CN110427027A - 用于自动驾驶的导航路线生成方法、装置和自动驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于自动驾驶的导航路线生成方法、装置和自动驾驶系统，属于自动驾驶领域。该生成方法包括：获取导航地图上的规划路径的相关信息；将所述规划路径的相关信息映射至预先获取的高精度地图，并获取所述高精度地图上与所述规划路径的相关信息对应的高精路径信息；从所述高精路径信息中筛选出至少包括路口位置的关键位置点；在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，所述补充位置点从所述高精路径信息提取；根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径。本发明的导航路线的生成方法、系统和自动驾驶单元能够提高自动驾驶用跟随路径生成的效率、灵活性和实时性。

Description

用于自动驾驶的导航路线生成方法、装置和自动驾驶系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，特别是涉及一种用于自动驾驶的导航路线生成方法、装置和自动驾驶系统。

背景技术

近年来Web端导航地图产品发展较成熟，并且市面上绝大部分地图支持二次开发，提供二次开发的接口，如高德地图、百度地图、谷歌地图等产品。导航地图技术的发展为优化自动驾驶路径生成方法创造了有利条件，但导航地图生成的导航路径在精度上无法满足自动驾驶路径跟随的要求。

目前，自动驾驶领域对于路径跟随技术的应用普遍是通过高精地图获得可用于跟随的路点信息。但高精地图制作成本高、数据存储占用空间大。这项工作需要采集大量的路点，并对采集的多次数据进行清洗、筛选和验证，从而获得厘米级精度的路点，以满足路径跟随行为的要求。

但是，该生成可跟随路径的方法效率较低，且灵活性和实时性较差。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于自动驾驶的导航路线生成方法、装置和自动驾驶系统，能够提高自动驾驶用跟随路径生成的效率、灵活性和实时性。

本发明的另一个目的是要降低该跟随路径的数据量。

特别地，本发明提供了一种用于自动驾驶的导航路线生成方法，包括以下步骤：

获取导航地图上的规划路径的相关信息；

将所述规划路径的相关信息映射至预先获取的高精度地图，并获取所述高精度地图上与所述规划路径的相关信息对应的高精路径信息；

从所述高精路径信息中筛选出至少包括路口位置的关键位置点；

在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，所述补充位置点从所述高精路径信息中提取；

根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径。

可选地，所述规划路径的相关信息包括途经点的位置信息和途径路口的转向信息。

可选地，所述将所述规划路径与预先获取的高精度地图相匹配之前，包括：

将所述规划路径的途经点的位置信息转换为与所述高精度地图同一坐标下的位置信息。

可选地，所述在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，包括：

通过该均匀插值的方法在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点。

可选地，所述根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径，包括：

根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息获取直道路段信息和弯道路段信息；

根据所述弯道路段信息计算转弯曲线；

将所述直道路段信息和所述转弯曲线拼合以生成所述全局导航路径。

特别地，本发明还提供了一种用于自动驾驶的导航路线生成装置，包括：

调用单元，用于获取导航地图上的规划路径的相关信息和高精度地图；

匹配单元，用于将所述规划路径的相关信息映射至所述高精度地图，并获取所述高精度地图上与所述规划路径的相关信息对应的高精路径信息；

筛选单元，用于从所述高精路径信息中筛选出至少包括路口位置的关键位置点；

插值单元，用于在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，所述补充位置点从所述高精路径信息中提取；

生成单元，用于根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径。

可选地，该导航路线生成装置还包括：

转换单元，用于将所述规划路径的途经点的位置信息转换为与所述高精度地图同一坐标下的位置信息。

特别地，本发明还提供了一种自动驾驶系统，包括：

上述任一项所述的导航路线生成装置；和

自动驾驶单元，与所述导航路线生成装置相连，用于根据所述导航路线生成装置生成的所述全局导航路径控制车辆自动驾驶。

可选地，该自动驾驶系统还包括：

摆渡巡航单元，用于调用预设的固定路线，并根据所述固定路线控制所述车辆自动驾驶。

可选地，该自动驾驶系统还包括：

人机交互单元，用于接收外部的指令，以调用所述导航路线生成装置、所述自动驾驶单元或所述摆渡巡航单元。

本发明提出了一种路径生成的新思路，创新性的将普通的导航地图与高精度地图的数据相融合，根据导航地图上的规划路径提取高精度地图上的关键位置点，并增加若干补充位置点，从而生成可供自动驾驶路径跟随使用的高精度的全局导航路径。该全局导航路径的数据量远小于高精度地图，又提供了足够的自动驾驶用的信息。通过该生成方法生成的全局导航路径不仅可以减少数据存储量，也可以加快对高精地图信息检索，提高全局路径规划速度，同时有助于自动驾驶系统更实时的进行路径规划，克服了传统方法的效率低，灵活性差的缺点。

进一步地，本发明还提供了一种自动驾驶系统，其包括摆渡巡航单元，用于调用预设的固定路线，并根据所述固定路线控制所述车辆自动驾驶。通过调用预设的固定路线，可以减少重新规划路线的时间以提高调试的效率。此外，自动驾驶系统还可以通过摆渡巡航单元重复调用同一路径，并针对该特殊路径进行重复测试对比，从而降低了实车测试的难度，提高了测试路径的多样性以及验证数据的丰富性，从而提高了功能算法的可靠性。

进一步地，该自动驾驶系统还包括人机交互单元，用于接收外部的指令，以调用所述导航路线生成单元、所述自动驾驶单元或所述自动驾驶单元。通过设置上述人机交互界面，实现一键自动生成全局路径的效果，方便用户使用并提高用户体验。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的生成方法的流程框图；

图2是根据本发明另一个实施例的生成方法的流程框图；

图3是根据本发明一个实施例的生成装置的结构示意图；

图4是根据本发明另一个实施例的生成装置的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的自动驾驶系统的结构示意图；

图6是根据本发明另一个实施例的自动驾驶系统的结构示意图；

图7是根据本发明一个实施例的自动驾驶系统的人机交互单元的显示界面示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的生成方法的流程框图。如图1所示，本发明提供了一种用于自动驾驶的导航路线生成方法，其一般性地可以包括以下步骤：

S10：获取导航地图上的规划路径的相关信息。该规划路径可以通过驾驶员设置起始点和目的地由导航地图自动生成，该导航地图可以是常用的高德地图、百度地图、谷歌地图等产品。

S20：将规划路径的相关信息映射至预先获取的高精度地图，并获取高精度地图上与规划路径的相关信息对应的高精路径信息。

S30：从高精路径信息中筛选出至少包括路口位置的关键位置点。例如红绿灯路口、交叉路口、拐点路口等。

S40：在关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，补充位置点从高精路径信息中提取。

S50：根据关键位置点和补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径。

本实施例提出了一种路径生成的新思路，创新性的将普通的导航地图与高精度地图的数据相融合，根据导航地图上的规划路径提取高精度地图上的关键位置点，并增加若干补充位置点，从而生成可供自动驾驶路径跟随使用的高精度的全局导航路径。该全局导航路径的数据量远小于高精度地图，又提供了足够的自动驾驶用的信息。通过该生成方法生成的全局导航路径不仅可以减少数据存储量，也可以加快对高精地图信息检索，提高全局路径规划速度，同时有助于自动驾驶系统200更实时的进行路径规划，克服了传统方法的效率低，灵活性差的缺点。

另一个实施例中，S10中规划路径的相关信息包括途经点的位置信息和途径路口的转向信息。

可选地，S10包括：获取导航地图的规划路径的详细信息，包括路口信息、途经点的经纬度信息、转向信息、距离信息和特征物信息等；从规划路径的详细信息中提取出该导航地图使用的某特定坐标系下的途经点的位置信息和途径路口的转向信息，并整理为同一数据格式。

图2是根据本发明另一个实施例的生成方法的流程框图。如图2所示，一个实施例中，S20之前还包括：

S15：将规划路径的途经点的位置信息转换为与高精度地图同一坐标下的位置信息。例如将途经点的经纬度信息转换为与高精度地图同一原点的平面坐标，以方便导航地图的信息与高精度地图的信息放在一起处理。

另一个实施例中，如图2所示，S40包括：

S41：通过该均匀插值的方法在关键位置点之间插入预设数量的补充位置点。通过均匀插值的方法使得补充位置点的数据更加均匀，有利于后面生成信息量均匀的全局导航路线。该预设数量的具体数值可根据需求确定，该数值设置为足够自动驾驶使用即可，这样既保证了自动驾驶的使用条件，又尽可能地减小了数据量，大大降低了采集路点的数量，只需采集少量的控制点，提高了生成效率。

如图2所示，一个实施例中，S50包括：

S51：根据关键位置点和补充位置点的信息获取直道路段信息和弯道路段信息。

S52：根据弯道路段信息计算转弯曲线。可以根据弯道路段信息设置转弯半径和转向角，再进行插值补点，形成该转弯曲线。

S53：将直道路段信息和转弯曲线拼合以生成全局导航路径。

通过上述步骤得出的全局导航路径包括了直道路段信息和弯道路段信息，以供自动驾驶路径跟随使用，且具有较小的数据量。

图3是根据本发明一个实施例的生成装置100的结构示意图。如图3所示，本发明还提供了一种用于自动驾驶的导航路线生成装置100，其一般性地可以包括调用单元10、匹配单元20、筛选单元30、插值单元40和生成单元50。调用单元10用于获取导航地图上的规划路径的相关信息和高精度地图。匹配单元20用于将规划路径的相关信息映射至高精度地图，并获取高精度地图上与规划路径的相关信息对应的高精路径信息。筛选单元30用于从高精路径信息中筛选出至少包括路口位置的关键位置点。插值单元40用于在关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，补充位置点从高精路径信息中提取。生成单元50用于根据关键位置点和补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径。

该生成装置100将普通的导航地图与高精度地图的数据相融合，根据导航地图上的规划路径提取高精度地图上的关键位置点，并增加若干补充位置点，从而生成可供自动驾驶路径跟随使用的高精度的全局导航路径。该全局导航路径的数据量远小于高精度地图，又提供了足够的自动驾驶用的信息。通过该生成方法生成的全局导航路径不仅可以减少数据存储量，也可以加快对高精地图信息检索，提高全局路径规划速度，同时有助于自动驾驶系统200更实时的进行路径规划，克服了传统方法的效率低，灵活性差的缺点。

图4是根据本发明另一个实施例的生成装置100的结构示意图。如图4所示，该生成装置100还包括转换单元60，用于将规划路径的途经点的位置信息转换为与高精度地图同一坐标下的位置信息。例如将途经点的经纬度信息转换为与高精度地图同一原点的平面坐标，以方便导航地图的信息与高精度地图的信息放在一起处理。

图5是根据本发明一个实施例的自动驾驶系统200的结构示意图。如图5所示，本发明还提供了一种自动驾驶系统200，其一般性地可以上述任一实施例所述的生成装置100和自动驾驶单元202。自动驾驶单元202与导航路线生成装置100相连，用于根据全局导航路径控制车辆自动驾驶。

由于该导航路线生成装置100根据上述生成方法生成全局导航路径，因此降低了自动驾驶过程对高精地图信息丰富的需求度，可以降低高精地图制作成本，同时结合传统导航地图的匹配，能加快对全局路径的规划检索，提高算法实时性，有助于自动驾驶系统200更高效、稳定的工作。

图6是根据本发明另一个实施例的自动驾驶系统200的结构示意图。如图6所示，该自动驾驶系统200还包括摆渡巡航单元203，用于调用预设的固定路线，并根据固定路线控制车辆自动驾驶。通过调用预设的固定路线，可以减少重新规划路线的时间以提高调试的效率。此外，自动驾驶系统200还可以通过摆渡巡航单元203重复调用同一路径，并针对该特殊路径进行重复测试对比，从而降低了实车测试的难度，提高了测试路径的多样性以及验证数据的丰富性，从而提高了功能算法的可靠性。

如图6所示，自动驾驶系统200还包括人机交互单元204，用于接收外部的指令，以调用导航路线生成装置100、自动驾驶单元202或摆渡巡航单元203。

图7是根据本发明一个实施例的自动驾驶系统200的人机交互单元204的显示界面示意图。如图7所示，人机交互单元204可以是车辆内的显示屏，设有多个触屏按键，例如显示字样为“召唤待机”、“导航规划”、“导航确认”、“摆渡巡航”、“自动驾驶”的功能按键。驾驶员通过按下“召唤待机”的按键时，启动自动驾驶模块。按下“导航规划”按键时，调用导航地图生成规划路径，按下“导航确认”按键时，启动导航路线生成装置100，生成全局导航路线，然后再按下“自动驾驶”按键，启动自动驾驶单元202，以控制车辆按照全局导航路线进行自动驾驶，在园区内点到点自动驾驶。另外，通过按下“摆渡巡航”按键时，启动摆渡巡航单元203，在“摆渡巡航”按键下方还可以设置用于选择不同固定线路的选择框，图7所示当前选择为A线路。

通过设置上述人机交互界面，实现一键自动生成全局路径的效果，方便用户使用并提高用户体验。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于自动驾驶的导航路线生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取导航地图上的规划路径的相关信息；

将所述规划路径的相关信息映射至预先获取的高精度地图，并获取所述高精度地图上与所述规划路径的相关信息对应的高精路径信息；

从所述高精路径信息中筛选出至少包括路口位置的关键位置点；

在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，所述补充位置点从所述高精路径信息中提取；

根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径。

2.根据权利要求1所述的导航路线生成方法，其特征在于，

所述规划路径的相关信息包括途经点的位置信息和途径路口的转向信息。

3.根据权利要求2所述的导航路线生成方法，其特征在于，所述将所述规划路径与预先获取的高精度地图相匹配之前，包括：

将所述规划路径的途经点的位置信息转换为与所述高精度地图同一坐标下的位置信息。

4.根据权利要求1所述的导航路线生成方法，其特征在于，所述在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，包括：

通过该均匀插值的方法在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的导航路线生成方法，其特征在于，所述根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径，包括：

根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息获取直道路段信息和弯道路段信息；

根据所述弯道路段信息计算转弯曲线；

将所述直道路段信息和所述转弯曲线拼合以生成所述全局导航路径。

6.一种用于自动驾驶的导航路线生成装置，其特征在于，包括：

调用单元，用于获取导航地图上的规划路径的相关信息和高精度地图；

匹配单元，用于将所述规划路径的相关信息映射至所述高精度地图，并获取所述高精度地图上与所述规划路径的相关信息对应的高精路径信息；

筛选单元，用于从所述高精路径信息中筛选出至少包括路口位置的关键位置点；

插值单元，用于在所述关键位置点之间插入预设数量的补充位置点，所述补充位置点从所述高精路径信息中提取；

生成单元，用于根据所述关键位置点和所述补充位置点的信息计算并生成自动驾驶用的全局导航路径。

7.根据权利要求6所述的导航路线生成装置，其特征在于，还包括：

转换单元，用于将所述规划路径的途经点的位置信息转换为与所述高精度地图同一坐标下的位置信息。

8.一种自动驾驶系统，其特征在于，包括：

权利要求6或7所述的导航路线生成装置；和

自动驾驶单元，与所述导航路线生成装置相连，用于根据所述导航路线生成装置生成的全局导航路径控制车辆自动驾驶。

9.根据权利要求8所述的自动驾驶系统，其特征在于，还包括：

摆渡巡航单元，用于调用预设的固定路线，并根据所述固定路线控制所述车辆自动驾驶。

10.根据权利要求9所述的自动驾驶系统，其特征在于，还包括：

人机交互单元，用于接收外部的指令，以调用所述导航路线生成装置、所述自动驾驶单元或所述摆渡巡航单元。