一种运动估计方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种运动估计方法及装置，属于传感器技术领域，可用于辅助驾驶和自动驾驶。其中方法包括：获取M个第一传感器的转动角速度矢量估计值和N个第二传感器的瞬时速度矢量估计值，M≥1，N≥1，根据N个第二传感器的瞬时速度矢量估计值和N个第二传感器所在的载体的第一转动角速度矢量估计值，确定载体的第一平动速度矢量估计值，其中，第一转动角速度矢量估计值是根据M个第一传感器的转动角速度矢量估计值确定的。该方法可用于传感器感知的数据处理过程中，该方法用于准确估计传感器所在载体的运动，可以应用于车联网，如车辆外联V2X、车间通信长期演进技术LTE

【技术实现步骤摘要】
一种运动估计方法及装置


[0001]本申请涉及传感器
，尤其涉及一种运动估计方法及装置。

技术介绍

[0002]先进辅助驾驶系统(advanced driver assistant system，ADAS)或者自动驾驶(autonomous driving，AD)系统会配置多种传感器，例如毫米波雷达、激光雷达、超声波传感器如声呐、视觉传感器如相机或者摄像头等传感器，用于感知周边环境信息，周边环境信息包括运动目标和静止目标。对于运动目标和静止目标，通常采用不同的方法分析处理，示例性的，对运动目标(比如车辆、行人)进行分类、识别和跟踪，对静止目标(比如障碍物、护栏、路沿)分类和识别。通过上述方式，可以为自动驾驶提供额外信息，如规避障碍物、提供可行驶区域等。
[0003]传感器通常可以安装于载体，传感器跟随传感器所在载体运动。一方面，传感器所在载体的运动导致运动目标和静止目标无法独立分析，因此，需要估计传感器所在载体的运动，从而实现运动目标和静止目标的分离。另一方面，运动目标的跟踪通常基于运动模型，如常速度(constant velocity，CV)/常加速度(constant acceleration，CA)/匀速圆周运动(coordinated turn，CT)等模型，且模型通常假定相对地面或者大地坐标系，传感器所在载体的运动将导致上述模型失效或者跟踪性能下降，因此，需要对传感器所在载体的运动进行补偿。
[0004]综上，准确估计传感器所在载体的运动，是本领域人员正在解决的技术问题。
专利
技术实现思路

[0005]本申请提供一种运动估计方法及装置，用于准确估计传感器所在载体的运动。
[0006]第一方面，本申请提供一种运动估计方法，该方法包括：
[0007]获取M个第一传感器的转动角速度矢量估计值和N个第二传感器的瞬时速度矢量估计值；其中，M≥1，N≥1；
[0008]根据所述N个第二传感器的瞬时速度矢量估计值和所述N个第二传感器所在的载体的第一转动角速度矢量估计值，确定所述载体的第一平动速度矢量估计值，其中，所述第一转动角速度矢量估计值是根据所述M个第一传感器的转动角速度矢量估计值确定的。
[0009]上述技术方案中，由于第一传感器的转动角速度矢量估计值和第二传感器的瞬时速度矢量估计值较为准确，根据至少一个第一传感器的转动角速度矢量估计值，确定载体的第一转动角速度矢量估计值，再结合第二传感器的瞬时速度矢量估计值，确定载体的第一平动速度矢量估计值，有助于得到较为准确的传感器所在载体的运动。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述第一平动速度矢量估计值基于如下关系式确定：
[0011][0012]其中，为第一平动速度矢量估计值，ω为第一转动角速度矢量估计值，v
2,j
为第j个第二传感器的瞬时速度矢量估计值，r
2,j
为第j个第二传感器的坐标系相对于载体坐标系
的位置平移矢量。
[0013]上述关系式基于刚体的平动速度矢量、瞬时速度矢量、转动角速度以及位置平移矢量的关系得到，且上述关系式可以存在多种变形。根据上述关系式可以较准确确定出第一平动速度矢量估计值。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述第一平动速度矢量估计值满足如下关系式：
[0015][0016]其中，为第一平动速度矢量估计值，ω为第一转动角速度矢量估计值，w
2,j
为第j个第二传感器的加权系数，v
2,j
为第j个第二传感器的瞬时速度矢量估计值，r
2,j
为第j个第二传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述第一转动角速度矢量估计值满足如下关系式：
[0018][0019]其中，ω为第一转动角速度矢量估计值，w
1,i
为第i个第一传感器的加权系数，ω
1,i
为第i个第一传感器的转动角速度矢量估计值。
[0020]在一种可能的实现方式中，还包括：
[0021]获取所述M个第一传感器中M
′
个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，其中，1≤M
′
≤M；
[0022]根据所述第一平动速度矢量估计值、所述M
′
个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，确定所述载体的第二平动速度矢量估计值。
[0023]上述技术方案中，第一传感器评估自身运动得到的归一化的平动速度矢量估计值较准确，该将第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值和第一平动速度矢量估计值进行融合，得到载体的第二平动速度矢量估计值，可进一步提高载体的平动速度矢量估计值的精确度。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述第二平动速度矢量估计值基于如下关系式确定：
[0025][0026]其中，为第二平动速度矢量估计值，ω为第一转动角速度矢量估计值，为第i个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，r
1,i
为第i个第一传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量，s
i
为第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩因子，s
i
由第一平动速度矢量估计值确定。
[0027]上述关系式基于刚体的平动速度矢量、瞬时速度矢量、转动角速度以及位置平移矢量的关系得到，且上述关系式可以存在多种变形。根据上述关系式可以较准确确定出第二平动速度矢量估计值。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述第二平动速度矢量估计值满足如下关系式：
[0029][0030]其中，t
K
为第二平动速度矢量估计值t
k
为第k次迭代中载体的平动速度矢量估计
值，ω为第一转动角速度矢量估计值，为第i个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，r
1,i
为第i个第一传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量，s
i,k
为第k次迭代中第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩因子，s
i,k
由第一平动速度矢量估计值或第k-1次迭代中载体的平动速度矢量估计值确定。
[0031]在一种可能的实现方式中，所述第二平动速度矢量估计值满足如下关系式：
[0032][0033]其中，t
k
为第二平动速度矢量估计值t
k
为第k次迭代中载体的平动速度矢量估计值，w
′
1,i,k
为第k次迭代中第i个第一传感器的加权系数，ω为第一转动角速度矢量估计值，为第i个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，r
1,i
为第i个第一传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量，s
i,k
为第k次迭代中第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩因子，s
i,k
由第一平动速度矢量估计值或第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动估计的方法，其特征在于，包括：获取M个第一传感器的转动角速度矢量估计值和N个第二传感器的瞬时速度矢量估计值；其中，M≥1，N≥1；根据所述N个第二传感器的瞬时速度矢量估计值和所述N个第二传感器所在的载体的第一转动角速度矢量估计值，确定所述载体的第一平动速度矢量估计值，其中，所述第一转动角速度矢量估计值是根据所述M个第一传感器的转动角速度矢量估计值确定的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一平动速度矢量估计值基于如下关系式确定：其中，为第一平动速度矢量估计值，ω为第一转动角速度矢量估计值，v
2,j
为第j个第二传感器的瞬时速度矢量估计值，r
2,j
为第j个第二传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一平动速度矢量估计值满足如下关系式：其中，为第一平动速度矢量估计值，ω为第一转动角速度矢量估计值，w
2,j
为第j个第二传感器的加权系数，v
2,j
为第j个第二传感器的瞬时速度矢量估计值，r
2,j
为第j个第二传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量。4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述第一转动角速度矢量估计值满足如下关系式：其中，ω为第一转动角速度矢量估计值，w
1,i
为第i个第一传感器的加权系数，ω
1,i
为第i个第一传感器的转动角速度矢量估计值。5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：获取所述M个第一传感器中M
′
个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，其中，1≤M
′
≤M；根据所述第一平动速度矢量估计值、所述M
′
个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，确定所述载体的第二平动速度矢量估计值。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二平动速度矢量估计值基于如下关系式确定：其中，为第二平动速度矢量估计值，ω为第一转动角速度矢量估计值，为第i个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，r
1,i
为第i个第一传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量，s
i
为第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩
因子，s
i
由第一平动速度矢量估计值确定。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二平动速度矢量估计值满足如下关系式：其中，t
K
为第二平动速度矢量估计值t
k
为第k次迭代中载体的平动速度矢量估计值，ω为第一转动角速度矢量估计值，为第i个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，r
1,i
为第i个第一传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量，s
i,k
为第k次迭代中第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩因子，s
i,k
由第一平动速度矢量估计值或第k-1次迭代中载体的平动速度矢量估计值确定。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二平动速度矢量估计值满足如下关系式：其中，t
K
为第二平动速度矢量估计值t
k
为第k次迭代中载体的平动速度矢量估计值，w
′
1,i,k
为第k次迭代中第i个第一传感器的加权系数，ω为第一转动角速度矢量估计值，为第i个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，r
1,i
为第i个第一传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量，s
i,k
为第k次迭代中第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩因子，s
i,k
由第一平动速度矢量估计值或第k-1次迭代中载体的平动速度矢量估计值确定。9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，第k次迭代中第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩因子满足如下关系式：s
i，k
＝||t
k-1
+ω
×
r
1，i
||其中，t
k-1
为第k-1次迭代中载体的平动速度矢量估计值，t0为第一平动速度矢量估计值。10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二平动速度矢量估计值满足如下关系式：其中，为第二平动速度矢量估计值为第二平动速度矢量估计值为第l轮迭代中第i个第一传感器对应的载体的平动速度矢量估计值，ω为第一转动角速度矢量估计值，为第i个第一传感器的归一化的平动速度矢量估计值，r
1,i
第i个第一传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量，s
i,l
为第l轮迭代中第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩因子，s
i,l
由第一平动速度矢量估计值或或确定。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第l轮迭代中第i个第一传感器的平动速度矢量的归一化参数或者尺度伸缩因子满足如下关系式：
其中，为第一平动速度矢量估计值；12.如权利要求5至11任一项所述的方法，其特征在于，还包括：基于如下关系式确定所述载体的第二转动角速度矢量估计值：其中，ω
′
为第二转动角速度矢量估计值，v
2,j
为第j个第二传感器的瞬时速度矢量估计值，为第二平动速度矢量估计值，为[r
2,j
]
×
的逆矩阵，[r
2,j
]
×
为与r
2,j
对应的反对称矩阵，r
2,j
为第j个第二传感器的坐标系相对于载体坐标系的位置平移矢量。13.一种运动估计的装置，其特征在于，包括：获取单元和处理单元；所述获取单元用于获取M个第一传感器的转动角速度矢量估计值和N个第二传感器的瞬时速度矢量估计值；其中，M≥1，N≥1；所述处理单元用于根据所述N个第二传感器的瞬时速度矢量估计值和所述N个第二传感器所在的载体的第一转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，陈默，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：