应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法技术

本公开提供了一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，包括：控制车辆依据路径规划路线驶入装载位；当车辆完成装载位停车后，控制车辆驶离装载位，并在驶离装载位过程中采集装载位区域的点云数据，其中，装载位区域为与装载位边界的距离在预定范围内的区域；基于所述点云数据计算装载位区域地图边界的更新矢量；利用所述装载位区域地图边界的更新矢量，更新装载位区域的高精地图。本公开的方法能够适应装载区高频率地图边界更新的业务场景，实现装载位区域边界的实时、精确更新。

【技术实现步骤摘要】
应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法
本公开涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法。
技术介绍
露天矿山因其相对封闭、空旷的环境特点，是自动驾驶技术落地场景的最佳选择之一，而自动驾驶的关键技术涉及到环境感知、高精定位、决策规划、执行控制等，其中高精地图因其高精度、高粒度、实时性等特点，在自动驾驶中起到高精度定位、辅助感知、规划和决策等功能，保证了高效精准的路径规划和安全驾驶。不同于传统城市地区的高精地图，露天矿山的地理要素随着高强度的土石方采集、运输和卸载一直处于高频率的更新变化过程中。为了实现露天矿山的无人驾驶需要依靠实时精确定位及高精度地图。现有高精地图更新方法多面向城市较为规则高精地图路网，更新区域地图基于采集车主动采集和终端车辆上报，更新效率难以满足露天矿山场景高精地图快速更新需求。例如一些技术方案基于公路乘用车发现并请求更新高精地图，但该方案难以适用于更新频率达到分钟级甚至秒级的露天矿区开放区域装载区的定位与路径规划需求；或基于高精轨迹数据结合纯图像数据测量并绘制车道线，但该方案难以适用于没有车道线标志的矿山道路；还有技术方案基于矿山场景采集点云数据，制作点云图层，编辑、标注道路、障碍物、交通规则等等高精地图图层，成本高、效率低且难以满足装载区等地形快速变化区域的自动化更新需求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面，提供了一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，其中，包括：控制车辆依据路径规划路线驶入装载位；当车辆完成装载位停车后控制车辆驶离装载位，并在驶离装载位过程中采集装载位区域的点云数据，其中，装载位区域为与装载位边界的距离在预定范围内的区域；基于所述点云数据计算装载位区域地图边界的更新矢量；利用所述装载位区域地图边界的更新矢量，更新装载位区域的高精地图。根据本公开的实施例，基于所述点云数据计算装载位区域地图边界的更新矢量包括：利用所述点云数据，在车端和云端分别独立计算装载位区域地图边界的更新矢量。根据本公开的实施例，在车端计算装载位区域地图边界的更新矢量包括：基于车辆轨迹裁剪原始点云，其中裁剪后的点云包含更新范围；对裁剪点云进行滤波处理，采用直方图分割提取近地点云数据；利用多扫描线法提取装载区边界更新矢量，并上传更新矢量。根据本公开的实施例，在云端计算装载位区域地图边界的更新矢量包括：接收车端上传点云完毕后，通过消息中间件发送装载位区域地图更新消息，地图更新服务接收并解析消息后启动装载位区域地图更新服务；基于车辆轨迹裁剪原始点云，其中裁剪后的点云包含更新范围，并进行滤波处理；利用RANSAC算法分割出地面点云，使用Alpha-Shapes算法提取地面点云矢量边界，裁剪坡-地交界矢量，高密度采样计算坡面邻地坡度；基于矿卡轮胎半径和坡度调整边界矢量，使其精确位于装载位车辆轮胎可停靠坡线，得到装载位区域边界的更新矢量。根据本公开的实施例，所述利用所述装载位区域地图边界的更新矢量，更新装载位区域的高精地图包括两个阶段：第一阶段，云端接收车端上传的边界更新矢量，更新装载位区域的高精地图，再下发至车端；第二阶段，基于云端计算得到的装载位区域边界的更新矢量，在云端更新装载区高精地图，再下发至车端。根据本公开的实施例，所述计算装载位地图边界的校正矢量包括：车辆完成装载位停车后，通过消息中间件发送当前停车位置和朝向消息，高精地图更新模块接收并解析消息后匹配相应的地图要素ID，基于后轴中心与车厢尾部距离、车体宽度和车身朝向计算出校正矢量，并对当前装载位区域地图边界做精确校正。根据本公开的实施例，所述车辆驶离装载位，并在驶离装载位过程中采集装载位区域的点云数据时，被配置为以不超过预定车速的速度行驶，使得点云密度和地图更新精度大于预定值。根据本公开的实施例，所述的应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，还包括：当车辆完成装载位停车后，接收外界装置发送的校正装载位地图边界，将校正装载位地图边界与当前装载位地图边界比较，计算装载位地图边界的校正矢量。根据本公开的实施例，所述车辆为装载车辆，所述外界装置为挖机终端。根据本公开的另一个方面，提供了一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新装置，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如前所述的方法。根据本公开的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如前所述的方法。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本公开应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法至少具有以下有益效果其中之一：(1)本公开装载区高精地图自动化更新方法，适应装载区高频率地图边界更新的业务场景，实现装载区边界的实时、精确更新，极大提升了露天矿山场景下自动驾驶效率；(2)针对车端和云端不同的算力水平和通信效率，设计了两套独立的数据处理流程和算法模块，在保证装载区高精地图更新效率和精度、保证自动驾驶车辆安全高效运行的前提下，最大化降低对车端的算力要求和通信压力；(3)两阶段的装载区高精地图更新的设计最大化地适应露天矿山装载区实际作业场景，兼顾实际作业效率高低、控制平台算力和通信压力，极大降低人工干预概率，提升露天矿山自动驾驶装载区作业的自动化水平。附图说明图1为本公开实施例应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法的流程图。图2为本公开实施例的应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新装置的框图。具体实施方式本公开提供了一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法。为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以由许多不同形式实现，而不应被解释为限于此处所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法。图1为本公开实施例应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法的流程图。如图1所示，本公开应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法包括：步骤S1，控制车辆依据路径规划路线驶入装载位。空载矿卡基于当前版本高精地图依据路径规划路线进入自动标定的装载位。步骤S2，当车辆完成装载位停车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，其中，包括：/n控制车辆依据路径规划路线驶入装载位；/n当车辆完成装载位停车后，控制车辆驶离装载位，并在驶离装载位过程中采集装载位区域的点云数据，其中，装载位区域为与装载位边界的距离在预定范围内的区域；/n基于所述点云数据计算装载位区域地图边界的更新矢量；/n利用所述装载位区域地图边界的更新矢量，更新装载位区域的地图。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，其中，包括：
控制车辆依据路径规划路线驶入装载位；
当车辆完成装载位停车后，控制车辆驶离装载位，并在驶离装载位过程中采集装载位区域的点云数据，其中，装载位区域为与装载位边界的距离在预定范围内的区域；
基于所述点云数据计算装载位区域地图边界的更新矢量；
利用所述装载位区域地图边界的更新矢量，更新装载位区域的地图。


2.根据权利要求1所述的应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，其中，基于所述点云数据计算装载位区域地图边界的更新矢量包括：
利用所述点云数据，在车端和云端分别独立计算装载位区域地图边界的更新矢量。


3.根据权利要求1所述的应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，其中，在车端计算装载位区域地图边界的更新矢量包括：
基于车辆轨迹裁剪原始点云，其中裁剪后的点云包含更新范围；
对裁剪点云进行滤波处理，采用直方图分割提取近地点云数据；
利用多扫描线法提取装载区边界更新矢量，并上传更新矢量。


4.根据权利要求3所述的应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，其中，在云端计算装载位区域地图边界的更新矢量包括：
接收车端上传点云完毕后，通过消息中间件发送装载位区域地图更新消息，地图更新服务接收并解析消息后启动装载位区域地图更新服务；
基于车辆轨迹裁剪原始点云，其中裁剪后的点云包含更新范围，并进行滤波处理；
利用RANSAC算法分割出地面点云，使用Alpha-Shapes算法提取地面点云矢量边界，裁剪坡-地交界矢量，采样计算坡面邻地坡度；
基于矿卡轮胎半径和坡度调整边界矢量，使其位于装载位车辆轮胎可停靠坡线，得到装载位区域边界的更新矢量。


5.根据权利要求2所述的应用于露天矿山自动驾驶的装载位区域地图更新方法，其中，所述利用所述装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王方建，盛佳良，王大伟，张磊，
申请(专利权)人：北京易控智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11