CN114735028B - 一种自动驾驶简易地图快速生成方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动驾驶简易地图快速生成方法和装置。其中，所述方法包括：获取车辆按照预设的目标路线行驶的位置信息数据；根据所述位置信息数据计算所述目标路线上的每个地图节点属性，以生成自驾驶目标路线的目标地图信息。本发明提供的一种自动驾驶简易地图快速生成方法，制图过程简单，可以随时生成某些自动驾驶场景下所需的地图，并提出精简的地图属性及其属性计算方式，解决了目前简单自动驾驶工况对复杂高精地图的依赖。

Description

一种自动驾驶简易地图快速生成方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种自动驾驶简易地图快速生成方法和装置。

背景技术

随着人工智能的不断发展，自动驾驶技术也在不断的迭代升级中发展。地图作为自动驾驶基石，在自动驾驶系统中起到关键的环节作用，不同的自动驾驶公司有各自独特的地图格式和地图制作方法。归结起来，基本上都依赖复杂的传感器设备，在线下处理制作生成。有些自动驾驶场景，可能对地图属性元素要求不是很高，但要求地图能快速简捷地生成，现有技术中的地图生成方法难以满足地图快速生成的需求。

发明内容

本发明提供一种自动驾驶简易地图快速生成方法和装置，以实现目前自动驾驶地图制作方法中一些特定场景对地图快速生成的要求。

无法满足

第一方面，本发明实施例提供了一种自动驾驶简易地图快速生成方法，包括：

步骤S110、获取车辆按照预设的目标路线行驶的位置信息数据；

步骤S120、根据所述位置信息数据计算所述目标路线上的每个地图节点属性，以生成自驾驶目标路线的目标地图信息。

可选的，所述位置数据信息包括：各离散点的采集时间、各离散点的经度数据以及各离散点的维度信息。

可选的，所述步骤S120包括：

基于最小二乘法，根据所述各离散点的经度数据和各离散点的维度数据计算所述目标地图的曲率属性值。

可选的，所述步骤S120包括：

根据相邻的离散点的位置数据信息计算各离散点的航向角属性值，并按照预设规则将所述航向角的大小限定在-180°到180°之间。

可选的，所述步骤S120包括：

根据预设的道路建议速度、最大建议速度以及道路曲率加权，计算每个离散点的速度属性值。

可选的，所述步骤S120包括：

根据每相邻两个离散点之间的距离确定各离散点的位移属性值。

可选的，在所述步骤S120之前还包括：对所述位置信息数据进行平滑。

第二方面，本发明实施例还提供一种自动驾驶简易地图快速生成装置，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取车辆按照预设的目标路线行驶的位置信息数据；

地图生成模块，用于根据所述位置信息数据计算所述目标路线上的每个地图节点属性，以生成自驾驶目标路线的目标地图信息。

本发明的有益效果：

本发明提出一种自动驾驶简易地图快速生成方法，制图过程简单，可以随时生成某些自动驾驶场景下所需的地图，并提出精简的地图属性及其属性计算方式，仅通过计算地图节点的曲率、航向角、位移和速度属性，即可快速的生成简单工况下对应的自动驾驶地图，解决了目前简单自动驾驶工况对复杂高精地图的依赖。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种自动驾驶简易地图快速生成方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种自动驾驶简易地图快速生成方法的流程图，本实施例可适用于对地图属性要求不高的地图生成情况，具体包括如下步骤：

S110、获取车辆按照预设的目标路线行驶的位置信息数据。

其中，上述位置数据信息包括：各离散点的采集时间、各离散点的经度数据、各离散点的维度信息。通过人工驾驶车辆在预设的目标路线上从起点匀速行驶至终点，通过地图制作程序实时的保存所有行驶路段上的所有位置数据信息。

S120、根据所述位置信息数据计算所述目标路线上的每个地图节点属性，以生成自驾驶目标路线的目标地图信息。

本实施例中，在获取到位置数据信息之后，首先对数据进行平滑插值计算，平滑的方法如下：

(1)先设计表示路径的多项式：

(2)设计优化目标函数：

(3)将目标函数转换为QP公式：

s.t.LB≤x≤UB

A_eqx＝b_eq

Ax≤b

(4)建立约束条件，采用平滑节点约束，使样条节点更加平滑，约束的等式为：

f_k(s_k)＝f_k+1(s₀)

点采样边界约束，对采样的路径上均匀取样n个点并检查这些点的预定义边界：

f_i(t_l)-x_i＜boundary

g_i(t_l)-y_i＜boundary。

本实施例中，目标路线上的每个地图节点属性包括曲率、航向角、位移、速度。

可选的，本实施采用利用最小二乘法曲线拟合将离散的点拟合成多项式来计算曲率，其公式如下，其中a₂、a₃、b₂、b₃为拟合的多项式系数：

本实施例中，根据相邻的离散点的位置数据信息计算各离散点的航向角属性值，并按照预设规则将所述航向角的大小限定在-180°到180°之间。具体的，依次一个点及其下一个点，计算得到向量角，并通过计算转换，限定该向量角在-180°到180°之间，则该值即为所取点的航向角，具体的计算公式如下：

α＝atan2((y_i+1-y_i),(x_i+1-x_i))×180/π

进一步的，根据预设的道路建议速度、最大建议速度以及道路曲率加权，计算每个离散点的速度属性值。具体的，设定路段建议速度v_suggest和最大建议速度v_max，根据道路曲率加权，生成每个点的速度属性值，公式如下，其中k为权重系数，p为曲率调试参数，cur为曲率：

v_a＝k×v_suggest+(1-k)×p×cur

进一步的，根据每相邻两个离散点之间的距离确定各离散点的位移属性值。具体的，从起始点开始，计算每相邻两点之间的距离，然后将需要计算点之前所有距离累加，即得到该点的位移：

本发明提供的技术方案制图过程简单，可以随时生成所需的地图，并提出精简的地图属性及其属性计算方式，解决了目前简单自动驾驶工况对复杂高精地图的依赖。

实施例

一种自动驾驶简易地图快速生成方法，所述方法包括以下步骤：

步骤s1：车辆处于起点时，启动建图GUI，通过GUI启动相关的应用程序(包括定位程序、地图制作程序)；

在所述的步骤s1中，建图GUI界面上包括启动定位程序和地图制作程序的按钮、建图开始和停止按钮、地图预览窗口。

步骤s2：启动建图GUI上的开始按钮后，人工驾驶车辆按照既定的路线匀速行驶至终点，地图制作程序会实时保存所行驶路段上所有位置信息数据。

步骤s3：车辆行驶到需要制作地图终点时，点击GUI上的地图生成按钮。

在步骤s3中点击地图生成按钮后，或调用地图制作程序，加载采集的路径数据，通过平滑、插值，并计算出每个地图节点属性，生成自动驾驶需求的路径数据。

步骤s4：点击GUI上的预览按钮，预览生成的路径。

步骤s5：点击GUI上的保存按钮，保存生的路径。

所述的技术方案中，所述的步骤s1中的GUI，是用于一键启动后端定位程序、地图制作程序，用于提供启动定位数据录取、数据录取完成后停止录取数据的指令接口，用于提供地图制作、地图保存的指令接口。

本发明实施例还提供了一种自动驾驶简易地图快速生成装置，包括：

数据获取模块，用于获取车辆按照预设的目标路线行驶的位置信息数据；

地图生成模块，用于根据所述位置信息数据计算所述目标路线上的每个地图节点属性，以生成自驾驶目标路线的目标地图信息。

其中，所述位置数据信息包括：各离散点的采集时间、各离散点的经度数据以及各离散点的维度信息。

可选的，所述地图生成模块具体用于：基于最小二乘法，根据所述各离散点的经度数据和各离散点的维度数据计算所述目标地图的曲率属性值。

所述地图生成模块还具体用于：根据相邻的离散点的位置数据信息计算各离散点的航向角属性值，并按照预设规则将所述航向角的大小限定在-180°到180°之间。

所述地图生成模块还具体用于：根据预设的道路建议速度、最大建议速度以及道路曲率加权，计算每个离散点的速度属性值。

所述地图生成模块还具体用于：根据每相邻两个离散点之间的距离确定各离散点的位移属性值。

在上述实施例的基础上，该装置还包括平滑模块，用于对所述位置信息数据进行平滑。

本发明实施例所提供的一种自动驾驶简易地图快速生成装置可执行本发明任意实施例所提供的一种自动驾驶简易地图快速生成方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种自动驾驶简易地图快速生成方法，其特征在于，包括：

步骤S110、获取车辆按照预设的目标路线行驶的位置信息数据；

步骤S120、根据所述位置信息数据计算所述目标路线上的每个地图节点属性，以生成自驾驶目标路线的目标地图信息；目标路线上的每个地图节点属性包括曲率、航向角、位移、速度；

所述步骤S120包括：

根据相邻的离散点的位置数据信息计算各离散点的航向角属性值，并按照预设规则将所述航向角的大小限定在-180°到180°之间；

根据预设的道路建议速度、最大建议速度以及道路曲率加权，计算每个离散点的速度属性值，公式如下：

，

其中，设定路段建议速度和最大建议速度/>，根据道路曲率加权，生成每个点的速度属性值，公式如下，其中k为权重系数，p为曲率调试参数，cur为曲率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置数据信息包括：各离散点的采集时间、各离散点的经度数据以及各离散点的纬度信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S120包括：

基于最小二乘法，根据所述各离散点的经度数据和各离散点的纬度数据计算所述目标地图的曲率属性值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S120包括：

根据每相邻两个离散点之间的距离确定各离散点的位移属性值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S120之前还包括：对所述位置信息数据进行平滑。

6.一种自动驾驶简易地图快速生成装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取车辆按照预设的目标路线行驶的位置信息数据；

地图生成模块，用于根据所述位置信息数据计算所述目标路线上的每个地图节点属性，以生成自驾驶目标路线的目标地图信息；目标路线上的每个地图节点属性包括曲率、航向角、位移、速度；

所述地图生模块具体用于：

根据相邻的离散点的位置数据信息计算各离散点的航向角属性值，并按照预设规则将所述航向角的大小限定在-180°到180°之间；

根据预设的道路建议速度、最大建议速度以及道路曲率加权，计算每个离散点的速度属性值，公式如下：

，

其中，设定路段建议速度和最大建议速度/>，根据道路曲率加权，生成每个点的速度属性值，公式如下，

其中k为权重系数，p为曲率调试参数，cur为曲率。