CN116569064A - 使用雷达或lidar波束转向的自我速度估计 - Google Patents

使用雷达或lidar波束转向的自我速度估计 Download PDF

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Abstract

呈现了用于雷达或LIDAR测量的方法、系统、计算机可读介质和装置。一些配置包括经由收发器发送具有第一频率特性的第一波束；基于来自第一波束的至少一个反射的信息计算发送器与移动物体之间的距离；经由收发器发送具有不同于第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中第二波束被定向为使得第二波束的轴线与地平面相交；以及基于来自第二波束的至少一个反射的信息计算收发器的自我速度。描述了与道路车辆(例如，汽车)使用有关的应用。

Description

使用雷达或LIDAR波束转向的自我速度估计
技术领域
本公开的各方面涉及用于动力地面车辆(powered ground vehicles)的基于雷达或LIDAR的传感器。
背景技术
雷达信号-或一般电磁信号-经常被用来检测周围环境中的物体的存在。例如，机动车辆有时配备有雷达单元，该雷达单元发送雷达信号，以检测从另一物体(例如附近的车辆)上反射的对应的信号。使用这种雷达信号对机动车辆本身(即，配备有雷达单元的车辆)进行速度估计可能是挑战。配备有雷达单元的车辆的速度也被称为自我速度(egovelocity)。
发明内容
根据一般配置的雷达测量方法包括经由收发器发送具有第一频率特性的第一波束；基于来自第一波束的至少一个反射的信息计算收发器和移动物体之间的距离；经由收发器发送具有不同于第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中第二波束被定向为使第二波束的轴线与地平面相交；以及基于来自第二波束的至少一次反射的信息计算收发器的自我速度。也公开了包括代码的计算机可读存储介质，该代码在由至少一个处理器执行时，使至少一个处理器执行这种方法。
根据一般配置，一种用于雷达测量的装置包括收发器；以及通信耦合到收发器的处理器。处理器被配置为经由收发器发送具有第一频率特性的第一波束；基于来自第一波束的至少一个反射的信息计算收发器和移动物体之间的距离；经由收发器发送具有不同于第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中第二波束被定向为使第二波束的轴线与地平面相交；以及基于来自第二波束的至少一个反射的信息计算收发器的自我速度。
附图说明
本公开的各方面以举例的方式说明。在附图中，类似的附图标记指示类似的元素。
图1A显示了根据一般配置的用于雷达测量的方法M100的流程图。
图1B显示了根据一般配置的用于雷达测量的装置A100的框图。
图2A显示了收发器可以位于车辆前部和/或后部的范围的示例。
图2B显示了位于车辆保险杠后面的收发器的示例。
图3A显示了发送雷达波束的主瓣的不同仰角的示例，其范围是相对于水平面从大约-45度到大约+45度。
图3B显示了雷达传感器在用于物体测距的第一操作模式和用于自我速度估计的第二操作模式下的发送波束方向的示例。
图4A-图4C显示了针对雷达波束的不同入射角的自我速度大小与自我速度的径向分量之间的关系。
图5A显示了接收雷达波束的不同方位角的示例，其范围是相对于前轴从大约负45度到大约正45度。
图5B显示了获得三个不同方位角的反射波束的测量的示例。
图6A显示了包括收发器XC20的发送器部分XC20A的示例的框图。
图6B显示了包括收发器XC20的接收器部分XC20B的示例的框图。
图7A-图7C显示了三个不同系列的线性频率调制的啁啾的示例。
图8A显示了处理在中频接收的波束信号以获得距离信息的示例。
图8B显示了处理一系列距离FFT向量以获得速度信息的示例。
图9显示了道路表面的波束点宽度的示例。
图10是车辆V10的实施方案V20的透视图。
图11示出了在其中可以实施一个或多个实施例的示例计算机系统1100。
具体实施方式
车辆自动化的一个主要任务是环境跟踪，其包括物体测距，并且也可以包括估计静态目标和动态目标(障碍物、其他车辆、行人等)相对于自我车辆的位置和速度，即，车辆跟踪环境。车辆雷达的使用变得越来越普遍，现代道路车辆(例如，汽车或乘用车、卡车)通常配备有一个或多个雷达传感器用于环境跟踪。通常地，这些雷达传感器用于测量自我车辆周围的静态目标和动态目标(障碍物、其他车辆、行人等)的距离和相对速度(通过多普勒测量)。例如，雷达传感器可以用于检测车辆附近的物体(例如，其他车辆、自行车手、行人、道路特征或障碍物)的速度、距离和/或方向。这种检测可以用于支持辅助驾驶(例如，自适应巡航控制)、碰撞避免(例如，紧急制动辅助)和/或自动驾驶等特征。
车辆自动化的另一个主要任务是自我定位，其估计自我车辆在世界参考系中的位置和速度。用于自我定位的传感器可以包括，例如，惯性测量单元(IMU)、全球导航卫星系统(GNSS；例如，全球定位系统(GPS))接收器、摄像头(可见光和/或红外线)、LIDAR传感器、车轮速度传感器等。这些传感器类型中的每一个都可能在速度估计中遇到问题。车轮速度传感器(例如，速度表)的速度测量可能包括由于轮胎直径变化造成的误差。这种变化产生于例如磨损、温度、压力和/或车辆负荷的变化。里程计传感器可能不准确，特别是在低速情况下，而且也可能受到漂移和滑动的影响。视觉传感器(例如，摄像头、LIDAR传感器)容易受到降水(例如，雨、雪、雾)和强光的影响，以及在黑暗中可能不可用。由IMU(其可以包括一个或多个加速度计、陀螺仪和/或磁力计)产生的相对测量可能受到偏差的破坏，而且需要持续的校正，这通常使用GNSS接收器执行，当GNSS信号不可用时，该接收器可以被禁用。
人们可能希望获得高度准确的自我速度估计，这种估计对降水和道路条件具有鲁棒性，并且对照明条件免疫。车辆雷达传感器的测量也可以包含关于自我车辆其本身速度的信息，这可能被用于解决自我定位任务，以提高准确性和鲁棒性。鲁棒性方面尤其重要，因为雷达是冗余传感器，其具有与通常用于自我定位的传感器不同的故障模式。
不幸地，存在与直接使用雷达传感器的多普勒测量进行自我速度估计相关联的数个挑战。首先，雷达传感器通常被配置为优化环境跟踪任务的性能。具体地，这种优化包括在可明确测量的最大距离和可明确测量的最大多普勒速度之间进行权衡。更低的雷达脉冲重复率(也称为“脉冲重复频率”(PRF))增加了最大距离，但减少了最大多普勒，反之亦然。环境跟踪任务通常需要支持达至少100(一百)米的距离，因此，最大明确多普勒测量通常被配置得非常小：在一个示例中，正或负6米/秒(大约正或负15英里/小时(mph))。由此产生的高度模糊的多普勒测量使自我速度估计的任务具有挑战性。
其次，仅来自静态目标的雷达回波包含关于自我速度的信息。来自动态目标的回波构成了自我速度估计任务的异常值测量。特别是在密集的交通中，如果不是不可能的话，过滤掉这些异常值测量也是具有挑战性的。
现在将结合构成本文一部分的附图来描述数个说明性的配置。虽然以下描述了可以实施本公开的一个或多个方面的特定配置，但在不脱离本公开内容的范围或所附权利要求的精神的情况下，也可以使用其他配置并且进行各种修改。
虽然本文讨论的特定示例主要涉及乘用车辆，但将理解，所公开的原理、方法和装置更普遍地涉及动力道路车辆，包括货运车辆(例如，卡车、牵引车)、摩托车和公共运输车辆(例如，公共汽车)，也涉及其他地面车辆(包括，例如，农用车辆)，以及使用特别考虑到并且在此公开的这种上下文中的这些原理的车辆。
图1A显示了根据一般配置的用于雷达测量的方法M100的流程图，该一般配置包括任务T10、T20、T30和T40。任务T10操作装置以经由收发器发送具有第一频率特性的第一波束。该装置可以是，例如，雷达传感器。基于来自第一波束的至少一个反射的信息，任务T20计算收发器与移动物体之间的距离。任务T30经由收发器发送具有不同于第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中第二波束被定向为使第二波束的轴线与地平面相交(例如，与收发器的距离不大于10米)。第一频率特性和第二频率特性可以是，例如，脉冲带宽、脉冲持续时间、脉冲重复率或脉冲形状。基于来自第二波束的至少一个反射的信息，任务T40计算收发器的自我速度。
在方法M100的一个示例中，该装置是环境跟踪雷达传感器，而且也被用来获得关于自我车辆本身速度的信息，其可用于以提高的准确性和鲁棒性来解决自我定位任务。雷达传感器在两种模式下交替工作：传统的物体测距模式和自我速度模式。在可以以传统方式实施的物体测距模式期间，雷达波形被优化为目标检测。例如，雷达可以被配置为使目标检测最大化(例如，具有低PRF)。在自我速度模式期间，雷达波形被优化为自我定位。例如，雷达可以被配置为使用于自我定位的多普勒测量的使用最大化(例如，具有高PRF)。系统每秒在环境感测模式和自我速度模式之间切换数次(例如，在二、三、四或五到一百的范围内，如十、二十或五十)。这两种模式交替使用的频率以及每种模式使用的持续时间都可以选择，使得满足其他系统要求(例如更新率和分辨率)。
方法M100也可以被实施以包括波束转向，使得雷达波束在两种模式下被不同地转向。在物体测距模式期间，雷达波束可以被定向到远离地面并且朝向周围的目标。每当雷达在自我速度模式下工作时，雷达波束可以被转向，使其主瓣直接打到自我车辆前方的地面。此区域在大多数情况下是没有任何动态物体的，并且可以预期可避免动态目标的混淆。因此，在自我速度模式下测量的雷达回波可预期来自静态目标，并产生关于车辆的自我速度的无异常值信息。
图1B显示了根据一般配置的用于雷达测量的装置A100(例如，雷达传感器)的框图，该装置包括通信耦合到收发器XC10的处理器P10。处理器P10(例如，一个或多个处理器，其可以包括一个或多个数字信号处理器)被配置为经由收发器XC10发送具有第一频率特性的第一波束；基于来自第一波束的至少一个反射的信息计算收发器XC10与移动物体之间的距离；经由收发器XC10发送具有不同于第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中第二波束被定向为使第二波束的轴线与地平面相交；以及基于来自第二波束的至少一个反射的信息计算收发器XC10的自我速度。例如，处理器P10可以被配置为执行计算机可执行指令，该指令使处理器执行这种动作。第一频率特性和第二频率特性可以是，例如，脉冲带宽、脉冲持续时间、脉冲重复率或脉冲形状。装置A100可以被实施为使得收发器XC10包括一个或多个天线并执行雷达的前端处理，以及使得处理器P10执行雷达的基带处理。装置A100可以安装在车辆(例如，机动道路车辆)中，并且可以是更大的车辆自动化系统的一部分。收发器XC10可以在一个或多个基板上实施，而处理器P10可以在与收发器XC10的至少一部分相同的基板上和/或在另一个基板上实施。例如，处理器P10可以包括在与收发器XC10相同的基板上和/或相同壳体内的微控制器单元(MCU)和/或其他逻辑。尽管装置A100可以实施为专用的雷达和/或LIDAR传感器，但装置A100也可以实施为用于电信的5G(例如新无线电(NR))和/或毫米波(mmWave)设备，该设备也可用于射频(雷达)和/或LIDAR感测。处理器P10可以例如实施为5G基带处理器。
车辆雷达传感器的收发器发出脉冲(例如，“啁啾”)，并且从外部物体或“目标”(例如，其他车辆、行人、障碍物)接收该脉冲的反射。收发器和目标之间的相对移动可以导致收发器的回波信号从一个脉冲到下一个脉冲的相位漂移。这种漂移(也称为“多普勒频移”)与波束轴方向上的该相对移动的速度(也称为速度的径向分量)成正比。
如果目标的相对移动既不朝向收发器也不远离收发器(例如，直接穿过收发器的视野)，那么相对移动的速度就有很少或没有径向分量。出于此原因，为支持自我速度测量，可能需要将收发器XC10定位为从至少大部分沿车辆的移动轴线(例如，在面向前的方向或面向后的方向)的道路表面接收反射。图2A显示了收发器XC10可以位于车辆V10(例如，乘用车)的前部和/或后部的范围的示例，其中几个特定的候选位置由深色圆圈指示。在特定的示例中，收发器XC10位于车辆的前部中心(例如，如图2A中的双圆圈所指示)。
收发器XC10可以位于提供适合环境感测(例如，物体测距)的视野以及适合自我速度测量的视野的任何位置。例如，可以希望收发器位于车辆的保险杠后(例如，如图2B所示)。在此情况下，保险杠可以由对波束透明的材料(例如，树脂或其他塑料)制成，或者收发器可以安装在保险杠中的被这种材料覆盖的窗口后。可以希望将收发器安装在离路面的高度为30、40或50至50、60、75或100厘米的范围内。
收发器XC10可以被实施为在大约77GHz的频率发送。例如，收发器XC10可以被实施为在大约76至81GHz的范围内发出波束。在这些频率下，波束的波长约为4(四)毫米。附加地或替代地，收发器XC10可以被配置为在其他频段上发送，如大约24GHz(波长约12.5(十二点五)毫米)的频段，或更高频率范围(如一百GHz或更高)的频段。因为道路表面必须有足够的纹理深度以提供在湿条件和干条件两者下的最低要求的摩擦特性，所以可以预期任何道路表面将产生足够的反向散射以支持这些波束频率的自我速度。
车辆雷达传感器的收发器可以被配置为在可以随时间变化的仰角上发送宽波束(也叫“扇形波束”)。图3A显示了不同仰角的示例，该仰角的范围相对于水平面从大约-45度到大约+45度。这种波束可以具有范围从60、90或120到120、150或180度的宽度，以及例如范围从5、10、20或25到25、30、35或45度的高度，并且宽度和高度中的任一个或两者都可以随时间变化。波束从一个仰角到另一个仰角的转向可以以模拟电路(例如，通过配置移相器阵列)执行和/或数字地执行。收发器XC10也可能被配置为一次发送一个以上的波束。
图3B显示了第一操作模式和第二操作模式的示例，在第一操作模式下，收发器XC10在第一时间并在第一方向上发出用于物体测距的波束，在第二操作模式下，收发器XC10在第二时间并在第二方向上发出用于自我速度估计的波束。用于自我速度估计的波束的轴线与车辆所位于的地平面相交。在此示例中，用于物体测距的波束被定向为零度的仰角，而用于自我速度估计的波束被定向为负45度的仰角。在其他示例中，用于物体测距的波束可以被定向为更低的仰角(例如，用于道路中的物体的检测、用于路边检测等)或更高的仰角(例如，用于桥梁或其他悬空物体的检测、用于另一车辆的高度的估计等)。
可以希望用于自我速度估计的波束具有范围从负三、四、五或十度到负十、20、30、40、45或50度的仰角。例如，可以希望用于自我速度估计的波束向下倾斜足够多以至于不能看到自我车辆可能正在跟踪的车辆。在负五度的仰角和50厘米的收发器高度，波束中心入射在距离收发器约六米的地面上。用于自我速度估计的波束的仰角可以随着时间变化，例如，根据指示沿收发器的面向方向(例如，向前或向后)到最近的车辆的距离的信息。这种信息可以在收发器的物体测距模式期间，由车辆的一个或多个其他传感器，从一个或多个其他车辆的通信中，和/或从基础设施实体的通信中获得。
随着仰角变得更负，波束在路面上的入射角增加。随着入射角的增加，反向散射的量(即，反射波束的强度)预期增加。径向速度分量可预期随着入射角的增加而减少，并且可以被计算为自我速度与入射角的余弦的乘积。图4A-图4C显示了针对雷达波束的不同入射角的自我速度的大小与自我速度的径向分量之间的关系。在图4A的示例中，入射角为四十五度，并且自我速度的径向分量的大小比自我速度的大小要小二的平方根的一半的因子。图4B的示例显示，径向分量的大小随着入射角的增加而减少(当入射角接近法线时接近零)，而图4C的示例显示，径向分量的大小随着入射角的减少而增加(当入射角接近零时接近自我速度的大小)。
车辆雷达传感器通常被配置为通过大方位角来接收反射波束，并且可以被配置为处理接收的信号以创建具有不同的相应的宽度和/或方向的多个接收波束。图5A显示了不同方位角的示例，其范围相对于前轴从大约-45度到大约正45度。
可以希望收发器XC10从多个接收波束点(例如，从路面的多个不同块(patch))接收信息，用于进行自我速度估计。例如，可以希望在一个以上的方向上估计自我速度向量的分量。图5B显示了一个示例，在该示例中，获得了针对三个不同方位角的反射波束的测量：一个是方位角为零的波束点(例如，来自正下方的道路表面的块的反射)，一个是正方位角的波束点(例如，来自道路表面下方和右边的块的反射)，以及一个是负方位角的波束点(例如，来自道路表面下方和左边的块的反射)。可以希望但没有必要让左波束、右波束的绝对方位角相等。可以希望方位角的绝对值在例如从二、三、四或五度到五、十、十五、20或25度的范围内，并且该角度可以基于(例如，受限于)车辆的最大转向角。
装置A100可以被实施为包括处理器P10的实施方式P20和收发器XC10的实施方式XC20。图6A显示了包括收发器XC20的发送器部分XC20A的示例的框图，图6B显示了包括收发器XC20的接收器部分XC20B的示例的框图。在这些特定的示例中，收发器XC20是频率调制的连续波(FMCW)收发器，以及其包括啁啾发生器CG 10，其向发送器和接收器部分都提供脉冲信号。发送器部分XC20A和接收器部分XC20B可以在相同基板或不同基板上实施。在其他示例中，收发器XC10可以实施为脉冲多普勒传感器的一部分或实施为相位调制连续波(PMCW)传感器的一部分。
啁啾发生器CG 10将脉冲生成为一系列啁啾，其频率变化如以下详细描述。收发器XC20也包括具有n个发送天线元件TA1、TA2、...、TAn的发送阵列，以及对所生成的波形进行塑形并驱动发送阵列在所需方向上(例如，仰角)产生波束的一组n个发送链。在图6A的示例中，n个发送链中的每一个都包括移相器PS10-1、PS10-2、...、PS10-n中相应的一个，其从处理器P20接收对应的相移值并将其应用于所生成的波形。处理器P20基于参数值计算相应的相移值，参数值诸如是如当前所需的波束方向(例如，取决于传感器是否处于环境感测模式或自我速度估计模式)和相邻发送天线元件TA1、TA2、...、TAn之间的距离。n个发送链中的每一个也包括用相移波形驱动发送天线元件TA1、TA2、...、TAn中的对应一个的功率放大器PA1、PA2、...、PAn中的相应的一个。应该理解，每个发送链也可以包括一个或多个其他元件(例如一个或多个滤波器、平衡器等)。发送天线元件TA1、TA2、...、TAn可以排列成线性(一维)阵列、二维平面阵列或其他配置。由天线元件产生的波以相长和相干的方式(根据相应的相移)进行干扰，以在当前所需的方向产生波束。
收发器XC20也包括具有m个接收天线元件RA1、RA2、...、RAm的接收阵列，这些天线元件接收反射的脉冲(啁啾)，以及一组m个接收链(其中m可以大于、小于或等于n)。接收天线元件RA1、RA2、...、RAm可以排列成线性(一维)阵列、二维平面阵列或其他配置。在此示例中，n个发送链中的每一个包括放大对应的接收信号的低噪声放大器LNA1、LNA2、...、LNAm中相应的一个、将放大的信号与啁啾生成器CG 10生成的波形进行混合的混频器MX1、MX2、...、MXm中相应的一个、阻断对应的混合信号的高频图像以通过对应的中频(IF)信号的低通滤波器LPF10、LPF20、...、LPFm中相应的一个以及IF放大器IFA1、IFA2、...、IFAm中相应的一个IF。应该理解，每个接收链也可以包括一个或多个其他元件，如一个或多个滤波器、平衡器等。模数转换器ADC10-1、10-2、...、10-m中的相应的一个将来自对应的接收链的放大的IF信号转换为提供给处理器P20的数字IF信号。在另一个示例中，收发器XC20在将数字IF信号提供给处理器P20之前对数字IF信号执行附加的处理(例如，快速傅立叶变换或FFT)。
在图6B的示例中，处理器P20可以被配置为对数字IF信号执行波束成形操作，以在所需的方向(例如，所需的波束点的方向，如上面参照图5B所讨论的)上产生一个或多个接收波束。例如，处理器P20可以处理m个数字IF信号，以获得针对一个或多个不同到达方向(DOA)中的每一个的对应的复合信号，该复合信号表示在该方向上转向的波束(例如，如图5B中所示的左波束、中心波束和右波束)。对于每个所需的波束，以及与发送侧波束方向控制类似，这种波束成形通常包括对每个数字IF信号应用不同的对应的相移值。
在一个示例中，数字信号处理器P20基于诸如所需波束方向、相邻接收天线元件RA1、RA2、...、RAn之间的距离等参数值计算相应的相移值，并且将相移的IF信号求和，使得它们相长地和相干地(根据相应的相移)干涉，以产生所需方向上的波束。在其他示例中，可以应用不同的波束成形算法，以从数字IF信号产生一个或多个波束信号。在另一个示例中，收发器XC20的接收部分可以被配置为在混频的上游在RF域中执行波束转向(例如，使用移相器阵列，并将相移的信号求和以获得所需方向上的接收波束)。对于缺乏水平转向波束能力的收发器XC20的实施方式，可能需要将波束向下引导，以进行自我速度估计的单点测量。
啁啾生成器CG10可以被配置为将脉冲产生为一系列线性频率调制(LFM)啁啾。图7A显示了一系列LFM啁啾的一个示例，每个啁啾具有锯齿形状，其特征是起始频率为fc、带宽为Bc以及持续时间为Tc。对于一系列锯齿形式的LFM啁啾，IF带宽BIF等于最大频率漂移，其可以根据最大距离Rmax、啁啾带宽Bc和啁啾持续时间Tc，根据以下表达式计算，其中c是光速：
对于自我速度的示例，啁啾带宽为5(五)GHz，啁啾持续时间为50(五十)微秒，从收发器到道路波束点的距离为70(七十)厘米，IF带宽大约为0.5(二分之一)MHz。对于物体测距的示例，啁啾带宽为5(五)GHz，啁啾持续时间为50(五十)微秒，最大所需距离为100(一百)米，IF带宽大约为33(三十三)MHz。最大脉冲重复频率(PRF)等于啁啾持续时间的倒数；如果一系列的连续啁啾被间隔开来，PRF将低于此最大值。
啁啾带宽可以具有在例如，一到十GHz(例如，一、二、2.5、三、4、4.5或五GHz)的范围中的值。啁啾持续时间可以具有在例如一、二、四或五微秒到五十或一百微秒(例如十、二十或三十微秒)的范围中的值。可以希望将装置A100配置为使得物体测距模式的啁啾带宽高于自我速度模式的啁啾带宽。附加地或替代地，可以希望将设备A100配置为使得针对物体测距模式的啁啾持续时间比针对自我速度模式的啁啾持续时间更长。
图7B显示了一系列三角形形式的LFM啁啾的示例，其中调制的上升和下降时间相等，图7C显示了一系列三角形形式的LFM啁啾的示例，其中调制的上升和下降时间不相等。也可以修改图7A、图7B和图7C所示的任何啁啾波形，使该系列的每个啁啾的一个或多个段(例如，上升段和/或下降段)为非线性和/或阶梯状。在一个这种示例中，使用了一系列的正弦频率调制的啁啾。可以希望将装置A100配置为使得用于物体测距模式的啁啾的形式与用于自我速度模式的啁啾的形式不同。
图8A显示了处理在IF接收的波束信号以获得距离信息的示例。对于信号中的每个回波啁啾，处理器P10或收发器XC10可以被配置为执行快速傅里叶变换(FFT)操作(也称为“距离FFT”)，以获得对应的FFT向量，该FFT向量指示由反射的啁啾检测到的任何物体的距离。具体地，距离FFT向量的每个分量表示距离维度的不同值。
图8B显示了处理一系列距离FFT向量以获得速度信息的示例。处理器P10或收发器XC10可以被配置为对一系列距离FFT向量执行第二FFT操作(也称为“多普勒FFT”)以获得二维阵列(也称为“热图”)，其指示所检测到的物体的径向速度。具体地，对于距离FFT向量中的每个距离分量，多普勒FFT对该系列执行FFT运算，以获得该距离分量的对应速度向量，其中速度向量的每个分量表示速度维度中的不同值。
因为热图中的速度信息通常是由距离FFT向量之间的相位差来指示，所以可以希望发送波束的相位在对应的一系列距离FFT向量中保持一致。实践地，可以希望一系列的距离FFT向量来自一系列的连续的回波啁啾。
为支持自我速度测量，可以希望从道路表面的相同块上获得多个回波波束的样本。对道路表面的块采样的时间取决于块的大小和自我速度，而块的大小取决于入射角和波束的宽度。图9显示了示例，其中收发器XC10位于道路表面上方五十厘米处，波束的入射角为四十五度，接收波束的宽度为二十度。在该示例中，道路表面的波束点的宽度是三十六厘米。在高速公路上以每小时七十英里的速度(大约每秒三十一米)，车辆V10将在大约十二毫秒内走完此距离。在此时段内，以25kHz的PRF工作的雷达收发器(对应于不超过40微秒的啁啾持续时间)将发出大约三百个啁啾。
在自我速度的径向速度分量超过以下值时，在自我速度测量期间可能发生多普勒频率混叠(aliasing)：
其中PRF是脉冲重复频率，c是光速，f是波束频率。对于PRF为二十五kHz，波束频率为77gHz的示例，此值大约是每秒五十米(大约每小时一百一十英里)。对于四十五度的波束入射角，这个值对应于大约每秒七十米(大约每小时一百六十英里)的明确的自我速度范围。对于多普勒频率混叠可能是自我速度估计的关注的情况下，一个或多个其他传感器(例如，速度计)的速度估计可以用于解混叠。
如以上所描述的，处理器P10可以被配置为使收发器XC10在物体跟踪模式和自我速度模式之间每秒切换数次(例如，在二、三、四或五到一百的范围内，如十、二十或五十)。这两种模式所交替的频率以及每种模式所使用的持续时间都可以选择，使得其他系统要求(例如更新率和分辨率)被满足。这两种模式所交替的频率也可以随时间变化，以提供一种极其动态的方法。例如，这两种模式中的占空比可以根据在某一特定时间是否需要增加环境跟踪或增加自我速度估计而改变。
环境跟踪和自我速度感测模式的协调也可以在每个被配备有装置A100的实例并且能够相互通信的车辆之间执行。例如，对于以协作队形(例如，车队)行驶的不同车辆，这两种模式之间的占空比可以不同，一些车辆(例如，领队)使用更多的时间份额来执行环境感测(向上和/或向前看)，而其他车辆(例如，跟随者)使用更多的时间份额来执行速度感测(向下看)。车辆之间随着时间和/或频率的协调以减少交叉干扰也是可能的；例如，用于自我速度测量的向下定向的波束不太可能造成干扰。
除了自我速度测量(例如，估计)之外，来自道路块的接收波束的反射的信息也可以用于感测道路条件(诸如，例如，道路噪声估计和/或负障碍物(例如，坑洞)的检测、瞬时高度变化(例如，驼峰)、不平整的路面和/或一个或多个环境条件(例如，湿路、黑冰))和/或特征(例如，道路表面粗糙度特征)。装置A100可以被配置为使用，例如，深度学习(例如，经训练的神经网络)和/或经典算法来处理一个或多个接收的反射，以确定一个或多个这种道路条件和/或特征。附加地或替代地，这种信息可以用于通过检测例如逆反射器或其他车道标记来支持车辆定位(使用，例如，深度学习(例如，经训练的神经网络)和/或经典算法)。
尽管装置A100被描述为雷达传感器，但本文所公开的原理也可以扩展到装置A100作为LIDAR传感器的实施方案，其支持波束转向(例如，使用超材料和/或基于MEMS的镜子)和多普勒测量。
装置A100可以安装在包括一个或多个可以支持车辆自动化的其他传感器的车辆中。图8是车辆V10的这种实施方案V20的透视图。车辆V20可以包括一个或多个摄像头，例如后视镜安装的摄像头806、前挡板安装的摄像头(未显示)、侧镜安装的摄像头(未显示)和尾部摄像头(未显示，但通常在后备箱、舱口或后保险杠上)。车辆V20也可以具有激光雷达804，用于检测物体并测量与这些物体的距离；激光雷达804通常是车顶安装的，然而，如果存在多个激光雷达单元804，它们可以朝向围绕车辆的前面、后面和侧面。车辆V20可以具有其他各种位置相关的系统(例如，GNSS接收器(通常位于车顶后部的鲨鱼鳍单元中，如所指示的)、各种无线通信接口(例如WAN、WLAN、V2X；通常但不一定位于鲨鱼鳍中)802以及SONAR810(如果存在，通常位于车辆的两侧))。各种车轮传感器812和传动系传感器也可以存在，如轮胎压力传感器、加速度计、陀螺仪和车轮旋转检测和/或计数器。在实施例中，经由各种传感器例如LIDAR、雷达、摄像头、GNSS和SONAR确定的距离测量和相对位置，可以与汽车大小和形状信息以及关于传感器位置的信息组合，以确定不同车辆的表面之间的距离和相对位置，使得从传感器到另一车辆或两个不同传感器(例如两个GNSS接收器)之间的距离或向量逐步增加，以说明每个车辆上的传感器的位置。因此，可以希望基于例如各种汽车表面到GNSS接收器的相对位置，修改两个GNSS接收器之间的确切GNSS距离和向量。应该意识到，此列表并不旨在是限制性的，并且图10旨在提供包括装置A100的实例的车辆的实施例中的各种传感器的示例性位置。
图11示出了可以与装置A100的一个或多个电子组件(例如，收发器XC10、处理器P10)一起利用和/或结合的示例计算机系统1100。在某些实施例中，计算机系统1100被部署在车辆(例如，车辆V10或V20)中。应该注意，图11仅意在提供各种组件的概括说明，其中任何或所有组件都可以酌情利用。因此，图11广义地示出了单独的系统元件如何以相对分离或相对更集成的方式实施。
如图11所描绘的，计算机系统1100可以包括可经由总线1105(或其他有线和/或无线通信基础设施，视情况而定)通信耦合的硬件元件。硬件元件可以包括一个或多个处理单元1110，其可以包括但不限于一个或多个通用处理器、一个或多个专用处理器(例如，数字信号处理器(DSP)、图形加速处理器、应用特定集成电路(ASIC))等。处理单元1110可以执行雷达处理，包括例如发送和接收雷达信号、应用DFT、检测来自另一个雷达源的干扰，以及基于接收的雷达信号计算物体的距离和速度。处理器P10可以全部或部分地在处理单元1110内实施。例如，处理器P10可以至少部分地实施为应用处理器、信息娱乐处理器和/或高级驾驶员辅助系统(ADAS)处理器。
计算机系统1100可以包括一个或多个输入设备1115，其可包括但不限于触摸屏、键盘、触摸板、摄像机、麦克风等；以及一个或多个输出设备(未显示)，其可包括但不限于显示设备、扬声器等。
计算机系统1100还可以包括无线通信接口1130，其可以包括但不限于网卡、红外通信设备、无线通信设备和/或芯片组(例如，设备、IEEE802.11设备或蜂窝通信设施)等，其可以使计算机系统1100能够与外部计算机系统或电子设备通信。通信可以经由一个或多个发送和/或接收无线信号的无线通信天线(未显示)进行。
输入设备1115还可以包括一个或多个传感器。这种传感器可以包括但不限于以下的一个或多个实例：雷达传感器(例如，包括收发器XC10的装置A100)、惯性传感器(例如，加速计和/或陀螺仪)、摄像头、磁力计、高度计、麦克风、超声波传感器、光传感器等，其中一些可以用于补充和/或促进本文中所描述的雷达相关的处理。
计算机系统1100还可以包括GNSS接收器802，该接收器可操作以使用天线接收来自一个或多个GNSS卫星的信号。可以利用这些信号来补充和/或纳入本文中所描述的技术(例如，导出用于对齐啁啾序列的共享时间参考)。在某些实施例中，GNSS信号可以用于确定计算机系统1100的地理位置，例如，用于车辆导航。
计算机系统1100还可以包括存储器1135和/或与存储器1135通信。存储器1135可以包括但不限于本地和/或网络可访问的存储、磁盘驱动器、驱动器阵列、光学存储设备、固态存储设备(例如随机存取存储器(“RAM”)，和/或只读存储器(“ROM”))，其可以是可编程的、可闪存更新的等。这种存储设备可以被配置为实施任何适当的数据保存，包括但不限于各种文件系统、数据库结构等。在某些实施例中，存储器1135可以保存包括用于发送波形参数的码本。
存储器1135可以包括存储可由计算机系统1100的一个或多个处理器(例如，处理单元1110)执行的指令的非临时性计算机可读介质。这种指令可以被保存为程序代码，例如，操作系统1140、设备驱动器、可执行库或其他应用程序1145。保存在存储器1135中的指令可以被配置为使处理器执行本文中所描述的雷达相关的处理。仅作为示例，以上讨论的关于图1A的方法M100的一个或多个过程可以实施作为可由处理单元1110执行的代码和/或指令。那么，在一方面，这种代码和/或指令可用于配置和/或调整通用计算机或其他计算设备(例如，处理器P10或P20)以根据本文中所描述技术执行一个或多个操作。
根据具体的要求可以做出实质性的变体对于本领域的技术人员是显而易见的。例如，也可以使用定制的硬件，和/或特定的元件可以以硬件、软件(包括便携式软件，如小程序等)，或两者实施。此外，可以采用与其他计算设备(例如网络输入/输出设备)的连接。
除非受其上下文的明确限制，术语“信号”在本文中用于指示其任何普通含义，包括在线缆、总线或其他传输介质上表达的存储器位置(或一组存储器位置)的状态。除非受其上下文的明确限制，术语“生成”在本文中用于指示其任何普通含义，例如计算或以其他方式产生。除非受其上下文的明确限制，术语“计算”在此用于指示其任何普通含义，例如计算、评估、估计和/或从多个值中选择。除非受其上下文的明确限制，术语“获得”用于指示其任何普通含义，例如计算、导出、接收(例如，从外部设备)和/或检索(例如，从存储元件阵列)。除非受其上下文的明确限制，术语“选择”用于指示其任何普通含义，例如识别、指示、应用和/或使用两个或更多的集合中的至少一个，且少于全部。除非受其上下文的明确限制，术语“确定”用于指示其任何普通含义，例如决定、建立、总结、计算、选择和/或评估。在本说明和权利要求中使用术语“包括”时，并不排除其他元素或操作。术语“基于”(如“A基于B”)用于指示其任何普通含义，包括情况(i)“从…导出”(如“B是A的前体”)，(ii)“至少基于”(如“A至少基于B”)，以及如果在特定上下文中合适，(iii)“等于”(如“A相当于B”)。类似地，术语“响应于”用于指示其任何普通含义，包括“至少响应于”。除非另有说明，术语“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”和“A、B和C中的一个或多个”指示“A和/或B和/或C”。除非另有说明，术语“A、B、C中的每一个”和“A、B、C中的每一个”指示“A和B和C”。
除非另有说明，对具有特定特征的装置的操作的任何公开也明确旨在公开具有类似特征的方法(并且反之亦然)，对根据特定配置的装置的操作的任何公开也明确旨在公开根据类似配置的方法(并且反之亦然)。术语“配置”可以用于参考方法、装置和/或系统，如其特定的上下文所指示。术语“方法”、“处理”、“过程”和“技术”是通用的和可互换的，除非特定的上下文另有说明。具有多个子任务的“任务”也是方法。术语“装置”和“设备”也是通用的和可互换的，除非特定的上下文另有说明。术语“元素”和“模块”通常用于指示更大配置的一部分。除非受其上下文的明确限制，术语“系统”在本文中用于指示其任何普通含义，包括“相互作用以达到共同目的的一组元件”。
除非最初由定冠词引入，否则用于修饰权利要求元素的序数词(例如，“第一”、“第二”、“第三”等)本身并不指示该权利要求元素相对于另一元素的任何优先级或顺序，而仅将该权利要求元素与具有相同名称(但使用序数词)的另一权利要求元素区别开来。除非受其上下文的明确限制，本文中所使用的术语“多个”和“一组”中的每一个都是用于指示大于1的整数数量。
本文中所公开的装置或系统的实施方案的各种元件可以体现在被认为适合于预期应用的任何硬件与软件和/或固件的组合中。例如，这种元件可以被制作成电子和/或光学设备，例如，驻留在相同芯片上或在芯片组中的两个或更多个芯片之间。这种设备的一个示例是固定的或可编程的逻辑元件的阵列(例如晶体管或逻辑门)，这些元件中的任何一个都可以实施为一个或多个这种阵列。任何两个或更多，或者甚至所有这些元件都可以在相同的阵列或相同的多个阵列内实施。这种一个或多个阵列可以在一个或多个芯片内实施(例如，在包括两个或更多个芯片的芯片组内)。
本文中所公开的处理器或其他用于处理的手段可以被制作成一个或多个电子和/或光学设备，例如，驻留在相同芯片上或在芯片组中的两个或更多个芯片之间。这种装置的一个示例是固定的或可编程的逻辑元件阵列(例如晶体管或逻辑门)，这些元件中的任何一个都可以实施为一个或多个这种阵列。这种一个或多个阵列可以在一个或多个芯片内实施(例如，在包括两个或更多个芯片的芯片组内)。这种阵列的示例包括固定的或可编程的逻辑元件阵列(例如微处理器、嵌入式处理器、IP核、DSP(数字信号处理器)、FPGA(现场可编程门阵列)、ASSP(应用特定标准产品)和ASIC(应用特定集成电路))。本文中所公开的处理器或其他处理手段也可以体现为一个或多个计算机(例如，包括一个或多个被编程为执行一个或多个指令集或序列的阵列的机器)或其他处理器。本文中所描述的处理器可能被用于执行任务或执行其他指令集，这些任务或指令集与方法M100(例如与处理器被嵌入的装置或系统的另一种操作有关的任务)的实施过程(或参考本文中所描述的装置或系统的操作而公开的另一种方法)不直接相关。本文中所公开的方法的一部分在一个或多个其他处理器的控制下执行也是可能的。
本文中所公开的方法的任务中的每一个可以直接以硬件体现，也可以以由处理器执行的软件模块体现，或以两者的组合体现。在本文中所公开的方法的实施的典型应用中，逻辑元件阵列(例如，逻辑门)被配置为执行该方法的各种任务中的一个、多个或甚至全部。一个或多个(可能是全部)任务也可以实施为代码(例如，一组或多组指令)来，以计算机程序产品(例如，一个或多个数据存储介质，如磁盘、闪存或其他非易失性存储卡、半导体存储芯片等)体现，代码可由包括逻辑元件阵列(例如，处理器、微处理器、微控制器或其他有限状态机)的机器(例如，计算机)读取和/或执行。本文中所公开的方法的实施方案的任务也可以由一个以上的这种阵列或机器执行。
在一个或多个示例性的实施例中，本文中所描述的操作可以以硬件、软件、固件或其任何组合实施。如果以软件实施，这种操作可以作为一个或多个指令或代码保存在计算机可读介质上或通过其传输。术语“计算机可读介质”包括计算机可读存储介质和通信(例如，传输)介质。作为示例而非限制，计算机可读存储介质可以包括存储元件阵列(例如，半导体存储器(其可以包括但不限于动态或静态RAM、ROM、EEPROM和/或闪存)，或铁电、磁阻、卵形、聚合或相变存储器；CD-ROM或其他光盘存储；和/或磁盘存储或其他磁性存储设备)。这种存储介质可以以可由计算机访问的指令或数据结构的形式存储信息。通信介质可以包括任何可用于携带指令或数据结构形式的所需程序代码并可被计算机访问的介质，包括任何促进将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。另外，任何连接都被恰当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是从网站、服务器或其他远程来源使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如红外线、无线电和/或微波)传输的，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(例如红外线、无线电和/或微波)都包括在介质的定义中。本文中所使用的磁盘和光盘包括光盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘TM(蓝光光盘协会，环球城，加利福尼亚州)，其中磁盘通常以磁方式复制数据，而光盘则以激光方式复制数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
在一个示例中，非暂时性计算机可读存储介质包括代码，当由至少一个处理器执行时，使至少一个处理器执行本文中所描述的雷达测量的方法。
先前的描述是为了使本领域的技术人员能够制造或使用所公开的实施方案。对这些实施方案的各种修改对于本领域的技术人员而言是显而易见的，而且本文中所定义的原理可以应用于其他实施方案而不偏离本公开的范围。因此，本公开的内容并不旨在限制本文中所示的实施方案，而是要给予与由以下权利要求书所定义的原理和新颖特征相一致的尽可能广泛的范围。
鉴于此描述，实施例可以包括特征的不同组合。以下编号的条款中了描述了实施方案的示例。
条款1.一种用于雷达测量的装置，所述装置包括：收发器；以及处理器，其通信耦合到收发器并被配置为：经由所述收发器发送具有第一频率特性的第一波束；基于来自所述第一波束的至少一个反射的信息确定所述装置与物体之间的距离；经由所述收发器发送具有不同于所述第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中所述第二波束被定向为使所述第二波束的轴线与地平面相交；以及基于来自所述第二波束的至少一个反射的信息确定所述装置的自我速度。
条款2.根据条款1所述的装置，其中所述第二波束的所述至少一个反射是基于来自道路表面的反向散射。
条款3.根据条款1或2所述的装置，其中发送所述第二波束包括使所述收发器将所述第二波束定向为使得所述第二波束的轴线与所述地平面在距离所述收发器不大于十米处相交。
条款4.根据条款1-3中任一项所述的装置，其中所述处理器被配置为使所述收发器的操作在发送所述第一波束和发送所述第二波束之间每秒切换多次。
条款5.根据条款1-4中任一项所述的装置，其中所述第一波束包括第一系列的频率调制脉冲，以及其中所述第二波束包括第二系列的频率调制脉冲，其中所述第一频率特性是所述第一系列的脉冲的特性，并且其中所述第二频率特性是所述第二系列的脉冲的特性。
条款6.根据条款5所述的装置，其中所述第一频率特性是所述第一系列中的脉冲的带宽，其中所述第二频率特性是所述第二系列中的脉冲的带宽，并且其中所述第一频率特性高于所述第二频率特性。
条款7.根据条款5所述的装置，其中所述第一频率特性是所述第一系列中的脉冲的持续时间，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列中的脉冲的持续时间，并且其中所述第一频率特性长于所述第二频率特性。
条款8.根据条款1-7中任一项所述的装置，其中所述第一频率特性是所述第一波束的脉冲重复率，以及其中所述第二频率特性是第二波束的脉冲重复率，并且其中所述第一频率特性低于所述第二频率特性。
条款9.根据条款1-8中任一项所述的装置，其中发送所述第一波束包括使所述收发器将所述第一波束定向为使所述第一波束的轴线方向不低于水平方向。
条款10.根据条款1-9中任一项所述的装置，其中来自所述第二波束的至少一个反射的所述信息包括来自道路表面的多个不同块中的每一个的信息。
条款11.一种雷达测量方法，所述方法包括：经由收发器发送具有第一频率特性的第一波束；基于来自所述第一波束的至少一个反射的信息确定所述收发器与移动物体之间的距离；经由所述收发器发送具有不同于所述第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中所述第二波束被定向为使得所述第二波束的轴线与地平面相交；以及基于来自所述第二波束的至少一个反射的信息计算所述收发器的自我速度。
条款12.根据条款11所述的方法，其中所述第二波束的所述至少一个反射是基于来自道路表面的反向散射。
条款13.根据条款11或12所述的方法，其中所述发送所述第二波束包括使所述收发器将所述第二波束定向为使得所述第二波束的轴线与所述地平面在距离所述收发器不大于十米处相交。
条款14.根据条款11-13中任一项所述的方法，其中所述方法包括使所述收发器的操作在发送所述第一波束和发送所述第二波束之间每秒切换多次。
条款15.根据条款11-14中任一项所述的方法，其中所述第一波束包括第一系列频率调制的脉冲，以及其中所述第二波束包括第二系列的频率调制脉冲，并且其中所述第一频率特性是所述第一系列的脉冲的特性，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列的脉冲的特性。
条款16.根据条款15所述的方法，其中所述第一频率特性是所述第一系列中的脉冲的带宽，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列中的脉冲的带宽，并且其中所述第一频率特性高于所述第二频率特性。
条款17.根据条款15所述的方法，其中所述第一频率特性是所述第一系列中的脉冲的持续时间，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列中的脉冲的持续时间，并且其中所述第一频率特性长于所述第二频率特性。
条款18.根据条款11-17中任一项所述的方法，其中所述第一频率特性是所述第一波束的脉冲重复率，以及其中所述第二频率特性是第二波束的脉冲重复率，并且其中所述第一频率特性低于所述第二频率特性。
条款19.根据条款11-18中任一项所述的方法，其中所述发送所述第一波束包括使所述收发器将所述第一波束定向为使得所述第一波束的轴线方向不低于水平方向。
条款20.根据条款11-19中任一项所述的方法，其中来自所述第二波束的至少一个反射的所述信息包括来自道路表面的多个不同块中的每一个的信息。
条款21.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括代码，当由至少一个处理器执行时，所述代码使所述至少一个处理器执行雷达测量的方法，所述方法包括：经由收发器发送具有第一频率特性的第一波束；基于来自所述第一波束的至少一个反射的信息计算所述收发器与移动物体之间的距离；经由所述收发器发送具有不同于所述第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中所述第二波束被定向为使得所述第二波束的轴线与地平面相交；以及基于来自所述第二波束的至少一个反射的信息计算所述收发器的自我速度。
条款22.根据条款1所述的装置，其中所述发送所述第二波束包括根据指示沿所述收发器的面向方向的到最近的车辆的距离的信息，随时间改变所述第二波束的仰角。
条款23.根据条款11所述的方法，其中所述发送所述第二波束包括根据指示沿所述收发器的面向方向的到最近的车辆的距离的信息，随时间改变所述第二波束的仰角。

Claims (23)

1.一种用于雷达测量的装置，所述装置包括：
收发器；以及
处理器，通信耦合到所述收发器并被配置为：
经由所述收发器发送具有第一频率特性的第一波束；
基于来自所述第一波束的至少一个反射的信息确定所述装置与物体之间的距离；
经由所述收发器发送具有不同于所述第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中所述第二波束被定向为使得所述第二波束的轴线与地平面相交；以及
基于来自所述第二波束的至少一个反射的信息确定所述装置的自我速度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二波束的所述至少一个反射是基于来自道路表面的反向散射。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述发送所述第二波束包括使所述收发器将所述第二波束定向为使得所述第二波束的轴线与所述地平面在距离所述收发器不大于十米处相交。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为使所述收发器的操作在发送所述第一波束和发送所述第二波束之间每秒切换多次。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一波束包括第一系列的频率调制脉冲，以及其中所述第二波束包括第二系列的频率调制脉冲，并且其中所述第一频率特性是所述第一系列的脉冲的特性，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列的脉冲的特性。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第一频率特性是所述第一系列中的脉冲的带宽，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列中的脉冲的带宽，并且其中所述第一频率特性高于所述第二频率特性。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述第一频率特性是所述第一系列中的脉冲的持续时间，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列中的脉冲的持续时间，并且其中所述第一频率特性长于所述第二频率特性。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一频率特性是所述第一波束的脉冲重复率，以及其中所述第二频率特性是第二波束的脉冲重复率，并且其中所述第一频率特性低于所述第二频率特性。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述发送所述第一波束包括使所述收发器将所述第一波束定向为使得所述第一波束的轴线方向不低于水平方向。
10.根据权利要求1所述的装置，其中来自所述第二波束的至少一个反射的所述信息包括来自道路表面的多个不同块中的每一个的信息。
11.一种雷达测量的方法，所述方法包括：
经由收发器发送具有第一频率特性的第一波束；
基于来自所述第一波束的至少一个反射的信息确定所述收发器与移动物体之间的距离；
经由所述收发器发送具有不同于所述第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中所述第二波束被定向为使得所述第二波束的轴线与地平面相交；以及
基于来自所述第二波束的至少一个反射的信息计算所述收发器的自我速度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二波束的所述至少一个反射是基于来自道路表面的反向散射。
13.根据权利要求11所述的方法，其中发送所述第二波束包括使所述收发器将所述第二波束定向为使得所述第二波束的轴线与所述地平面在距离所述收发器不大于十米处相交。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法包括使所述收发器的操作在发送所述第一波束和发送所述第二波束之间每秒切换多次。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一波束包括第一系列的频率调制脉冲，以及其中所述第二波束包括第二系列的频率调制脉冲，并且其中所述第一频率特性是所述第一系列的脉冲的特性，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列的脉冲的特性。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一频率特性是所述第一系列中的脉冲的带宽，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列中的脉冲的带宽，并且其中所述第一频率特性高于所述第二频率特性。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一频率特性是所述第一系列中的脉冲的持续时间，以及其中所述第二频率特性是所述第二系列中的脉冲的持续时间，并且其中所述第一频率特性长于所述第二频率特性。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一频率特性是所述第一波束的脉冲重复率，以及其中所述第二频率特性是第二波束的脉冲重复率，并且其中所述第一频率特性低于所述第二频率特性。
19.根据权利要求11所述的方法，其中发送所述第一波束包括使所述收发器将所述第一波束定向为使得所述第一波束的轴线方向不低于水平方向。
20.根据权利要求11所述的方法，其中来自所述第二波束的至少一个反射的所述信息包括来自道路表面的多个不同块中的每一个的信息。
21.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括代码，当由至少一个处理器执行时，所述代码使所述至少一个处理器执行雷达测量的方法，所述方法包括：
经由收发器发送具有第一频率特性的第一波束；
基于来自所述第一波束的至少一个反射的信息计算所述收发器与移动物体之间的距离；
经由所述收发器发送具有不同于所述第一频率特性的第二频率特性的第二波束，其中所述第二波束被定向为使得所述第二波束的轴线与地平面相交；以及
基于来自所述第二波束的至少一个反射的信息计算所述收发器的自我速度。
22.根据权利要求1所述的装置，其中发送所述第二波束包括根据指示沿所述收发器的面向方向的到最近的车辆的距离的信息，随时间改变所述第二波束的仰角。
23.根据权利要求11所述的方法，其中发送所述第二波束包括根据指示沿所述收发器的面向方向的到最近的车辆的距离的信息，随时间改变所述第二波束的仰角。
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