[发明专利]用于确定道路状况的方法和雷达系统

说明书

提供了一种用于确定道路状况的方法和雷达系统。一种用于通过使用雷达系统来确定道路状况的方法，所述雷达系统具有用于发射和接收具有两种不同极化的雷达波的发射单元和接收单元，并且提供指示所发射和所接收的雷达波的强度的发射信号和接收信号。基于发射信号和接收信号来确定共极化后向散射系数和至少一个交叉极化后向散射系数。如果交叉极化后向散射系数大于或等于阈值，则基于共极化后向散射系数的比值并且基于共极化后向散射系数中的一个共极化后向散射系数与交叉极化后向散射系数的差来确定道路状况。如果交叉极化后向散射系数小于阈值，则基于该比值以及共极化后向散射系数的差来确定道路状况。

技术领域

本公开涉及用于确定例如载具环境中的道路的状况的方法和雷达系统。该方法需要雷达系统，该雷达系统可以安装在载具处并且包括雷达发射单元和雷达接收单元，雷达发射单元和雷达接收单元被配置成分别发射和接收具有至少两种不同极化的雷达波。

背景技术

道路状况对于在道路上行驶的载具来说总是重要的安全方面。因此，道路状况的可靠确定或估计是安装在载具中的雷达系统的相关应用。此外，道路状况的可靠监测对于自主驾驶中的安全起重要作用。

道路状况通常依赖于需要考虑的多个变量，例如，如果雷达系统配置成确定道路状况。这些变量例如是道路的材料、曲率和粗糙度以及天气状况。此外，道路可以是由各种复合材料组成的随机表面。此外，雨、冰或雪可以积在道路上，并且可以具有不同的成分、温度和内部特性。因此，提供能够确定关于道路状况的可靠信息的雷达系统是具有挑战性的任务。

通过使用雷达系统来确定道路状况的现有方案忽略了道路的上述变量中的一些和/或使用发射的雷达波的不同频率或极化。例如，已经使用频率在24至77GHz之间的线性极化波来确定道路表面的差分后向散射系数。虽然结果能够区分道路表面的不同类型的天气状况，但是需要两个不同频率，这增加了雷达系统的成本。此外，该过程仅针对相同道路表面在不同天气状况下进行测试，而不是针对不同类型道路表面进行测试。这会导致混淆不同表面，使得关于道路状况会保持一些模糊。

此外，已经提出了用于机动车雷达的低太赫兹微波(例如0.6到0.9THz)，其也能够区分几个道路表面。然而，这种低太赫雷达是昂贵的，并且直到现在对于机动车雷达应用是不合理的。此外，已经提出将圆极化无线电波用于具有自主驾驶特征的应用。虽然这种雷达系统已经适合于确定道路状况，但是提供圆极化还涉及额外的努力和较高的成本。

当在例如77GHz的频率使用典型的机动车雷达系统来确定道路状况时，这些道路状况的分类无法在湿且粗糙的表面和干且平滑的表面之间进行区分，例如在湿沥青和干混凝土之间进行区分。大多数改进提议，例如上述方案，增加了雷达系统的成本或者甚至可能需要复杂的系统设计。此外，当应用这种改进的系统设计时，关于道路状况的分类仍然存在一些不确定性和模糊性。

因此，需要提供一种能够以可靠且不模糊的方式确定道路状况的方法和雷达系统。

发明内容

本公开提供了计算机实现的方法，计算机系统和非暂时计算机可读介质。在说明书和附图中给出了实施方式。

在一个方面，本公开针对一种用于通过使用雷达系统来确定道路的状况的方法。所述雷达系统包括雷达发射单元和雷达接收单元，所述雷达发射单元被配置为发射具有两种不同极化的雷达波，所述雷达接收单元被配置为接收具有两种不同极化的雷达波。所述雷达系统还被配置为提供发射信号和接收信号，所述发射信号和接收信号指示相应的所发射的雷达波和所接收的雷达波的强度。根据该方法，基于由所述雷达系统提供的发射信号和接收信号由处理装置确定共极化后向散射系数和至少一个交叉极化后向散射系数，如果所述交叉极化后向散射系数大于或等于预定交叉极化阈值，则由所述处理装置基于所述共极化后向散射系数的比值并且基于所述共极化后向散射系数中的一个共极化后向散射系数与所述交叉极化后向散射系数的差来确定道路的状况，并且如果所述交叉极化后向散射系数小于所述交叉极化阈值，则由处理装置基于所述共极化后向散射系数的比值和差来确定道路的状况。