CN109799505B - 用于多雷达系统中的连续追踪的方法和装置 - Google Patents

用于多雷达系统中的连续追踪的方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供了用于控制车辆的雷达系统的方法和系统。一个或多个发射器被配置为传输雷达信号,并且在雷达发射器之间转移并耦合追踪信息,以便在开始新追踪时减少目标获取时间。

Description

用于多雷达系统中的连续追踪的方法和装置
技术领域
本公开总体涉及车辆,并且更具体地涉及用于在车辆的雷达系统中启动追踪时减少延迟的系统和方法。
背景技术
如今,某些车辆使用雷达系统。例如,某些车辆利用雷达系统来检测车辆行驶的道路上的其他车辆、行人或其他对象。雷达系统可以以这种方式使用,例如,在实现自动制动系统、自适应巡航控制和避让特征以及其他车辆特征中。某些车辆雷达系统称为多输入多输出(MIMO)雷达系统,具有多个发射器和接收器。虽然雷达系统通常可用于这种车辆特征,但在某些情况下,现有的雷达系统可能具有某些限制。
当车辆在运动时,目标相对于车辆上的每个雷达的相对位置也改变。当目标相对位置从一个雷达变到另一个雷达时,第二个雷达必须启动追踪过程。追踪过程的这种初始化引入了不期望的延迟。期望克服该延迟并在车辆雷达系统中提供连续追踪。还希望提供用于克服该问题的方法、系统和车辆。此外,结合附图和前述技术领域和背景技术,从随后的详细描述和所附权利要求,本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。
发明内容
根据示例性实施例,提供了一种用于追踪对象的方法。该方法包括:在第一视场内追踪对象以生成第一追踪信息,确定对象正在进入第二视场,响应于第一追踪信息在第二视场内追踪对象以生成第二追踪信息,并响应于第一追踪信息和第二追踪信息生成雷达图。
根据示例性实施例,提供了一种装置。该装置包括第一雷达、第二雷和处理器,第一雷达用于在第一视场内追踪第一对象以生成追踪信息并将追踪信息传输到处理器,第二雷达用于观察第二视场,处理器用于响应于追踪信息确定第一对象位置并将追踪信息传输到第二雷达。
根据示例性实施例,提供了一种方法。该方法包括确定第一视场内的对象位置,将第一视场内的对象位置传输到观察第二视场的传感器,响应于第一视场内的对象位置确定第二视场内的对象位置,并且响应于第一视场内的对象位置和第二视场内的对象位置生成对象图。
附图说明
在下文中将结合以下附图描述本公开,其中相同的数字表示相同的元件,并且其中:
图1是根据示例性实施例的具有控制系统的车辆的功能框图,其包括雷达系统。
图2是根据示例性实施例的图1的车辆的控制系统的功能框图,其包括雷达系统。
图3是根据示例性实施例的图1和图2的雷达系统的传输信道和接收信道的功能框图。
图4示出了用于并行雷达信号处理的装置的示例性环境。
图5示出了用于多雷达系统的不间断追踪的示例性环境。
图6示出了用于操作用于多雷达系统的不间断追踪的装置的示例性方法。
图7示出了用于操作用于并行雷达信号处理的装置的示例性方法。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅是示例性的,并不旨在限制本公开或其应用和使用。此外,无意受前述背景技术或以下详细描述中提出的任何理论的约束。如这里所使用的,术语模块单独地或以任何组合指代任何硬件、软件、固件、电子控制组件、处理逻辑和/或处理器设备,包括但不限于:专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他合适的组件。
图1提供了根据示例性实施例的车辆10的功能框图。如下面更详细描述的,车辆10包括雷达控制系统12,雷达控制系统12具有雷达系统103和控制器104,控制器104使用雷达系统103接收的雷达信号,基于对象的三维表示,对对象进行分类。
在所示实施例中,车辆10还包括底盘112、车身114、四个车轮116、电子控制系统118、转向系统150和制动系统160。车身114布置在底盘112上基本上包围车辆10的其他部件。车身114和底盘112可共同形成框架。轮116各自在车身114的相应拐角附近可旋转地联接到底盘112。
在图1所示的示例性实施例中,车辆10包括致动器组件120。致动器组件120包括安装在底盘112上的至少一个推进系统129,推进系统129驱动车轮116。在所示实施例中,致动器组件120包括发动机130。在一个实施例中,发动机130包括内燃机。在其他实施例中,代替或除内燃机之外,致动器组件120可包括一个或多个其他类型的发动机和/或马达,例如电动机/发电机。
仍然参考图1,发动机130通过一个或多个驱动轴134联接到至少一些车轮116。在一些实施例中,发动机130也机械地联接到变速器。在其他实施例中,发动机130可以替代地联接到用于为电动机提供动力的发电机,该电动机机械地联接到变速器。
转向系统150安装在底盘112上,并控制车轮116的转向。转向系统150包括方向盘和转向柱(未示出)。方向盘接收来自车辆10的驾驶员的输入。转向柱基于来自驾驶员的输入经由驱动轴134产生用于车轮116的期望转向角。
制动系统160安装在底盘112上,并为车辆10提供制动。制动系统160通过制动踏板(未示出)接收来自驾驶员的输入,并通过制动单元提供适当的制动(也未示出)。驾驶员还通过加速器踏板(未示出)提供关于车辆10的期望速度或加速度的输入,以及用于各种车辆设备和/或系统的各种其他输入,诸如一个或多个车辆无线电、其他娱乐或信息娱乐系统、环境控制系统、避雷单元、导航系统等(图1中未示出)。
同样如图1所示,在某些实施例中,车辆10还可以包括远程信息处理系统170。在一个这样的实施例中,远程信息处理系统170是车载设备,其通过与远离车辆10的呼叫中心(未示出)通信来提供各种服务。在各种实施例中,远程信息处理系统可以包括,除了其他特征以外的各种未示出的特征,诸如电子处理设备、一种或多种类型的电子存储器,蜂窝芯片组/组件、无线调制解调器、双模天线、以及包含GPS芯片组/组件的导航单元。在某些实施例中,某些这样的组件可以包括在控制器104中,例如,如下面结合图2进一步讨论的。远程信息处理系统170可以提供各种服务,包括:结合GPS芯片组/组件提供的逐向导航和其他导航相关服务、结合位于整个车辆中的各种传感器和/或传感器接口模块提供的安全气囊展开通知以及其他紧急或路边援助相关服务、和/或信息娱乐相关的服务(例如音乐、互联网网页、电影、电视节目、视频游戏和/或其他内容)。
雷达控制系统12安装在底盘112上。如上所述,雷达控制系统12使用雷达系统103的接收的雷达信号,基于对象的三维表示,对对象进行分类。在一个示例中,雷达控制系统12根据下面结合图4进一步描述的方法400提供这些功能。
虽然雷达控制系统12、雷达系统103和控制器104被示出为是同一系统的一部分,但是应当理解,在某些实施例中,这些特征可以包括两个或更多个系统。另外,在各种实施例中,雷达控制系统12可以包括各种其他车辆装置和系统的全部或一部分,和/或可以联接到各种其他车辆装置和系统,例如,除了其他的之外,致动器组件120和/或电子控制系统118。
参考图2,根据示例性实施例,提供了图1的雷达控制系统12功能框图。如上所述,雷达控制系统12包括图1的雷达系统103和控制器104。
如图2所示,雷达系统103包括一个或多个发射器220、一个或多个接收器222、存储器224和处理单元226。在所示实施例中,雷达系统103包括多输入、多输出(MIMO)雷达系统或替代雷达系统,具有多个发射器(这里也称为传输信道)220和多个接收器(这里也称为接收信道)222。发射器220传输用于雷达系统103的雷达信号。在传输的雷达信号接触车辆10行驶的道路上或附近的一个或多个对象并且朝向雷达系统103反射/重定向之后,雷达系统103的接收器222接收重定向的雷达信号用于处理。
参考图3,根据示例性实施例,示出了代表性的一个传输信道220以及图3的雷达系统的相应一个接收信道222。如图3所示,每个传输信道220包括信号发生器302、滤波器304、放大器306和天线308。同样如图3所示,每个接收信道222包括天线310、放大器312、混频器314和采样器/数字转换器316。在某些实施例中,天线308、310可以包括单个天线,而在其他实施例中,天线308、310可以包括单独的天线。类似地,在某些实施例中,放大器306、312可以包括单个放大器,而在其他实施例中,放大器306、312可以包括单独的放大器。另外,在某些实施例中,多个传输信道220可以共享信号发生器302、滤波器304、放大器306和/或天线308中的一个或多个。同样,在某些实施例中,多个接收信道222可以共享天线310、放大器312、混频器314和/或采样器/数字转换器316中的一个或多个。
雷达系统103经由信号发生器302生成传输雷达信号。传输雷达信号经由滤波器304滤波,经放大器306放大,并从雷达系统103(并且来自雷达系统103所属的车辆10,在此也称为“主车辆”)经由天线308传输。传输雷达信号随后与在主车辆10行驶的道路上或旁边的其他车辆和/或其他对象接触。在与其他车辆和/或其他对象接触之后,雷达信号被反射,并且在各个方向上从其他车辆和/或其他对象行进,包括返回到主车辆10的一些信号。雷达信号返回到主车辆10(在此也称为接收的雷达信号)由天线310接收,由放大器312放大,由混频器314混合,并由采样器/数字转换器316数字化。
再参考图2,在其他可能的特征之中,雷达系统103还包括存储器224和处理单元226。存储器224存储由接收器222和/或处理单元226接收的信息。在某些实施例中。这些功能可以全部或部分地由计算机系统232的存储器242运行(下面进一步讨论)。
处理单元226使用雷达系统103接收的雷达信号,基于对象的三维表示,处理由接收器222获得的用于对象分类的信息。所示实施例的处理单元226能够执行一个或多个程序(即,运行软件)以运行在程序中编码的各种任务指令。处理单元226可以包括一个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或本领域技术人员实现的其他合适的设备,例如电子控制组件、处理逻辑和/或处理器设备,单独地或以任何组合,包括但不限于:专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适组件。
在某些实施例中,雷达系统103可以包括多个存储器224和/或处理单元226,它们一起或分开工作,如本领域技术人员所认识的。另外,应注意,在某些实施例中,存储器224和/或处理单元226的功能可全部或部分地由设置在雷达系统103外部的一个或多个其他存储器、接口和/或处理器运行,例如下面进一步描述的控制器104的存储器242和处理器240。
如图2所示,控制器104联接到雷达系统103。类似于上面的讨论,在某些实施例中,控制器104可以整体或部分地布置在雷达系统103内或作为雷达系统103的一部分。另外,在某些实施例中,控制器104还联接到一个或多个其他车辆系统(例如图1的电子控制系统118)。控制器104接收并处理从雷达系统103感测或确定的信息,基于使用雷达系统103接收的雷达信号的对象的三维表示来提供检测、分类和追踪,并且基于此信息实现适当的车辆动作。
如图2所示,控制器104包括计算机系统232。在某些实施例中,控制器104还可以包括雷达系统103、其一个或多个部件、和/或一个或多个其他系统。另外,应当理解,控制器104可以另外不同于图2中所示的实施例。例如,控制器104可以联接到或可以以其他方式利用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统,例如图1的电子控制系统118。
如图2所示,计算机系统232包括处理器240、存储器242、接口244、存储设备246和总线248。处理器240运行控制器104的计算和控制功能,并且可以包括任何类型的处理器或多个处理器、诸如微处理器的单个集成电路、或者协同工作以完成处理单元的功能的任何合适数量的集成电路设备和/或电路板。在一个实施例中,处理器240结合一个或多个计算机视觉模型使用雷达信号频谱图数据对对象进行分类。
存储器242可以是任何类型的合适存储器。这将包括各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)(例如SDRAM)、各种类型的静态RAM(SRAM)、以及各种类型的非易失性存储器(PROM、EPROM和闪存)。在某些示例中,存储器242位于和/或共同位于与处理器240相同的计算机芯片上。在所示实施例中,存储器242存储上述程序250以及一个或多个存储值252(例如,来自接收的雷达信号和来自其的频谱图的信息)。
总线248用于在计算机系统232的各种组件之间传输程序、数据、状态和其他信息或信号。接口244允许例如从系统驱动器和/或另一计算机系统与计算机系统232通信,并且可以使用任何合适的方法和装置来实现。接口244可以包括一个或多个网络接口以与其他系统或组件通信。在一个实施例中,接口244包括收发器。接口244还可以包括一个或多个网络接口以与技术人员通信,和/或一个或多个存储接口以连接到存储设备,例如存储设备246。
存储设备246可以是任何合适类型的存储设备,包括直接访问存储设备,诸如硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示例性实施例中,存储设备246包括程序产品,存储器242可以从该程序产品接收执行本公开的一个或多个过程的一个或多个实施例的程序250,例如下面结合图4-6进一步描述的方法400(及其任何子过程)。在另一示例性实施例中,程序产品可以直接存储在和/或以其他方式访问存储器242和/或磁盘(例如,磁盘254),如下面引用的。
总线248可以是连接计算机系统和组件的任何合适的物理或逻辑手段。这包括但不限于直接硬线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作期间,程序250存储在存储器242中并由处理器240执行。
应当理解,尽管在全功能计算机系统的背景下描述了该示例性实施例,但是本领域技术人员将认识到,本公开的机构能够作为具有一种程序产品来分布,其具有一种或多种类型的用于存储其程序及指令并实行其分布的非暂时性计算机可读信号承载介质,例如承载该程序并包含存储在其中的计算机指令的非暂时性计算机可读介质,用于引起计算机处理器(例如作为处理器240)运行和执行程序。这样的程序产品可以采用各种形式,并且本公开同样适用,而不管用于实行分布的计算机可读信号承载介质的特定类型。信号承载介质的示例包括:可记录介质(例如软盘、硬盘驱动器、存储卡和光盘)、以及传输介质(例如数字和模拟通信链路)。同样可以理解的是,计算机系统232还可以与图2中示出的实施例不同,例如,计算机系统232可以联接到或可以以其他方式利用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。
现在参考图4,示出了用于并行雷达信号处理400的装置。根据示例性实施例,该装置可操作以在视场内定位对象。该装置用于通过确定它们相对于主车辆或某个全局参考坐标的位置来定位或确定对象的位置。定位可以包括确定目标相对于主车辆的距离方位角和仰角及其速度。此外,装置400可用于确定哪些对象是静态的以及什么是动态有助于场景理解,因为存在来自静态对象的非常多的雷达回波而更少来自动态,就计算复杂性而言,它需要确保我们为动态对象分配了足够的资源。此外,来自动态与静态对象的雷达回波的处理可能非常不同。汽车雷达的典型场景包括来自静态对象的多个强的大尺寸回波,并且来自动态对象很少弱的小尺寸回波,例如行人。从而,静态对象可以屏蔽动态对象。因此,希望首先从静态对象过滤我们的雷达回波以便检测动态对象。
装置400具有第一天线405和第二天线410,用于传输和接收雷达脉冲。天线可以是单个元件天线或大量天线元件,例如天线阵列,其中天线阵列的元件以某种方式连接,以便以指定的幅度和相位关系组合接收的信号。每个天线元件可以联接到放大器和/或移相器。
第一天线405和第二天线410中的每一个可以是相控阵列,其采用多个固定天线元件,其中馈送到固定天线元件的相应信号的相对相位可以以下述方式调整:改变天线阵列的有效辐射方向图,使得阵列的增益在所需方向上得到加强,并在不希望的方向上得到抑制。这具有期望的效果,即允许固定天线阵列结合到车身中,同时仍然允许增加天线的视场。
第一天线405和第二天线410分别联接到第一A/D转换器415和第二A/D转换器420。第一A/D转换器415和第二A/D转换器420用于将信号返回路径中的接收的雷达回波转换为接收的雷达回波的数字表示。接收的雷达回波的数字表示联接到第一数字信号处理器425和第二数字信号处理器430,以进行进一步的信号处理。第一数字信号处理器425和第二数字信号处理器530的输出联接到联合信号处理器440。
第一数字信号处理器425和第二数字处理器430可用于运行距离多普勒处理并提取超过检测阈值的倍增信道的距离多普勒频段。距离多普勒处理涉及运行快速傅立叶变换(FFT)以便从接收信号频谱中提取距离和多普勒信息。可以使用2D FFT,允许系统分析二维信号矩阵的频谱。
联合信号处理器440用于处理从第一数字信号处理器425和第二数字信号处理器430接收的数据,以便运行对象检测、对象确定和识别以及参数估计。根据示例性实施例的各方面,联合信号处理器440还可操作以追踪所确定的对象。然后,联合信号处理器440可以生成存储到存储器405的对象列表,并且还可以用于生成用于自动驾驶和/或避障的对象图。
第一天线405和第二天线410可以以它们相隔一定距离定位的方式定向,但具有重叠的视场(FOV)。例如,天线可以位于面向前方的车辆前部的每一侧。如果我们可以通过一致地使用两个天线系统来改善两个天线中的每个天线的角分辨率,那将是理想的。通过组合每个天线的多个观测向量可以增加系统的角分辨率,其中每个观测向量将具有相同的反射点角度,但是具有不同的反射系数。
现在参考图5,示出了用于多雷达系统500的不间断追踪的示例性环境。示例性环境示出了具有到雷达目标520的第一定向的车辆510和具有到雷达目标525的第二定向的车辆515。车辆510、515在左转弯期间的不同时间代表相同的车辆。车辆510、515配备有具有第一视场FOVA的第一雷达和具有第二视场FOVB的第二雷达。在第一视场FOVA和FOVB之间存在重叠OVERLAP,其中雷达目标可以被两个雷达同时追踪。
当车辆在运动时,目标相对于每个雷达的相对位置也改变。其中一个困难的情况是需要根据每个视场在传感器之间交换追踪信息。所提出的系统可用于通过减少启动追踪时的延迟来改善车辆安全性。当第一个雷达追踪一个簇时,会出现这个簇开始离开该传感器的FOVA并开始出现在第二个雷达的FOVB内的情况。如果在雷达之间没有交换信息,则第二雷达将必须初始化所有处理以便追踪已经被第一雷达追踪的目标。期望在两个雷达之间共享数据,以避免在这种情况下必须通过第二雷达初始化所有处理所导致的延迟。
当第一雷达检测到并追踪到给定簇时,即使目标离开第一视场FOVA,系统也可操作以保持信息,并将该信息作为初始化传输给第二雷达用于追踪。被交换的信息可以包括簇内的每个检测的簇位置(x,y,z)、多普勒和能量水平。可以转移和旋转检测的位置,以便通过雷达或单独的转换处理器匹配第二B的坐标。另外,可以根据第一传感器接收的追踪信息来调整检测器B中的阈值水平。当它进入第二雷达的第二视场FOVB内时,这可以降低该特定簇的误检测概率。
现在参考图6,示出了用于多雷达系统600的不间断追踪的示例性系统。示例性系统具有第一传感器610、第二传感器620、第三传感器630和第N传感器640。多雷达系统可具有任何数量的传感器,但是为了清楚起见,在该示例性实施例中,描述提供有四个传感器,其中第四传感器是第N传感器。然而,当前系统和方法可以根据系统的设计与任何数量的传感器一起操作。
示例性系统600还包括第一对准追踪器650、第二对准追踪器660、第三对准追踪器670和第N对准追踪器680。在示例性多雷达系统中,每个传感器可以有一个对准追踪器,或者可以在传感器之间共享对准追踪器。可以在多雷达系统中使用任何数量的对准传感器,这仅取决于设计标准和所采用的传感器的数量。在该示例性实施例中,示出了四个对准追踪器,每个传感器一个。
示例性系统中的每个传感器610、620、630、640可操作以接收雷达反射信息并生成响应于雷达反射信息而确定的目标的轨迹列表。轨迹列表联接到对准追踪器650、660、670、680中的至少一个。对准追踪器650、660、670、680追踪对准并且可操作以协调轨迹的转移和旋转并生成对齐的轨迹列表。该对准可以通过矩阵乘法来实现。对齐的轨迹列表联接到处理器690,其中处理器可操作以协调轨迹-轨迹关联与例如最近邻的关联门,其可以可选地是球形的,以在两者之间的距离小于门半径时关联两个轨迹。处理器还可操作以基于视场内的轨迹更新轨迹ID。如果轨迹退出第一传感器的视场,则处理器将其ID转换到第二个传感器。此外,如果第一传感器的轨迹状态等于第二传感器的轨迹状态,则处理器可以通过添加或平均各个轨迹得分来增加轨迹置信度。然后,该信息可以联接到车辆控制系统中使用的车辆动力学系统。所提出的示例性算法通过在轨迹的开始处实现对簇的更准确的追踪来降低误检测概率并增加真实检测的概率来增加车辆安全性。
现在参考图7,示出了用于操作用于并行雷达信号处理700的装置的示例性方法。该方法首先用于确定第一视场710内的对象位置。该方法然后将第一视场内的对象位置传输到观察第二视场720的传感器。该方法响应于第一视场730内的对象位置然后确定第二视场内的对象位置。该方法还可操作以在将对象位置传输到第二传感器之前将第一视场内的对象位置从第一坐标系转移到与第二视场相关联的第二坐标系。最后,该方法可操作以响应于第一视场内的对象位置和第二视场内的对象位置生成对象图。
该方法可以由并行雷达系统运行,其中第一视场由第一雷达观测,第二视场由第二雷达观测。利用并行雷达系统确定对象位置可以涉及在一段时间内在第一视场内追踪对象和/或生成检测到的位置的簇并确定簇的质心。
可以以多种方式启动在第二视场内追踪对象,包括确定对象正在到达第二视场附近的第一视场的场的边缘或者可以响应于第一视场内的对象位置和第二视场内的后续检测来进行。可以响应于在第一视场内追踪对象并且确定对象位置在第一视场和第二视场内来确定第一视场内的对象位置。
尽管在前面的详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例,但是应当理解,存在大量的变型。还应当理解,示例性实施例仅是示例,并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反,前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现示例性实施例的便利路线图。应当理解,在不脱离所附权利要求及其合法等同物的范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (8)

1.一种用于车辆中多雷达系统中的连续追踪的方法,包括:
-确定第一视场内的对象位置;
-将所述第一视场内的所述对象位置从第一坐标系转移到与第二视场相关联的第二坐标系;
-将所述第一视场内的所述对象位置传输到观察第二视场的传感器;
-响应于所述第一视场内的所述对象位置确定所述第二视场内的所述对象位置;和
-响应于所述第一视场内的所述对象位置和所述第二视场内的所述对象位置生成对象图,
其中,所述第一视场由第一雷达观测,并且所述第二视场由第二雷达观测。
2.如权利要求1所述的方法,其中,确定第一视场内的对象位置包括在一段时间内在所述第一视场内追踪所述对象。
3.如权利要求1所述的方法,其中,确定第一视场内的对象位置包括生成簇并确定所述簇的质心。
4.如权利要求1所述的方法,还包括,响应于所述第一视场内的所述对象位置和所述第二视场内的后续检测,在所述第二视场内追踪所述对象。
5.如权利要求1所述的方法,其中,响应于在所述第一视场内追踪所述对象并确定所述对象位置在所述第一视场和所述第二视场内,确定所述第一视场内的所述对象位置。
6.如权利要求1所述的方法,还包括,根据所述第二坐标系传输所述第一视场内的所述对象位置。
7.一种用于车辆中多雷达系统中的连续追踪的装置,包括:
-第一雷达,用于在第一视场内追踪第一对象,以生成追踪信息并将所述追踪信息传输到处理器;
-第二雷达,用于观察第二视场;和
-所述处理器,用于响应于所述追踪信息确定所述第一对象位置,并将所述追踪信息传输到所述第二雷达,并确定与关联门内的最近邻的轨迹-轨迹关联,
其中,所述处理器还能够操作以将所述第一对象位置从与所述第一视场相关联的第一坐标系转移到与所述第二视场相关联的第二坐标系。
8.一种用于车辆中多雷达系统中的连续追踪的方法,包括:
-在第一视场内追踪对象以生成第一追踪信息;
-确定所述对象正在进入第二视场,所述第一视场由第一雷达观测,并且所述第二视场由第二雷达观测;
-在所述第一追踪信息上执行坐标转移和旋转,以匹配与第二视场相关联的第二坐标系;
-响应于所述第一追踪信息确定所述第一对象位置,并将所述第一追踪信息传输到所述第二雷达;
-响应于所述第一追踪信息在所述第二视场内追踪所述对象以生成第二追踪信息;和
-响应于所述第一追踪信息和所述第二追踪信息生成雷达图。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110673115B (zh) * 2019-09-25 2021-11-23 杭州飞步科技有限公司 雷达与组合导航系统的联合标定方法、装置、设备及介质
CN112763995B (zh) * 2020-12-24 2023-09-01 阿波罗智联(北京)科技有限公司 雷达标定方法、装置、电子设备和路侧设备
US20230194704A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-22 Gm Cruise Holdings Llc Anomaly prioritization using dual-mode adaptive radar

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004150912A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Nissan Motor Co Ltd 車両用外界認識装置
CN102460512A (zh) * 2009-04-17 2012-05-16 特鲁瓦技术大学 用摄像机网络定位目标的系统和方法
CN104793202A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 多雷达成像传感器的对象融合系统
CN107004360A (zh) * 2014-07-03 2017-08-01 通用汽车环球科技运作有限责任公司 车辆雷达方法和系统
CN206400091U (zh) * 2016-12-12 2017-08-11 北京行易道科技有限公司 校准系统
CN107238834A (zh) * 2016-01-19 2017-10-10 德尔福技术有限公司 用于自动车辆的使用雷达/视觉融合的目标跟踪系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4371115B2 (ja) * 2006-03-01 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 物体検出装置
US7508335B2 (en) * 2006-12-20 2009-03-24 Raytheon Company Multiple sensor processing
US10509121B2 (en) * 2016-03-04 2019-12-17 Uatc, Llc Dynamic range setting for vehicular radars

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004150912A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Nissan Motor Co Ltd 車両用外界認識装置
CN102460512A (zh) * 2009-04-17 2012-05-16 特鲁瓦技术大学 用摄像机网络定位目标的系统和方法
CN104793202A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 多雷达成像传感器的对象融合系统
CN107004360A (zh) * 2014-07-03 2017-08-01 通用汽车环球科技运作有限责任公司 车辆雷达方法和系统
CN107238834A (zh) * 2016-01-19 2017-10-10 德尔福技术有限公司 用于自动车辆的使用雷达/视觉融合的目标跟踪系统
CN206400091U (zh) * 2016-12-12 2017-08-11 北京行易道科技有限公司 校准系统

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