物体检测系统及方法与流程

1.本发明涉及一种物体检测系统及方法，尤其涉及一种用于判断是否会发生预警事件的 物体检测系统及方法。


背景技术：

2.雷达系统具有用于控制波形的射频(rf)模块、发射器(tx)以及接收器(rx)。 雷达系统发射的信号将撞击物体并反射到接收器，并处理接收到的信号，以判定信号所撞 击到并反射回去的物体的范围以及速度。
3.在现有的雷达系统中，需要至少2个如图1所示的接收器天线来判断方位角以及仰角 的其中之一，且需要至少3个天线来同时判断方位角以及仰角。
4.再者，雷达系统具有射频(radio frequency,rf)前端电路，以控制发射器以及接收 器，而针对上述多个天线，每个天线都需要一个模拟数字转换器电路以将模拟信号转换为 数字信号，以供后端处理电路进一步处理，因此，射频前端电路的增加将增加系统的成本 和复杂性。
5.此外，当上述雷达系统作为车用雷达系统来应用时，为了进一步推测物体的轨迹，必 须使用较为复杂的雷达系统并搭配摄像机，因此其成本与复杂度较高。
6.因此，需要提供一种物体检测系统及方法来解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种用于判断是否会发生 预警事件的物体检测系统及方法。
8.为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是提供一种物体检测系 统，其包括一发射器、一接收器以及一处理电路。处理电路连接于该发射器以及该接收器， 经配置以：控制该发射器以一预定场型朝向一主波束方向在不同时间帧发射多个检测信 号，其中该主波束方向是对应于该发射器经波束成形产生的该预定场型中的一主波束；控 制该接收器接收该些检测信号反射产生的多个反射信号；依据该些反射信号计算对应的多 个接收功率、多个距离以及多个速度；对该些距离以及该些速度执行一分群流程，以找出 对应至少一主目标的该些接收功率、该些距离以及该些速度；执行一关联流程以追踪该至 少一主目标在不同时间帧下的该些距离以及该些接收功率；以及计算该至少一主目标的一 功率变化趋势以及一距离变化趋势，并依据该功率变化趋势以及该距离变化趋势之间的关 系判断是否会发生预警事件。其中，响应于该距离变化趋势指示该至少一主目标正在靠近， 且该功率变化趋势指示对应该至少一主目标的该些接收功率正在增加，则判断会与该至少 一主目标发生预警事件。
9.为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是提供一种物体检测方 法，该检测方法适用于一检测系统，该检测系统包括一发射器、一接收器以及一处理电路， 该检测方法包括配置该处理电路以：控制该发射器以一预定场型朝向一主波束方向在
不同 时间帧发射多个检测信号，其中该主波束方向是对应于该发射器经波束成形产生的该预定 场型中的一主波束；控制该接收器接收该些检测信号反射产生的多个反射信号；依据该些 反射信号计算对应的多个接收功率、多个距离以及多个速度；对该些距离以及该些速度执 行一分群流程，以找出对应至少一主目标的该些接收功率、该些距离以及该些速度；执行 一关联流程以追踪该至少一主目标在不同时间帧下的该些距离以及该些接收功率；以及计 算该至少一主目标的一功率变化趋势以及一距离变化趋势，并依据该功率变化趋势以及该 距离变化趋势之间的关系判断是否会发生预警事件。其中，响应于该距离变化趋势指示该 至少一主目标正在靠近，且该功率变化趋势指示对应该至少一主目标的该些接收功率正在 增加，则判断会与该至少一主目标发生预警事件。
10.本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的物体检测系统及物体检测方法，将允 许推测物体的轨迹，而无需额外修改硬件，并且适用于不需要非常高精度地知道物体相对 于发射器的角度的情况，以及适用多目标物体的情况。
11.本发明无需非常精确地判断物体的角度，而可通过计算反射信号的距离、物体与接收 器之间的距离以及接收到的功率等信息，来判断距离变化趋势以及功率变化趋势的关系。 当仅需要猜测物体是否形成障碍时，由于需要的天线数量较少，使得对应的射频前端电路 以及模拟数字转换器的数量也较少，因此，本发明的物体检测系统以及物体检测方法在成 本以及复杂性上均优于现有的系统。
12.为使能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明 与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
13.图1为根据本发明实施例绘示的物体检测系统的功能方框图。
14.图2为根据本发明实施例绘示的检测流程的流程图。
15.图3为根据本发明实施例绘示的分群流程的流程图。
16.图4为根据本发明实施例绘示的关联流程的流程图。
17.图5为根据本发明实施例绘示的障碍检测流程的流程图。
18.图6为根据本发明实施例绘示的发射检测信号的示意图。
19.图7为依据本发明实施例绘示的分群流程以及关联流程的另一流程图。
20.图8为利用本发明实施例的分群流程对多个次目标进行分群的示意图。
21.图9a至图9c分别为在主目标接近设置有发射器的载具但在发射器的主波束内，且 不在撞击路径上的主目标，在不同时间帧下的距离、平均接收功率以及通过线性回归 (linear regression)估计距离对功率的斜率变化曲线。
22.图9d为通过皮尔逊相关系数估计距离对功率的相关性的示意图。
23.图10为根据本发明的实施例绘示，主目标为接近载具的过顶物体的检测示意图。
24.图11为根据本发明的实施例绘示，主目标接近载具且在撞击路线上的检测示意图。
25.图12a至图12c分别为在主目标接近设置有发射器的载具但在发射器的主波束内， 且在撞击路径上的主目标，在不同时间帧下的距离、平均接收功率以及通过线性回归估计 距离对功率的斜率变化曲线。
26.图12d为通过皮尔逊相关系数估计距离对功率的相关性的示意图。
27.主要组件符号说明：
[0028]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
物体检测系统
[0029]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
发射器
[0030]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接收器
[0031]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
处理电路
[0032]
100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一射频前端电路
[0033]
120
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二射频前端电路
[0034]
122
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
模拟数字转换器
[0035]
140
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
检测流程
[0036]
142
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
分群流程
[0037]
144
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关联流程
[0038]
146
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
障碍检测流程
[0039]
c0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
载具
[0040]
c1、c2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
群集
[0041]
d1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主波束方向
[0042]
d2、d3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
方向
[0043]
mb
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主波束
[0044]
o1、o2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主目标
[0045]
rx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接收天线
[0046]
tx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
发射天线
具体实施方式
[0047]
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“物体检测系统及方法”的实 施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可 通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与 应用，在不背离本发明的构思的情况下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简 单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发 明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。另外，本文中所使 用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者更多个的组合。
[0048]
图1为根据本发明实施例绘示的物体检测系统的功能方框图。参阅图1所示，本发明 实施例提供一种物体检测系统1，其包括发射器10、接收器12以及处理电路14。
[0049]
发射器10可包括发射天线tx以及第一射频(radio frequency,rf)前端电路100， 接收器12可包括接收天线rx、第二射频前端电路120以及模拟数字转换器122。
[0050]
第一射频前端电路100以及第二射频前端电路120分别用于控制发射器10以及接收 器12，可以整合在单个或多个芯片中。此外，模拟数字转换器122可电性连接于第二射 频前端电路120以及处理电路14之间，以将模拟信号转换为数字信号，以供处理电路14 进一步处理。
[0051]
在本发明的实施例中，图1所示的物体检测系统1可以在仅有单一具有窄波束天线场 型的接收器的前提下运作，从而减少了对射频前端和模拟数字转换器的需求。其中，窄波 束可由天线场型的波束宽度来定义，例如，在主波束方向(亦即，最大辐射方向)的两侧， 辐射功率下降3db的两个方向的夹角小于60度可视为窄波束，并且此窄波束特性将在以 下实施例中用以检测物体。
[0052]
进一步，处理电路14可例如为是微控制器(microcontroller)、微处理器 (microprocessor)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，处理电路14连接 于发射器10以及接收器12。
[0053]
在本发明的实施例中，处理电路14可用于执行检测流程140、分群流程142、关联流 程144以及障碍检测流程146。大致上来说，检测流程140主要用于传送检测信号，接收 并处理反射的检测信号，分群流程142则是基于相似程度将处理的结果进行分群，关联流 程144则是用于将分群的结果进行比较后取出可能的主目标，而障碍检测流程146是用于 分析是否可能与主目标发生预警事件。
[0054]
以下将一并参考图2至图5来说明本发明的物体检测方法，其适用于图1的物体检测 系统1，但本发明不限于此。图2为根据本发明实施例绘示的检测流程的流程图，图3为 根据本发明实施例绘示的分群流程的流程图，图4为根据本发明实施例绘示的关联流程的 流程图，图5为根据本发明实施例绘示的障碍检测流程的流程图。
[0055]
如图2所示，检测流程140包括配置处理电路14以执行以下步骤：
[0056]
步骤s20：控制发射器10以预定场型朝向主波束方向在不同时间帧发射多个检测信 号。此处，不同时间帧可例如为以一预定周期为循环发射多个检测信号，或是基于可变的 周期来发射检测信号。
[0057]
其中，可参考图6所示，其为根据本发明实施例绘示的发射检测信号的示意图。如图 所示，发射器10可设置在载具c0上，而主波束方向d1是对应于发射器10经波束成形 产生的预定场型中的主波束mb，且前述的窄波束特性指的是由主波束mb的波束宽度来 定义，例如，在主波束方向(亦即，最大辐射方向)d1的两侧，辐射功率下降3db的两 个方向d2以及d3之间的夹角小于60度。
[0058]
步骤s21：控制接收器12接收该些检测信号反射产生的多个反射信号。
[0059]
步骤s22：依据该些反射信号计算对应的多个接收功率、多个距离以及多个速度。相 比既有技术需要多根天线且需要检测角度，在本发明的实施例中，由于系统架构简易，检 测流程140并不测量反射信号的入射角度，而仅计算反射信号对应的接收功率、距离以及 速度。
[0060]
进一步，如图3所示，分群流程142包括配置处理电路14以执行以下步骤：
[0061]
步骤s30：对该些距离以及该些速度执行分群流程，以找出对应至少一主目标的该些 接收功率、该些距离以及该些速度。
[0062]
详细而言，当多个检测信号反射时返回的多个反射信号将被接收器12接收后，经处 理后会产生多个次目标的对应信息，因此，需要对该些次目标的信息进行分组以找出对应 主目标的信息。
[0063]
因此，分群流程包括进一步包括下列步骤：
[0064]
步骤s31：针对每个时间帧，基于该些速度以及该些距离的相似程度，将该些次目
标 进行分群，以找出主目标对应的一组次目标。
[0065]
步骤s32：针对每个时间帧，将该些次目标进行平均，以作为主目标的接收功率。
[0066]
因此，上述分群流程142将基于相似的距离以及速度形成一个或多个检测组，且每个 检测组可视为对应于一个主目标，而对应此主目标的接收功率将进行平均并储存。此外， 由于针对每个时间帧进行分群，因此若主目标在不同的时间帧具有不同的距离，进而得知 主目标是否相对于接收器12(或设置有接收器的载具)移动。
[0067]
进一步，如图4所示，关联流程144包括配置处理电路14以执行以下步骤：
[0068]
步骤s40：执行关联流程144以追踪主目标在不同时间帧下的距离、接收功率以及速 度。
[0069]
详细而言，关联流程144将在一当前时间帧追踪新的一组次目标，并与前一时间帧内 所检测的次目标组进行比较。关联流程144可根据距离以及速度，将当前时间帧内的该组 次目标与前一时间帧内最有可能的次目标组配对。换言之，关联流程144主要用于追踪主 目标的历程，以使雷达系统能够根据接收的距离、速度、角度以及接收的功率来追踪主目 标。
[0070]
因此，关联流程144可进一步包括下列步骤：
[0071]
步骤s41：将不同时间帧下经过分组的该些次目标进行比较。
[0072]
步骤s42：基于速度以及距离将第二时间帧以及第一时间帧中所分的组进行配对。
[0073]
步骤s43：追踪主目标分别于第一时间帧以及第二时间帧中对应的该些次目标。
[0074]
基于上述说明，可在分群流程142以及关联流程144中加入判断基准，可进一步参考 图7，图7为依据本发明实施例绘示的分群流程142以及关联流程144的另一流程图。
[0075]
如图7所示，分群流程142以及关联流程144可包括下列步骤：
[0076]
步骤s700：初始化距离阈值以及速度阈值，并开始为所有次目标(例如，由1至n) 设定分群参数。
[0077]
步骤s701：设定计数值i＝1。
[0078]
步骤s702：设定计数值j＝i 1。
[0079]
步骤s703：判断第i个次目标的距离与第j个次目标的距离之间的绝对差值是否小于 距离阈值。
[0080]
响应于第i个次目标的距离与第j个次目标的距离之间的绝对差值小于距离阈值，进 入步骤s704：判断第i个次目标的速度与第j个次目标的速度之间的绝对差值是否小于速 度阈值。
[0081]
响应于第i个次目标的速度与第j个次目标的速度之间的绝对差值小于速度阈值，进 入步骤s705：将第i个次目标与第j个次目标分为同一组。
[0082]
步骤s706：设定计数值j＝j 1。
[0083]
响应于在步骤s703中，第i个次目标的距离与第j个次目标的距离之间的绝对差值不 小于距离阈值，以及响应于在步骤s704中，第i个次目标的速度与第j个次目标的速度之 间的绝对差值不小于速度阈值，进入步骤s706。
[0084]
步骤s707：判断j是否大于n。
[0085]
响应于j不大于n，回到步骤s702。响应于j大于n，进入步骤s708：设定计数值i＝i 1。
[0086]
步骤s709：判断i是否大于n。
[0087]
响应于i不大于n，回到步骤s701。
[0088]
响应于i大于n，代表分群流程结束，进入步骤s710。需要说明的，分群流程后的组 对应于先前步骤提到的主目标。
[0089]
详细而言，在上述步骤中，由于雷达的距离分辨率有限，对相同的物体可能会接收到 多个反射信号，换言之，这些反射信号对应于多个次目标，但可能来自同一主目标。换言 之，通过设定距离阈值，如果不同次目标之间的距离(即使来自不同的物体)小于距离阈 值，则将两者分为同一组，亦即，将两个次目标视为来自同一主目标。
[0090]
另一方面，即便是在多目标存在的状况，亦可通过分群流程142以及关联流程144分 辨多个主目标，进而在后续的障碍检测流程146中判断是否会与任何检测到的主目标发生 预警事件。
[0091]
上述流程解释了检测到的不同次目标如何根据距离以及速度形成一个群集，如果不同 的次目标具有匹配的距离以及速度，则可视为来自相同的主目标。
[0092]
可进一步参考图8，其为利用本发明实施例的分群流程对多个次目标进行分群的示意 图。如图8所示，图中显示两个物体以及检测到的多个次目标。其中，“ ”代表从第一 个物体检测到的次目标，“*”代表从第二个物体检测到的次目标。这两个物体之间的区 别在于速度。从时间1到时间2，可以见到，第一个物体移动的比第二个物体更远。
[0093]
而通过执行步骤s700至s709，可将所有检测到的次目标进行距离与速度的比较，而 后形成不同的群集。
[0094]
例如，由于该等次目标“ ”具有类似的距离以及速度，因此将被分在同一个群集c1 中，而由于该等次目标“*”具有类似的距离以及速度，因此将被分在同一个群集c2中。 在本实施例中，仅需距离以及速度信息即可完成上述分群流程，角度信息则非必须的。
[0095]
然而，为了进一步追踪已经检测到的主目标，亦即，通过关联流程追踪分群结果，需 进一步执行以下步骤。
[0096]
步骤s710：针对所有的次目标，将相同群集的关联功率值power设定为该群集中的 功率最大值。
[0097]
举例而言，假设从一个物体检测到3个次目标，分别具有距离r1、r2、r3、功率p1、 p2、p3以及速度v1、v2、v3，其中，距离大小关系为r1》r2》r3，功率大小关系为p2》p1》p3。
[0098]
而步骤s710的目的是将此3个次目标中的最大功率来代表此群集，换言之，将此群 集的关联功率值ass_power设定为最大的功率p2，其原因在于最大功率通常代表该次目 标具有比较高的准确性。
[0099]
步骤s711：针对所有的次目标，将相同群集的关联距离值ass_range设定为该群集 中的距离最小值。例如，将此群集的关联距离值ass_range设定为最短的距离r1，而最 短距离可在判断是否会发生预警事件时，确保检测到是目标物体离检测点的最近距离。
[0100]
步骤s712：针对所有的次目标，将相同群集的关联速度值ass_velocity设定为该群 集中的所有次目标的速度的平均。例如，将此群集的关联速度值ass_velocity设定为速 度(v1 v2 v3)/3。
[0101]
步骤s713：基于前一时间帧获得的群集的关联距离值以及关联速度值，以用于追踪 群集的关联关系式估计出当前时间帧的预测距离。
[0102]
亦即，关联关系式可由下式(1)表示：
[0103]
range
predicted
＝range
previous
ass_velocity*time
cycle
…
式(1)；
[0104]
其中，range
predicted
为当前时间帧的预测距离，range
previous
为前一时间帧的距离， time
cycle
为时间帧的长度，ass_velocity为前一时间帧的平均速度值。
[0105]
步骤s714：若当前时间帧的预测距离以及前一时间帧的关联速度值与当前时间帧所 获得的任何群集的关联距离值以及关联速度值相符，则通过处理电路将相符的该群集的信 息更新为关联距离值、关联功率值以及关联速度值。其中，所谓更新是通过处理电路14 将前一时间帧已经判断相符或已经关联中的群集的信息(例如前一时间帧的关联距离值、 关联功率值以及关联速度值)更新为当前时间帧下判断相符的群集的(当前时间帧下的) 关联距离值、关联功率值以及关联速度值。
[0106]
详细而言，可参考图8，在时间1，计算了群集的功率、距离以及速度，并执行上述 步骤s710、s711以及s712，以形成了时间1下定义出的次目标“ ”形成的群集c1以及 次目标“*”形成的群集c2。
[0107]
并且，执行步骤s713之后，可计算出用于估计群集c1以及群集c2的预测距离以及 速度。
[0108]
到了时间2时，类似的，计算群集的功率、距离以及速度，通过上述步骤s710、s711 以及s712，以形成了时间2下定义出的次目标“ ”形成的群集c1以及次目标“*”形成 的群集c2。
[0109]
接着，在时间1估计的预测距离以及速度可用于与时间2检测到的每个群集的距离(关 联距离值ass_range)以及速度(关联速度值ass_velocity)进行比较，若相符则根据相 应的群集获得新的距离、速度以及功率。
[0110]
请再次参考图5，关联流程144之后，本发明的物体检测方法进入障碍检测流程146。 如图5所示，障碍检测流程146包括配置处理电路14以执行下列步骤：
[0111]
步骤s50：计算主目标的功率变化趋势以及距离变化趋势。
[0112]
步骤s51：依据功率变化趋势以及距离变化趋势之间的关系判断是否会发生预警事件。
[0113]
响应于距离变化趋势指示主目标正在靠近，且功率变化趋势指示对应主目标的该些接 收功率正在增加，则进入步骤s52：判断会与主目标发生预警事件。
[0114]
响应于该距离变化趋势指示主目标正在靠近，且功率变化趋势指示对应主目标的接收 功率正在减少，则进入步骤s53：判断不会发生预警事件。
[0115]
此外，响应于距离变化趋势指示主目标正在远离，则进入步骤s53：判断不会发生预 警事件。
[0116]
详细而言，在步骤s50中，可配置处理电路14以通过线性回归(linear regression)、 逻辑回归(logistic regression)、套索回归(lasso regression)或分类算法来计算该功率 变化趋势以及该距离变化趋势之间的关系。
[0117]
以线性回归来举例，线性回归是一种对因变量之间的关系进行建模的技术，该建模技 术可用于判断主目标的接收功率以及距离之间的关系。
[0118]
线性方程可以表示为y(功率)＝ax(距离) b...式(1)；
[0119]
对于y＝ax b，如果给定的观测值为{(x1，y1)，(x2，y2)，...，(xn，yn)}。当在本 实
施例中采用线性回归时，xn和yn是在雷达的视野内检测到并进行追踪的第n个时间帧 内，所追踪到主目标的距离以及平均接收功率。
[0120]
每个观察值以及其线性预测的误差为：
[0121]
{(y
1-(ax1 b))，(y
2-(ax2 b))，
…
，(y
n-(axn b))}。
[0122]
预测误差e的平方均值可以写为：
[0123][0124][0125]
相对于a的e(a，b)最小化将产生下式(4)：
[0126][0127][0128][0129][0130]
相对于b的e(a，b)最小化将产生以下方程式：
[0131][0132][0133][0134][0135]
通过求解式(7)、(11)，可以找到a及b的值：
[0136][0137][0138]
式(12)和(13)也可以写成：
[0139][0140][0141]
式(12)和(13)显示了一次性的从n个时间帧内收集的距离以及功率测量斜率以及 截距的方式。可以使用式(14)和(15)逐时间帧完成此操作，例如，每个时间帧获取新 的距离以及功率信息，并计算斜率以及截距。
[0142]
其中，在每个时间帧中计算斜率，而非在结束时才计算。如果斜率a为正值，则该主 目标将不会与设置有发射器10的载具发生碰撞，并且不会发出警报。而如果斜率a为负， 则将发出警报。
[0143]
请进一步参考图9a至图9c以及图10，图9a至图9c分别为在主目标接近设置有发 射器10的载具但在发射器10的主波束内，且不在撞击路径上的主目标，在不同时间帧下 的距离、平均接收功率以及通过线性回归估计距离对功率的斜率变化曲线。图10为根据 本发明的实施例绘示，主目标o1为接近载具c0的过顶物体的检测示意图。
[0144]
在图10的情况下，如图9a所示，主目标的距离随时间变化而递减，然而，如图9b 所示，主目标的平均接收功率同样随时间变化而递减，进一步以线性回归进行估计，可知 斜率为正，因此，此斜率显示距离以及功率具有相同变化趋势，然而，功率变化趋势指示 对应主目标的接收功率正在减少，代表该主目标正远离发射器10的主波束，因此不会发 生预警事件。
[0145]
此外，除了使用线性回归来估计功率变化趋势与距离变化趋势之间的关系以外，亦可 使用皮尔逊相关系数(pearson correlation coefficient)来估计此关系。
[0146]
在本发明的实施例中，可将皮尔逊相关系数r方程式改写如下式(16)所示：
[0147][0148]
上述式(16)用于判断变量之间的关系。前述的线性回归通过取得斜率来判断变量之 间的关系，与之不同的，相关性r
xy
将解释变量是如何相对的，还可以解释判断主目标所 需的变量是直接相关还是反向相关。
[0149]
相关系数的范围是-1至1。其中，当相关系数的值为1，表示线性方程式完美地描述 了两个变量x和y之间的关系，所有数据点都位于y随x的增加而增加的一条直线上。 当相关系数的值为-1，则表示所有数据点都位于y随x的增加而减小的另一条直线上。
[0150]
当相关系数的值为为0，表示变量之间没有线性关系。
[0151]
以下将针对图10的实施例，使用pearson的相关系数来判断距离变化趋势以及功率变 化趋势之间的关系。
[0152]
请参考图9d，其为通过皮尔逊相关系数估计距离对功率的相关性的示意图。其中， 图9d估计得到的皮尔逊相关系数r
xy
(其中横轴x为距离，纵轴y为功率)为0.8792，换 言之，不在碰撞路径中的物体将具有正相关值，且此正相关代表距离以及功率具有相同变 化趋势，此结论与图9c是相同的。
[0153]
请进一步参考图11、图12a至图12c。图11为根据本发明的实施例绘示，主目标 o2接近载具且在撞击路线上的检测示意图，图12a至图12c分别为图11所示，在主目 标接近设置有发射器10的载具c0但在发射器10的主波束mb内，且在撞击路径上的主 目标o2，在不同时间帧下的距离、平均接收功率以及通过线性回归估计距离对功率的斜 率变化曲线。
[0154]
在图11的情况下，如图12a所示，主目标的距离随时间变化而递减，且如图12b所 示，主目标的平均接收功率随时间变化而递增，进一步以线性回归进行估计，可知斜率为 负，因此，此斜率显示距离以及功率具有不同变化趋势，而由于距离递减且功率递增，因 此代表该主目标正沿着发射器10的主波束方向接近载具c0，因此判定会发生预警事件。
[0155]
类似的，请参考图12d，其为通过皮尔逊相关系数估计距离对功率的相关性的示意图。 其中，图12d估计得到的皮尔逊相关系数r
xy
(其中横轴x为距离，纵轴y为功率)为-0.83194， 换言之，在碰撞路径中的物体将具有负相关值，且此负相关代表距离以及功率具
有不同变 化趋势，此结论与图12c是相同的。
[0156]
[实施例的有益效果]
[0157]
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的物体检测系统以及物体检测方法，将 允许推测物体的轨迹，而无需额外修改硬件，并且适用于不需要非常高精度地知道物体相 对于发射器的角度的情况，以及适用多目标物体的情况。
[0158]
本发明无需非常精确地判断物体的角度，而可通过计算反射信号的距离、物体与接收 器之间的距离以及接收到的功率等信息，来判断距离变化趋势以及功率变化趋势的关系。 当仅需要猜测物体是否形成障碍时，由于需要的天线数量较少，使得对应的射频前端电路 以及模拟数字转换器的数量也较少，因此，本发明的物体检测系统以及物体检测方法在成 本以及复杂性上均优于现有的系统。
[0159]
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书 的范围，所以凡是运用本发明说明书以及附图内容所做的等同技术变化，均包含于本发明 的权利要求书的范围内。