CN113640766B - 一种确定目标运动状态的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定目标运动状态的方法及装置，方法包括：基于接收到的目标回波确定目标点的参数信息；获取承载雷达的车辆的运动状态信息；基于参数信息、雷达安装参数信息以及运动状态信息确定目标在静止目标假设下的理论多普勒速度；基于参数信息、雷达安装参数信息和/或运动状态信息确定运动状态判别阈值；在静止目标假设下的理论多普勒速度与实测多普勒速度的差值的绝对值小于运动状态判别阈值时，确定目标点为相对地面静止状态；在前述差值的绝对值大于或等于运动状态判别阈值时，确定目标点为相对地面运动状态。上述方法能够在一定程度上提升对目标运动状态的判断结果的准确度。

Description

一种确定目标运动状态的方法及装置

技术领域

本发明涉及雷达测物技术，更具体的说，是涉及一种确定目标运动状态的方法及装置。

背景技术

车载雷达由于对目标有较好的测速能力，对雨雾有较好的穿透能力，以及不受光照强度影响等特点，成为了智能驾驶方案中不可替代的传感器选择。通常在每个工作周期中，车载雷达先检测到若干目标点(一般将这些点的集合称作点云)，测量其多普勒速度、斜距和方位角等基本参数，然后再对这些点进行聚类和跟踪处理，最终得到适合驾驶控制器使用的轨迹信息。驾驶控制器对相对地面运动目标和相对地面静止目标的关注度不同，所以一种先进的信号处理方法先把点云分为静止目标点云和运动目标点云，之后对这两个点云集合分别进行后续的数据处理。

基于以上，在雷达识别目标的工作中，需要判断目标处于静止状态或运动状态，以便于更好的对车辆进行控制。目前，目标运动状态判别可以通过比较测量得到的目标多普勒速度和在静止目标假设下的理论多普勒速度确定。该实现需要将测量得到的目标多普勒速度和在静止目标假设下的理论多普勒速度的差值和预设的固定阈值进行比较，当差值小于固定阈值时，认为目标为静止目标；当差值大于固定阈值时，认为目标为处于运动状态的目标。

但在现实应用中，由于不同的雷达性能不同，侦测环境也复杂多变，采用固定阈值作为目标运动状态的判断依据，会影响判断结果的准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种确定目标运动状态的方法及装置，以克服现有技术中由于采用固定阈值作为目标运动状态的判断依据，而导致的雷达对于目标运动状态的判断结果准确度差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种确定目标运动状态的方法，包括：

基于接收到的目标回波确定目标点的参数信息，所述参数信息包括实测多普勒速度、斜距和方位角θ，所述目标回波为雷达发出的信号发射到所述目标点后返回的回波信号，所述斜距表征所述目标点和雷达的距离；

获取承载所述雷达的车辆的运动状态信息，其中，所述运动状态信息包括车辆的车轮速度V_c和转角速度ω；

基于所述参数信息、雷达安装参数信息以及所述运动状态信息确定所述目标在静止目标假设下的理论多普勒速度；

基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值；

在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值小于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面静止状态；

在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值大于或等于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面运动状态。

可选的，基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值，包括：

基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第一测速误差和第二测速误差，其中，第一测速误差是由测角误差引入的测速误差，第二测速误差是由速度分辨率引入的测速误差；

基于所述第一测速误差和所述第二测速误差确定所述雷达的运动状态判别阈值。可选的，基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第一测速误差，包括：

基于测角信噪比确定测量环境引入的第一测角误差Err₁，所述测角信噪比为表征测量环境复杂度的变量；

基于所述斜距确定散射点扩展引入的第二测角误差Err₂；

基于所述雷达的测角分辨率确定测角精度引入的第三测角误差Err₃；

将所述第一测角误差Err₁、所述第二测角误差Err₂和所述第三测角误差Err₃之和作为所述雷达的测角总误差Err；

基于所述测角总误差Err确定所述雷达的第一测速误差V_err1。

可选的，基于测角信噪比确定测量环境引入的第一测角误差Err₁，包括：

若测角信噪比小于第一数值azmSNR₁，所述第一测角误差Err₁为b₁；

若测角信噪比大于所述第一数值azmSNR₁且小于第二数值azmSNR₂，所述第一测角误差Err₁为b₂；

若测角信噪比大于所述第二数值azmSNR₂且小于第三数值azmSNR₃，所述第一测角误差Err₁为b₃；

若测角信噪比大于第三数值azmSNR₃，所述第一测角误差Err₁为b₄；

其中，azmSNR₁<azmSNR₂<azmSNR₃，b₁>b₂>b₃>b₄；

基于斜距确定散射点扩展引入的第二测角误差Err₂，包括：

若斜距小于第一数值R₁，所述第二测角误差Err₂为c₁；

若斜距大于第一数值R₁且小于第二数值R₂，所述第二测角误差Err₂为c₂；

若斜距大于第二数值R₂且小于第三数值R₃，所述第二测角误差Err₂为c₃；

若斜距大于第三数值R₃，所述第二测角误差Err₂为c₄；

其中R₁<R₂<R₃，c₁>c₂>c₃>c₄；

基于所述雷达的测角分辨率确定测角精度引入的第三测角误差Err₃，包括：

所述第三测角误差Err₃基于公式Err₃＝d·A_res确定，其中A_res为测角分辨率，d为经验值。

可选的，所述基于所述测角总误差Err确定所述雷达的第一测速误差V_err1，包括：

将所述测角总误差Err转为弧度值并用α表示，得到所述目标点在静止目标假设下的理论多普勒速度V_theo1为：V_theo1＝-V_c cos(β+(θ+α))，其中V_c为车轮速度，β为所述雷达的波束中心方向与车身坐标系y轴的夹角，θ为所述目标点的方位角；

基于所述多普勒速度V_theo1确定所述雷达的第一测速误差V_err1：

其中，V_theo0＝-V_c cos(β+θ)，为不考虑测量误差时，所述目标点在静止目标假设下的理论多普勒速度。

可选的，所述基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第二测速误差，包括：

确定所述雷达的速度分辨率V_res引入的第二测速误差V_err2，其中V_err2＝κV_res，κ的取值为1或2。

可选的，所述基于所述第一测速误差和所述第二测速误差确定所述雷达的运动状态判别阈值，包括：

将所述第一测速误差V_err1和所述第二测速误差V_err2的和确定为计算静止目标假设下的理论多普勒速度时的测速总误差V_err，其中，

V_err＝V_err1+V_err2

＝V_c|αsin(β+θ)|+κV_res

将所述计算静止目标假设下的理论多普勒速度时的误差确定为所述雷达的运动状态判别阈值V_T，V_T＝V_c|αsin(β+θ)|+κV_res。

可选的，在所述车辆的车轮速度小于预设速度值的情况下，将所述第一测速误差确定为0；

其中，运动状态判别阈值为：V_T＝κV_res，κ＝1或2。

一种确定目标运动状态的装置，包括：

参数确定模块，用于基于接收到的目标回波确定目标点的参数信息，所述参数信息包括实测多普勒速度、斜距和方位角θ，所述目标回波为雷达发出的信号发射到所述目标点后返回的回波信号，所述斜距表征所述目标点和雷达的距离；

状态获取模块，用于获取承载所述雷达的车辆的运动状态信息，其中，所述运动状态信息包括车辆的车轮速度V_c和转角速度ω；

理论速度确定模块，用于基于所述参数信息、雷达安装参数信息以及所述运动状态信息确定所述目标在静止目标假设下的理论多普勒速度；

阈值确定模块，用于基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值；

结果确定模块，用于在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值小于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面静止状态；在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值大于或等于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面运动状态。

可选的，所述阈值确定模块包括：

误差确定模块，用于基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第一测速误差和第二测速误差，其中，第一测速误差是由测角误差引入的测速误差，第二测速误差是由速度分辨率引入的测速误差；

阈值确定子模块，用于基于所述第一测速误差和所述第二测速误差确定所述雷达的运动状态判别阈值。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例公开了一种确定目标运动状态的方法及装置，方法包括：基于接收到的目标回波确定目标点的参数信息，参数信息包括实测多普勒速度、斜距和方位角θ；获取承载雷达的车辆的运动状态信息；基于参数信息、雷达安装参数信息以及所述运动状态信息确定目标在静止目标假设下的理论多普勒速度；基于参数信息、雷达安装参数信息和运动状态信息确定运动状态判别阈值；在静止目标假设下的理论多普勒速度与实测多普勒速度的差值的绝对值小于运动状态判别阈值时，确定目标点为相对地面静止状态；在前述差值的绝对值大于或等于运动状态判别阈值时，确定目标点为相对地面运动状态。上述实现方案结合雷达测量的误差因素和车辆运动状态来自适应确定运动状态判别阈值，而不是采用固定的阈值，能够在一定程度上提升对目标运动状态的判断结果的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种确定目标运动状态的方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的车辆-雷达-目标点相对几何关系示意图；

图3为本发明实施例公开的一种确定运动状态判别阈值的流程图；

图4为本发明实施例公开的一种确定第一测速误差的流程图；

图5为本发明实施例公开的一种确定目标运动状态的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

阿克曼转向几何：是一种为了解决交通工具转弯时，内外转向轮路径指向的圆心不同的几何学。

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、完整地描述，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。

本申请所提出的目标运动状态的确定，是指目标相对于地面的运动状态。因为雷达观测到的多普勒速度是目标相对于雷达的运动状态，利用多普勒速度及其他信息，可以分析得到了目标相对于地面的运动状态。图1为本发明实施例公开的一种确定目标运动状态的方法的流程图，参见图1所示，确定目标运动状态的方法可以包括：

步骤101：基于接收到的目标回波确定目标点的参数信息，所述参数信息包括实测多普勒速度、斜距和方位角θ，所述目标回波为雷达发出的信号发射到所述目标点后返回的回波信号，所述斜距表征所述目标点和雷达的距离。

安装于车辆上的雷达在工作期间，会向其探测范围内发出探测信号，该探测信号在发射到目标点时，会返回回波信号，雷达在接收到该回波信号后，会基于自身发出的探测信号和接收到的回波信号进行相应分析计算，确定目标点的相关参数，如实测多普勒速度、斜距和方位角。当然，本申请对于上述参数信息包含的数据内容并不做固定限制，例如其还可以包括目标点的功率、雷达反射截面积信息等。

需要说明的是，实际情况中，目标为一个立体存在的物体，其可以包括多个点，步骤101中所述的“目标点”可以是实际目标所包含的任意一个点。

步骤102：获取承载所述雷达的车辆的运动状态信息，其中，所述运动状态信息包括车辆的车轮速度V_c和转角速度ω。

步骤103：基于所述参数信息、雷达安装参数信息以及所述运动状态信息确定所述目标在静止目标假设下的理论多普勒速度。

其中，所述雷达安装参数信息可以但不限制为包括雷达天线相位中心在车身坐标系下的坐标(x₀,y₀)、雷达的波束中心方向与车身坐标系的y轴之间的夹角β和雷达与车身坐标系原点的距离R。

为了更好的理解本申请公开技术方案的实现，可结合图2理解下述内容，图2为本发明实施例公开的车辆-雷达-目标点相对几何关系示意图。

静止目标假设前提下理论多普勒速度计算：基于阿克曼转向几何建立车辆运动状态、雷达运动状态以及目标多普勒速度之间的关系，如图2所示，以车辆后轴(通常后轮轴为转角速度对应的转向原点所在轴)中心为坐标原点建立直角坐标系，向右方为x轴，向前方为y轴。记自身车辆的车轮速度为V_c(通常车身电子系统给出的车轮速度仅考虑前进运动状态，即V_c≥0)，单位为m/s；转角速度ω以顺时针方向为正，单位为rad/s。记车载雷达天线相位中心在车身坐标系下的坐标为(x₀,y₀)，其与车身坐标系原点的距离为R。车载雷达的横摆速度方向与原点-雷达连线垂直，大小为V_r＝R×ω。在车身坐标系下，其可以分解为沿x轴的分量V_rx和沿y轴的分量V_ry：

对相对地面静止的目标而言，其沿x轴和y轴的速度分量V_tx和V_ty与车载雷达相反：

假设已知雷达的波束中心方向与y轴(车身坐标系)夹角为β(在y轴右侧为正，单位为rad)，观测得到的某个目标的方位角为θ(在波束中心方向右侧为正，单位为rad)，基于解析几何可以给出该目标点在静止目标假设下的理论多普勒速度V_d为：

V_d＝V_ty cos(β+θ)+V_tx sin(β+θ) (3)

步骤104：基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值，所述运动状态判别阈值为表征所述雷达检测地面静止目标时，实测多普勒速度与静止目标假设下的理论多普勒速度之间可接受的最大误差的一个阈值。

实现中，无论是将运动状态判别阈值设置为单一阈值还是自适应阈值，其都是表示，当所分析目标的运动状态为相对地面静止时，实测多普勒速度与在静止目标假设下的理论多普勒速度的可接受误差的最大值。当求得的误差小于该阈值，则认为目标相对地面静止。否则，认为目标相对地面运动。

静止目标假设下的理论多普勒速度，包含“静止目标假设”和“理论”这两个概念；无论目标的运动状态如何，雷达的实测多普勒速度中均包含误差，但理论值是不包含误差因素的。因此，运动状态判别阈值是表示可接受误差的最大值。假设一个目标的实际运动状态是相对地面静止，其实测多普勒速度与静止目标假设下的理论多普勒速度的差值的绝对值，小于运动状态判别阈值，换言之，实测值与理论值的差值为误差值，求得的误差值在可接受的范围内时，我们才认为该目标是静止目标。

本申请实施例中，可基于目标点的测量误差以及车辆的运动状态，建立自适应阈值模型，采用建立的模型来确定运动状态判别阈值。步骤104的具体实现将在后面的实施例中详细说明，在此不再过多介绍。

步骤105：在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值小于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面静止状态。

步骤106：在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值大于或等于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面运动状态。

本申请实施例所述确定目标运动状态的方法，结合雷达测量的误差因素和车辆运动状态来自适应确定运动状态判别阈值，而不是采用固定的阈值，能够在一定程度上提升对目标运动状态的判断结果的准确度，提升用户的使用满意度。

图3为本发明实施例公开的一种确定运动状态判别阈值的流程图，结合图3所示，所述基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值，可以包括步骤S301和步骤S302。

步骤301：基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第一测速误差和第二测速误差。第一测速误差是由测角误差引入的测速误差，第二测速误差是由速度分辨率引入的测速误差。

实际雷达测量过程中会存在第一测速误差V_err1和第二测速误差V_err2，其中引入第一测速误差V_err1的主要因素有：测量环境(以测角信噪比为判断标准，对应第一测角误差Err₁)、散射点扩展(以斜距为判断标准，对应第二测角误差Err₂)以及测角精度(以测角分辨率A_res为判断标准，对应第三测角误差Err₃)。本申请综合考虑所述误差因素并使用分段设置误差值的方法来降低误估计概率。

对于第一测速误差的确定，具体实现可参见图4，图4为本发明实施例公开的一种确定第一测速误差的流程图，如图4所示，可以包括步骤S401-步骤S405。

步骤401：基于测角信噪比确定测量环境引入的第一测角误差Err₁。

关于测量环境引起的测角误差(Err₁，单位为度)，也即第一测角误差Err₁：

测量环境中存在的目标个数越少，测角信噪比(单位为dB)越大，误差越小，分段设置由测量环境引入的误差。

基于测角信噪比确定测量环境引入的第一测角误差Err₁，包括：

若测角信噪比小于第一数值azmSNR₁，所述第一误差Err₁为b₁；

若测角信噪比大于所述第一数值azmSNR₁且小于第二数值azmSNR₂，所述第一测角误差Err₁为b₂；

若测角信噪比大于所述第二数值azmSNR₂且小于第三数值azmSNR₃，所述第一测角误差Err₁为b₃；

若测角信噪比大于第三数值azmSNR₃，所述第一测角误差Err₁为b₄；

其中，azmSNR₁<azmSNR₂<azmSNR₃，b₁>b₂>b₃>b₄。

需要说明的是，以上给出的第一数值azmSNR₁、第二数值azmSNR₂、第三数值azmSNR₃的具体的取值可以根据所选择雷达的性能、目标的个数等进行设置。b₁、b₂、b₃、b₄表示出当前测角信噪范围内误差的大小，这里不给出具体误差的值。azmSNR₁<azmSNR₂<azmSNR₃，b₁>b₂>b₃>b₄，用于确定大小关系，本领域技术人员在实施本技术方案时可以根据实际情况选择相应的数值，这里不做限定。

步骤402：基于斜距确定散射点扩展引入的第二测角误差Err₂。

关于散射点扩展引起的误差(Err₂，单位为度)，也即第二测角误差Err₂：目标相对于雷达的距离越近，散射点扩展现象越明显，误差越大。基于目标和雷达之间的相对距离，即上述斜距，分段设置由散射点扩展引入的误差。

若斜距小于第一数值R₁，所述第二测角误差Err₂为c₁；

若斜距大于第一数值R₁且小于第二数值R₂，所述第二测角误差Err₂为c₂；

若斜距大于第二数值R₂且小于第三数值R₃，所述第二测角误差Err₂为c₃；

若斜距大于第三数值R₃，所述第二测角误差Err₂为c₄；

其中R₁<R₂<R₃，c₁>c₂>c₃>c₄。

需要说明的是，以上给出的第一数值R₁、第二数值R₂、第三数值R₃的具体的取值可以根据所选择雷达的性能、目标的个数等进行设置。c₁、c₂、c₃、c₄表示出大小不同的误差值，这里不给出具体误差的数值。R₁<R₂<R₃，c₁>c₂>c₃>c₄，用于确定大小关系，本领域技术人员在实施本技术方案时可以根据实际情况选择相应的数值，这里不做限定。

步骤403：基于所述雷达的测角分辨率确定测角精度引入的第三测角误差Err₃。

关于测角精度引入的误差(Err₃，单位为度)，也即第三测角误差Err₃＝d·A_res；

其中A_res为测角分辨率，单位为度；0<d<0.5。估计目标角度时，插值点数越多，d的取值越小；其中d的范围为经验取值范围。

步骤404：将所述第一测角误差Err₁、所述第二测角误差Err₂和所述第三测角误差Err₃之和作为所述雷达的测角总误差Err。

测角总误差(Err，单位为度)：Err＝Err₁+Err₂+Err₃。

步骤405：基于所述测角总误差Err确定所述雷达的第一测速误差V_err1。

具体的，可以将测角总误差转为弧度值并用α表示，此时目标在静止目标假设下的理论多普勒速度V_theo1为：

V_theo1＝-V_c cos(β+(θ+α)) (4)

从公式(4)可以看出，测角总误差会对计算目标在静止目标假设下的理论多普勒速度引入第一测速误差V_err1：

当车辆的车速较小时，例如，车速小于0.1m/s，出于节约运算量的考虑，可以忽略第一测速误差的影响，由于车速较小，第一测速误差的忽略也对最终确定的运动状态判别阈值的影响也很小。因此，在所述车辆的车轮速度小于预设速度值的情况下，可以将第一测速误差确定为0。

关于第二测速误差V_err2的确定，包括：确定所述雷达的速度分辨率(V_res)引入的第二测速误差V_err2：

V_err2＝κV_res (6)

一般情况下，车载雷达的测速能力较强，测速结果的误差较小，所以建议κ取较小的值，一般取值为1或2。

步骤301后，进入步骤302。

步骤302：基于所述第一测速误差和所述第二测速误差确定所述雷达的运动状态判别阈值。

具体的，对于自适应阈值模型的建立：多数情况下车辆直行，转角速度接近于零，对计算前述静止目标假设下的理论多普勒速度影响很小，为了节约运算量，建立自适应阈值模型时，可忽略转角速度的影响。

在静止目标假设下，不考虑测量误差时，目标在静止目标假设下的理论多普勒速度V_theo0可以表示为：

V_theo0＝-V_c cos(β+θ) (7)

将公式(2)代入公式(3)，忽略转角速度的影响，即可得到公式(7)。

将所述第一测速误差V_err1和所述第二测速误差V_err2的和确定为计算静止目标假设下的理论多普勒速度时的测速总误差V_err，其中：

将所述计算静止目标假设下的理论多普勒速度时的误差确定为所述雷达的运动状态判别阈值V_T，即运动状态判别阈值(V_T)为：

V_T＝V_c|αsin(β+θ)|+κV_res (9)

当自身车速较小时(例如，车速小于0.1m/s)，为了节约运算量，可以忽略第一测速误差的影响，此时运动状态判别阈值为：

V_T＝κV_res (10)

其中κ＝1或2。

若目标的实测多普勒速度V_meas和静止目标假设下的理论多普勒速度V_theo1之差的模值小于V_T，则认为该目标相对地面静止，否则，认为该目标相对地面运动。

本申请实施例所提出的确定目标运动状态的方法，考虑了雷达测量的误差因素以及自身车辆运动状态来计算阈值，相比于设置单一阈值，降低了误估计概率，提升了车辆相应决策的准确度和安全性。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。

图5为本发明实施例公开的一种确定目标运动状态的装置的结构示意图，参见图5所示，目标运动状态的装置50可以包括：

参数确定模块501，用于基于接收到的目标回波确定目标点的参数信息，所述参数信息包括实测多普勒速度、斜距和方位角θ，所述目标回波为雷达发出的信号发射到所述目标点后返回的回波信号，所述斜距表征所述目标点和雷达的距离。

状态获取模块502，用于获取承载所述雷达的车辆的运动状态信息，其中，所述运动状态信息包括车辆的车轮速度V_c和转角速度ω。

理论速度确定模块503，用于基于所述参数信息、雷达安装参数信息以及所述运动状态信息确定所述目标在静止目标假设下的理论多普勒速度。

阈值确定模块504，用于基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值，所述运动状态判别阈值为表征所述雷达检测地面静止目标时，其实测多普勒速度与静止目标假设下的理论多普勒速度之间可接受的最大误差的一个阈值。

结果确定模块505，用于在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值小于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面静止状态；在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值大于或等于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面运动状态。

本申请实施例所述确定目标运动状态的装置，结合雷达测量的误差因素和车辆运动状态来自适应确定运动状态判别阈值，而不是采用固定的阈值，能够在一定程度上提升对目标运动状态的判断结果的准确度，提升用户的使用满意度。

一个实现中，所述阈值确定模块可以包括：误差确定模块，用于基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第一测速误差和第二测速误差，其中，第一测速误差是由测角误差引入的测速误差，第二测速误差是由速度分辨率引入的测速误差；阈值确定子模块，用于基于所述第一测速误差和所述第二测速误差确定所述雷达的运动状态判别阈值。

确定目标运动状态的装置中各个模块的具体实现可参照方法实施例中相关部分的内容记载，在此不再重复赘述。

上述实施例中的所述的任意一种确定目标运动状态的装置包括处理器和存储器，上述实施例中的参数确定模块、理论速度确定模块、状态获取模块、阈值确定模块、结果确定模块等均作为程序模块存储在存储器中，由处理器执行存储在所述存储器中的上述程序模块来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序模块。内核可以设置一个或多个，通过调整内核参数来实现回访数据的处理。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中所述的确定目标运动状态的方法。

本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述实施例中所述的确定目标运动状态的方法。

进一步，本实施例提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器。其中存储器用于存储所述处理器的可执行指令，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述实施例中所述的确定目标运动状态的方法。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种确定目标运动状态的方法，其特征在于，包括：

基于接收到的目标回波确定目标点的参数信息，所述参数信息包括实测多普勒速度、斜距和方位角θ，所述目标回波为雷达发出的信号发射到所述目标点后返回的回波信号，所述斜距表征所述目标点和雷达的距离；

获取承载所述雷达的车辆的运动状态信息，其中，所述运动状态信息包括车辆的车轮速度V_c和转角速度ω；

基于所述参数信息、雷达安装参数信息以及所述运动状态信息确定所述目标在静止目标假设下的理论多普勒速度；

基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值；

在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值小于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面静止状态；

在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值大于或等于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面运动状态。

2.根据权利要求1所述的确定目标运动状态的方法，其特征在于，基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值，包括：

基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第一测速误差和第二测速误差，其中，第一测速误差是由测角误差引入的测速误差，第二测速误差是由速度分辨率引入的测速误差；

基于所述第一测速误差和所述第二测速误差确定所述雷达的运动状态判别阈值。

3.根据权利要求2所述的确定目标运动状态的方法，其特征在于，

基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第一测速误差，包括：

基于测角信噪比确定测量环境引入的第一测角误差Err₁，所述测角信噪比为表征测量环境复杂度的变量；

基于所述斜距确定散射点扩展引入的第二测角误差Err₂；

基于所述雷达的测角分辨率确定测角精度引入的第三测角误差Err₃；

将所述第一测角误差Err₁、所述第二测角误差Err₂和所述第三测角误差Err₃之和作为所述雷达的测角总误差Err；

基于所述测角总误差Err确定所述雷达的第一测速误差V_err1。

4.根据权利要求3所述的确定目标运动状态的方法，其特征在于，基于测角信噪比确定测量环境引入的第一测角误差Err₁，包括：

若测角信噪比小于第一数值azmSNR₁，所述第一测角误差Err₁为b₁；

若测角信噪比大于所述第一数值azmSNR₁且小于第二数值azmSNR₂，所述第一测角误差Err₁为b₂；

若测角信噪比大于所述第二数值azmSNR₂且小于第三数值azmSNR₃，所述第一测角误差Err₁为b₃；

若测角信噪比大于第三数值azmSNR₃，所述第一测角误差Err₁为b₄；

其中，azmSNR₁<azmSNR₂<azmSNR₃，b₁>b₂>b₃>b₄；

基于斜距确定散射点扩展引入的第二测角误差Err₂，包括：

若斜距小于第一数值R₁，所述第二测角误差Err₂为c₁；

若斜距大于第一数值R₁且小于第二数值R₂，所述第二测角误差Err₂为c₂；

若斜距大于第二数值R₂且小于第三数值R₃，所述第二测角误差Err₂为c₃；

若斜距大于第三数值R₃，所述第二测角误差Err₂为c₄；

其中R₁<R₂<R₃，c₁>c₂>c₃>c₄；

基于所述雷达的测角分辨率确定测角精度引入的第三测角误差Err₃，包括：

所述第三测角误差Err₃基于公式Err₃＝d·A_res确定，其中A_res为测角分辨率，d为经验值。

5.根据权利要求3所述的确定目标运动状态的方法，其特征在于，所述基于所述测角总误差Err确定所述雷达的第一测速误差V_err1，包括：

将所述测角总误差Err转为弧度值并用α表示，得到所述目标点在静止目标假设下的理论多普勒速度V_theo1为：

V_theo1＝-V_ccos(β+(θ+α))，其中V_c为车轮速度，β为所述雷达的波束中心方向与车身坐标系y轴的夹角，θ为所述目标点的方位角；

基于所述多普勒速度V_theo1确定所述雷达的第一测速误差V_err1：

其中，V_theo0＝-V_ccos(β+θ)，为不考虑测量误差时，所述目标点在静止目标假设下的理论多普勒速度。

6.根据权利要求5所述的确定目标运动状态的方法，其特征在于，所述基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第二测速误差，包括：

确定所述雷达的速度分辨率V_res引入的第二测速误差V_err2，其中V_err2＝κV_res，κ的取值为1或2。

7.根据权利要求6所述的确定目标运动状态的方法，其特征在于，所述基于所述第一测速误差和所述第二测速误差确定所述雷达的运动状态判别阈值，包括：

将所述第一测速误差V_err1和所述第二测速误差V_err2的和确定为计算静止目标假设下的理论多普勒速度时的测速总误差V_err，其中，

V_err＝V_err1+V_err2

＝V_c|αsin(β+θ)|+κV_res

将所述计算静止目标假设下的理论多普勒速度时的误差确定为所述雷达的运动状态判别阈值V_T，V_T＝V_c|αsin(β+θ)|+κV_res。

8.根据权利要求2所述的确定目标运动状态的方法，其特征在于，在所述车辆的车轮速度小于预设速度值的情况下，将所述第一测速误差确定为0；

其中，运动状态判别阈值为：V_T＝κV_res，κ＝1或2，V_res为雷达的速度分辨率。

9.一种确定目标运动状态的装置，其特征在于，包括：

参数确定模块，用于基于接收到的目标回波确定目标点的参数信息，所述参数信息包括实测多普勒速度、斜距和方位角θ，所述目标回波为雷达发出的信号发射到所述目标点后返回的回波信号，所述斜距表征所述目标点和雷达的距离；

状态获取模块，用于获取承载所述雷达的车辆的运动状态信息，其中，所述运动状态信息包括车辆的车轮速度V_c和转角速度ω；

理论速度确定模块，用于基于所述参数信息、雷达安装参数信息以及所述运动状态信息确定所述目标在静止目标假设下的理论多普勒速度；

阈值确定模块，用于基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的运动状态判别阈值；

结果确定模块，用于在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值小于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面静止状态；在所述静止目标假设下的理论多普勒速度与所述实测多普勒速度的差值的绝对值大于或等于所述运动状态判别阈值的情况下，确定所述目标点为相对地面运动状态。

10.根据权利要求9所述的确定目标运动状态的装置，其特征在于，所述阈值确定模块包括：

误差确定模块，用于基于所述参数信息、所述运动状态信息和/或所述雷达安装参数信息确定所述雷达的第一测速误差和第二测速误差，其中，第一测速误差是由测角误差引入的测速误差，第二测速误差是由速度分辨率引入的测速误差；

阈值确定子模块，用于基于所述第一测速误差和所述第二测速误差确定所述雷达的运动状态判别阈值。

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