传感器系统及其传感器数据处理设备和方法技术方案

提供了传感器系统及其传感器数据处理设备和方法。所述处理设备包括获取模块，配置成获取历史融合数据和新检测数据；栅格地图模块，配置成基于历史融合数据和新检测数据确定出所述多个传感器的总视场的栅格地图；评估模块，配置成将所述新检测数据与用作基准的所述历史融合数据相比较，以实时评估出各传感器在追踪准确度、追踪精度和降级状况方面的检测性能；以及融合模块，配置成将栅格地图和各传感器的检测性能作为先验知识来融合所述新检测数据和所述历史融合数据，以获得描述目标对象的当前状态的新融合结果。的当前状态的新融合结果。的当前状态的新融合结果。

【技术实现步骤摘要】
传感器系统及其传感器数据处理设备和方法


[0001]本专利技术涉及一种传感器系统以及一种传感器数据处理设备。本专利技术还涉及一种传感器数据处理方法。本专利技术还涉及一种相应的机器可读存储介质。

技术介绍

[0002]在智能交通和自动驾驶
，传感器是不可或缺的组成部分，其与物理世界连通，用于从系统和外部环境收集信息。然而，每种传感器都有自己的软肋。例如，CMOS摄像头在雨雾环境下会“失明”，强光和弱光环境下也表现欠佳。目前的雷达技术在分辨率上不够理想，遇到遮挡情形也会大大降低其性能。
[0003]对此，在现有技术中，通常采用多传感器融合的解决方案。这些传感器能力互补，互为冗余，即使某个传感器出了问题，也不会造成系统的感知功能完全丢失。多传感器融合的解决方案在智慧交通和自动驾驶领域被广为采用，因为其可以显著提高系统的冗余度和可靠性，从而有助于系统基于检测到的信息作出决策。
[0004]然而，现有的多传感器融合方案依然存在不理想的方面。例如，在融合过程中可能采用大量失真的检测数据作为融合数据源，从而导致基于融合结果得出的追踪对象状况与实际对象状况相差较大，这将引起一系列安全相关的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中的上述问题，其能够实时评估传感器检测数据的品质以及传感器的检测性能，有助于在多传感器数据融合过程中确定合适融合数据源和融合策略，从而能够大大提升系统获得目标对象状态的可靠性和准确性。
[0006]根据本专利技术第一方面的实施例，提供了一种用于处理传感器数据的设备，其包括：获取模块，配置成获取历史融合数据和新检测数据，所述历史融合数据是基于由多个传感器在先前周期中检测环境中目标对象的检测数据的，并且描述所述目标对象的参考状态，所述新检测数据是各传感器在新周期中检测目标对象的数据，并且包含各传感器的视场数据信息；栅格地图模块，配置成基于历史融合数据和新检测数据确定出所述多个传感器的总视场的栅格地图，所述栅格地图包含多个栅格单元、各栅格单元的可视等级以及遮挡关系，所述遮挡关系包含对于传感器检测构成遮挡的目标对象以及被遮挡的栅格单元；评估模块，配置成将所述新检测数据与用作基准的所述历史融合数据相比较，以实时评估出各传感器在追踪准确度、追踪精度和降级状况方面的检测性能；以及融合模块，配置成将栅格地图和各传感器的检测性能作为先验知识来融合所述新检测数据和所述历史融合数据，以获得描述目标对象的当前状态的新融合结果。
[0007]根据本专利技术的第二方面的实施例，提供给了一种传感器系统，其包括：感测设备，包括多个传感器，所述多个传感器至少包括：摄像头、毫米波雷达和激光雷达，所述感测设备构造成感测环境中的目标对象；以及如上所述处理设备，其构造成与感测设备通信连接，并以历史融合数据作为基准，对感测设备的新检测数据进行处理，以获得表示目标对象的
当前状态的新融合结果。
[0008]根据本专利技术第三方面的实施例，提供了一种用于处理传感器数据的方法，可选地由如上所述的设备和/或如上所述的系统执行，所述方法包括：获取历史融合数据和新检测数据，所述历史融合数据是基于由多个传感器在先前周期中检测环境中目标对象的检测数据的，并且描述所述目标对象的参考状态，所述新检测数据是各传感器在新周期中检测目标对象的数据，并且包含各传感器的视场数据信息；基于历史融合数据和新检测数据确定出所述多个传感器的总视场的栅格地图，所述栅格地图包含多个栅格单元、各栅格单元的可视等级以及遮挡关系，所述遮挡关系包含对于传感器检测构成遮挡的目标对象以及被遮挡的栅格单元；将所述新检测数据与用作基准的所述历史融合数据相比较，以实时评估出各传感器在追踪准确度、追踪精度和降级状况方面的检测性能；以及将栅格地图和各传感器的检测性能作为先验知识来融合所述新检测数据和所述历史融合数据，以获得描述目标对象的当前状态的新融合结果。
[0009]根据本专利技术第四方面的实施例，提供了一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得一个或多个处理器执行如上所述的方法。
附图说明
[0010]图1是根据本专利技术一实施方式的传感器系统的示意性框图。
[0011]图2是图1中的系统的一示例性应用场景。
[0012]图3是图1中的系统的另一示例性应用场景。
[0013]图4是根据本专利技术一实施方式的传感器数据处理设备的示意性框图。
[0014]图5是根据本专利技术一实施方式的传感器数据处理过程的流程图。
[0015]图6是根据本专利技术一实施方式的栅格地图的示意图。
[0016]图7是根据本专利技术一方式的传感器数据处理方法的流程图。
具体实施方式
[0017]本专利技术的实施例涉及传感器数据处理的技术方案，其提供包括可视等级和遮挡关系的栅格地图以及对传感器检测性能的实时评估结果，并将栅格地图和实时评估结果作为先验知识来辅助多传感器数据融合。
[0018]下面，结合附图介绍本专利技术的具体实施方式。
[0019]图1示意性示出了根据本专利技术一实施方式的传感器系统100(以下简称为“系统100”)，其主要包括感测设备10和处理设备20。感测设备10用于检测环境中的目标对象。目标对象例如包括环境中的人、车辆、动物和车道线。处理设备20用于对感测设备10输出的检测数据进行处理，从而得到目标对象的当前状态。
[0020]根据本专利技术实施例的传感器系统以及数据处理策略可以设置于车辆侧，也可以设置于路侧。
[0021]图2绘示了系统100设置在车辆侧的应用场景。在图2的例示中，系统100可以称为车载系统。在该实施例中，感测设备10可以实现为多种车载传感器，例如，包括摄像头、毫米波雷达和激光雷达。车载传感器用于感知周围环境中的对象，例如，OBJ_1，OBJ_2，OBJ_3
…
OBJ_m。处理设备20可以设置在车辆的电子控制单元(ECU)中。处理设备20包括数据处理策
略，用于处理经由车载总线传输的车载传感器的检测数据。
[0022]图3绘示了系统100设置在路侧设施中的应用场景。在图3的例示中，系统100可以称为路侧系统。在该实施例中，感测设备10可以实现为多种路侧传感器，例如，包括摄像头、毫米波雷达和激光雷达。这些传感器可以以埋设、抱杆等形式设置于路侧，用于感知周围环境中的对象，例如，OBJ_1，OBJ_2，OBJ_3
…
OBJ_m。处理设备20可以设置于路侧的计算设备(例如，路侧的中心控制设备、边缘服务器)中，用于处理经由有线和/或无线方式传输的路侧传感器的检测数据。
[0023]图4示意性示出了根据本专利技术一实施方式的传感器数据处理设备。上述系统100的处理设备20可以采用图4中的设备来实现。如图4所示，处理设备20包括用于获取传感器数据的获取模块21、用于提供栅格地图的栅格地图模块22、用于实时评估传感器的检测性能的评估模块23和用于融合多传感器数据的融合模块24。在一实施例中，处理设备20还可以包括用于预测目标对象的状态的预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于处理传感器数据的设备，包括：获取模块，配置成获取历史融合数据和新检测数据，所述历史融合数据是基于由多个传感器在先前周期中检测环境中目标对象的检测数据的，并且描述所述目标对象的参考状态，所述新检测数据是各传感器在新周期中检测目标对象的数据，并且包含各传感器的视场数据信息；栅格地图模块，配置成基于历史融合数据和新检测数据确定出所述多个传感器的总视场的栅格地图，所述栅格地图包含多个栅格单元、各栅格单元的可视等级以及遮挡关系，所述遮挡关系包含对于传感器检测构成遮挡的目标对象以及被遮挡的栅格单元；评估模块，配置成将所述新检测数据与用作基准的所述历史融合数据相比较，以实时评估出各传感器在追踪准确度、追踪精度和降级状况方面的检测性能；以及融合模块，配置成将栅格地图和各传感器的检测性能作为先验知识来融合所述新检测数据和所述历史融合数据，以获得描述目标对象的当前状态的新融合结果。2.如权利要求1所述设备，其中，所述融合模块配置成：基于栅格地图和各传感器的检测性能确定各传感器的权重；基于所述权重确定将所述新检测数据与所述历史融合数据相融合的融合策略；以及按照所述融合策略将所述新检测数据与所述历史融合数据相融合，以获得所述新融合结果。3.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备还包括：预测模块，配置成基于历史融合数据对目标对象的状态进行预测，以获得描述目标对象的预测状态的预测结果；更新模块，配置成用所述新融合结果更新所述预测结果；以及追踪管理模块，配置成管理目标对象的追踪列表，并用更新模块的更新信息来调整所述追踪列表。4.如权利要求1
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3中任一项所述的设备，其中，所述栅格地图模块还配置成：基于各传感器的视场数据信息确定各栅格单元的基础可视等级，并且基于所述遮挡关系对所述基础可视等级进行修正，以获得各栅格单元的所述可视等级。5.如权利要求4所述的设备，其中，所述修正包括：基于所述遮挡关系计算出对传感器检测构成遮挡的目标对象的边界；以及使得与该边界交叠且被遮挡的栅格单元的可视等级变劣。6.如权利要求5所述的设备，其中，所述修正还包括：在与该边界交叠且被遮挡的栅格单元中，使得距离该边界越近的栅格单元的可视等级越劣。7.如权利要求1
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6中任一项所述的设备，其中，所述栅格地图模块还配置成：随着各传感器的视场范围的变化和遮挡关系的变化而相应地动态调整栅格单元的可视等级。8.如权利要求1
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7中任一项所述的设备，其中，所述评估模块还配置成在一传感器的追踪准确度低于准确度阈值和/或追踪精度低于精度阈值的情况下，确定为该传感器降级；并且所述融合模...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡嘉，陈勇，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：