实时相对地图的生成方法及装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

一种实时相对地图的生成方法、装置、电子设备和计算机存储介质，一个实施例中的方法包括：基于车辆当前位置以及车辆的车头方向建立车身坐标系，在所述车身坐标系下，基于所述车辆当前位置确定车道指引线；基于所述车道指引线以及车道宽度，生成所述车身坐标系下的实时车道。本实施例方案可以在车辆自动驾驶过程中提供低成本的实时相对地图，且能够为自动驾驶提供地图基础。

Generation method, device, electronic equipment and storage medium of real-time relative map

【技术实现步骤摘要】
实时相对地图的生成方法及装置、电子设备和存储介质
本申请涉及智能驾驶
，特别是涉及一种实时相对地图的生成方法、实时相对地图的生成装置、电子设备和计算机存储介质。
技术介绍
智能驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统等的协同合作，自动安全地操作机动车辆，已经成为汽车领域的重要发展方向。在智能驾驶过程中，需要结合地图进行行驶路径规划、避障行驶等。目前的自动驾驶方案，大多借助高精度地图(HighDefinitionMap)进行。高精度地图具有丰富的地图元素，可实现场景较为复杂的城市道路自动驾驶，但其也具有采集数据困难、制作周期长、更新速度慢的缺点，导致在自动驾驶的过程中应用高精度地图时，成本高。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种实时相对地图的生成方法、实时相对地图的生成装置、电子设备和计算机存储介质，以提供自动驾驶的过程中的低成本相对地图，且能够为自动驾驶提供地图基础。一种实时相对地图的生成方法，所述方法包括：基于车辆当前位置以及车辆的车头方向建立车身坐标系，在所述车身坐标系下，基于所述车辆当前位置确定车道指引线；基于所述车道指引线以及车道宽度，生成所述车身坐标系下的实时车道。一种实时相对地图的生成装置，所述装置包括：车身坐标系建立模块，用于基于车辆当前位置以及车辆的车头方向建立车身坐标系，车道指引线生成模块，用于在所述车身坐标系下，基于所述车辆当前位置确定车道指引线；实时车道生成模块，用于基于所述车道指引线以及车道宽度生成所述车身坐标系下的实时车道。一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的方法的步骤。如上所述的实施例中的实时相对地图的生成方法、实时相对地图的生成装置、电子设备和计算机存储介质，其基于车辆当前位置以及车辆的车头方向建立车身坐标系，并在建立的车身坐标系下基于车辆当前位置确定车道指引线，并据此结合车道宽度生成车身坐标系下的实时车道，从而可以在车辆自动驾驶过程中提供低成本的实时相对地图，且能够为自动驾驶提供地图基础。附图说明图1为一个实施例中的实时相对地图的生成方法的流程示意图；图2为一个实施例中的车道指引线示意图；图3为一个实施例中线下车道轨迹线上的投影配对原理示意图；图4为一个实施例中转换到车身坐标系的原理示意图；图5是一个实施例中生成的实时相对地图的示意图；图6是一个实施例中基于指引线重叠的指引线衔接方案的原理示意图；图7是一个应用示例中在驾驶过程中生成实时相对地图的流程示意图；图8为一个示例中的实时相对地图的生成装置的模块结构示意图；图9为一个实施例中电子设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。参考图1所示，一个实施例中的实时相对地图的生成方法，可以由车辆的整车控制器、其他的控制设备、或者专门提供实时相对地图的相关设备执行，包括下述步骤S101至步骤S103。步骤S101：基于车辆当前位置以及车辆的车头方向建立车身坐标系。在建立车身坐标系时，可以用任何可能方式建立以车身为基本参照物的车身坐标系。一些实施例中，在建立车身坐标系时，可以是以车辆的后轴中心为坐标系原点，车辆的车头正对方向为第一坐标轴(例如X轴)的正方向，车辆的车头正对方向逆时针/顺时针旋转90度后的方向为第二坐标轴(例如Y轴)的正方向。步骤S102：在上述车身坐标系下，基于车辆当前位置确定车道指引线。一些实施例中，基于所述车辆当前位置确定车道指引线，可以包括：基于车辆当前位置，确定当前车道线起点；基于所述当前车道线起点确定所述车道指引线。其中，一些实施例中，可以是直接将车辆当前位置作为当前车道线起点，在其他一些实施例中，也可以是将沿车辆当前行驶方向的反方向，距离车辆当前位置预定距离的位置点，作为当前车道线起点，以满足显示美观的需求。其中，上述基于当前车道线起点确定的车道指引线，可以包括当前车道指引线，还可以包括各相邻车道指引线。其中，当前车道指引线在本实施例中指车辆当前所处的车道的指引线，各相邻车道指引线是指车辆当前所行驶的道路中，除了上述车辆当前所处的车道之外的其他车道的指引线。基于当前车道线起点确定当前车道指引线的方式，可以采用各种可能的方式进行，以下分别进行举例说明。在其中一种方式中，可以基于采集获得的车辆周围环境信息，自行生成当前车道指引线，具体可以包括下述步骤A1和步骤A2。步骤A1：基于车辆周围环境信息，生成在车身坐标系的第一当前车道指引线。其中，车辆周围环境信息，可以是设置在车辆上的采集设备采集获得的车辆周围的相关环境信息，例如通过摄像装置拍摄获得的车道线等。基于车辆周围环境信息，生成在车身坐标系的第一当前车道指引线，具体可以包括下述步骤A11至步骤A15。A11：基于车辆当前位置，确定当前车道指引线在车身坐标系的初始位置、初始朝向。其中，本申请实施例中，将车道指引线中的点(x，y)与当前车道指引线起点(0，0之间的夹角，称为朝向(heading)，初始朝向指当前车道指引线起点存在的夹角，该夹角可以结合车辆当前行驶方向确定。参考图2所示，一个实施例中，基于建立的车身坐标系，车辆当前位置可记为坐标原点(0，0，当前车道指引线的初始位置为(x0，y0)。假定当前车道指引线起点的X轴坐标与车辆初始位置一致，此时，由于使用车身坐标系，则有x0＝0，而y0表示当前车道指引线与车辆当前位置的横向偏移，若车辆行驶在当前车道指引线，则有y0＝0。若车辆未行驶在当前车道指引线，该横向偏移y0可依据车辆的传感器采集的数据获取。参考图2所示，当前车道指引线在车身坐标系的初始朝向θ0，表示车辆当前位置与当前车道指引线的夹角，初始朝向θ0可通过传感器数据获取，由于是初始点，因此也可直接设定θ0＝0。A12：确定当前车道指引线的各目标轨迹点的曲率及其一阶导数。在确定当前车道指引线的各所述目标轨迹点的曲率及其一阶导数，可以包括下述步骤A121和步骤A122。步骤A121：基于上述初始朝向，以及当前车道指引线的初始曲率及其初始一阶导数，以及目标轨迹点的第一坐标值，确定目标轨迹点的曲率。其中，当前车道指引线的初始曲率及其初始一阶导数，可以预先设定，例如，在一些实施例中，可以将当前车道指引线的初始曲率κ0及其初始一阶导数κ0′均设置为0。一些实施例中，在确定目标轨迹点的曲率κ时，可以采用下式确定和更新：其中，x表示目标轨迹点的第一坐标值，该第一坐标值为目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时相对地图的生成方法，所述方法包括：/n基于车辆当前位置以及车辆的车头方向建立车身坐标系；/n在所述车身坐标系下，基于所述车辆当前位置确定车道指引线；/n基于所述车道指引线以及车道宽度，生成所述车身坐标系下的实时车道。/n

【技术特征摘要】
1.一种实时相对地图的生成方法，所述方法包括：
基于车辆当前位置以及车辆的车头方向建立车身坐标系；
在所述车身坐标系下，基于所述车辆当前位置确定车道指引线；
基于所述车道指引线以及车道宽度，生成所述车身坐标系下的实时车道。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括下述各项中的任意一项：
第一项：
基于所述车辆当前位置确定车道指引线，包括：
基于所述车辆当前位置，确定当前车道线起点；
基于所述当前车道线起点确定所述车道指引线；
第二项：
在基于所述车辆当前位置确定车道指引线之后，基于所述车道指引线以及车道宽度，生成所述车身坐标系下的实时车道之前，还包括步骤：
根据每条车道指引线的第一个点的第二坐标值，对各车道指引线进行排序；
第三项：
还包括步骤：
在所述车辆当前位置为所述车道指引线与下一段车道指引线的匹配点对中的第一点时，将所述车辆当前位置设置为所述匹配点对中的第二点，并基于所述下一段车道指引线生成所述车身坐标系下的实时车道，所述车道指引线以及所述下一段车道指引线均包含所述第一点和所述第二点。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括下述各项中的任意一项：
第一项：
所述当前车道线起点为所述车辆当前位置，或者，所述当前车道线起点为沿车辆当前行驶方向的反方向，距离所述车辆当前位置预定距离的位置点；
第二项：
所述车道指引线包括当前车道指引线；基于所述当前车道线起点确定所述车道指引线，包括：
基于车辆周围环境信息，生成在所述车身坐标系的第一当前车道指引线，并将所述第一当前车道指引线作为所述当前车道指引线；
第三项：
所述车道指引线包括当前车道指引线；基于所述当前车道线起点确定所述车道指引线，包括：
基于与所述车辆当前位置对应的线下车道轨迹线，转换生成与所述车辆当前位置和所述线下车道轨迹线对应、且在所述车身坐标系的第二当前车道指引线，并将所述第二当前车道指引线作为所述当前车道指引线；
第四项：
所述车道指引线包括当前车道指引线；基于所述当前车道线起点确定所述车道指引线，包括：
基于车辆周围环境信息，生成在所述车身坐标系的第一当前车道指引线；
基于与所述车辆当前位置对应的线下车道轨迹线，转换生成与所述车辆当前位置和所述线下车道轨迹线对应、且在所述车身坐标系的第二当前车道指引线；
基于所述第一当前车道指引线和所述第二当前车道指引线，生成所述当前车道指引线。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括下述各项中的至少一项：
第一项：
基于车辆周围环境信息，生成在所述车身坐标系的第一当前车道指引线，包括：
基于所述车辆当前位置，确定当前车道指引线在所述车身坐标系的初始位置、初始朝向；
确定所述当前车道指引线的各目标轨迹点的曲率及其一阶导数；
基于所述初始位置、所述初始朝向、预设曲线距离、所述目标轨迹点的曲率及其一阶导数，计算确定所述目标轨迹点的朝向，以及所述目标轨迹点在所述车身坐标系的车身坐标系位置；
根据所述目标轨迹点的所述车身坐标系位置、上一个相邻目标轨迹点的车身坐标系位置以及所述上一个相邻目标轨迹点的纵向行驶距离，确定所述目标轨迹点的纵向行驶距离；
基于各所述目标轨迹点的轨迹点信息生成所述车道指引线，所述轨迹点信息包括：所述车身坐标系位置，所述纵向行驶距离，所述朝向，所述曲率及其一阶导数；
第二项：
基于与所述车辆当前位置对应的线下车道轨迹线，转换生成与所述车辆当前位置和所述线下车道轨迹线对应、且在所述车身坐标系的第二当前车道指引线，包括：
从与所述车辆当前位置对应的线下车道轨迹线中，提取自所述当前车道线起点开始的投影距离范围内的线下坐标轨迹点；
将各所述线下坐标轨迹点在线下坐标系的位置坐标，转换为在所述车身坐标系的各目标轨迹点的车身坐标系位置；
基于所述车辆当前位置，确定当前车道指引线在所述车身坐标系的初始位置、初始朝向；
基于所述当前车道指引线在所述车身坐标系的初始位置、初始朝向，以及各所述目标轨迹点的车身坐标系位置，确定所述当前车道指引线的各所述目标轨迹点的曲率及其一阶导数；
根据所述目标轨迹点的车身坐标系位置、上一个相邻目标轨迹点的车身坐标系位置以及所述上一个相邻目标轨迹点的纵向行驶距离，确定所述目标轨迹点的纵向行驶距离；
基于各所述目标轨迹点的轨迹点信息生成所述第二车道指引线，所述轨迹点信息包括：所述车身坐标系位置，所述纵向行驶距离，所述朝向，所述曲率及其一阶导数；
第三项：
基于所述第一当前车道指引线和所述第二当前车道指引线，生成所述当前车道指引线，包括：
若所述第一当前车道指引线的置信度大于或者等于第一置信度阈值，对所述第一当前车道指引线和所述第二当前车道指引线进行加权融合，获得所述当前车道指引线；
若所述第一当前车道指引线的置信度小于所述第一置信度阈值且大于第二置信度阈值，且当前定位信号不稳定，将所述第一当...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺志国，
申请(专利权)人：长沙智能驾驶研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43