[发明专利]对象的速度估计

说明书

本发明题为“对象的速度估计。”本发明公开了用于估计对象的线速度矢量的系统、车辆和技术。在一些实施方案中，一种技术可包括：接收表示在对象的运动期间在第一瞬间相对于对象的第一位置的第一数据，以及接收表示在对象的运动期间在第二瞬间相对于对象的第二位置的第二数据。技术还可包括：使用对象的速度的至少一个速度矢量假设来将第一数据变换成对应于所述第二瞬间的第三数据。技术还可包括：对与第二数据和第三数据的并集的凸壳的几何体积有关的优化问题进行求解，以及使用优化问题的解来生成对象的速度的估计。

背景技术

本公开涉及对象的速度估计。刚性对象的速度可以根据对象上或对象内的一个或多个参考点的位置随时间的变化来确定。在一些情景下，这种确定可能难以实施。例如，高分辨率传感器系统可装配在对象中并且可标识对象上的特定位置。这些位置可称为检测点。检测点中的每一个对应于由高分辨率传感器系统检测到的信号，其中信号围绕对象上的所标识特定位置定位。虽然检测点的局部化性质可使它们于在估计对象的速度时用作参考点方面具有吸引力，但检测点的数量和它们在对象上的布置可随时间变化。因此，依赖此类检测点来估计对象的速度可产生不准确的结果，或可能使得这种估计明显不可行。

所以，希望提供用于在可获得对象的丰富位置信息时估计对象的线速度矢量的技术。

发明内容

在一个示例性实施方案中，本公开提供了一种方法。该方法包括：接收表示在对象的运动期间在第一瞬间相对于该对象的第一位置的第一数据，以及接收表示在该对象的运动期间在第二瞬间相对于该对象的第二位置的第二数据。该方法还包括：使用该对象的速度的至少一个速度矢量假设来将该第一数据变换成对应于该第二瞬间的第三数据。该方法还包括：对与该第二数据和该第三数据的并集的凸壳的几何体积有关的优化问题进行求解。该方法还包括：使用该优化问题的解来生成该对象的速度的估计。

除了本文所公开的一个或多个要素之外，该至少一个速度矢量假设包括多个限定速度矢量，并且该第三数据包括第一数据集，该第一数据集至少由该多个限定速度矢量中的相应速度矢量限定。因此，该方法还包括：生成第二数据集，该第二数据集对应于该第二数据和第一数据集中相应数据集的相应并集。该方法还包括：生成这些第二数据集中的相应数据集的凸壳；确定该凸壳中的相应凸壳的几何体积；以及确定这些凸壳中的第一凸壳，该第一凸壳具有相对于第二凸壳的相应几何体积的最小几何体积。

除了本文所公开的一个或多个要素之外，该生成该对象的该速度的估计包括：将与该第一凸壳相关联的第一速度矢量配置为该对象的线速度矢量的估计。

除了本文所公开的一个或多个要素之外，该变换包括：基于这一组限定速度矢量中的第二速度矢量沿线性轨线传播位置矢量达一定时间间隔，该时间间隔对应于该第一限定瞬间和该第二限定瞬间之间的差值。该位置矢量表示这些第一位置中的位置。该变换还包括：生成指示对应于所传播位置矢量的第二位置的记录。该变换还包括：将该记录添加到这些第一数据集中的数据集，该数据集与该第二速度矢量相关联。

除了本文所公开的一个或多个要素之外，该变换包括：通过移除指示该对象外部的位置的至少一个离群记录来削减该第一数据。

除了本文所公开的一个或多个要素之外，该对象的该速度的至少一个速度矢量假设包括当前速度矢量假设，并且其中该求解包括：通过反复地更新该当前速度矢量假设以逐渐地缩小当前凸壳的当前几何体积直到满足收敛判据来确定该第二数据和该第三数据的该并集的凸壳的最小几何体积。

除了本文所公开的一个或多个要素之外，该对象为包括控制系统的车辆，该方法还包括：由该控制系统使用至少该对象的该速度的估计来实现控制该车辆的操作的过程。