CN109655073B - 一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能驾驶领域，提出了一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，所述方法包括：采集周边环境信息。对周边环境信息进行周边物体种类的识别，所述周边物体种类包括固定物体、未知物体和可移动物体。根据周边物体种类，设置周边物体标签。获得不同种类周边物体的尺寸信息，根据周边物体标签，存储对应的周边物体的尺寸信息。根据存储的不同种类周边物体的尺寸信息，绘制周边环境的地图。在所述方法中进行数据的存储时，存储采集到的每个代表性障碍，内存使用情况得到优化和精益化，便于快速绘制地图。此外，在所述方法中对采集到的周边环境信息会根据时间顺序标记时间戳一起存储，使得在进行地图绘制时不会发生绘图顺序的错误。

Description

一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及智能驾驶领域，尤其涉及一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法、装置及车辆。

背景技术

车载导航是利用车载GPS(全球定位系统)配合电子地图来进行的，它能方便且准确地告诉驾驶者去往目的地的最短或者最快路径。使用者在车载导航系统上任意标注两点后，车载导航系统便会自动根据当前的位置，为车主设计最佳路线，通过车载导航系统进行路线规划，使得人们开车出行时更为便利，在陌生的地方也不需要频繁问路。但是车载导航系统需要接收卫星信号，在无信号或者弱信号区域中，比如说较为宽阔的室内区域、停车场或者偏僻的信号无覆盖的场所，导致车载导航系统无法发挥其作用。

电子地图作为能够在显示屏上显示的地图数据，能够通过地理信息系统，即各类车载导航系统进行联网的数据显示，也可以通过离线的方式显示地图，当卫星信号较差时，可以加载离线地图。然而，一般的车辆存储的离线地图并不会包括像停车场这样的室内区域，因此当车辆开进一个驾驶员本人并不熟悉的停车场时，因为没有停车场的地图，会对驾驶员停车和取车造成不便。

因此，需要车辆能够在进入无或弱信号区域中时，通过采集周边环境的信息，进行实时的电子地图绘制，从而生成可以用于该区域中的电子地图，用来对车辆的驾驶进行辅助及路线规划。进行地图的绘制往往需要很多周边环境的信息，使得绘图速度较慢而不实用，此外，在采集周边环境的信息时，还需要明确绘图顺序，避免因为绘图的顺序发生错误，而最终产生错误的地图。

此外，量产车存储空间有限，处理器计算能力有限，无法做到如专业的高精度地图测绘装置的绘制效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是的问题。为了解决上述技术问题，本发明提出了一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法、装置及车辆，本发明具体是以如下技术方案实现的：

本发明的第一个方面提出了一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，所述方法包括：

采集周边环境信息；

对周边环境信息进行周边物体种类的识别，所述周边物体种类包括固定物体、未知物体和可移动物体；

根据周边物体种类，设置周边物体标签；

获得不同种类周边物体的尺寸信息，根据周边物体标签，存储对应的周边物体的尺寸信息；

根据存储的不同种类周边物体的尺寸信息，绘制周边环境的地图。

进一步地，在进行周边环境信息采集时，将本次采集的周边环境信息标记时间戳信息，所述时间戳信息与本次采集的周边环境信息对应。

进一步地，当本次采集的周边环境信息经过处理，获得周边物体种类信息，设置周边物体标签并存储对应的周边物体尺寸信息后，存储本次采集的周边环境信息对应的时间戳信息。

进一步地，在绘制周边环境的地图时，根据时间戳信息依次调取周边物体标签及周边物体的尺寸信息。

进一步地，在存储周边物体标签及不同种类周边物体的尺寸信息，对存储的数据进行传输校验。

进一步地，在存储周边物体标签及不同种类周边物体的尺寸信息，同时存储最后一次获得的车辆定位信息。

具体地，在所述方法中，采集周边环境的图像并进行图像处理，识别图像上的周边物体，将周边物体分为固定物体、未知物体和可移动物体，获得固定物体的尺寸信息、未知物体的尺寸信息和可移动物体的尺寸信息。

建立

存储量表结构，创建存储区域将不同种类的尺寸信息标注并存储。在对本次信息采集时获得的图像上标记时间戳标记，在进行存储时，同时存储时间戳标记，并在后续绘制地图时，根据时间戳标记依次调取数据进行绘图。

在所述方法中，还可以根据行车数据获得车辆的运动状态信息，并获得车辆的轨迹，根据对可移动物体的追踪，也可以获得并预判可移动物体的轨迹，在进行地图绘制时，将车辆轨迹和可移动物体的轨迹加入地图。

本发明的第二个方面提出了一种在无或弱信号区域中的地图绘制装置，所述装置包括：采集模块、图像处理模块、存储模块和图像绘制模块；

所述采集模块用于采集周边环境信息；

所述图像处理模块用于根据周边环境信息，识别周边物体的种类，计算周边物体的尺寸；

所述存储模块用于根据周边物体的种类设置并存储周边物体种类的标签，并根据标签存储对应的周边物体的尺寸；

所述图像绘制模块用于根据存储模块存储的信息进行图像绘制。

进一步地，所述采集模块进行周边环境信息的采集时，将采集到的周边环境信息标记时间戳，所述存储模块还用于存储时间戳信息。

进一步地，所述地图绘制装置还包括定位模块，所述定位模块用于获得定位信息，所述存储模块还用于存储最后一次获得的定位信息。

具体地，在所述装置中，采集模块采集周边环境的图像，所述图像处理模块进行图像处理，识别图像上的周边物体，将周边物体分为固定物体、未知物体和可移动物体，获得固定物体的尺寸信息、未知物体的尺寸信息和可移动物体的尺寸信息。建立存储量表结构，在存储模块中创建存储区域将不同种类的尺寸信息标注并存储。在对本次信息采集时获得的图像上标记时间戳标记，在进行存储时，同时存储时间戳标记，并在图像绘制模块绘制地图时，根据时间戳标记依次调取数据进行绘图。

在所述装置中，还可以根据行车数据获得车辆的运动状态信息，并获得车辆的轨迹，根据对可移动物体的追踪，也可以获得并预判可移动物体的轨迹，在进行地图绘制时，将车辆轨迹和可移动物体的轨迹加入地图。

本发明的第三个方面提出了一种车辆，所述车辆包括上述的一种在无或弱信号区域中的地图绘制装置。所述地图绘制装置根据采集到的信息进行地图绘制，所述采集到的信息为具有时间戳的代表性的障碍信息，并将所述障碍信息分类标记，存储对应的尺寸信息和时间戳信息。所述地图绘制装置按照时间戳信息来调用这些障碍信息和尺寸信息进行地图的绘制。

采用上述技术方案，本发明所述的一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法、装置及车辆，具有如下有益效果：

1)本发明提出的一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，在所述方法中进行数据的存储时，存储从相机和超声波等采集模块采集到的每个代表性障碍，而不是将所有内容都放在内存中，因此，内存使用情况得到优化和精益化；

2)本发明提出的一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，在所述方法中进行周边信息的数据采集时，采集数据时的时间信息通过自适应伪时间戳机制提供，时间戳机制用于获得时间戳以及预估的采集模块数据的协调，更容易进行合并数据并加以分析，避免出现绘图错误。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种在无或弱信号区域中的地图绘制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

实施例1：

本发明实施例中提供了一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，所述方法用于车辆在无或弱信号区域中，如停车场、某些建筑物内部或者偏远地区等，因为GPS信号不良等原因无法获得该区域的地图，所述方法包括：

S1.采集周边环境信息。

S2.对周边环境信息进行周边物体种类的识别，所述周边物体种类包括固定物体、未知物体和可移动物体。

S3.根据周边物体种类，设置周边物体标签。

S4.获得不同种类周边物体的尺寸信息，将每种周边物体的尺寸信息存储到对应的预设周边物体标签下。

S5.根据存储的固定物体的尺寸、未知物体的尺寸和可移动物体的尺寸，绘制周边环境的地图。

进一步地，所述固定物体指的是无或弱信号区域中存在的不可移动的物体，比如说停车场中用于支持的柱子等等。可移动物体指的是在无或弱信号区域中进行移动的物体，比如说行人、其他车辆或者动物等，未知物体指的是除过固定物体和可移动物体之外的存在于环境中的物体。

进一步地，获得车辆的行驶路径及车辆行驶状态信息，根据车辆的行驶路径和行驶状态信息，在地图上实时显示车辆的位置。

具体地，在进行分类存储的步骤时，所述存储模块采用将不同的周边物体分类后标记标签的存储方式。

从图像处理模块读取指定的存储模块，创建内存头以映射内存的大小，并具有唯一的编号。

采集模块获得时间戳并记忆第一轮中的时序，并将时间戳尺寸保留在存储模块创建的内存头中。

所述内存头中还存储有数字蓝图编号，周边物体标签类型编号，周边物体尺寸，最近一次的GPS定位数值，车辆识别码和校验码

在存储模块中建立存储量表结构进行数据存储，初始化时指定的数据将设置为零，所述数据是十六进制的数据，一共存储八个十六进制的数据单元。八个数据单元分为四组，所述每组数据单元包括两个十六进制的数据单元。所述第一组的两个十六进制的数据单元用于进行固定物体的标记，在第一组的数据单元中，第一个十六进制单元用于标记周边物体类型为固定物体，第二个十六进制单元用于确定所述被标记的固定物体的高度或大小。所述第二组的两个十六进制的数据单元用于进行未知物体的标记，在第二组的数据单元中，第一个十六进制单元用于标记周边物体类型为未知物体，第二个十六进制单元用于确定所述被标记的未知物体的高度或大小。所述第三组的两个十六进制的数据单元用于进行可移动物体的标记，在第三组的数据单元中，第一个十六进制单元用于标记周边物体类型为可移动物体，第二个十六进制单元用于确定所述被标记的可移动物体的高度或大小。所述第四组的两个十六进制的数据单元将用于进行校验。第四组的数据单元中，第一个十六进制单元监视第二组的两个十六进制的数据单元的数值，如果所述数值超过8，则ECU(行车电脑)将第二组的两个十六进制的数据单元复制到第一组的两个十六进制的数据单元，不删除第二组的两个十六进制的数据单元，但是如果数值小于8则将删除第二组的两个十六进制的数据单元，并将其放入第三组的两个十六进制的数据单元中。第四组的第二个十六进制单元用于这四组十六进制单元的CRC(循环冗余校验)，对数据的传输进行校验。

根据上述的存储方式，将采集模块获得的代表性的障碍进行存储，能够获得提取关键信息后的障碍信息进行存储。图像绘制模块按照存储模块中每组数据上的时间戳印记、周边物体的标签和尺寸，可以快速进行地图的绘制。

在一个具体的情景中，当车辆进入地下停车场时，GPS信号接收不良，采集模块对周边场景进行图像采集，同时给采集到的图像标记时间戳，图像处理模块将采集到的图像信息中的周边物体信息提取出来，并分类进行尺寸的测量。所述周边物体信息可以分为固定物体、可移动物体和未知物体，例如，当图像处理模块在图像信息中识别到柱子等停车场的基础设施时，判断为固定物体，并计算柱子的尺寸。当图像处理模块在图像信息中识别到行人或者其他车辆时，判断为可移动物体，并计算行人或者其他车辆的尺寸。

存储各类周边物体的尺寸信息，所述存储模块中存储有各类周边物体的标签，所述各类周边物体的尺寸信息存储在对应的标签处。

在进行地图绘制时，将各类周边物体的信息根据存储的时间戳信息依次调出进行绘图，所述图像的绘制可以是实时进行的，获得固定物体的位置及可移动物体的运动轨迹，同时还可以获得车辆自身的行驶状态数据，获得车辆的行车轨迹，将可移动物体的运动轨迹和车辆的行车轨迹在绘制好的地图中加以显示。

在车辆停车后，可以只保留固定物体的数据，作为临时地图进行存储，在驾驶员需要开车离开时，调用固定物体的数据，并采集最新的图像信息加以修正，获得新的地图，引导驾驶员离开无或弱信号区域。

本实施例提出的一种在无或弱信号区域中的地图绘制的方法，在所述方法中处理器将记忆从相机和超声波雷达等采集模块采集到的每个代表性障碍，并将所述代表性障碍的尺寸信息进行存储，而不是将所有内容都放在内存中。因此，内存使用情况得到优化和精益化。此外，所述采集模块采集数据时的时间信息通过自适应伪时间戳机制提供，时间戳机制用于获得时间戳以及预估的采集模块数据的协调，更容易进行合并数据并加以分析，避免出现绘图错误。

实施例2：

本发明实施例提出了一种程序，所述程序能够实现一种在无或弱信号区域中的地图绘制的方法。所述程序存储在车载电脑等存储介质里，所述程序能够对采集到的图像信息进行分类及存储，并对整理后的信息进行校验和绘制地图。

实施例3：

本发明实施例中提供了一种在无或弱信号区域中的地图绘制装置，如图2所示，所述装置包括采集模块、图像处理模块、存储模块和图像绘制模块。

所述采集模块用于获得周边环境信息，所述采集模块可以是摄像头或者毫米波雷达、激光雷达等能够获得图像信息的传感器。

所述图像处理模块用于将采集模块采集到的周边环境信息进行周边物体种类的识别，所述周边物体种类包括固定物体、可移动物体和未知物体，并测量每一类周边物体的尺寸信息。

所述存储模块中设有不同种类周边物体的标签，将不同种类的周边物体的尺寸信息存储到对应的标签中。

所述图像绘制模块调用存储模块中存储的信息，进行图像绘制。在图像绘制时，根据时间信息依序进行绘制，避免出现周边物体图像之间重合等绘图错误。

所述地图绘制装置还包括定位模块，所述定位模块用于获得定位信息，

所述存储模块还用于存储最后一次获得的定位信息。

具体地，在进行分类存储时，所述存储模块采用将不同的周边物体分类后标记标签的存储方式。

从控制模块读取指定的存储模块，创建内存头以映射内存的大小，并具有唯一的编号。

采集模块获得时间戳并记忆第一轮中的时序，并将时间戳尺寸保留在存储模块创建的内存头中。

所述内存头中还存储有数字蓝图编号，周边物体标签类型编号，周边物体尺寸，最近一次的GPS定位数值，车辆识别码和校验码

在存储模块中建立存储量表结构进行数据存储，初始化时指定的数据将设置为零，所述数据是十六进制的数据，一共存储八个十六进制的数据单元。八个数据单元分为四组，所述每组数据单元包括两个十六进制的数据单元。所述第一组的两个十六进制的数据单元用于进行固定物体的标记，在第一组的数据单元中，第一个十六进制单元用于标记周边物体类型为固定物体，第二个十六进制单元用于确定所述被标记的固定物体的高度或大小。所述第二组的两个十六进制的数据单元用于进行未知物体的标记，在第二组的数据单元中，第一个十六进制单元用于标记周边物体类型为未知物体，第二个十六进制单元用于确定所述被标记的未知物体的高度或大小。所述第三组的两个十六进制的数据单元用于进行可移动物体的标记，在第三组的数据单元中，第一个十六进制单元用于标记周边物体类型为可移动物体，第二个十六进制单元用于确定所述被标记的可移动物体的高度或大小。所述第四组的两个十六进制的数据单元将用于进行校验。第四组的数据单元中，第一个十六进制单元监视第二组的两个十六进制的数据单元的数值，如果所述数值超过8，则ECU(行车电脑)将第二组的两个十六进制的数据单元复制到第一组的两个十六进制的数据单元，不删除第二组的两个十六进制的数据单元，但是如果数值小于8则将删除第二组的两个十六进制的数据单元，并将其放入第三组的两个十六进制的数据单元中。第四组的第二个十六进制单元用于这四组十六进制单元的CRC(循环冗余校验)，对数据的传输进行检验。

根据上述的存储方式，将采集模块获得的代表性的障碍进行存储，能够获得提取关键信息后的障碍信息进行存储。控制模块和图像处理模块按照存储模块中每组数据上的时间戳印记、周边物体的标签和尺寸，可以快速进行地图的绘制。

在一个具体的情景中，当车辆进入地下停车场时，GPS信号接收不良，采集模块对周边场景进行图像采集，同时给采集到的图像标记时间戳，图像处理模块将采集到的图像信息中的周边物体信息提取出来，并分类进行尺寸的测量。所述周边物体信息可以分为固定物体、可移动物体和未知物体，例如，当图像处理模块在图像信息中识别到柱子等停车场的基础设施时，判断为固定物体，并计算柱子的尺寸。当图像处理模块在图像信息中识别到行人或者其他车辆时，判断为可移动物体，并计算行人或者其他车辆的尺寸。

存储各类周边物体的尺寸信息，所述存储模块中存储有各类周边物体的标签，所述各类周边物体的尺寸信息存储在对应的标签处。

在进行地图绘制时，将各类周边物体的信息根据存储的时间戳信息依次调出进行绘图，所述图像的绘制可以是实时进行的，获得固定物体的位置及可移动物体的运动轨迹，同时还可以获得车辆自身的行驶状态数据，获得车辆的行车轨迹，将可移动物体的运动轨迹和车辆的行车轨迹在绘制好的地图中加以显示。

在车辆停车后，可以只保留固定物体的数据，作为临时地图进行存储，在驾驶员需要开车离开时，调用固定物体的数据，并采集最新的图像信息加以修正，获得新的地图，引导驾驶员离开无或弱信号区域。

本实施例提出的一种在无或弱信号区域中的地图绘制的装置，在所述装置中处理器将记忆从相机和超声波雷达等采集模块采集到的每个代表性障碍，并将所述代表性障碍的尺寸信息进行存储，而不是将所有内容都放在内存中。因此，内存使用情况得到优化和精益化。此外，所述采集模块采集数据时的时间信息通过自适应伪时间戳机制提供，时间戳机制用于获得时间戳以及预估的采集模块数据的协调，更容易进行合并数据并加以分析，避免出现绘图错误。

实施例4：

本发明实施例提出了一种车辆，所述车辆具有一种在无或弱信号区域中的地图绘制的装置。在所述装置中处理器将记忆从相机和超声波雷达等采集模块采集到的每个代表性障碍，建立存储量表将代表性障碍进行存储，而不是将所有内容都放在内存中。因此，内存使用情况得到优化和精益化。此外，所述采集模块采集数据时的时间信息通过自适应伪时间戳机制提供，时间戳机制用于获得时间戳以及预估的采集模块数据的协调，更容易进行合并数据并加以分析，避免出现绘图错误。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，其特征在于，所述方法包括：

当车辆进入无或弱信号区域时，采集周边环境信息；在进行周边环境信息采集时，将本次采集的周边环境信息标记时间戳信息并存储所述时间戳信息，所述时间戳信息与本次采集的周边环境信息对应；所述采集周边环境信息，包括：对周边场景进行图像采集，同时给采集到的图像标记时间戳；

对所述周边环境信息进行周边物体种类的识别，所述周边物体种类包括固定物体、未知物体和可移动物体；所述对所述周边环境信息进行周边物体种类的识别，包括：将所述图像中的周边物体信息提取出来，并对所述周边物体信息进行分类和尺寸的测量；

根据周边物体种类，设置周边物体标签；

获得不同种类周边物体的尺寸信息，根据周边物体标签，存储对应的周边物体的尺寸信息；在进行存储时，通过存储量表结构的方式，存储所述周边物体中关键周边物体的尺寸信息、周边物体标签和时间戳信息；

根据存储的所述时间戳信息，依次调取所述关键周边物体的尺寸信息及周边物体标签，绘制周边环境的临时地图；

当所述车辆停车后，保留所述临时地图中部分信息并进行存储；所述部分信息包括所述关键周边物体中固定物体的尺寸信息和周边物体标签；

当车辆离开无或弱信号区域时，调用所述临时地图，并获取周边环境更新信息；

根据所述周边环境更新信息，对所述临时地图进行修正。

2.根据权利要求1所述的一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，其特征在于，当本次采集的周边环境信息经过处理，获得周边物体种类信息，设置周边物体标签并存储对应的周边物体尺寸信息后，存储本次采集的周边环境信息对应的时间戳信息。

3.根据权利要求1所述的一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，其特征在于，在存储周边物体标签及不同种类周边物体的尺寸信息，对存储的数据进行传输校验。

4.根据权利要求1所述的一种在无或弱信号区域中的地图绘制方法，其特征在于，在存储周边物体标签及不同种类周边物体的尺寸信息，同时存储最后一次获得的车辆定位信息。

5.一种在无或弱信号区域中的地图绘制装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块、图像处理模块、存储模块和图像绘制模块；

所述采集模块用于采集周边环境信息，所述采集模块进行周边环境信息的采集时，将采集到的周边环境信息标记时间戳；所述采集模块具体用于对周边场景进行图像采集，同时给采集到的图像标记时间戳；

所述图像处理模块用于根据周边环境信息，识别周边物体的种类，计算周边物体的尺寸；所述图像处理模块具体用于将所述图像中的周边物体信息提取出来，并对所述周边物体信息进行分类和尺寸的测量；

所述存储模块用于根据周边物体的种类设置并存储周边物体种类的标签，并根据标签存储对应的周边物体的尺寸，所述存储模块还用于存储时间戳信息；所述存储模块在进行存储时，通过存储量表结构的方式，存储所述周边物体中关键周边物体的尺寸信息、周边物体标签和时间戳信息；

所述图像绘制模块用于根据存储模块存储的所述时间戳信息，依次调取所述关键周边物体的尺寸信息及周边物体标签，绘制周边环境的临时地图；当车辆停车后，保留所述临时地图中部分信息并进行存储；所述部分信息包括所述关键周边物体中固定物体的尺寸信息和周边物体标签；当车辆离开无或弱信号区域时，调用所述临时地图，并通过所述采集模块获取周边环境更新信息；根据所述周边环境更新信息，对所述临时地图进行修正。

6.根据权利要求5所述的一种在无或弱信号区域中的地图绘制装置，其特征在于，所述地图绘制装置还包括定位模块，所述定位模块用于获得定位信息，所述存储模块还用于存储最后一次获得的定位信息。

7.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求5或6所述的一种在无或弱信号区域中的地图绘制装置。

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