[发明专利]用于自主车辆的具有选择性扫描模式的波束操控雷达

说明书

本文公开了与用于自主车辆中的波束操控雷达有关的示例。波束操控雷达具有雷达模块，该雷达模块具有至少一个波束操控天线、收发器和控制器，该控制器可使得收发器利用至少一个波束操控天线以第一射频(RF)信号中的第一啁啾斜率执行第一视野(FoV)的第一扫描，并且以第二RF信号中的第二啁啾斜率执行第二FoV的第二扫描。雷达模块还具有感知模块，其具有经机器学习训练的分类器，该分类器可基于第一RF信号中的第一啁啾斜率检测自主车辆的路径和周围环境中的物体，并且基于第二RF信号中的第二啁啾斜率对物体进行分类。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年7月2日递交的标题为“BEAM STEERING RADAR WITH ASELECTIVE SCANNING MODE FOR USE IN AUTONOMOUS VEHICLES”的美国临时申请62/869,913号的优先权，该美国申请被通过引用完全并入在此。

背景技术

自主驾驶正在迅速从科幻小说的领域转变成为可实现的现实。市场上已经有了高级驾驶员辅助系统(Advanced-Driver Assistance Systems，“ADAS”)，这些系统针对安全性和更好的驾驶而自动化、调适和加强车辆。下一步将是车辆越来越多地承担对驾驶功能的控制，例如操控、加速、制动和监视周围环境和驾驶条件，以响应事件，例如在需要时改变车道或速度，以避开交通、穿越的行人、动物，等等。对物体和图像检测的要求很关键，并且规定了捕捉数据、处理数据并且将其转化为动作所要求的时间。所有这一切，同时确保准确性、一致性和成本优化。

使其发挥作用的一个方面是在周围环境中检测和分类物体的能力，其水平与人类相同或者可能甚至更好。人类善于用一种极为复杂的人类视觉系统来识别和感知其周围的世界，该系统基本上有两个主要功能部分：眼睛和大脑。在自动驾驶技术中，眼睛可包括多个传感器的组合，例如相机、雷达和激光雷达，而大脑可涉及多个人工智能、机器学习和深度学习系统。目标是对于动态的、快速移动的环境具有实时的充分理解，并且具有类似人类的智能来响应于环境的变化而采取行动。

附图说明

联系以下结合附图来理解的详细描述，可以更充分地理解本申请，附图不是按比例绘制的，其中相似的附图标记始终指代相似的部分，附图中：

图1图示了一种示例环境，其中自主车辆中的具有选择性扫描模式的波束操控雷达被用于检测和识别物体；

图2是根据各种示例的自主车辆的自主驾驶系统的示意图；

图3是根据各种示例的如图2中所示的波束操控雷达系统的示意图；

图4图示了一种示例环境，其中如图3中实现的波束操控雷达在选择性扫描模式中操作；

图5根据各种示例更详细图示了图3的接收和防护天线的天线元件；

图6更详细图示了示例雷达信号及其关联的扫描参数；

图7是根据各种示例用于在可调整长程模式中操作波束操控雷达的示例过程的流程图；并且

图8是根据各种示例图示了由如图3中实现的波束操控雷达发射的示例雷达波束。

具体实施方式