CN113625277B - 用于控制车辆的装置和方法以及车辆的雷达系统 - Google Patents

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Abstract

用于控制车辆的装置和方法以及车辆的雷达系统。各种实施方式涉及用于控制车辆的装置和方法以及车辆的雷达系统。车辆控制器可以包括：频谱发生器，其生成2D频谱；范围‑速度映射生成器，其生成与高度集中所包括的各高度值对应的范围‑速度映射；相关系数确定器，其确定与高度集中所包括的各高度值对应的相关系数；以及目标确定器，其基于相关系数来估计目标的高度，并基于目标的高度来识别目标。

Description

用于控制车辆的装置和方法以及车辆的雷达系统
技术领域
各种实施方式涉及用于控制车辆的装置和方法以及车辆的雷达系统。
背景技术
车辆使用雷达检测车辆周围的对象。在这种情况下，通过雷达输入的信号可以根据车辆正在其中行驶的道路环境以各种方式变化。最近，在能够基于通过雷达输入的信号来识别车辆正在其中行驶的道路环境的技术方面的研究和开发努力越来越多。
发明内容
实施方式可以提供能够基于从雷达输入的信号来识别车辆正在其中行驶的道路环境的车辆控制器和控制方法以及车辆雷达系统。
实施方式可以提供能够使用雷达信号确定目标的高度的车辆控制器和控制方法以及车辆雷达系统。
根据实施方式，可以提供一种用于控制车辆的装置，该装置包括：频谱发生器，其基于从雷达传感器接收的多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的二维(2D)频谱；范围-速度映射生成器，其基于高度集来生成与所述高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射，所述高度集包括所述车辆的速度和多个高度值；相关系数确定器，其基于所述2D频谱和所述范围-速度映射来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的相关系数；以及目标确定器，其基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并基于所述目标的高度来识别所述目标。
根据实施方式，可以提供一种用于控制车辆的方法，该方法包括：基于从雷达传感器接收的多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的二维(2D)频谱；基于高度集来生成与所述高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射，所述高度集包括所述车辆的速度和多个高度值；基于所述2D频谱和所述范围-速度映射来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的相关系数；以及基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并基于所述目标的高度来识别所述目标。
根据实施方式，可以提供一种车辆的雷达系统，该雷达系统包括：雷达传感器，其提供多个啁啾信号；以及控制器，其基于从所述雷达传感器提供的所述多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的二维(2D)频谱，基于高度集来生成与所述高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射，所述高度集包括所述车辆的速度和多个高度值，基于所述2D频谱和所述范围-速度映射来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的相关系数，基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并基于所述目标的高度来识别所述目标。
根据实施方式，可以提供能够基于从雷达输入的信号来识别车辆正在其中行驶的道路环境的车辆控制器和控制方法以及车辆雷达系统。
根据实施方式，可以提供能够使用雷达信号确定目标的高度的车辆控制器和控制方法以及车辆雷达系统。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本公开的以上和其它目的、特征和优点，在附图中：
图1是例示了根据实施方式的用于控制车辆的装置的框图；
图2是例示了根据实施方式的用于生成2D频谱的方法的图；
图3是例示了根据实施方式的经由2D频谱生成的道路环境的图；
图4是例示了根据实施方式的用于确定目标速度的方法的图；
图5是例示了根据实施方式的用于生成范围-速度映射(range-velocity map)的方法的方法的图；
图6是例示了根据实施方式的用于确定相关系数的方法的图；
图7是例示了根据实施方式的确定是否存在目标并确定目标的材料的方法的流程图；
图8是例示了根据实施方式的用于确定目标结构的方法的图；
图9是例示了根据实施方式的用于控制车辆的方法的流程图；以及
图10是例示了根据实施方式的车辆控制器的计算机系统的配置的框图。
具体实施方式
在以下对本公开的示例或实施方式的描述中，将参照附图，附图是通过例示可以实现的特定示例或实施方式的方式示出的，并且在附图中，可以使用相同的参考标号和符号来指定相同或相似的部件，即使它们是在互不相同的附图中时示出的。另外，在以下对本公开的示例或实施方式的描述中，当确定对并入本文中的公知功能和部件的详细描述会使本公开的一些实施方式中的主题相当不清楚时，将省略这些描述。
本文中使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“由...构成”、“由...制成”和“由...形成”这样的术语通常旨在允许添加其它部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。如本文中使用的，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。
可以在本文中使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(A)”和“(B)”这样的术语来描述本公开的元件。这些术语中的每一个都不用于限定元件的本质、次序、顺序或数量等，而是仅仅用于将对应元件与其它元件区分开。
当提到第一元件与第二元件“连接或联接”、“接触或交叠”等时，应该解释为，不仅第一元件可以与第二元件“直接连接或联接”、“直接接触或交叠”，而且第三元件也可以被插置在第一元件和第二元件之间，或者第一元件和第二元件可以经由第四元件彼此“连接或联接”、“接触或交叠”等。这里，第二元件可以被包括在彼此“连接或联接”、“接触或交叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
当使用诸如“之后”、“随后”、“接着”、“之前”等这样的时间关系术语来描述元件或配置的处理或操作或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，可以使用这些术语来描述非连续或非顺序的处理或操作，除非同时使用了术语“恰好”或“正好”。
另外，当提到任何尺寸、相对尺寸等时，即使在没有指明相关描述时，也应该考虑元件或特征的数值或对应的信息(例如，级别、范围等)包括可能因各种因素(例如，处理因素、内部或外部影响、噪声等)引起的容差或误差范围。另外，术语“可能”完全涵盖了术语“可以”的所有含义。
图1是例示了根据实施方式的车辆控制器的配置的框图。
参照图1，根据实施方式，车辆的雷达系统可以包括雷达传感器或车辆控制器110中的至少一个。
根据实施方式，雷达系统可包括雷达传感器和控制器，雷达传感器提供多个啁啾信号(chirp signal)，控制器基于从雷达传感器接收的多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的2D频谱，基于与包括车辆的速度和多个高度值的高度集来生成与高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射，基于2D频谱和范围-速度映射来确定与高度集中所包括的各高度值对应的相关系数，基于高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并基于目标的高度来识别目标。这里，控制器可以意指车辆的控制器110。
具体地，雷达传感器可以被安装在车辆上。雷达传感器可以发送信号并接收从目标反射的信号。雷达传感器可以处理从目标反射的信号，并将处理的结果提供给车辆控制器100(例如，频谱发生器)。例如，雷达传感器可以向车辆控制器提供啁啾信号。
车辆控制器100可以包括频谱发生器110、范围-速度映射生成器120、相关系数确定器130或目标确定器140中的至少一个。
频谱发生器110可以基于从雷达传感器接收的多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的二维(2D)频谱。
这里，范围分量和速度分量的2D频谱可以是指示在与车辆相距特定距离处存在具有特定速度(相对于车辆的速度)的对象的信息。
范围-速度映射生成器120可以基于高度集来生成与包括车辆速度和多个高度值的高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射(r-v图)。
针对高度值的范围-速度映射可以是指示当在高度值处存在目标(例如，静止结构)时在与车辆相距特定距离处存在具有特定速度的对象的可能性的信息。
可以基于来自车轮传感器的信号来确定车辆的速度。
高度集中所包括的多个高度值可以是预设值，或者在不限于此的情况下，可以是根据周围环境信息(例如，温度/天气/车辆位置)而变化的值。
相关系数确定器130可以基于由范围-速度映射生成器120生成的范围-速度映射和由频谱发生器110生成的2D频谱来确定与高度集中所包括的各高度值对应的相关系数。
对应于高度值的相关系数可以是指示位于对应于高度值的高度处的目标的信息(例如，目标的存在与否/目标的材料)的信息。
目标确定器140可以基于高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并基于目标的高度来识别目标。
换句话说，目标确定器140可以基于高度集中所包括的各高度值的相关系数来识别目标所处的环境，确定在所识别环境中目标的高度，并基于目标的高度来识别目标。
换句话说,目标确定器140可以将高度集中所包括的各高度值的相关系数与至少一个阈值系数值进行比较，根据比较的结果来识别目标所处的环境，确定等于或大于阈值系数值的目标的高度是存在于所识别环境中的目标的高度并存储目标的高度，将存在于所识别环境中的目标的高度与至少一个阈值差值进行比较，并根据比较的结果来识别目标。
可以存在等于或大于阈值系数值的多个目标的高度，但不限于此，可以仅存在一个目标的高度(例如，第一高度值)。例如，如果存在等于或大于阈值系数值的多个目标的高度，则控制器可以确定等于或大于阈值系数值的目标的高度当中的相关系数最高的目标的高度是存在于所识别环境中的目标的高度。
例如，目标确定器140可以基于由相关系数确定器130确定的相关系数来确定是否存在目标以及目标的材料。目标确定器140可以基于是否存在目标以及目标的材料的确定结果来识别目标所处的环境，并确定存在于所识别环境中的目标的高度。
具体地，对于高度集中所包括的高度值当中的第一高度值，目标确定器140可以基于与第一高度值对应的相关系数来确定是否存在位于第一高度值处的目标以及目标的材料。目标确定器140可以基于是否存在高度集中所包括的高度值的目标来确定目标的高度。
目标确定器140可以基于目标的横向位置信息和目标的高度来确定目标的结构。目标确定器140可以基于目标的结构的确定结果来识别目标。
目标的横向位置值可以是经由来自雷达传感器的信号确定的值，或者可以是经由与雷达传感器分离的传感器收集的信息。
如此，根据实施方式，车辆控制器100可以确定是否存在目标、目标的材料、目标的高度和目标的结构，基于此来识别车辆正在其中行驶的道路环境，并基于此来控制车辆的操作。
车辆控制器100中所包括的频谱发生器110、范围-速度映射生成器120、相关系数确定器130和目标确定器140中的每个可以被实现为单独的电路装置。另选地，车辆控制器100可以执行(驱动)被编程为执行频谱发生器110、范围-速度映射生成器120、相关系数确定器130和目标确定器140的整体操作的固件。
图2是例示了根据实施方式的用于生成2D频谱的方法的图。
参照图2，根据实施方式，频谱发生器110可以通过对从雷达传感器接收的各啁啾信号(或在啁啾信号中)执行一次快速傅里叶变换(FFT)来获得2D频谱的范围分量，并通过在执行一次FFT的结果中在啁啾信号之间(或对所有啁啾信号)执行二次FFT来获得2D频谱的速度分量，由此生成包括范围分量和速度分量的2D频谱。
具体地，频谱发生器110可以从雷达传感器接收多个啁啾信号。例如，频谱发生器110可以同时从雷达传感器接收128或256个啁啾信号。
此后，频谱发生器110可以通过对从雷达传感器接收的多个啁啾信号执行2D FFT来确定多个啁啾信号的范围分量值和速度分量值。
换句话说，频谱发生器110可以通过对各啁啾信号执行多次采样来测量各啁啾信号的多个采样值。多次采样可以包括512次采样，但本公开的实施方式不限于此。
频谱发生器110可以通过对各啁啾信号的采样值执行一次FFT来根据距离提取信号分量值。换句话说，频谱发生器110可以经由一次FFT在特定时间根据距离提取信号分量值。
这里，可以快速地执行一次FFT。
这里，一次FFT可以被称为范围FFT。
频谱发生器110可以经由对所有啁啾信号的二次FFT根据距离压缩信号分量值来提取速度分量值。换句话说，频谱发生器110可以通过经由执行一次FFT的结果中的啁啾信号之间的二次FFT根据速度压缩在各距离处存在的信号来提取速度分量值。
这里，可以慢速地执行二次FFT。
这里，二次FFT可以被称为多普勒FFT。
此后，频谱发生器110可以使用所确定的范围分量值和速度分量值来生成包括范围分量和速度分量的2D频谱。通过上述方法生成的2D频谱S(r，v)可以指示是否存在与范围r和速度v对应的对象。例如，由于在距离车辆的范围r内更可能存在相对于车辆的速度为v的对象，因此2D频谱上的(r，v)的值可以较高。
图3是例示了根据实施方式的经由2D频谱生成的道路环境的图。
装配有雷达的车辆可在行驶的同时通过雷达从前方的其它车辆获得信号以及从位于车辆正在其上行驶的道路周围的各种静止结构(例如，护轨或隧道)获得信号。因此，根据实施方式的由频谱发生器110生成的2D频谱可以根据车辆正在其中行驶的道路环境(例如，道路上的各种静止结构)以及其它车辆而变化。参照图3的(a)，具有范围分量值不同但速度分量值相似的模式的信号可以分布在2D频谱上。这可以意味着，静止结构处于与车辆相近的高度处，在车辆前方。这会是因为从静止结构反射的信号具有恒定的速度(其方向与车辆的速度相反)，而与到车辆的距离无关。
这里，静止结构可以是护轨(例如，左侧护轨)。
参照图3的(b)，具有速度分量值随着范围分量值的增加而增加然后收敛于特定值的模式的信号可以分布在2D频谱上。这可以意味着，静止结构的位置比车辆高，在车辆前方。这里，可以存在两种模式，这意味着存在两种类型的静止结构。在这种情况下，两个静止结构可以包括壁(例如，左侧壁结构)和上部结构。
参照图3的(c)，具有速度分量值随着范围分量值的增加而增加然后收敛于特定值的模式的信号可以分布在2D频谱上。这可以意味着，静止结构的位置比车辆高，在车辆前方。这里，可以存在多种模式，这意味着存在多种类型的静止结构。在这种情况下，多个静止结构可以包括左侧结构(例如，左侧钢结构)、右侧结构(例如，右侧钢结构)和上部结构(例如，上部钢结构)。
如上所述，由静止结构生成的信号的模式可以根据静止结构的高度而变化。这可能是因为雷达根据到车辆的距离而反射的传播角的变化程度取决于静止结构的高度。
图4是例示了根据实施方式的用于确定目标的速度的方法的图。
换句话说，图4例示了用于确定相对于车辆处于高度h处的静止结构上的第k个(k是自然数)目标的速度vk的方法。在这种情况下,vk可以是车辆行驶方向上的速度，即，在车辆纵向方向上的速度。
参照图4，第k个目标与车辆之间的范围、第k个目标(相对于车辆)的高度以及车辆的速度可以分别被定义为rk、hk以及vego。
在这种情况下，第k个目标与车辆之间的纵向方向上的距离dk可以根据勾股定理如下地确定。
第k个目标与车辆之间的垂直方向上的角度θk可以被如下地确定：
在这种情况下，第k个目标的在车辆的纵向方向上(相对于车辆)的速度vk可以被如下地确定。
vk＝-vego·cosθk
当对于角度θ，0≤θ≤π/2时，cosθ可以随着θ的增大而减小。因此，随着目标与车辆之间的垂直方向上的角度θk增大，cosθk减小，使得vk(绝对值)可以减小。因此，随着目标在静止结构上的位置更靠近车辆，目标与车辆之间的垂直方向上的角度增大。因此，随着目标具有较小的vk并离车辆越远,目标与车辆之间的垂直方向上的角度逐渐增大，使得vk可以增大。另外,由于cos(0)＝1,因此vk可以会聚于-vego。
如果静止结构的高度变化，则θk变化的模式改变，使得静止结构上第k个目标的速度vk的模式可以改变。换句话说，根据处于不同高度处的静止结构的数量，速度根据2D频谱上的距离而变化的模式的数量可以变化。
图5是例示了根据实施方式的用于生成范围-速度映射的方法的图。
根据实施方式，在配置包括多个高度值的高度集之后，可以使用与高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射来估计位于车辆前方的静止结构的高度。
换句话说，根据实施方式，范围-速度映射生成器120可以在假定对应于结构的高度的高度值是任意值的情况下创建表(或高度集)，根据基于车辆速度根据各高度集来确定目标的速度，并基于目标的速度和到目标的距离来生成大小为1的范围-速度映射。
作为示例，范围-速度映射生成器120可以基于包括车辆速度和多个高度值的高度集以及包括多个范围值的范围集来确定与高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射。
作为另一示例，范围-速度映射生成器120可以基于包括车辆速度和多个高度值的高度集以及2D频谱中所包括的范围分量来确定与高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射。
通常，车辆可以不使用雷达信号测量(或确定)静止结构的高度。根据实施方式，车辆控制器可以使用高度集连同雷达信号间接地估计静止结构的高度并识别道路环境，由此增强雷达传感器的检测和道路环境识别的能力。
参照图5，高度集可以包括如例示的20个高度值{1m，2m，3m，...，19m，20m}，但不限于此。可以修改高度值的数量和各高度值的大小。
车辆速度vego如图5中例示地可以包括100km/h，但不限于此，并且可以修改。
包括多个范围值的范围集可以包括如例示的{10m，20m，30m，...，290m，300m}，但不限于此，并且可以修改范围值的数量和各范围值的大小。
范围-速度映射生成器120可以如下地获得高度集中所包括的第n个高度值h的范围-速度映射。
对于用于确定第n个高度值的范围-速度映射的范围集{10m，20m，30m，...，290m，300m}，范围集中所包括的第k个范围值rk (n)处的目标位置的高度值可以被假定为hk (n)。在这种情况下,对于范围集中所包括的所有范围值,hk (n)可以是高度集中所包括的第n个高度值h。
在这种情况下，可以如下地确定车辆与目标之间的纵向方向上的距离dk (n)，如以上结合图4描述的。
可以如下地确定目标与车辆之间的垂直方向上的角度θk (n)，如以上结合图4描述的。
可以如下地确定目标(相对于车辆)的速度vk (n)，如以上结合图4描述的。
vk＝-vego·coSθk
换句话说，如果确定了高度集中所包括的第n个高度值h，则可以确定与目标的范围vk (n)对应的目标的速度vk (n)。因此，对于高度集中所包括的第n个高度值，可以确定表示目标范围与目标速度之间的映射关系的范围-速度映射MAP(n)(r,v)。
在这种情况下，与高度集中所包括的第n个高度值对应的范围-速度映射MAP(n)(r,v)可以是由A行B列构成的矩阵。行的数量A可以是设定的速度区间的数量，并且列的数量B可以是设定的范围区间的数量(范围集中所包括的范围值的数量)。
与高度集中的第n个高度值对应的范围-速度映射MAP(n)(r,v)中的i行j列(1<＝i<＝A,1<＝j<＝B)的值可以为0或1。
这里，i行j列的值为0可以意味着由处于第n个高度值h的高度处的静止结构生成的信号指示车辆的与i行j列对应的(范围、速度)值小于预设阈值的机会(例如，10％)。
这里，i行j列的值为1可以意味着由处于第n个高度值的高度处的静止结构生成的信号指示车辆的与i行j列对应的(范围、速度)值大于预设阈值的机会(例如，90％)。
根据实施方式，处于与范围值对应于MAP(n)(r,v)中的vk (n)的列值当中的vk (n)对应的行中的值可以被确定为1(如果范围为vk (n)，则速度很有可能是vk (n))，而其它值可以确定为0的。
图6是例示了根据实施方式的用于确定相关系数的方法的图。
参照图6，根据实施方式，相关系数确定器130可以使用所确定的范围-速度映射和上述的2D频谱来确定与高度集中所包括的各高度值对应的相关系数。
具体地，范围-速度映射可以与高度集中所包括的各高度值对应地确定，但在不限于此的情况下，可以被修改。
例如，可以确定20个范围-速度映射，这些范围-速度映射独立对应于高度集中所包括的20个高度值{1m,2m,3m,...,19m,20m}。
这里，20个范围-速度映射可以包括MAP(1)(r,v)(对应于高度值1m的范围-速度映射)、MAP(2)(r,v)(对应于高度值2m的范围-速度映射)、MAP(3)(r,v)(对应于高度值3m的范围-速度映射)、...、MAP(19)(r,v)(对应于高度值19m的范围-速度映射)和MAP(20)(r,v)(对应于高度值20m的范围-速度映射)。
在这种情况下，可以如下地确定与高度集中所包括的第n个高度值对应的范围-速度映射MAP(n)(r,v)的相关系数γ(n)和2D频谱S(r，v)。
这里，V可以是MAP(n)(r,v)中的速度区间的数量，R可以是MAP(n)(r,v)中的范围区间的数量。
相关系数确定器130可以基于2D频谱S(r，v)以及20个范围-速度映射MAP(1)(r,v)、MAP(2)(r,v)、MAP(3)(r,v)、...、MAP(19)(r,v)、MAP(20)(r,v)来确定20个相关系数γ(1)、γ(2)、γ(3)、...、γ(19)、γ(20)。
这里，高度集中所包括的第n个高度值的相关系数γ(n)可以是指示经由从雷达传感器接收的信号生成的2D频谱是否指示处于第n个高度值的高度处的对象(静止结构)的信息的信息。
例如，如果如例示地γ(1)＝0.05、γ(2)＝0.01、γ(3)＝0.3、...、γ(19)＝0.5且γ(20)＝0.02，则γ(3)和γ(19)大于γ(1)、γ(2)和γ(20)，因此对象(静止结构)处于高度3m或19m处的机会可以高于对象处于高度1m、2m或20m处的机会。
根据实施方式，目标确定器140可以基于由相关系数确定器130确定的相关系数来确定什么目标处于特定高度值处。
图7是例示了根据实施方式的确定是否存在目标并确定目标的材料的方法的流程图。参照图7，相关系数确定器130可以确定以上结合图6描述的高度集中所包括的多个高度值当中的第一高度值的相关系数γ(S710)。
然后，目标确定器140可以确定步骤S710中确定的相关系数γ是否等于或大于第一阈值系数THR1(S720)。
如果相关系数γ等于或大于第一阈值系数THR1(S720-是)，则目标确定器140可以确定材料为第一材料的目标存在于第一高度值的高度处(S725)。
这里，第一高度值的相关系数γ高可以意味着从处于第一高度值的高度处的对象(静止结构)反射了强信号。因此，目标确定器140可以确定目标存在于第一高度值的高度处。另外，目标确定器140可以确定目标具有强反射从雷达生成的信号的材料。
在这种情况下，第一材料可以包括铁。因此，目标确定器140可以确定由铁(例如，铁梁)形成的目标存在于第一高度值的高度处。
相比之下，如果相关系数γ小于第一阈值系数THR1(S720-否)，则目标确定器140可以确定相关系数γ是否小于第一阈值系数值THR1且等于或大于第二阈值系数THR2(S730)。在这种情况下，第二阈值系数THR2可以小于第一阈值系数THR1。
如果相关系数γ小于第一阈值系数值THR1且等于或大于第二阈值系数THR2(S720-是)，则目标确定器140可以确定材料为第二材料的目标存在于第一高度值的高度处(S735)。
在这情况下，第二材料可以不同于第一材料。在这种情况下，目标确定器140可以确定目标存在于第一高度值的高度处。然而，目标确定器140可以确定目标是与第一材料相比弱反射从雷达生成的信号的材料。
这里，第二材料可以包括水泥。在这种情况下，目标确定器140可以确定由水泥(例如，水泥壁)形成的目标存在于第一高度值的高度处。
相比之下，如果相关系数γ小于第二阈值系数THR2(S730-是)，则目标确定器140可以确定在第一高度值的高度处不存在目标(S740)。
另外，如果目标确定器140确定目标存在，则目标确定器140可以进一步确定目标的结构。
图8是例示了根据实施方式的用于确定目标的结构的方法的图。
参照图8，目标确定器140可以获得位于第一高度值处的目标的横向位置(S810)。
这里，目标的横向位置可以是根据来自雷达传感器的信号确定的值或从另一外部传感器接收的值。
此后，目标确定器140可以确定DIFF，该DIFF是位于第一高度值处的目标的横向位置与第一高度值之间的差(S820)。
然后，目标确定器140可以确定在步骤S820中确定的DIFF是否大于或等于预设阈值差THR_DIFF(S830)。
如果DIFF大于或等于THR_DIFF(S830-是)，则目标确定器140可以确定位于第一高度值处的目标的结构是第一结构(S840)。
例如，第一结构包括隧道结构。换句话说，如果第一高度值比目标的横向位置大THR_DIFF或更大，则目标确定器140可以确定目标存在于相对于车辆中心的高的位置处，因此确定目标的结构是隧道结构。
如果DIFF小于THR_DIFF(S830-否)，则目标确定器140可以确定位于第一高度值处的目标的结构是与第一结构不同的第二结构(S850)。
例如，第二结构可以包括非隧道(例如，护轨)结构而非隧道结构。因此，除非第一高度值比目标的横向位置大THR_DIFF或更大，否则目标确定器140可以确定目标存在于相对于车辆左侧或右侧的低的位置处，因此确定目标的结构是非隧道结构。
图9是例示了根据实施方式的用于控制车辆的方法的流程图。
根据实施方式，用于控制车辆的方法可以由上述车辆控制器和车辆雷达系统执行。
参照图9，根据实施方式，用于控制车辆的方法可以包括生成2D频谱、生成范围-速度映射、确定相关系数或识别目标中的至少一个。
识别目标可以包括确定是否存在目标和目标的材料以及确定目标的结构中的至少一个。
具体地，可以基于从雷达传感器接收的多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的2D频谱(S910)。步骤S910可以由车辆控制器100中所包括的频谱发生器110执行。
此后，可以基于高度集来生成与包括车辆速度和多个高度值的高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射(S920)。步骤S920可以由车辆控制器100中所包括的范围-速度映射生成器120执行。
此后，可以基于在步骤S910中生成的2D频谱和在操作S920中生成的范围-速度映射来确定与高度集中所包括的各高度值对应的相关系数(S930)。步骤S930可以由车辆控制器100中所包括的相关系数确定器130执行。
然后，可以基于高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并可以基于目标的高度来识别目标。
换句话说，可以基于高度集中所包括的各高度值的相关系数来识别目标所处的环境，可以确定在所识别环境中目标的高度，并可以基于目标的高度来识别目标。
例如，可以基于在步骤S930中确定的相关系数来确定是否存在目标以及目标的材料(S940)。步骤S940可以由车辆控制器100中所包括的目标确定器140执行。
在步骤S940中，如果高度集中所包括的多个高度值当中的在步骤S930中确定的第一高度值的相关系数等于或大于第一阈值系数，则可以确定材料是第一材料的目标处于第一高度值的高度处。
在步骤S940中，如果第一高度值的相关系数为第一阈值系数或更小且不小于第二阈值系数(其中第二阈值系数小于第一阈值系数)，则可以确定材料为第二材料(其中第二材料不同于第一材料)的目标处于第一高度值的高度处。
此后，可以基于在步骤S940中确定存在的目标的高度和目标的横向位置信息来确定目标的结构(S950)。步骤S950可以由车辆控制器100中所包括的目标确定器140执行。
在步骤S950中，可以基于位于第一高度值处的目标的横向位置来确定处于高度集中所包括的多个高度值当中的第一高度值处的目标的结构是否为第一结构。
图10是例示了根据实施方式的车辆控制器的计算机系统和车辆雷达系统的配置的框图。
按照图10，上述的实施方式可以被实现为例如计算机系统中的计算机可读记录介质。如该图中例示的，车辆控制器的计算机系统1000和车辆雷达系统可以包括可以经由总线1060彼此通信的一个或更多个处理器1010、内存1020、存储单元1030、用户界面输入单元1040和用户界面输出单元1050中的至少一个。计算机系统1000还可以包括用于连接至网络的网络接口1070。处理器1010可以是执行存储在内存1020和/或存储单元1030中的处理指令的中央处理单元(CPU)或半导体器件。内存1020和存储单元1030可以包括各种类型的易失性/非易失性存储介质。例如，内存1200可以包括只读存储器(ROM)1024和随机存取存储器(RAM)1025。
因此，实施方式可以被实现为存储计算机实现的方法或计算机可执行指令的非易失性计算机记录介质。这些指令可以由处理器执行，以执行根据本公开的实施方式的方法。
已经提出以上描述以使得本领域的任何技术人员能够形成和使用本公开的技术思路，并且已经在特定应用及其要求的背景下提供。对于本领域的技术人员来说，对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换将容易显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其它实施方式和应用。仅出于例示目的，以上描述和附图提供了本公开的技术构思的示例。即，所公开的实施方式旨在例示本公开的技术思路的范围。因此，本公开的范围不限于所示出的实施方式，而是被赋予与权利要求一致的最宽范围。本公开的保护范围应该基于所附权利要求书进行理解，并且其等同范围内的所有技术思路应该被解释为被包括在本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年5月8日提交的韩国专利申请No.10-2020-0054930的优先权，该韩国专利申请特此出于所有目的以引用方式并入，如同在本文中完全阐明。

Claims (19)

1.一种用于控制车辆的装置，该装置包括：
频谱发生器，其基于从雷达传感器接收的多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的二维2D频谱；
范围-速度映射生成器，其基于高度集来生成与所述高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射，所述高度集包括所述车辆的速度和多个高度值，
其中，所述范围-速度映射生成器基于包括所述车辆的速度和所述多个高度值的所述高度集以及包括多个范围值的范围集来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的所述范围-速度映射；
相关系数确定器，其基于所述2D频谱和所述范围-速度映射来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的相关系数；以及
目标确定器，其基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并基于所述目标的高度来识别所述目标。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述频谱发生器通过对从所述雷达传感器接收的各啁啾信号执行一次快速傅里叶变换FFT来获得所述2D频谱的范围分量，并通过在执行所述一次FFT的结果中在所述啁啾信号之间执行二次FFT来获得所述2D频谱的速度分量，由此生成所述2D频谱。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，基于来自所述车辆的车轮传感器的信号来确定所述车辆的速度。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述目标确定器基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来识别所述目标所处的环境，确定在所识别的环境中存在的所述目标的高度，并基于所述目标的高度来识别所述目标。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述目标确定器基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来确定是否存在所述目标以及所述目标的材料，并基于所述目标的高度和所述目标的横向位置信息来确定所述目标的结构。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，如果第一高度值的相关系数为第一阈值系数或更大，则所述目标确定器确定材料为第一材料的所述目标存在于所述高度集中所包括的所述多个高度值当中的所述第一高度值的高度处。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，如果所述第一高度值的相关系数为所述第一阈值系数或更小且不小于比所述第一阈值系数小的第二阈值系数，则所述目标确定器确定材料为不同于所述第一材料的第二材料的所述目标存在于所述第一高度值的高度处。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一材料包括铁。
9.根据权利要求5所述的装置，其中，所述目标确定器基于位于所述高度集中所包括的所述高度值当中的第一高度值处的所述目标的横向位置来确定处于所述第一高度值处的所述目标的结构是否为第一结构。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第一结构包括隧道结构。
11.一种用于控制车辆的方法，该方法包括以下步骤：
基于从雷达传感器接收的多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的二维2D频谱；
基于高度集来生成与所述高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射，所述高度集包括所述车辆的速度和多个高度值，
其中，生成范围-速度映射的步骤包括基于包括所述车辆的速度和所述多个高度值的所述高度集以及包括多个范围值的范围集来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的所述范围-速度映射；
基于所述2D频谱和所述范围-速度映射来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的相关系数；以及
基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并基于所述目标的高度来识别所述目标。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，基于所述目标的高度来确定所述目标包括：基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来确定是否存在所述目标以及所述目标的材料，并且其中，确定是否存在所述目标以及所述目标的材料包括：如果所述高度集中所包括的所述多个高度值当中的第一高度值为第一阈值系数或更大，则确定材料为第一材料的所述目标存在于所述第一高度值的高度处。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，确定是否存在所述目标以及所述目标的材料包括：如果所述第一高度值的相关系数为所述第一阈值系数或更小且不小于比所述第一阈值系数小的第二阈值系数，则确定材料为不同于所述第一材料的第二材料的所述目标存在于所述第一高度值的高度处。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，基于所述目标的高度来识别所述目标包括：基于所述目标的高度和所述目标的横向位置信息来确定所述目标的结构，并且其中，确定所述目标的结构包括：基于位于所述高度集中所包括的高度值当中的第一高度值处的目标的横向位置来确定位于所述第一高度值处的所述目标的结构是否为第一结构。
15.一种车辆的雷达系统，该雷达系统包括：
雷达传感器，其提供多个啁啾信号；以及
控制器，其基于从所述雷达传感器提供的所述多个啁啾信号来生成包括范围分量和速度分量的二维2D频谱，基于高度集来生成与所述高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射，所述高度集包括所述车辆的速度和多个高度值，基于所述2D频谱和所述范围-速度映射来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的相关系数，基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来估计目标的高度，并基于所述目标的高度来识别所述目标，
其中，所述控制器基于包括所述车辆的速度和所述多个高度值的高度集以及包括多个范围值的范围集来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的所述范围-速度映射。
16.根据权利要求15所述的雷达系统，其中，所述控制器基于包括所述车辆的速度和多个高度值的高度集以及所述2D频谱中所包括的范围分量来确定与所述高度集中所包括的各高度值对应的范围-速度映射。
17.根据权利要求15所述的雷达系统，其中，所述控制器基于所述高度集中所包括的各高度值的相关系数来识别所述目标所处的环境，确定在所识别的环境中存在的所述目标的高度，并基于所述目标的高度来识别所述目标。
18.根据权利要求17所述的雷达系统，其中，所述控制器将所述高度集中所包括的各高度值的相关系数与至少一个阈值系数值进行比较，根据所述比较的结果来识别所述目标所处的环境，确定等于或大于所述阈值系数值的所述目标的高度是存在于所识别的环境中的所述目标的高度并存储所述目标的高度，将所确定的所述目标的高度与至少一个阈值差值进行比较，并根据所述比较的结果来识别所述目标。
19.根据权利要求18所述的雷达系统，其中，如果存在等于或大于所述阈值系数值的多个目标的高度，则所述控制器确定等于或大于所述阈值系数值的所述目标的高度当中的相关系数最高的所述目标的高度是存在于所识别的环境中的所述目标的高度。
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