供动力；
以及如权利要求18-34任一项所述的车速计算***。
36.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-17任一项所述的方法。
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