[发明专利]用于对象的异步晚融合的模块化架构

说明书

本公开涉及用于测量结果的异步晚融合的系统和方法。可以在测量结果到达并被存储时计算状态信息和中间参数。当晚传感器测量结果不按生成该测量结果的时间次序到达时，该晚测量结果按时间次序而不按测量结果到达的次序被存储。然后重新计算状态信息以考虑晚到达的传感器测量结果，其中状态输出使用先前计算的中间参数按时间次序向前传播以加速计算。这样，高效生成更准确的经修改状态信息，从而考虑任何晚到达的测量结果。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2021年9月3日的美国临时专利申请序列号63/240,552的优先权，其全部内容据此全文以引用方式明确地并入本文。

引言

本公开整体涉及自主导航。更具体地，本公开涉及应用诸如自主导航中对象的异步晚融合。

发明内容

应用诸如自主导航通常依赖于对象融合以及用于对象的准确检测和车辆路径确定的其他方法。特别地，车辆诸如自主车辆通常采用多个不同的传感器来检测附近的对象。虽然不同传感器的阵列有时可以有效地检测对象，但是它们也带来了挑战。例如，单独传感器(诸如在高级驾驶辅助系统(ADAS)中采用的那些)在其操作定时方面可能各不相同，使得一些测量结果可能在计算某些输出之后到达。因此，计算的状态信息可能基于不完整或过时的传感器测量结果，从而降低应用诸如自主导航的准确性和可靠性。

因此，本文公开了用于以不需要针对不同传感器和传感器定时的显著过程改变的模块化方式执行传感器数据诸如ADAS传感器测量结果的处理的系统和方法，其中这些测量结果不按次序且异步地到达。传感器测量结果可以异步方式到达，并且按时间次序重新排布。然后可以在重新排布之后重新计算状态信息。例如，当接收到车辆传感器信息时，系统可以计算状态信息，诸如车辆周围的对象的状态，例如，对象形状、位置、速度等。随后，晚传感器测量结果可能到达，其中时间索引在一些其他稍早接收的测量结果之前。当例如一些传感器因例如滞后、高计算开销等而在传输其测量结果方面发生延缓时，可能发生这种情况。可以从晚传感器测量结果和任何时间上稍早的传感器测量结果重新计算状态信息，以考虑得到晚传感器测量结果的正确时间。即，重新计算先前计算的状态信息以考虑晚到达的传感器测量结果。然后可以将该经修改状态信息用于任何期望目的。

在本公开的一些实施方案中，晚测量结果可以在不同的纪元到达。即，可以在指定的纪元时间内执行状态信息计算，并且可能的是，晚测量结果可以在不同的、比其相关联时间索引晚的纪元到达。例如，一组传感器测量结果可能已经在第一纪元期间被接收并具有落入第一纪元内的时间索引。同时，晚传感器测量结果可能具有也落入第一纪元内的时间索引，但因一定的延缓而可能实际上在后续第二纪元期间到达。然后可以将晚到达的测量结果移动到第一纪元的适当时间索引，并且可以相应地重新计算针对该第一纪元的状态信息。

本公开的各种实施方案设想了存储传感器测量结果的任何合适的方法。在一些实施方案中，传感器测量结果可以按其时间索引的时间次序存储在缓冲器中。如果晚传感器测量结果到达，其中时间索引比已经到达的一个或多个测量结果早，则可以从缓冲器取出(例如，投出)具有稍晚时间索引的测量结果，可以将晚传感器测量结果推到缓冲器上，并且可以将稍晚的测量结果按时间索引次序推回到缓冲器上。即，晚传感器测量结果可以按其时间索引的次序插入到缓冲器中，使得接收的传感器测量结果按其时间索引的时间次序而不是按其到达次序被存储。这样，即使接收到晚传感器测量结果，其中时间索引在已经存储在缓冲器中的两个其他测量结果的索引之间，该晚传感器测量结果也仍然存储在这两个现有测量结果之间。

传感器测量结果可以是从任何传感器获取的任何测量结果。在本公开的一些实施方案中，测量结果可以来自位于车辆上或耦接到车辆的传感器。这包括自主车辆和其可采用的任何传感器。例如，测量结果可以是无线电检测和测距(雷达)测量结果、或光检测和测距(LiDAR)测量结果。测量结果还可以包括来自检测任何波长的光或其他辐射的传感器(诸如可见光传感器、红外或紫外光传感器等)的图像。