超短程雷达传感器系统和方法与流程

引言

在此部分中提供的信息是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。在此部分中描述的程度上，当前署名的发明人的著作以及在提交时可能不构成现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。

本公开涉及车辆，并且更具体地，涉及使用超短程雷达(usrr)传感器识别目标的对象检测系统和方法。

背景技术：

车辆包括一个或多个扭矩产生设备，诸如内燃发动机和/或电动马达。车辆的乘客在车辆的客舱(或乘客室)内乘坐。

自动驾驶系统完全独立于人类驾驶员驾驶车辆。例如，自动驾驶系统独立于驾驶员控制车辆的加速、制动和转向系统。

半自动驾驶系统部分独立于人类驾驶员驾驶车辆。例如，半自动驾驶系统可以独立于驾驶员控制转向系统，同时依靠驾驶员来设定半自动驾驶系统的目标速度，以通过控制加速系统和制动系统来实现。

技术实现要素：

在一个特征中，一种雷达传感器包括：发射器，其被配置成经由发射天线在预定视场(fov)中发射雷达信号；接收器，其被配置成经由接收天线接收反射回雷达传感器的信号；分布图模块，其被配置成生成能量分布图，该能量分布图包括分别针对距雷达传感器的多个距离的多个点，每个点包括针对多个距离中的该一个距离反射回雷达传感器的信号的能量；最小值模块，其被配置成识别具有局部能量最小值的多个点中的点；以及曲线模块，其被配置成基于具有局部能量最小值的多个点来生成表示对具有局部能量最小值的多个点拟合的曲线的方程，其中该方程将距雷达传感器的距离与反射回雷达传感器的信号的基线能量相关联。

在另外的特征中，最小值模块被配置成使用最小二乘算法生成方程。

在另外的特征中，最小值模块被配置成使用最小均方算法生成方程。

在另外的特征中，目标模块被配置成：使用方程和多个距离中的一个距离来确定在距雷达传感器的多个距离中的一个距离处的多个点中的一个点的基线能量；基于基线能量和第一预定值确定第一阈值；以及当多个距离中的一个距离处的能量大于第一阈值时，输出指示在距雷达传感器的距离中的一个距离处存在目标的目标信号。

在另外的特征中，目标模块被配置成：基于基线能量和第二预定值确定第二阈值；以及当多个距离中的一个距离处的能量大于第二阈值时，选择性地输出指示在距雷达传感器的距离中的一个距离处存在目标的目标信号。

在另外的特征中，目标模块被配置成：当多个距离中的一个距离处的能量小于第一阈值且大于第二阈值时，输出指示在距雷达传感器的距离中的一个距离处存在目标的目标信号。

在另外的特征中，第一预定值大于第二预定值。

在另外的特征中，目标模块被配置成基于基线能量加上第一预定值来设定第一阈值。

在另外的特征中，目标模块被配置成基于基线能量加上第二预定值来设定第二阈值。

在另外的特征中，目标模块被配置成基于基线能量加上第一预定值来设定第一阈值。

在另外的特征中，车辆包括雷达传感器和转向控制模块，该转向控制模块被配置成基于目标信号选择性地调节车辆的转向。

在另外的特征中，车辆包括雷达传感器和制动控制模块，该制动控制模块被配置成基于目标信号选择性地施加车辆的制动器。

在另外的特征中，车辆包括雷达传感器和加速控制模块，该加速控制模块被配置成基于目标信号选择性地使车辆减速。

在另外的特征中，车辆包括雷达传感器和驾驶员警告模块，该驾驶员警告模块被配置成基于目标信号经由驾驶员警告设备选择性地输出警告。

在另外的特征中，车辆包括：雷达传感器；和转向控制模块，其被配置成基于目标信号选择性地调节车辆的转向；制动控制模块，其被配置成基于目标信号选择性地施加车辆的制动器；以及加速控制模块，其被配置成基于目标信号选择性地使车辆减速。

在另外的特征中，该方程是多项式方程。

在另外的特征中，雷达传感器还包括发射天线和接收天线。

在一个特征中，一种雷达传感器包括：发射天线；发射器，其被配置成经由发射天线在预定视场(fov)中发射雷达信号；接收天线；接收器，其被配置成经由接收天线接收反射回雷达传感器的信号；分布图模块，其被配置成生成能量分布图，该能量分布图包括分别针对距雷达传感器的多个距离的多个点，每个点包括针对多个距离中的该一个距离反射回雷达传感器的信号的能量；最小值模块，其被配置成识别具有局部能量最小值的多个点中的点；以及曲线模块，其被配置成基于具有局部能量最小值的多个点来生成表示对具有局部能量最小值的多个点拟合的曲线的多项式方程，其中该多项式方程将距雷达传感器的距离与反射回雷达传感器的信号的基线能量相关联。

在另外的特征中，目标模块被配置成：使用多项式方程和多个距离中的一个距离来确定在距雷达传感器的多个距离中的一个距离处的多个点中的一个点的基线能量；基于基线能量和第一预定值确定第一阈值；基于基线能量和小于第一预定值的第二预定值来确定第二阈值；以及基于下列中的至少一者选择性地输出指示在距雷达传感器的距离中的一个距离处存在目标的目标信号：在多个距离中的一个距离处的能量与第一阈值的第一比较；和在多个距离中的一个距离处的能量与第二阈值的第二比较。

在另外的特征中，车辆包括雷达传感器和下列中的至少一者：转向控制模块，其被配置成基于目标信号选择性地调节车辆的转向；制动控制模块，其被配置成基于目标信号选择性地施加车辆的制动器；加速控制模块，其被配置成基于目标信号选择性地使车辆减速；和驾驶员警告模块，其被配置成基于目标信号经由驾驶员警告设备选择性地输出警告。

本发明提供下列技术方案。

1.一种雷达传感器，包括：

发射器，其被配置成经由发射天线在预定视场(fov)中发射雷达信号；

接收器，其被配置成经由接收天线接收反射回所述雷达传感器的信号；

分布图模块，其被配置成生成能量分布图，所述能量分布图包括分别针对距所述雷达传感器的多个距离的多个点，所述点中的每一个包括针对所述多个距离中的相应一个距离反射回所述雷达传感器的所述信号的能量；

最小值模块，其被配置成识别具有局部能量最小值的所述多个点中的点；和

曲线模块，其被配置成基于具有局部能量最小值的所述多个点来生成表示对具有局部能量最小值的所述多个点的曲线拟合的方程，

其中，所述方程将距所述雷达传感器的距离与反射回所述雷达传感器的所述信号的基线能量相关联。

2.根据技术方案1所述的雷达传感器，其中，所述最小值模块被配置成使用最小二乘算法生成所述方程。

3.根据技术方案1所述的雷达传感器，其中，所述最小值模块被配置成使用最小均方算法生成所述方程。

4.根据技术方案1所述的雷达传感器，还包括目标模块，所述目标模块被配置成：

使用所述方程和所述多个距离中的一个距离来确定在距所述雷达传感器的所述多个距离中的所述一个距离处的所述多个点中的一个点的基线能量；

基于所述基线能量和第一预定值确定第一阈值；以及

当所述多个距离中的所述一个距离处的能量大于所述第一阈值时，输出指示在距所述雷达传感器的所述距离中的所述一个距离处存在目标的目标信号。

5.根据技术方案4所述的雷达传感器，其中，所述目标模块被配置成：

基于所述基线能量和第二预定值确定第二阈值；以及

当所述多个距离中的所述一个距离处的能量大于所述第二阈值时，选择性地输出指示在距所述雷达传感器的所述距离中的所述一个距离处存在目标的所述目标信号。

6.根据技术方案5所述的雷达传感器，其中，所述目标模块被配置成：当所述多个距离中的所述一个距离处的能量小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时，输出指示在距所述雷达传感器的所述距离中的所述一个距离处存在目标的所述目标信号。

7.根据技术方案5所述的雷达传感器，其中，所述第一预定值大于所述第二预定值。

8.根据技术方案7所述的雷达传感器，其中，所述目标模块被配置成基于所述基线能量加上所述第一预定值来设定所述第一阈值。

9.根据技术方案8所述的雷达传感器，其中，所述目标模块被配置成基于所述基线能量加上所述第二预定值来设定所述第二阈值。

10.根据技术方案4所述的雷达传感器，其中，所述目标模块被配置成基于所述基线能量加上所述第一预定值来设定所述第一阈值。

11.一种车辆，包括：

根据技术方案4所述的雷达传感器；和

转向控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地调节所述车辆的转向。

12.一种车辆，包括：

根据技术方案4所述的雷达传感器；和

制动控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地施加所述车辆的制动器。

13.一种车辆，包括：

根据技术方案4所述的雷达传感器；和

加速控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地使所述车辆减速。

14.一种车辆，包括：

根据技术方案4所述的雷达传感器；和

驾驶员警告模块，其被配置成基于所述目标信号经由驾驶员警告设备选择性地输出警告。

15.一种车辆，包括：

根据技术方案4所述的雷达传感器；

转向控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地调节所述车辆的转向；

制动控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地施加所述车辆的制动器；和

加速控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地使所述车辆减速。

16.根据技术方案1所述的雷达传感器，其中，所述方程是多项式方程。

17.根据技术方案1所述的雷达传感器，还包括：

所述发射天线；和

所述接收天线。

18.一种雷达传感器，包括：

发射天线；

发射器，其被配置成经由所述发射天线在预定视场(fov)中发射雷达信号；

接收天线；

接收器，其被配置成经由所述接收天线接收反射回所述雷达传感器的信号；

分布图模块，其被配置成生成能量分布图，所述能量分布图包括分别针对距所述雷达传感器的多个距离的多个点，所述点中的每一个包括针对所述多个距离中的相应一个距离反射回所述雷达传感器的所述信号的能量；

最小值模块，其被配置成识别具有局部能量最小值的所述多个点中的点；和

曲线模块，其被配置成基于具有局部能量最小值的所述多个点来生成表示对具有局部能量最小值的所述多个点的曲线拟合的多项式方程，

其中，所述多项式方程将距所述雷达传感器的距离与反射回所述雷达传感器的所述信号的基线能量相关联。

19.根据技术方案18所述的雷达传感器，还包括目标模块，所述目标模块被配置成：

使用所述多项式方程和所述多个距离中的一个距离来确定在距所述雷达传感器的所述多个距离中的所述一个距离处的所述多个点中的一个点的基线能量；

基于所述基线能量和第一预定值确定第一阈值；

基于所述基线能量和小于所述第一预定值的第二预定值来确定第二阈值；和

基于下列中的至少一者选择性地输出指示在距所述雷达传感器的所述距离中的所述一个距离处存在目标的目标信号：

在所述多个距离中的所述一个距离处的能量与所述第一阈值的第一比较；和

在所述多个距离中的所述一个距离处的能量与所述第二阈值的第二比较。

20.一种车辆，包括：

根据技术方案19所述的雷达传感器；和

下列中的至少一者：

转向控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地调节所述车辆的转向；

制动控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地施加所述车辆的制动器；

加速控制模块，其被配置成基于所述目标信号选择性地使所述车辆减速；和

驾驶员警告模块，其被配置成基于所述目标信号经由驾驶员警告设备选择性地输出警告。

从详细描述、权利要求书和附图中，本公开的另外的应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本公开将从详细描述和附图中变得更全面地被理解，其中：

图1是示例车辆系统的功能框图；

图2是驾驶控制模块的示例实施方式的功能框图；

图3是超短程雷达(usrr)传感器的示例实施方式的功能框图；

图4和图5包括接收到的信号的能量与车辆前方距离的关系的示例曲线图；

图6包括接收到的信号的能量与车辆前方距离的关系的另一个示例曲线图；

图7包括描绘确定曲线方程的示例方法的流程图；和

图8包括描绘确定和指示能量分布图的点是否是目标的示例方法的流程图。

在附图中，附图标记可以被重复使用来标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

车辆可以包括一个或多个超短程雷达(usrr)传感器。例如，车辆可以包括一个或多个面向前方的usrr传感器。车辆可以附加地或备选地包括一个或多个面向后方的usrr传感器。usrr传感器被配置成识别位于车辆的外部的预定距离范围(例如，0-15米)内的目标(预定体积的物体)。然而，当多个目标彼此紧邻存在时，usrr传感器可能错误地将非目标识别为目标。

根据本申请，usrr传感器基于由usrr传感器的视场(fov)内的目标反射回usrr传感器的信号来确定能量分布图。能量分布图包括分别在距usrr传感器的多个距离处的多个能量。

usrr传感器确定能量分布图的局部最小值，并为对局部最小值拟合的曲线确定方程(例如，多项式方程)。对于被usrr传感器怀疑为指示目标的点中的一些点，usrr传感器分别基于这些可疑点中的那些点的距离来确定第一和第二阈值能量值。usrr传感器基于这些点中的一些是否是局部最大值以及这些点是否大于第一和第二阈值中的一个或两个来确定这些可疑点中的这些点是否对应于目标。

当usrr传感器的fov杂乱和/或有噪声时，本申请的usrr传感器提供更精确的目标检测。即使usrr传感器存在硬件缺陷(例如，与天线、发射器、接收器和/或其他硬件相关联)，usrr传感器也提供更精确的检测。

图1包括包含示例车辆系统的功能框图。车辆110包括车身112、发动机114、进气系统116、变矩器118、变速器120、传动系122、车轮124、摩擦制动器125、转向系统126和驾驶员警告设备128。发动机114燃烧空气/燃料混合物以产生车辆110的驱动扭矩。由发动机114产生的驱动扭矩的量基于驾驶员输入和/或来自驾驶控制模块(dcm)130的第一输入。驾驶员输入可以是指示加速器踏板的位置的信号。来自dcm130的第一输入可以是目标车辆加速度。

dcm130可以调节目标车辆加速度，例如，以保持目标车辆速度或保持车辆和车辆110前方的物体之间的预定距离。dcm130可以基于车辆110的位置和车辆110正在其上行驶的道路的限速来确定目标车辆速度。dcm130可以例如基于从全球定位系统(gps)模块131接收到的输入或者通过从使用相机捕获的图像识别公布在限速标志上的限速来确定限速。gps模块131可以在车辆110上(例如，其一部分)，或者gps模块131可以远离车辆110(例如，与其分离)。gps模块131包括用于与gps卫星通信的收发器。

空气通过进气系统116被吸入发动机114。进气系统116包括进气歧管132和节气门134。节气门134可以包括具有可旋转叶片的蝶阀。发动机控制模块(ecm)136控制节气门致动器模块137，并且节气门致动器模块137调节节气门134的开度，以控制吸入进气歧管132的空气量。

来自进气歧管132的空气被吸入发动机114的气缸。虽然发动机114可以包括多个气缸，但是为了说明的目的，示出了单个代表性气缸138。仅作为示例，发动机114可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ecm136可以停用一些气缸，这可以在某些发动机操作条件下提高燃料经济性。

发动机114可以使用四冲程循环操作。下面描述的四个冲程被称为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴140的每次回转期间，在气缸138内发生四个冲程中的两个。因此，气缸138经历所有四个冲程需要曲轴回转两次。

在进气冲程期间，来自进气歧管132的空气通过进气阀142被吸入气缸138。ecm136控制燃料致动器模块144，燃料致动器模块144调节由燃料喷射器146执行的燃料喷射以实现目标空气/燃料比。燃料可以在中心位置或多个位置喷射到进气歧管132中，诸如在每个气缸的进气阀142附近。在各种实施方式中，燃料可以直接喷射到气缸中或者喷射到与气缸相关联的混合室中。燃料致动器模块144可以停止向停用的气缸喷射燃料。

喷射的燃料与空气混合，并在气缸138中产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，气缸138内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。发动机114可以是压缩点火发动机，在这种情况下，气缸138中的压缩点燃空气/燃料混合物。备选地，发动机114可以是火花点火发动机，在这种情况下，火花致动器模块147基于来自ecm136的信号给火花塞148通电，以在气缸138中产生火花，该火花点燃空气/燃料混合物。火花的正时可以相对于当活塞处于其最高位置(称为上止点(tdc))时的时间来指定。

火花致动器模块147可以由指定在tdc之前或之后多远产生火花的火花正时信号来控制。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关，所以火花致动器模块147的操作可以与曲轴角度同步。在各种实施方式中，火花致动器模块147可以停止向停用的气缸提供火花。

产生火花可以被称为点火事件。火花致动器模块147可以具有为每个点火事件改变火花正时的能力。当火花正时信号在上一次点火事件和下一次点火事件之间改变时，火花致动器模块147甚至可能能够改变下一次点火事件的火花正时。在各种实施方式中，发动机114可以包括多个气缸，并且火花致动器模块147可以针对发动机114中的所有气缸相对于tdc以相同的量改变火花正时。

在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，从而驱动曲轴140。燃烧冲程可以定义为活塞到达tdc和活塞返回下止点(bdc)的时间之间的时间。在排气冲程期间，活塞开始从bdc向上移动，并通过排气阀150排出燃烧的副产物。燃烧的副产物通过排气系统152从车辆排出。

进气阀142可以由进气凸轮轴154控制，而排气阀150可以由排气凸轮轴156控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴154)可以控制气缸138的多个进气阀(包括进气阀142)，和/或可以控制多排气缸(包括气缸138)的进气阀(包括进气阀142)。类似地，多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴156)可以控制气缸138的多个排气阀和/或可以控制多排气缸(包括气缸138)的排气阀(包括排气阀150)。

进气阀142打开的时间可以通过进气凸轮相位器158相对于活塞tdc变化。排气阀150打开的时间可以通过排气凸轮相位器160相对于活塞tdc变化。阀致动器模块162可以基于来自ecm136的信号控制进气凸轮相位器158和排气凸轮相位器160。当实施时，可变气门升程也可以由阀致动器模块162控制。

阀致动器模块162可以通过禁止打开进气阀142和/或排气阀150来停用气缸138。阀致动器模块162可以通过将进气阀142与进气凸轮相位器158脱离来禁止进气阀142的打开。类似地，阀致动器模块162可以通过将排气阀150与排气凸轮相位器160脱离来禁止排气阀150的打开。在各种实施方式中，阀致动器模块162可以使用除凸轮轴之外的设备来控制进气阀142和/或排气阀150，诸如电磁或电动液压致动器。

ecm136调节节气门134的位置、由燃料喷射器146执行的燃料喷射的量和/或正时、由火花塞148产生火花的正时和/或进气阀142和排气阀150打开以实现发动机114的目标扭矩输出的正时。

ecm136基于驾驶员输入和/或来自dcm130的第一输入来确定目标发动机扭矩。ecm136可以基于来自dcm130的第二输入来确定是基于驾驶员输入还是第一输入来确定目标发动机扭矩。dcm130可以基于驾驶员的脚是否在加速器踏板上来控制ecm136是使用驾驶员输入还是第一输入来确定目标发动机扭矩。当加速器踏板位置指示踏板压下水平大于预定量时，dcm130可以确定驾驶员的脚在加速器踏板上。

在曲轴140处的扭矩输出被传递通过变矩器118、通过变速器120、通过传动系122并到达车轮124。传动系122包括驱动轴164、差速器166和轮轴168。变矩器118、变速器120和差速器166通过几个传动比放大发动机扭矩，以在轮轴168处提供车轴扭矩。车轴扭矩旋转车轮124，这导致车辆110在向前或向后方向上加速。

摩擦制动器125安装到车轮124。当摩擦制动器125被施加时，摩擦制动器125阻止(减慢)车轮124的旋转。摩擦制动器125可以包括鼓式制动器和/或盘式制动器，并且可以包括电动液压致动器和/或机电致动器，当摩擦制动器125被施加时，电动液压致动器和/或机电致动器将制动衬块压靠在制动盘和/或鼓上。制动致动器模块170基于制动踏板位置和/或来自dcm130的信号施加摩擦制动器125。摩擦制动器125可以独立地以不同的水平施加。例如，dcm130可以施加摩擦制动器125以保持目标车辆速度或至少保持车辆和车辆前方的物体之间的预定距离。

转向系统126选择性地转动前车轮124，从而使车辆110转弯。转向系统126包括方向盘172、转向柱174、一个或多个转向连杆176和转向致动器178。驾驶员可以旋转方向盘172以使车辆110向左或向右转弯，或者输入使车辆110向左或向右转弯的请求。转向柱174联接到方向盘172，使得当方向盘172旋转时转向柱174旋转。转向柱174也可以联接到转向连杆176，使得转向柱174的旋转导致转向连杆176的平移。转向连杆176联接到前车轮124，使得转向连杆176的平移转动车轮124。

转向致动器178联接到转向连杆176并使转向连杆176平移，从而转动前车轮124。在各种实施方式中，转向致动器178可以是电动液压和/或机电致动器。在转向柱174联接到转向连杆176的实施方式(诸如动力转向系统)中，转向致动器178可以减少驾驶员使车辆110向左或向右转弯必须施加的力的量。在各种实施方式中，转向柱174可以不联接到转向连杆176，并且转向致动器178可以单独平移转向连杆176。转向柱174不联接到转向连杆176的转向系统可以被称为线控转向系统。

转向致动器模块180基于来自dcm130的信号调节转向致动器178的致动。dcm130可以基于方向盘172的角向位置来控制转向致动器178。备选地，dcm130可以自主地控制转向致动器178(例如，独立于方向盘172的角向位置)。例如，dcm130可以控制转向致动器178以最小化车辆110的目标路径和车辆110的实际路径之间的差异，或者使车辆110在车道线之间居中。作为另一示例，dcm130可以控制转向致动器178以使车辆不接触位于车辆的路径中的一个或多个目标。

一个或多个车轮速度传感器182分别安装到车轮124中的一个或多个并测量车轮124的速度。例如，可以为每个车轮提供一个车轮速度传感器，并测量这些车轮的车轮速度。

面向前方的超短程雷达(usrr)传感器184在车辆110前方的预定视场(fov)内发送和接收信号。预定fov可以被限制在例如车辆前方大约15-20米。面向前方的usrr传感器184可以位于例如车辆110的前仪表板中、车辆的前挡风玻璃内的后视镜中或另一个合适的位置。车辆110还可以包括具有不同预定fov的一个或多个其他usrr传感器，诸如面向后方的usrr传感器和/或面向侧面的usrr传感器。

车辆110还可以包括一个或多个其他类型的物体传感器。例如，面向侧面的相机186和187可以安装到车身112的左侧和右侧，并分别生成在车辆110的左侧和右侧的环境的图像。面向侧面的相机186和187可以分别在车辆的左外侧后视镜和右外侧后视镜下实施。

加速度计可以安装到车身112(例如，其后部)，并测量车辆110的横向、纵向和/或竖直加速度。加速度计可以包括三轴加速度计、双轴加速度计和/或一个或多个单轴加速度计。在一个示例中，加速度计是测量车辆110的横向和纵向加速度的双轴加速度计。

方向盘角度传感器189测量方向盘172相对于预定位置的角向位置。预定位置可以对应于这样的位置，在该位置车辆应该(或确实)沿着车辆的纵向轴线直线行驶。方向盘角度传感器190可以安装到转向柱174，并且可以包括例如霍尔效应传感器，该传感器测量设置在转向柱174内并且可旋转地联接到方向盘172的轴的角向位置。

变速器控制模块(tcm)192基于车辆110的操作条件和预定的换档时间表来变换变速器120的档位。操作条件可以包括车辆110的速度、车辆110的目标加速度和/或发动机114的目标扭矩输出。tcm192可以基于使用车轮速度传感器182测量的车轮速度来确定车辆速度。例如，tcm192可以基于车轮速度的平均值或车辆的未驱动(即非从动)车轮的速度的平均值来确定车辆速度。tcm192可以从dcm130和/或ecm136接收目标车辆加速度和/或目标发动机扭矩。ecm136可以与tcm192通信，以协调变速器120中的换档。例如，ecm136可以在换档期间降低发动机扭矩。

dcm130可以调整车辆110的目标路径，例如，将车辆110保持在车辆110正在其中行驶的车道的边界内，或者避开车辆110的当前路径中的一个或多个物体。dcm130可以激活驾驶员警告设备128以通知驾驶员潜在的车道偏离。

驾驶员警告设备128可以包括在驾驶员的视野内的电子显示器(例如，触摸屏显示器)，并且可操作来显示光、文本和/或图像。附加地或备选地，驾驶员警告设备128可以包括平视显示器(hud)，其例如将光、文本和/或图像投射到车辆110的挡风玻璃(未示出)上。附加地或备选地，驾驶员警告设备128可以包括安装到例如方向盘172和/或驾驶员座椅(未示出)的一个或多个振动器，以向驾驶员提供触觉反馈。附加地或备选地，驾驶员警告设备128可以包括音频系统(例如，包括音频驱动和扬声器)，其可操作以在车辆110内输出声音或声音消息。

usrr传感器184基于接收到的信号检测车辆前方的其预定fov内的目标。usrr传感器184提供指示检测到的目标的目标数据190。目标数据190可以包括例如每个检测到的目标相对于车辆110的位置。由usrr传感器184对目标的检测在下面进一步讨论。

图2包括dcm130的示例实施方式的功能框图。回避模块204从usrr传感器184接收目标数据190。回避模块204可以基于目标数据190调整一个或多个车辆操作参数，以使车辆不接触由usrr传感器184识别的任何物体/目标。

例如，回避模块204可以选择性地提示转向控制模块208向左或向右转向车辆110，以回避由usrr传感器184识别的目标。转向控制模块208基于来自回避模块204的输入来经由转向致动器模块180向左或向右转向车辆110。附加地或备选地，回避模块204可以选择性地提示加速控制模块212使车辆110减速或防止车辆110加速以回避由usrr传感器184识别的目标。加速控制模块212基于来自回避模块204的输入使车辆110减速或防止车辆加速。加速控制模块212可以例如通过调整一个或多个发动机致动器(经由ecm136)和/或调整一个或多个变速器致动器(经由tcm192)来使车辆110减速或防止加速。发动机致动器可以包括例如节气门134、燃料喷射器、火花塞、凸轮轴相位器和/或其他类型的发动机致动器。变速器致动器可以包括例如传动比、一个或多个离合器和/或其他类型的变速器致动器。附加地或备选地，回避模块204可以选择性地提示制动控制模块216施加摩擦制动器125以回避由usrr传感器184识别的目标。制动控制模块216基于来自回避模块204的输入经由制动致动器模块170施加摩擦制动器125。

基于目标数据190，可以附加地或备选地采取一个或多个其他动作。例如，驾驶员警告模块220可以基于目标数据190激活驾驶员警告设备128。例如，当目标数据190指示目标(物体)位于车辆前方小于预定距离处时，驾驶员警告模块226可以激活驾驶员警告设备128。驾驶员警告设备128的激活可以包括例如激活闪光灯、激活触觉设备和输出声音警告中的至少一者。基于目标数据190，可以附加地或备选地采取一个或多个其他动作。

图3是usrr传感器184的示例实施方式的功能框图。发射器304经由一个或多个发射天线(诸如发射天线308)在预定的fov中发射usrr信号。接收器312经由一个或多个接收天线(诸如接收天线316)接收从预定fov内反射回车辆110的信号。

分布图模块316基于反射回车辆110并由接收天线接收的信号生成能量分布图320。分布图模块316可以附加地基于发射的usrr信号生成能量分布图320。

能量分布图320包括在车辆110前方的不同距离(或距离范围/箱)的多个点。每个点对应距离中的一个，并且包括基于在该距离处反射回车辆110的信号的能量。分布图模块316每隔预定的周期更新能量分布图320。

图4包括接收到的信号的能量(以分贝(db)为单位)404与车辆前方的距离408的关系的示例曲线图。轨迹412是由分布图模块316基于反射回车辆110的信号生成的能量分布图320的示例。

重新参考图3，最小值模块324识别能量分布图320中的局部最小值328。局部最小值328可以是能量分布图320的点，其中(i)紧接该点之前的点的能量大于该点处的能量，并且(ii)紧接该点之后的点的能量大于该点处的能量。换句话说，当紧接在能量分布图320中的一能量(在第一距离x处)之前的第二能量(在第二距离x-1处)大于所述能量并且紧接在所述能量之后的第三能量(在第三距离x+1处)大于所述能量时，所述能量可以被识别为局部最小值。图4的示例能量分布图412的局部最小值328由圆圈表示，诸如圆圈416。

最小值模块324将能量分布图320的局部最小值328作为列表提供给曲线模块332。曲线模块332使用曲线拟合算法确定对局部最小值328拟合的曲线的曲线方程336(例如，多项式方程)。仅作为示例，曲线拟合算法可以包括最小二乘算法、最小均方算法或另一种合适类型的曲线拟合算法。在最小二乘算法的示例中，估测（estimation）可以由下式表示：

其中，a是范围矩阵，n是局部最小值的个数，e是能量，并且是一系列范围/距离x，并且y是能量向量。

曲线方程336提供作为距离的函数的能量(基线能量)。仅作为示例，多项式方程可以采取以下形式：

e(d)=x1*d+x2*d²...,

其中,e(d)=距离(d)处的能量(基线能量)，x1是第一预定系数值，d是距离，x2是第二预定系数值，等等。

图5包括图4的曲线图的示例。在图5中，轨迹504是已经对示例能量分布图412拟合的示例曲线。在图5的示例中，曲线方程336将对应于示例曲线504，并通过输入各种距离和连接确定的能量值来创建示例曲线504。

图6包括接收到的信号的能量(以分贝(db)为单位)604与车辆前方的距离608的关系的另一个示例曲线图。轨迹612是由分布图模块316生成的能量分布图320的示例。轨迹616是已经对示例能量分布图612拟合的示例曲线。

重新参考图3，点选择模块340选择能量分布图320的可疑点344，可疑点344被怀疑表示在usrr传感器184的预定fov中具有至少预定尺寸的物体。每个可疑点344包括距离和在该距离处的(多普勒)能量。例如，点选择模块340可以将可疑点344设定为能量分布图320的具有大于预定能量的量值的所有点、发生能量增加的所有点、或者满足一个或多个其他预定标准的所有点。

目标模块348分别基于可疑点344和曲线方程336来单独确定和指示可疑点344是否是目标(例如，噪声)。

对于某一距离处的可疑点344中的一个，目标模块348(1)通过使用该距离求解曲线方程336而从曲线方程336确定在该距离处的基线能量。基线能量是构成对局部最小值328拟合的曲线的点中的一个。目标模块348(2)通过将第一和第二预定值分别添加到该距离处的基线能量来确定该距离的第一和第二阈值。目标模块348可以设定基于或等于第一预定值加上基线能量的第一阈值，并且设定基于或等于第二预定值加上基线能量的第二阈值。第一预定值大于第二预定值。仅作为示例，第一预定值可以等于或近似等于7db或另一合适的值，并且第二预定值可以等于或近似等于5db或另一合适的值。图6分别包括跟踪在不同距离处的第一预定值的示例轨迹620和跟踪在不同距离处的第二预定值的示例轨迹624。目标模块348(3)确定在某距离处的可疑点344中的一个是否是局部最大值。当该距离(x)处的能量大于能量分布图320中紧接点(x-1)之前的距离处的能量并且大于能量分布图320中紧接点(x+1)之后的距离处的能量时，目标模块348可以确定该点是局部最大值。如果可疑点344中的该可疑点不是局部最大值，目标模块348(4)确定并指示可疑点344中的该可疑点不是目标(例如，噪声)。如果可疑点344中的该可疑点是局部最大值，则目标模块348(5)在下列条件之一下确定并指示可疑点344中的该可疑点是目标并且被区分：(a)可疑点344中的该可疑点的能量大于该距离处的第一阈值；和(b)可疑点344中的该可疑点的能量小于该距离处的第一阈值、大于该距离处的第二阈值。当距离(x)处的能量大于能量分布图320中紧接该距离之前的两个距离(x-1)和(x-2)处的能量两者和/或大于能量分布图320中紧接该距离之后的两个距离(x+1)和(x+2)处的能量两者时，目标模块348可以确定可疑点344中的该可疑点被区分。如果可疑点344中的该可疑点是局部最大值，但不满足(a)或(b)，则目标模块348确定并指示可疑点344中的该可疑点是噪声(而不是目标)。目标模块348对可疑点344中的每一个进行上述操作。如上所述，目标模块348输出指示识别的目标的目标数据190。在图6的示例中，示例点630和634都将被识别为目标。

图7包括描绘确定曲线方程336的示例方法的流程图。如上所述，分布图模块316生成能量分布图320。能量分布图320包括多个点，其中每个点包括距离和在该距离处接收到的信号的能量。

控制从704开始，在704，最小值模块324将计数器值(i)设定为1。在708，最小值模块324确定能量分布图320的第i个点是否是局部最小值。当(i)第(i-1)个点处的能量大于第i个点处的能量并且(ii)第(i+1)个点处的能量大于第i个点处的能量时，最小值模块324可以确定能量分布图320的第i个点是局部最小值。如果708为真，则在712，最小值模块324将第i个点添加到局部最小值328的列表中，并且控制继续到720。如果708为假，则在716，最小值模块324不将第i个点添加到局部最小值328的列表中，并且控制继续到720。

在720，最小值模块324确定i是否小于每个能量分布图中包括的预定总点数。如果720为真，则在724，最小值模块324将计数器值(i)递增1(例如，设定i=i+1)，并且控制返回到708。以这种方式，最小值模块324确定能量分布图320中的每个点是否是局部最小值。如果720为真，则最小值模块324提示曲线模块332确定曲线方程336，并且控制继续到728。

在728，曲线模块332对局部最小值328拟合曲线，并确定对局部最小值328拟合的曲线的曲线方程336。曲线模块332可以例如使用最小二乘算法、最小均方算法或另一种合适类型的曲线拟合来确定曲线方程336。虽然控制被示为在728之后结束，但是控制可以返回到704以用于下一个能量分布图。

图8包括描绘确定和指示能量分布图320的点是否是目标的示例方法的流程图。控制从804开始，在804，点选择模块识别能量分布图320中的可疑点344。在808，目标模块348将计数器值(n)设定为1。在812，目标模块348确定可疑点344中的第n个可疑点是否是局部最大值。当(i)第(n-1)个点处的能量小于第n个点处的能量并且(ii)第(n+1)个点处的能量小于第n个点处的能量时，目标模块348可以确定可疑点344中的第n个可疑点是局部最大值。如果812为假，控制转移到832，这将在下面进一步讨论。如果812为真，控制继续到816。

在816，目标模块348确定在可疑点344中的第n个可疑点的距离处的第一和第二阈值。目标模块348可以将第一阈值设定为等于在可疑点344中的第n个可疑点的距离处的基线能量加上第一预定值(例如7db)，并将第二阈值设定为等于在可疑点344中的第n个可疑点的距离处的基线能量加上第二预定值(例如5db)。目标模块348根据曲线方程336确定基线能量，作为可疑点344中的第n个可疑点的距离的函数。

在820，目标模块348确定可疑点344中的第n个可疑点的能量是否大于可疑点344中的第n个可疑点的第一阈值。如果820为真，则在824，目标模块348生成目标数据190以指示在可疑点344中的第n个可疑点的距离处存在目标。如果820为假，控制继续到828。

在828，目标模块348确定(i)可疑点344中的第n个可疑点的能量是否大于可疑点344中的第n个可疑点的第二阈值，以及(ii)可疑点344中的第n个可疑点是否被区分。在下列情况中的至少一个下，目标模块348可以确定可疑点344中的第n个可疑点被区分：(i)可疑点344中的第n个可疑点处的能量大于紧接在可疑点344中的第n个可疑点之前的能量分布图320的两个点处的能量，以及(ii)可疑点344中的第n个可疑点处的能量大于紧接在可疑点344中的第n个可疑点之后的能量分布图320的两个点处的能量。如果828为真，则在824，目标模块348生成目标数据190以指示在可疑点344中的第n个可疑点的距离处存在目标。如果828为假，控制继续到832。

在832，目标模块348确定可疑点344中的第n个可疑点不是目标，并且目标模块348生成目标数据190以指示可疑点344中的第n个可疑点不是目标(例如，噪声)。这样，目标模块348不生成目标数据190来指示在可疑点344中的第n个可疑点的距离处存在目标。

在836，目标模块348确定n是否小于可疑点344的总数。如果836为真，则在840，目标模块348将计数器值(ni)递增1(例如，设定n=n+1)，并且控制返回到812。以这种方式，目标模块348确定可疑点344中的每一个是否指示usrr传感器184的预定fov中的目标。如果836为真，则控制可以结束。虽然控制被示为在836之后结束，但是控制可以返回到804以用于下一个能量分布图。

虽然以上结合usrr传感器184的示例进行了描述，但是以上也适用于其他类型的雷达传感器，并且不限于usrr传感器。

先前的描述本质上仅仅是说明性的，决不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以多种形式实现。因此，虽然本公开包括特定的示例，但是本公开的真实范围不应该被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求后，其他修改将变得显而易见。应当理解，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行，而不改变本公开的原理。此外，尽管每个实施例在上面被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可以在任何其他实施例中实施和/或与任何其他实施例的特征组合，即使该组合没有被明确描述。换句话说，所描述的实施例不是互斥的，并且一个或多个实施例彼此的排列仍然在本公开的范围内。

元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系使用各种术语来描述，包括“连接的”、“接合的”、“联接的”、“相邻的”、“紧挨着的”、“在...的顶部上”、“在...上方”、“在...下方”和“设置在”。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一元件和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一元件和第二元件之间不存在其他中间元件的直接关系，但是也可以是在第一元件和第二元件之间存在一个或多个中间元件(空间上或功能上)的间接关系。如本文所用，短语“a、b和c中的至少一个”应该被解释为使用非排他性逻辑“或”来表示逻辑(a或b或c)，并且不应该被解释为表示“a中的至少一个、b中的至少一个和c中的至少一个”。

在附图中，箭头所指的箭头方向通常表示与图示相关的信息流(诸如数据或指令)。例如，当元件a和元件b交换各种信息，但是从元件a传送到元件b的信息与图示相关时，箭头可以从元件a指向元件b。这个单向箭头并不意味着没有其他信息从元件b传送到元件a。此外，对于从元件a传送到元件b的信息，元件b可以向元件a发送对信息的请求或收到确认。

在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指、是其一部分或包括：专用集成电路(asic)；数字、模拟或混合模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(fpga)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组)；提供所描述功能的其他合适的硬件部件；或上述的一些或全部的组合，诸如在片上系统（system-on-chip）中。

模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网(lan)、互联网、广域网(wan)或它们的组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一示例中，服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块完成一些功能。

如上文所使用，术语“代码”可以包括软件、固件和/或微码，并且可以指程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加的处理器电路结合来执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个内核、单个处理器电路的多个线程或者上述的组合。术语“共享存储器电路”涵盖存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加的存储器结合来存储来自一个或多个模块的一些或全部代码的存储器电路。

术语“存储器电路”是术语计算机可读介质的子集。如本文所用，术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质(诸如载波)传播的暂时电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(诸如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(诸如cd、dvd或蓝光光盘)。

本申请中描述的装置和方法可以部分或全部由专用计算机实施，该专用计算机通过配置通用计算机来执行体现在计算机程序中的一个或多个特定功能而创建。上面描述的功能框、流程图部件和其他元件用作软件规范，其可以通过熟练的技术人员或程序员的日常工作翻译成计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一个非暂时性、有形的计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序也可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(bios)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。

计算机程序可以包括：(i)要被解析的描述性文本，诸如html(超文本标记语言)、xml(可扩展标记语言)或json(js对象简谱)，(ii)汇编代码，(iii)由编译器从源代码生成的目标代码，(iv)由解释器执行的源代码，(v)由即时编译器编译和执行的源代码，等等。仅作为示例，源代码可以使用包括下列在内的语言的语法来编写：c、c++、c#、objective-c、swift、haskell、go、sql、r、lisp、java®、fortran、perl、pascal、curl、ocaml、javascript®、html5(超文本标记语言第5版)、ada、asp(活动服务器页面)、php(php：超文本预处理器)、scala、eiffel、smalltalk、erlang、ruby、flash®、visualbasic®、lua、matlab、simulink和python®。