(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210240143.4 (22)申请日 2022.03.10 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区10 0084信箱82 分箱清华大学专利办公室 (72)发明人 江昆　杨殿阁　周韬华　曹重　 黄健强　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 孙楠 (51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06V 20/56(2022.01) G01S 13/42(2006.01)G01S 13/58(2006.01) G01S 13/86(2006.01) (54)发明名称 一种基于多源异步信息融合的目标状态估 计方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于多源异步信息融合的 目标状态估计方法及系统， 其包括： 确定观测变 量， 根据感知需求确定状态变量， 构建交通场景 动态目标状态估计的优化问题； 基于滑动时间 窗、 三次样条插值模型及有限状态控制量进行任 意时刻状态变量描述， 构建时间转换关系， 并结 合车身坐标到传感器坐标的空间转换关系， 完成 状态控制量到任意时刻 观测量的时空映射关系， 得到观测值； 基于任意时刻感知传感器的多源异 步观测信息， 以及三次样条插值模型， 求解优化 问题， 得到对环境中目标状态信息的估计结果。 本发明能够控制计算复杂度， 节约计算资源； 可 以广泛在智能汽车的环境感知领域中应用。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114662577 A 2022.06.24 CN 114662577 A 1.一种基于多源异步信息融合的目标状态估计方法， 其特 征在于， 包括： 确定观测变量， 根据感知需求确定状态变量， 构建交通场景动态目标状态估计的优化 问题； 基于滑动 时间窗、 三次样条插值模型及有限状态控制量进行任意时刻状态变量描述， 构建时间转换关系， 并结合车身坐标到传感器坐标 的空间转换关系， 完成状态控制量到任 意时刻观测量的时空映射关系， 得到观测值； 基于任意时刻感知传感器的多源异步观测信息， 以及三次样条插值模型， 求解优化问 题， 得到对环境中目标状态信息的估计结果。 2.如权利要求1所述基于多源异步信 息融合的目标状态估计方法， 其特征在于， 所述确 定观测变量由感知 传感器得到， 包括雷达观测信息和视 觉观测信息 。 3.如权利要求1所述基于多源异步信 息融合的目标状态估计方法， 其特征在于， 所述构 建交通场景动态目标状态估计的优化问题， 包括： 式中， XD表示最佳的状态估计值， P表示观测信息的似然概 率， ZP表示传感器观测信息 。 4.如权利要求1所述基于多源异步信 息融合的目标状态估计方法， 其特征在于， 所述进 行任意时刻状态变量描述， 包括： 根据交通场景中目标的运动规律， 车辆行驶中为满足舒适性需求， 行人因其具有惯性， 将其轨迹的二阶导数视为连续； 采用满足二阶导数 连续的三次样条函数表示连续的目标状态； 加速度和角加速度是连续变化的， 采用三次样条来描述时间映射， 任意时刻的状态写 为有限个状态控制量的函数， 对于每一个异步数据的时间戳， 无需设置状态量， 最 终只需要 对状态控制量进行估计。 5.如权利要求1所述基于多源异步信 息融合的目标状态估计方法， 其特征在于， 基于所 述滑动时间窗进行感知空间中动态目标任意时刻的状态估计， 包括： 所述滑动时间窗中的状态量用子窗的边界时刻对应状态量进行描述， 子窗边界时刻状 态量为该滑动窗的状态控制量； 非子窗边界时刻的动态目标状态则通过时间状态变换进 行 计算； 将时间窗的状态控制量作为连续 时间状态的控制量， 得到时间窗内任意 时刻目标的状 态。 6.如权利要求1所述基于多源异步信 息融合的目标状态估计方法， 其特征在于， 基于所 述时空映射关系得到观测值， 包括： 建立时间τ到T内的滑动时间窗， 以及对应的状态控制变量 为了得到k时刻的目标 状态 构建时间映射关系 根据空间映射关系 完成车身坐标系到传感器坐标系到传感器数据坐标系 的空间转换。 7.如权利要求6所述基于多源异步信 息融合的目标状态估计方法， 其特征在于， 所述 时 间映射关系 为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114662577 A 2其中， δt表示由τ: 时间段内的状态控制点 到 时间段内任意时刻k的状态变量 Xk的映射关系。 8.一种基于多源异步信息融合的目标状态估计系统， 其特 征在于， 包括： 优化问题构建模块， 确定观测变量， 根据感知需求确定状态变量， 构建交通场景动态目 标状态估计的优化问题； 时空映射模块， 基于滑动 时间窗、 三次样条插值模型及有限状态控制量进行任意时刻 状态变量描述， 构建时间转换关系， 并结合车身坐标到传感器坐标的空间转换关系， 完成状 态控制量到任意时刻观测量的时空映射关系， 得到观测值； 估计模块， 基于任意 时刻感知传感器的多源异步观测信 息， 以及三 次样条插值模型， 求 解优化问题， 得到对环境中目标状态信息的估计结果。 9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述一个或多个程 序包括指令， 所述指令当由计算设备执行时， 使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述 方法中的任一方法。 10.一种计算设备， 其特征在于， 包括： 一个或多个处理器、 存储器及一个或多个程序， 其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行， 所述一 个或多个程序包括用于执 行如权利要求1至7 所述方法中的任一方法的指令 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114662577 A 3