[發明專利]面向虛擬算法驗證的通用虛擬傳感數據采集方法及系統

有效

• 申請號: 202110184777.8
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112802343B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 王亞飛;代堃鵬;周志松;殷承良
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06F30/20;G01D21/02;G06F16/27;G06N20/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種面向虛擬算法驗證的通用虛擬傳感器模型建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、傳感器與目標真實數據同步采集系統采集真實傳感器數據，利用時間戳及插值算法實現傳感器數據及真實狀態數據時間上的同步；

步驟2、基于傳感器監控區域預劃分網格對采集傳感器數據及真實狀態數據進行統計學空間分組，即將目標處于單個網格中的數據存于一組中，然后采用機器學習模型計算毫米波雷達在特定復雜環境下目標的檢測概率分布、傳感器對于目標處于傳感器檢測區域內不同區域分類置信度、動力學狀態檢測誤差模型；

步驟3、基于步驟2得到的傳感器各項性能的統計學模型后，進一步將其適配為成熟虛擬仿真環境可用的虛擬傳感器模型其中:p_D(x)為傳感器對于目標的檢測概率分布，為傳感器對于目標的動力學狀態檢測誤差模型。

2.根據權利要求1所述的面向虛擬算法驗證的通用虛擬傳感器模型建模方法，其特征是，所述的傳感器指搭載于自動駕駛車輛上的感知傳感器，包括視覺感知系統、毫米波雷達、激光雷達。

3.根據權利要求1所述的面向虛擬算法驗證的通用虛擬傳感器模型建模方法，其特征是，所述的步驟2具體包括：

2.1)基于對外感傳感器感知范圍的預劃分網格，對采集的傳感器量測數據-真值按照空間分布劃分到各個對應網格中，以模擬真實目標在各個網格中的重復檢測實驗數據；

2.2)采用馬爾科夫鏈蒙特卡洛方法計算毫米波雷達在包含路燈柱、道路圍欄、地面金屬反射物的自然交通環境時①傳感器對于處于其理論檢測范圍內的目標，成功檢測到并給出量測報文的概率，隨目標在傳感器檢測范圍中不同位置的分布，具體為：p_D＝f(s，x)，其中：s為傳感器的位置、朝向角即其內參，x為處于其理論檢測范圍內的目標的位置、速度、形狀大小即材質；②傳感器對于目標處于傳感器檢測區域內不同區域分類置信度，具體為：p(y|x)其中x為傳感器感知數據，y為類別，基于數據x得到分類為y的條件概率；③傳感器對于目標處于傳感器檢測區域內不同區域狀態檢測誤差均值及協方差矩陣，具體為：其中：x_i，i＝1，…，M為M個樣本數據，為樣本均值，S為樣本協方差。

4.根據權利要求3所述的面向虛擬算法驗證的通用虛擬傳感器模型建模方法，其特征是，所述的步驟3具體包括：

C1虛擬傳感器模型檢測區域內給定目標的量測數據的生成概率依步驟2中檢測概率模型，以近似真實傳感器的漏檢特定；

C2虛擬傳感器模型檢測區域內給定目標的量測數據的生成誤差依步驟2中運動狀態檢測精度模型，以近似真實傳感器的檢測誤差；

C3虛擬傳感器模型檢測區域內給定目標的分類準確率依步驟2中分類置信度模型，以近似真實傳感器的分類誤差。

5.一種實現上述任一權利要求所述方法的系統，其特征在于，包括：目標真實狀態數據同步數據采集模塊、模型推斷模塊和虛擬傳感器設計模塊，其中：目標真實狀態數據同步采集模塊采集傳感器真實量測數據數據并實現與目標真實狀態數據的同步，輸出同步后數據在不同預劃分網格中的數據集至模型推斷模塊，模型推斷模塊進行傳感器檢測概率模型、量測誤差模型以及目標分類置信度模型的建模，虛擬傳感器設計模塊根據模型推斷模塊輸出信息，進行仿真環境中目標的量測的生成，得到虛擬傳感器的測量結果。