CN110956070A - 感测系统中的检测到的反射的分类 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“感测系统中的检测到的反射的分类”。本发明提供了对感测系统中的反射检测点进行分类的系统、车辆和技术。可以将反射检测点分类为表观反射或物理反射。在一些实施方案中，可以使用天线阵列的响应函数和表示在所述天线阵列处接收的电磁信号的数据来生成波束形成映射。可以使用至少所述波束形成映射来检测多个反射检测点。还可以使用至少所述数据和所述天线阵列的第二响应函数来生成第二波束形成分布映射。所述第二响应函数在相应反射点处包括最小值。(i)所述第二波束形成映射中的反射检测点的第一振幅与(ii)所述第一波束形成映射中的所述反射点的第二振幅之间的比率允许将所述反射检测点分类为表观反射或物理反射。

Description

感测系统中的检测到的反射的分类
背景技术
本公开涉及从周围环境探测反射电磁辐射的感测系统中的反射点的分类。可以通过对在雷达系统的天线阵列处接收的信号应用波束形成来估计雷达反射点。然而，通过普通的波束形成方法获得的每个反射点通常具有高强度的局部振幅(通常称为“主瓣”)，伴随着较低强度的卫星振幅(通常称为“旁瓣”)。因此，由雷达系统探测的环境中的物理反射点可被检测为以物理反射点为中心的主瓣，具有不期望的旁瓣。虽然旁瓣的振幅不如主瓣的振幅强，但感测系统常常误将旁瓣表征为“幻影”目标。
检测到幻影目标可导致对车辆环境的(自主或其他方式)不可靠表征，从而在车辆运行期间产生潜在问题或风险。
因此，希望提供对从周围环境探测反射电磁辐射的雷达系统和其他类型的感测系统中的检测到的反射进行分类的技术。
发明内容
在一个示例性实施方案中，本公开提供了一种方法。该方法包括使用天线阵列的至少第一响应函数和表示在天线阵列处接收的电磁信号的数据来生成第一波束形成映射；并且使用至少该第一波束形成映射来确定多个反射检测点。该方法还包括使用至少数据和天线阵列的第二响应函数来生成第二波束形成映射。第二响应函数在多个反射检测点的子组的第一反射检测点处具有第一最小值，并且在该子组的第二反射检测点处具有第二最小值。该方法还包括确定第二波束形成映射中的第三反射检测点的第一振幅与第一波束形成映射中的第三反射点的第二振幅之间的比率。该方法还包括确定该比率小于阈值。该方法还包括将第三反射检测点分类为表观反射点。
除了本文公开的一个或多个要素之外，该方法还包括通过从指示多个反射检测点的数据集中移除第三反射检测点来更新该数据集。
除了本文公开的一个或多个要素之外，该方法还包括将更新的数据集提供给控制系统，该控制系统被配置为使用至少更新的数据集来调节车辆的运行。
除了本文公开的一个或多个要素之外，该方法还包括确定第二波束形成映射中的第四反射检测点的第一振幅与第一波束形成映射中的第四反射点的第二振幅之间的比率；确定该比率大于阈值；并且将第四反射检测点分类为物理反射点。
除了本文公开的一个或多个要素之外，该方法还包括确定该比率小于阈值包括确定该比率小于约15dB。
除了本文结合该方法公开的一个或多个要素之外，生成第二波束形成分布映射包括确定具有与在多个反射检测点中的相应反射检测点处评估的对应于第一响应函数的多个响应函数的阵列。
除了本文结合该方法公开的一个或多个要素之外，生成第二波束形成分布映射还包括通过至少基于该阵列并以指示守恒规则的约束为条件关于目标函数对优化问题求解来生成第二响应函数，并且其中守恒规则要求第二响应函数在第三反射检测点处相对于第一响应函数保持单位增益。
在另一个示例性实施方案中，本公开提供了一种系统。该系统包括至少一个处理器以及耦合到该至少一个处理器的至少一个存储器设备。该至少一个存储器设备具有在其上编码的指令，该指令响应于执行而使该至少一个处理器执行或促进包括以下步骤的操作：使用天线阵列的至少第一响应函数和表示在天线阵列处接收的电磁信号的数据来生成第一波束形成映射；使用至少该第一波束形成映射来确定多个反射检测点；使用至少该数据和天线阵列的第二响应函数来生成第二波束形成映射，该第二响应函数在多个反射检测点的子组的第一反射检测点处具有第一最小值，并且在该子组的第二反射检测点处具有第二最小值；确定第二波束形成映射中的第三反射检测点的第一振幅与第一波束形成映射中的第三反射点的第二振幅之间的比率；确定该比率小于阈值；并且将第三反射检测点分类为表观反射点。
除了本文结合该系统公开的一个或多个要素之外，该操作还包括通过从指示多个反射检测点的数据集中移除第三反射检测点来更新该数据集。
除了本文结合该系统公开的一个或多个要素之外，该操作还包括将更新的数据集提供给控制系统，该控制系统被配置为使用至少更新的数据集来调节车辆的运行。
除了本文结合该系统公开的一个或多个要素之外，该操作还包括确定第二波束形成映射中的第四反射检测点的第一振幅与第一波束形成映射中的第四反射点的第二振幅之间的比率；确定该比率大于阈值；并且将第四反射检测点分类为物理反射点。
除了本文结合该系统公开的一个或多个要素之外，该操作还包括确定该比率小于阈值包括确定该比率小于约15dB。
除了本文结合该系统公开的一个或多个要素之外，生成第二波束形成分布映射包括确定具有与在多个反射检测点中的相应反射检测点处评估的对应于第一响应函数的多个响应函数的阵列。
除了本文结合该系统公开的一个或多个要素之外，生成第二波束形成分布映射还包括通过至少基于该阵列并以指示守恒规则的约束为条件关于目标函数对优化问题求解来生成第二响应函数，并且其中守恒规则要求第二响应函数在第三反射检测点处相对于第一响应函数保持单位增益。
除了本文结合该系统公开的一个或多个要素之外，天线阵列功能耦合到雷达系统或光检测和测距系统中的至少一者。
在又一个示例性实施方案中，本公开提供了一种车辆。该车辆包括被配置为接收电磁信号的天线阵列以及功能耦合到该天线阵列的波束形成装置。该波束形成装置被配置为至少使用天线阵列的至少第一响应函数和表示电磁信号的数据来生成第一波束形成映射。该波束形成装置还被配置为使用至少该第一波束形成映射来确定多个反射检测点。该波束形成装置还被配置为使用至少该数据和天线阵列的第二响应函数来生成第二波束形成映射。第二响应函数在多个反射检测点的子组的第一反射检测点处具有第一最小值，并且在该子组的第二反射检测点处具有第二最小值。该波束形成装置被进一步配置为确定第二波束形成映射中的第三反射检测点的第一振幅与第一波束形成映射中的第三反射点的第二振幅之间的比率。该波束形成装置还被进一步配置为确定该比率小于阈值并且将第三反射检测点分类为表观反射点。
除了本文公开的一个或多个要素之外，该波束形成装置被进一步配置为确定第二波束形成映射中的第四反射检测点的第一振幅与第一波束形成映射中的第四反射点的第二振幅之间的比率。该波束形成装置被进一步配置为确定该比率大于阈值。该波束形成装置还被配置为将第四反射检测点分类为物理反射点。
除了本文公开的一个或多个要素之外，为了生成第二波束形成分布映射，该波束形成装置被进一步配置为确定具有与在多个反射检测点中的相应反射检测点处评估的对应于第一响应函数的多个响应函数的阵列。
除了本文公开的一个或多个要素之外，为了生成第二波束形成分布映射，该波束形成装置被进一步配置为通过至少基于该阵列并以指示守恒规则的约束为条件关于目标函数对优化问题求解来生成第二响应函数。该守恒规则要求第二响应函数在第三反射检测点处相对于第一响应函数保持单位增益。
除了本文公开的一个或多个要素之外，该车辆还包括控制装置，并且该波束形成装置被进一步配置为将更新的数据集提供给控制系统，该控制系统被配置为使用至少更新的数据集来调节车辆的运行。
当结合附图时，本公开的上述特征和优点以及其他要素和优点将从以下具体实施方式中变得显而易见。
附图说明
其他特征、优点和细节仅以举例的方式出现在以下具体实施方式中，具体实施方式参考附图，在附图中：
图1呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的用于对感测系统中的反射检测点进行分类的操作环境的示例；
图2呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的波束形成映射的示例；
图3呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的用于对感测系统中的反射检测点进行分类的检测点的示意性布置；
图4呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的波束形成映射的示例；
图5呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的波束形成映射的另一示例；
图6呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的具有对感测系统中的反射检测点进行分类的系统的车辆的示例；
图7呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的用于对感测系统中的反射点进行分类的示例性方法；以及
图8呈现了可以用于实现本公开的一个或多个实施方案的计算系统的示例。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。
在至少一些实施方案中，本公开认识到并解决了在探测反射EM辐射以检测环境内的物体的感测系统中区分表观反射点与物理反射点的问题。本公开的实施方案包括单独地或组合地允许或以其他方式有利于对感测系统中的反射检测点进行分类的系统、装置、车辆和技术。可以利用与用于确定反射检测点的波束形成方法一致的方法来对反射检测点进行分类。更具体地讲，在一个示例中，可以通过将波束形成应用于分类中的旁瓣点，同时将旁瓣点附近的其他反射检测点置零来检测波束形成旁瓣的假反射点。应当注意，在一些情况下，实际上通过获得比在不存在置零的情况下小几个数量级的有限振幅来实现置零。在一些实施方案中，可消除被分类为表观反射点的反射检测点，使其不会在功能耦合到其上的另一系统的感测系统处进一步处理。
参考附图，图1呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的用于对感测系统中的反射检测点进行分类的操作环境100的示例。图示的操作环境100包括天线阵列108，该天线阵列包括第一天线1101、第二天线1102、第三天线1103和第四天线1104。然而，本公开并不限于四个天线。在一些实施方案中，天线阵列108可以包括多于四个天线或少于四个天线。无论天线的数量如何，天线阵列都可以发射电磁辐射102。为此，天线阵列可以功能耦合(例如，机械耦合、电耦合和/或电磁耦合)到通信处理单元120，该通信处理单元允许或以其他方式有利于生成交变电信号，该交变电信号使天线阵列中的天线1101-1104中的每一个(或在一些实施例方案中，至少一个)发射电磁辐射(EM)。
发射的电磁辐射102可以在围绕天线阵列的环境中散射。电磁辐射102的至少一部分可以被环境内的物体105反射。反射辐射106的至少一部分可以被天线阵列接收。更具体地讲，电磁辐射106可以被天线1101-1104中的一个或多个接收，这取决于反射电磁辐射102的物体、用于传播反射电磁辐射106的环境条件等。
通信处理单元120可以生成表示被天线阵列108接收的反射电磁辐射106的至少一部分的数据。该数据可以包括一个或多个数据流，并且可以根据用于数字数据传输的定义协议进行格式化。另外，通信处理单元120可以将所生成的数据提供给(例如，发送到和/或用于)波束形成系统130。通信结构125可以功能耦合通信处理单元120和波束形成系统130。通信结构125可以体现为或可以包括总线架构、有线链路、无线链路、路由器设备、网关设备、它们的组合等。
波束形成系统130可以接收表示被天线阵列108接收的反射电磁辐射106的数据，并且可以执行对该数据进行操作的波束形成过程。为此，波束形成系统130可以包括波束形成部件140。执行这种波束过程允许检测围绕包括天线1101-1104的天线阵列108的环境中的反射点。执行波束形成过程可以被称为将波束形成应用于该数据或对该数据执行波束形成。无论命名如何，执行波束形成过程都可以生成表示在定义范围R处电磁辐射的散射幅度(或强度)和相对于水平线(图1所示的参考系中的x方向)的定义方位角θ的二维映射。这里，R是以距离为单位的实数，并且θ是以角度(例如弧度或度)为单位的实数。
更具体地讲，执行波束形成过程针对目标检测点的一组定义角度{θ}和定义范围R生成复数的输出矢量。根据以下两方面生成复数的输出矢量：(i)指示响应于在天线阵列108处接收的电磁辐射而生成的模拟信号的数据的矢量y，以及(ii)针对目标检测点的每个到达角在天线阵列108的每个天线处观察到的接收信号的矩阵。到达角由限定θ的水平线(图1中的x方向)和从天线到目标检测点的视线对向决定。该矩阵可以被称为天线阵列108的响应函数。
作为说明，将波束形成应用于表示在天线阵列108处接收的EM辐射(例如，反射电磁辐射106)的数据可以得到图2中所示的波束形成映射200。如上所述，对于定义的范围R和定义的方位角θ，波束形成映射200提供定义的振幅(在图2中标记为“I”)，其可以用dB表示。另外，波束形成映射200的区域呈现的振幅远大于基线振幅(其在所示的示例中约为-50dB)。在此类区域中，检测点(R,θ)可以对应于表观反射或物理反射。具体地讲，波束形成映射200包括第一反射检测点P1和第二反射检测点P2。P1附近的检测点的振幅大于P2附近的检测点的振幅。因此，P2是伪像的候选者(例如，P1的旁瓣)。
进一步参考图1，为了将检测点(R,θ)分类为对应于表观反射或对应于物理反射，波束形成系统130包括分析部件150。波束形成系统130可以利用或以其他方式利用分析部件150来确定一组N个范围{R1,R2…RN}(N是自然数)和一组N个方位角{θ1,θ2…θN}。每个范围Rn(1≤n≤N)在定义的间隔ΔR内，并且每个方位角θn在定义的间隔Δθ内。间隔ΔR和Δθ确定可能包括旁瓣的区域。因此，每个定义的检测点(Rn,θn)(1≤n≤N)可以相对于测试检测点(R0,θ0)进行选择，该测试检测点是用于分类为物理反射的候选者。例如，参考图2中的波束形成映射200，由ΔR和Δθ确定的区域可以涵盖P2，并且(R0,θ0)可以对应于P1。
波束形成系统130还可以利用或以其他方式利用分析部件150来针对每个定义的检测点(Rn,θn)(1≤n≤N)确定天线阵列108的响应函数。另外，波束形成系统130可以借助于分析部件150配置例如以下矩阵：
Anull＝[a(R1,θ1)a(R2,θ2)…a(Rn,θn)] (1)
矩阵Anull具有对应于整组定义点(Rn,θn)的阵列响应信号。
此外，波束形成系统130针对范围R和方位角θ确定波束形成向量w(R,θ)，该向量响应于应用于向量y，产生在每个检测点(Rn,θn)处置零(例如，具有零振幅)的波束形成分布。因此，在本公开中，a(Rn,θn)表示针对范围Rn和方位角θn要被置零的响应信号的矢量。
波束形成向量w(R,θ)可以被定义为以下优化问题的解：
Figure BDA0002082339040000071
这里，λ是控制噪声增强的标量正则化参数，
Figure BDA0002082339040000081
是Anull的厄密矩阵，并且wH是波束形成矢量w的厄密共轭。在其他方面，对优化问题求解允许从波束形成矢量w(R,θ)获得范围和角度(R,θ)，该范围和角度具有到指向范围和角度R,θ的单位能量，同时使其他不期望的反射方向的能量最小化。
如上所述，公式(2)中的优化问题在wHa(R,θ)＝1(表示总接收EM能量的守恒)的情况下求解。换句话讲，从波束形成矢量a(R,θ)到w(R,θ)的转换保持来自R,θ的反射强度，同时使用于构造Anull的范围和角度的反射强度最小化。
公式(2)中的优化问题的解为：
Figure BDA0002082339040000082
波束形成系统130可以将该解保留在一个或多个存储器设备160(通常称为波束形成数据160)中。
波束形成系统130可以执行第二波束形成过程，将w(R,θ)应用于指示响应于在天线阵列108处接收的电磁辐射(例如，反射电磁辐射106)而生成的模拟信号的数据的向量y。为此，波束形成器部件140可以计算wH(R,θ)y。可以将执行第二波束形成过程的输出保留在波束形成数据160中。这种输出允许或以其他方式有利于确定检测点是否对应于多天线接收器的环境中的物理反射点。
为此，更具体地讲，波束形成系统130可以选择作为第一反射点的第一检测点(Rk,θk)(k是自然数)，该第一检测点具有大于定义阈值的波束形成振幅|aH(Rk,θk)y|。第一反射点可以具有相邻的第二反射点(Rl,θl)(l是自然数)和相邻的第三反射点(Rm,θm)(m是自然数)。为了举例说明，参考图3，考虑第一反射点对应于检测点320，并且第二反射点和第三反射点分别对应于检测点310和检测点330。
波束形成系统130可以将波束形成应用于第一反射点(Rk,θk)(例如，检测点320)，同时将来自第二反射点(Rl,θl)(例如，检测点)和第三反射点(Rm,θm)(例如，检测点)的响应置零。在第一反射点(例如，检测点320)是表观反射点的情况下，因为第一反射点属于第二反射点(例如，检测点310)和/或第三反射点(例如，检测点330)的卫星(或旁瓣)波束形成信号，所以波束形成的输出在第一反射点处产生的振幅可以显著小于通过应用波束形成而不置零所产生的振幅。相比之下，在第一反射点(例如，检测点320)是物理反射点的情况下，波束形成的输出在第一反射点处产生的振幅可以与通过应用波束形成而不置零所产生的振幅相当或基本相同。
因此，可以定义基于这种波束形成的度量μ(为了命名)，以评估检测点是否对应于物理反射点。在一个实施方案中，该度量是μ＝|wH(R,θ)y|/|aH(R,θ)y|，其中μ是实数。可以将规则或其他类型的标准应用于度量μ，以确定是否可以将检测点分类为物理反射点。例如，在μδ为大约1的情况下，检测到的反射点对应于物理反射点。在一些实施方案中，小于定义阈值的度量μ可以允许确定检测点对应于表观反射点。在一个示例中，阈值可以为0.3(或10dB)。在其他实施方案中，阈值可以选自约5dB至约15dB的范围。在替代方案中，可以将检测点分类为物理反射点。
进一步参考图1，波束形成系统130可以分析一组定义的检测点{R}＝{(Rn,θn)}n＝1,2,…N，以将每个(或在一些实施方案中，至少一个)检测点分类为表观反射点或物理反射点。具体地讲，对于{R}中的每个检测点，波束形成系统130可以将阵列响应聚焦到检测点，同时将来自至少一个相邻检测点的响应置零。另外，波束形成系统130可以在不存在置零以及包括置零的情况下比较聚焦的EM能量，如由波束形成的振幅表示。基于这种比较的结果，波束形成系统130可以为{R}中的一个或多个检测点提供分类180。
在一些实施方案中，可以利用分类180来更新指示反射检测点的数据集。例如，波束形成系统130可以通过移除被分类为表观反射点的一个或多个反射检测点来更新(或在一个实施方案中，可以使另一系统更新)现存的反射检测点数据(例如，数据170)。另外，或在其他实施方案中，波束形成系统130可以将更新的数据集提供给(例如，发送到或使其可用于)控制系统(图1中未示出)，该控制系统被配置为使用至少更新的数据集来调节车辆的运行。车辆包括波束形成系统130。
更具体地讲，参考反射检测点的分类，在一个示例中，图2中所示的波束形成映射200包括第一反射检测点P1和第二反射检测点P2。P1附近的检测点的振幅大于P2附近的检测点的振幅。因此，P2是伪像的候选者(例如，P1的旁瓣)。虽然传统的波束形成方法通常不能对这些点进行分类，更不用说采用与所应用的波束形成过程一致的定量分析，但是本公开的实施方案可以对P1和P2进行分类，从而区分这些点，而不依赖于波束形成映射的特设分析。
具体地讲，通过实现本文所述的分类分析，可以将反射检测点的近处置零，同时执行指向另一检测点的波束形成。如上所述，这种近处由范围和方位角中相应的定义间隔确定。图4示出了根据本公开的这种方法确定的波束形成映射400。如在本公开的其他波束形成映射中，波束形成映射400在定义的范围R和方位角θ处提供定义的振幅(在图4中标记为“I”)，其可以用dB表示。正如从图4中可以看出，可以将检测点P1(如图2所示)分类为表观反射点，因为检测点P1处的波束形成振幅在置零到点P2时(在图4中用大箭头表示)显著小于在不存在这种置零的情况下通过波束形成获得的P1处的波束形成振幅。此外，图5示出了根据本公开的各方面确定的波束形成映射500。如上所述，对于定义的范围R和定义的方位角θ，波束形成映射500提供定义的振幅(在图5中标记为“I”)，其可以用dB表示。如图5所示，点P2附近的振幅(也在图2中示出)响应于应用指向P2的波束形成而保持几乎不变，同时将由特定间隔ΔR和Δθ定义的P1附近(参见图2)置零。这种置零用图5中的大箭头表示。因此，可以将P2识别为物理反射点。
无意于受理论和/或建模的束缚，在存在置零(参见例如图5中的大箭头)的情况下检测点P2的基本不变的振幅源自以下事实：波束形成中的信号贡献不是由在天线阵列108处接收的虚构信号源引起的，而是由天线阵列108的环境中的物理对象散射的信号引起的。因此，在P1附近置零(该置零用图5中的大箭头表示)或者在远离检测点P2的波束形成映射200的任何其他部分处置零使得接收信号源不发生变化，从而得到基本不变的振幅。形成鲜明对比的是，在存在来自与检测点P2相关联的物理对象的物理信号的情况下，检测点P1或旁瓣中的任何其他检测点的振幅由波束形成引起。因此，在检测点P2附近置零(或在某些情况下，最小化)有效地移除了检测点P1的信号源，因此在不存在这种置零的情况下，检测点P1的振幅相对于波束形成显著减小。因此，本公开提供了一种分析探测，其包括本文所述的置零并结合在存在置零的情况下确定波束形成器，其中波束形成器在不存在置零的情况下相对于波束形成经受增益守恒。
虽然在示例波束形成映射中结合检测点P1和P2示出了本文公开的反射点的分类原理，但是本公开不限于一对检测点，本公开也不限于本文所示的波束形成映射200。相反，可以基于波束形成映射中的其他检测点{P'，P”，……}来分析波束形成映射中的任何检测点P。
还应当注意，天线阵列108、通信结构125和波束形成系统130(包括将这种系统保留在存储器设备中并配置为由处理器执行的实施方案)可以体现或以其他方式构成雷达系统、光检测和测距(LIDAR)系统，或探测反射EM辐射以检测感测系统的周围环境中的物体的大多数任何感测系统。
图6示出了根据本公开的包括对感测系统中的反射检测点进行分类的计算系统605的车辆600的示例。所示的计算系统605包括一个或多个处理器610和一个或多个存储器设备620(通常称为存储器620)，这些存储器设备包括可以由处理器610中的至少一个访问和执行的机器可访问指令(例如，计算机可读和/或计算机可执行指令)。在一个示例中，处理器610可以体现为或可以构成图形处理单元(GPU)、多个GPU、中央处理单元(CPU)、多个CPU、专用集成电路(ASIC)、微控制器、可编程逻辑控制器(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)、它们的组合等。在一些实施方案中，处理器610可以被布置在单个计算装置(例如，电子控制单元(ECU)和车载信息娱乐(ICI)系统等)中。在其他实施方案中，处理器610可以分布在两个或更多个计算装置(例如，多个ECU、ICI系统和一个或多个ECU的组合等)上。
一个或多个处理器610可以借助于通信结构615功能耦合到存储器620。通信结构615适用于处理器610的特定布置(本地化或分布式)。在一些实施方案中，通信结构615可以包括一个或多个总线架构，诸如基于以太网的工业总线、控制器局域网(CAN)总线、Modbus、其他类型的现场总线架构等。
如图6所示，车辆600包括天线阵列108、通信处理单元120和通信结构125。例如，天线阵列108被配置为接收由车辆600的周围环境内的物体反射的电磁系统。如上所述，通信处理单元120可以处理表示所接收的EM辐射的信号，以生成表示这种电磁辐射的数据。通信处理单元120可以经由通信结构125提供至少一部分数据。处理器610和/或存储器620中的至少一个可以经由通信结构615的一个或多个部件耦合到通信处理单元120，因此耦合到天线阵列108。
如图6所示，存储器620包括波束形成系统130。因此，在这种实施方案中，机器可访问指令(例如，计算机可读和/或计算机可执行指令)体现或以其他方式构成波束形成系统130。机器可访问指令被编码在存储器620中，并且可以被布置在软件部件中，可以将这些软件部件以计算机可执行形式构建(例如，链接和编译)并保留在存储器620中(如图所示)或者一个或多个其他机器可访问的非暂态存储介质中。保留在存储器620中的波束形成系统130、通信结构615的至少一部分以及处理器610中的至少一个可以体现或以其他方式构成波束形成装置。这种波束形成装置可以被配置为根据本公开的方面对反射检测点进行分类。在一个方面，波束形成装置可以被配置为提供(例如，发送或使其可用)反射检测点数据和/或反射检测点的分类(例如，分类180)。在一些情况下，反射检测点数据可以排除指示表观反射点的记录。
在计算系统605中，形成波束形成系统130的机器可访问指令可以由处理器460中的至少一个处理器执行。指令的执行可以使该至少一个处理器(从而使计算系统605)提供如本文所公开的分类功能。换句话讲，波束形成系统130或其一部分的执行可以使计算系统600根据本公开的方面对感测系统(例如，雷达系统或激光雷达系统)中的反射检测点进行分类。
存储器620还可以保留或以其他方式存储控制系统630。因此，机器可访问指令(例如，计算机可读和/或计算机可执行指令)体现或以其他方式构成控制系统630。同样，机器可访问指令被编码在存储器620中，并且可以被布置在软件部件中，可以将这些软件部件以计算机可执行形式构建(例如，链接和编译)并保留在存储器620中(如图所示)或者一个或多个其他机器可访问的非暂态存储介质中。保留在存储器620中的控制系统630、通信结构615的至少一部分以及处理器610中的至少一个可以体现或以其他方式构成控制装置。这种控制装置可以被配置为根据本公开的方面调节车辆600的运行。
一个或多个处理器610中的至少一个可以执行控制系统630以使计算系统605(从而使车辆600)实施控制过程以调节或以其他方式控制车辆600的运行。为此，在一个方面，该控制过程可以利用或以其他方式依赖于由波束形成系统130生成的反射检测点数据170和/或分类180(参见图1和相关描述)的至少一部分。例如，控制装置可以被配置为接收反射检测点数据170的子集。这种子集可以排除指示表观反射点的记录。作为响应，控制装置可以使用至少更新的数据集来调节车辆600的运行。
应当注意，虽然在图6中未示出，但是计算系统600还可以包括可以允许或以其他方式有利于软件部件(例如，引擎和模块)的执行的其他类型的计算资源(例如接口，诸如I/O接口、控制器设备、电源等)。为此，例如，存储器620还可以包括编程接口(诸如，应用编程接口(API))、操作系统、固件等。
根据本文描述的各个方面，参考图7可以更好地理解可以根据本公开实现的方法的示例。出于简化说明的目的，将示例性方法(以及本文公开的其他技术)呈现并描述为一系列操作。然而，应当注意，本公开的示例性方法以及任何其他技术不受操作顺序的限制。一些操作可与本文所示和所述的顺序不同的顺序发生。另外或在替代方案中，一些操作可以基本上与其他操作(所示或以其他方式)同时执行。此外，并非所有示出的操作都可能需要根据本公开实现示例性方法或技术。此外，在一些实施方案中，本文公开的两种或更多种示例性方法和/或其他技术可以彼此组合实现，以实现本文公开的一个或多个要素和/或技术改进。
在一些实施方案中，本文公开的一种或多种示例性方法和/或其他技术可以表示为一系列相互关联的状态或事件，诸如在状态机图中。其他表示也是可能的。例如，在不同实体执行所公开方法的不同部分的情况下，交互图可以表示根据本公开的示例性方法和/或技术。
应当注意，可以将本文公开的至少一些技术保留或以其他方式存储在制品(诸如，计算机程序产品)上，以允许或以其他方式有利于将此类示例方法传输和转移到计算装置以供执行，从而由处理器实现或者用于存储在存储器中。
在整个本说明书和附图中公开的技术能够存储在制品上，以有利于将此类方法传输和转移到计算机或者其他类型的信息处理机器或处理电路以供执行，从而由处理器实现或者存储在存储器设备或其他类型的计算机可读存储设备中。在一个示例中，可以利用执行本文公开的方法或方法组合的一个或多个处理器来执行保留在存储器设备或者任何计算机可读或机器可读存储设备或非暂态存储介质中的编程代码指令，以实现本文公开的一种或多种示例性方法和/或其他技术。编程代码指令在由一个或多个处理器执行时可以实现或实施本文公开的示例性方法和/或其他技术中的各种操作。
因此，编程代码指令提供计算机可执行或机器可执行框架以实现本文公开的示例性方法和/或其他技术。更具体地但非排他地，流程图说明的每个框和/或流程图说明中的框组合可以由编程代码指令实现。
图7呈现了根据本公开的一个或多个实施方案的用于对感测系统中的反射点进行分类的示例方法700的流程图。示例方法700可以完全或部分地由具有一个或多个处理器、一个或多个存储器设备、其他类型的计算资源、它们的组合等的计算系统实现。在一些实施方案中，计算系统可以体现为或可以包括本文公开的图1的波束形成系统130。
在框710处，计算系统可以接收表示在天线阵列处接收的EM信号的数据。在框720处，计算系统可以使用至少该数据和天线阵列的第一响应函数来生成第一波束形成映射(例如，图2中的波束形成映射200)。例如，第一响应函数可以是或可以包括a(R,θ)。在框730处，计算系统可以使用至少第一波束形成映射来确定多个反射检测点。
在框740处，计算系统可以使用至少该数据和天线阵列的第二响应函数(例如，w(R,θ))来生成第二波束形成映射(例如，图5中的波束形成映射500)。如本文所公开的，第二响应函数在多个反射检测点的子组的相应反射检测点处具有置零值(或表示置零的相应定义的有限振幅的最小值)。这种子组可以包括相对于响应函数为置零值的反射检测点(R,θ)的间隔(ΔR,Δθ)中的反射检测点。在框750处，计算系统可以确定第一波束形成映射中的第一反射检测点的第一振幅与第二波束形成映射中的第一反射检测点的第二振幅之间的差值。
在框760处，计算系统可以确定该差值是否小于定义阈值(例如，10dB)。响应于肯定确定(“是”分支)，示例方法700的流程继续到框770，在该框处，计算系统可以将第一反射检测点分类为表观反射点。在替代方案中，响应于否定确定(“否”分支)，示例方法700的流程可以继续到框780，在该框处，计算系统可以将第一反射检测点分类为物理反射点。
如框790处所示，对反射检测点进行分类可以允许或以其他方式有利于计算系统从包括多个反射检测点的组中消除被分类为表观反射点的检测点。例如，计算系统可以从指示多个反射检测点的数据集中移除第一反射检测点。为此，在一个实施方案中，计算系统可以更新波束形成系统130中的波束形成数据230。
虽然在图7中未示出，但是在一些实施方案中，示例方法700可以包括利用或以其他方式利用感测系统中的反射点的分类的其他操作。在一个示例性实施方案中，计算系统可以通过从数据集中移除被分类为表观反射点的一个或多个反射检测点来更新指示在框730处确定的多个反射检测点的数据集。另外，或在另一个示例性实施方案中，计算系统可以将更新的数据集提供给(例如，发送到或使其可用于)控制系统，该控制系统被配置为使用至少更新的数据集来调节车辆的运行。
图8示出了可以实现本公开的一个或多个实施方案的一个或多个方面的计算系统800的高级框图。计算系统800可以至少对应于例如被配置为测试各种系统的系统。计算系统800可以对应于接口设备、转换设备和/或网络模拟设备。计算系统800可以用于实现能够执行本文所述的方法(例如，示例方法700)的系统的硬件部件。尽管示出了一个示例性计算系统800，但是计算系统800包括通信路径826，该通信路径经由通信接口824将计算系统800连接到一个或多个附加系统(图8中未示出)。计算系统800和附加系统可以经由通信路径826和通信接口824进行通信，例如以在它们之间传送数据。
计算系统800包括一个或多个处理器，诸如处理器802。处理器802连接到通信基础结构804(例如，通信总线、交叉条或网络)。计算系统800可以包括显示界面806，该显示界面转发来自通信基础结构804(或来自未示出的帧缓冲器)的图形、文本内容和其他数据，以供在显示单元808上显示。计算系统800还包括主存储器810，优选随机存取存储器(RAM)，并且还可以包括辅助存储器812。在辅助存储器812内还可以包含一个或多个磁盘驱动器814。可移动存储驱动器816从可移动存储单元818读取和/或写入该单元。可以理解，可移动存储单元818包括其中存储有计算机软件和/或数据的计算机可读介质。
在替代实施方案中，辅助存储器812可以包括用于允许将计算机程序或其他指令加载到计算系统中的其他类似装置。此类装置可以包括例如可移动存储单元820和接口822。
本公开的各种实施方案可采取完全或部分硬件实施方案、完全或部分软件实施方案或者软件和硬件的组合(例如，固件实施方案)的形式。此外，如本文所述，本公开的各种实施方案(例如，系统和方法)可采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品包括具有计算机可访问指令(例如，计算机可读和/或计算机可执行指令)的计算机可读非暂态存储介质，诸如编码或以其他方式体现在这种存储介质中的计算机软件。这些指令可以由一个或多个处理器读取或以其他方式访问和执行，以执行或允许执行本文所述的操作。这些指令可以以任何合适的形式提供，诸如源代码、编译代码、解译代码、可执行代码、静态代码、动态代码、汇编代码、前述代码的组合等。可以利用任何合适的计算机可读非暂态存储介质来形成计算机程序产品。例如，计算机可读介质可包括用于存储信息的任何有形非暂态介质，该信息的形式可由与其功能耦合的一个或多个计算机或处理器来读取或以其他方式访问。非暂态存储介质可以体现为或可以包括ROM、RAM、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存存储器等。
除非另外明确指明，否则决不意图将本文提出的任何协议、程序、过程或技术解释为要求其动作或步骤以特定顺序执行。因此，如果在过程或方法权利要求没有实际叙述其动作或步骤所遵循的顺序，或者在本公开的权利要求或说明书中没有以其他方式特别叙述这些步骤将限于特定顺序，则决不意图在任何方面推断顺序。这适用于任何可能的非明确解释基础，包括：关于步骤安排或操作流程的逻辑问题、源自语法组织或标点符号的普通含义、在说明书或附图中描述的实施方案的数量或类型等。
如本申请中所用，术语“环境”、“系统”、“模块”、“部件”、“架构”、“界面”、“单元”等是指计算机相关实体或与具有一个或多个定义功能的操作装置相关的实体。术语“环境”、“系统”、“模块”、“部件”、“架构”、“界面”和“单元”可以互换使用，并且可以统称为功能元件。此类实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，模块可以体现为在处理器上运行的过程、处理器、对象、软件的可执行部分、执行的线程、程序和/或计算设备。又如，在计算设备上执行的软件应用程序和计算设备都可以体现模块。又如，一个或多个模块可驻留在执行的过程和/或线程内。模块可位于一个计算设备上或者分布在两个或更多个计算设备之间。如本文所公开的，模块可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读非暂态存储介质执行。模块可以根据例如具有一个或多个数据分组(来自一个部件的数据，该部件在本地系统、分布式系统中与另一部件交互，和/或在网络(诸如，广域网)上经由信号与其他系统交互)的信号(模拟或数字)经由本地和/或远程过程进行通信。
又如，模块可以体现为或可以包括具有由电气或电子电路操作的机械零件提供的限定功能的装置，该电气或电子电路由处理器执行的软件应用程序或固件应用程序控制。这种处理器可以在装置的内部或外部，并且可以执行软件或固件应用程序的至少一部分。再如，模块可以体现为或可以包括通过没有机械零件的电子部件提供限定功能的装置。电子部件可以包括执行软件或固件的处理器，该软件或固件至少部分地允许或以其他方式有利于电子部件的功能。
在一些实施方案中，模块可以根据例如具有一个或多个数据分组(来自一个部件的数据，该部件在本地系统、分布式系统中与另一部件交互，和/或在网络(诸如，广域网)上经由信号与其他系统交互)的信号(模拟或数字)经由本地和/或远程过程进行通信。另外，或在其他实施方案中，模块可以经由热、机械、电气和/或机电耦合机构(诸如，导管、连接器、它们的组合等)进行通信或以其他方式耦合。接口可以包括输入/输出(I/O)部件以及相关联的处理器、应用程序和/或其他编程部件。
如本公开中所用，术语“处理器”可以指任何类型的处理电路或设备。处理器可以被实现为处理电路或计算处理单元(诸如，CPU、GPU或这两者的组合)的组合。因此，为了说明，处理器可以指单核处理器、具有软件多线程执行能力的单个处理器、多核处理器、具有软件多线程执行能力的多核处理器、具有硬件多线程技术的多核处理器、并行处理(或计算)平台以及具有分布式共享存储器的并行计算平台。
另外或又如，处理器可以指集成电路(IC)、ASIC、数字信号处理器(DSP)、FPGA、PLC、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件，或者被设计或以其他方式被配置(例如，制造)为执行本文所述功能的任何组合。
在一些实施方案中，处理器可以利用纳米级架构，以便根据本公开优化系统、设备或其他电子设备的空间使用或者增强其性能。例如，处理器可以包括分子晶体管和/或基于量子点的晶体管、开关和栅极。
此外，在本说明书和附图中，术语诸如“存储”、“存储装置”、“数据存储”、“数据存储装置”、“存储器”、“存储库”以及与本公开的部件的操作和功能相关的基本上任何其他信息存储部件是指存储器部件、体现为一个或多个存储器设备的实体或者形成存储器设备的部件。应当注意，本文所述的存储器部件或存储器设备体现或包括可以由计算设备读取或以其他方式访问的非暂态计算机存储介质。这种介质可以在用于存储信息的任何方法或技术中实现，所述信息是诸如机器可访问指令(例如，计算机可读指令)、信息结构、程序模块或其他信息对象。
本文公开的存储器部件或存储器设备可以体现为易失性存储器或非易失性存储器，或可以包括易失性和非易失性存储器两者。另外，存储器部件或存储器设备可以是可移动的或不可移动的，并且/或者在计算设备或部件的内部或外部。各种类型的非暂态存储介质的示例可以包括硬盘驱动器、zip驱动器、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光学存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备、闪存存储器卡或其他类型的存储卡、盒式磁带，或者适于保留所需信息并且可以由计算设备访问的任何其他非暂态介质。
作为说明，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，其充当外部高速缓存存储器。通过说明而非限制的方式，RAM可以多种形式提供，诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)和直接Rambus RAM(DRRAM)。所公开的存储器设备或者本文所述的操作或计算环境的存储器旨在包括这些和/或任何其他合适类型的存储器中的一个或多个。
除非另有特别说明，或者在所用的上下文内以其他方式理解，条件语言诸如“可以”、“能够”、“可能”或“可”等通常旨在表达某些实施方式能够包括某些特征、元件和/或操作，而其他实施方案不包括这些特征、元件和/或操作。因此，这种条件语言通常不旨在暗示特征、元件和/或操作以任何方式对于一个或多个实施方式是必须的或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有用户输入或提示的情况下决定在任何特定实施方式中包括或将要执行这些特征、元件和/或操作的逻辑。
如本文所用，术语“设备”可以指处理电路，该处理电路可包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或组)和可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部件。
虽然已经参考示例性实施方案描述了以上公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元件。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导内容。因此，预期本公开不限于所公开的特定实施方案，而是将包括落入其范围内的所有实施方案。

Claims (10)

1.一种方法，包括：
使用天线阵列的至少第一响应函数和表示在所述天线阵列处接收的电磁信号的数据来生成第一波束形成映射；
使用至少所述第一波束形成映射来确定多个反射检测点；
使用至少所述数据和所述天线阵列的第二响应函数来生成第二波束形成映射，所述第二响应函数在所述多个反射检测点的子组的第一反射检测点处具有第一最小值，并且在所述子组的第二反射检测点处具有第二最小值；
确定所述第二波束形成映射中的第三反射检测点的第一振幅与所述第一波束形成映射中的所述第三反射点的第二振幅之间的比率；
确定所述比率小于阈值；并且
将所述第三反射检测点分类为表观反射点。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过从指示所述多个反射检测点的数据集中移除所述第三反射检测点来更新所述数据集，并且将所述更新的数据集提供给控制系统，所述控制系统被配置为使用至少所述更新的数据集来调节车辆的运行。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述第二波束形成映射中的第四反射检测点的第一振幅与所述第一波束形成映射中的所述第四反射点的第二振幅之间的比率；
确定所述比率大于所述阈值；并且
将所述第四反射检测点分类为物理反射点。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述比率小于所述阈值包括确定所述比率小于约15dB。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述生成所述第二波束形成分布映射包括确定具有与在所述多个反射检测点中的相应反射检测点处评估的对应于所述第一响应函数的多个响应函数的阵列，并且所述生成所述第二波束形成分布映射还包括通过至少基于所述阵列并以指示守恒规则的约束为条件关于目标函数对优化问题求解来生成所述第二响应函数，并且其中所述守恒规则要求所述第二响应函数在所述第三反射检测点处相对于所述第一响应函数保持单位增益。
6.一种系统，包括：
至少一个处理器；以及
耦合到所述至少一个处理器的至少一个存储器设备，所述至少一个存储器设备具有在其上编码的指令，所述指令响应于执行而使所述至少一个处理器执行或促进包括以下步骤的操作：
使用天线阵列的至少第一响应函数和表示在所述天线阵列处接收的电磁信号的数据来生成第一波束形成映射；
使用至少所述第一波束形成映射来确定多个反射检测点；
使用至少所述数据和所述天线阵列的第二响应函数来生成第二波束形成映射，所述第二响应函数在所述多个反射检测点的子组的第一反射检测点处具有第一最小值，并且在所述子组的第二反射检测点处具有第二最小值；
确定所述第二波束形成映射中的第三反射检测点的第一振幅与所述第一波束形成映射中的所述第三反射点的第二振幅之间的比率；
确定所述比率小于阈值；并且
将所述第三反射检测点分类为表观反射点。
7.根据权利要求6所述的系统，所述操作还包括通过从指示所述多个反射检测点的数据集中移除所述第三反射检测点来更新所述数据集，并且所述操作还包括将所述更新的数据集提供给控制系统，所述控制系统被配置为使用至少所述更新的数据集来调节车辆的运行。
8.根据权利要求6所述的系统，所述操作还包括确定所述第二波束形成映射中的第四反射检测点的第一振幅与所述第一波束形成映射中的所述第四反射点的第二振幅之间的比率；
确定所述比率大于所述阈值；并且
将所述第四反射检测点分类为物理反射点。
9.根据权利要求6所述的系统，其中所述确定所述比率小于所述阈值包括确定所述比率小于约15dB。
10.根据权利要求6所述的系统，其中所述生成所述第二波束形成分布映射包括确定具有与在所述多个反射检测点中的相应反射检测点处评估的对应于所述第一响应函数的多个响应函数的阵列，并且所述生成所述第二波束形成分布映射还包括通过至少基于所述阵列并以指示守恒规则的约束为条件关于目标函数对优化问题求解来生成所述第二响应函数，并且其中所述守恒规则要求所述第二响应函数在所述第三反射检测点处相对于所述第一响应函数保持单位增益。
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