一种车端实时仿真场景道路底图生成方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种车端实时仿真场景道路底图生成方法及系统，方法包括：对多类传感器数据进行时间融合；计算每一帧信号中的车辆位置，并获取由全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系；提取每一帧信号的车线信号，构建每一帧车线曲线方程，求取车辆坐标系下的每一帧车线数据；基于转换关系，将每一帧车线数据由车辆坐标系转换到全局坐标系；将全局坐标系下的每一帧车线数据转换为OpenDrive道路数据，生成道路底图。本发明专利技术使用多类型传感器作为真值数据，使用时间同步技术融合多传感器数据，基于GPS定位与每帧车线、车身信号生成道路底图，提高了自动驾驶仿真场景道路底图搭建效率，保证了道路底图的还原程度。证了道路底图的还原程度。证了道路底图的还原程度。

【技术实现步骤摘要】
一种车端实时仿真场景道路底图生成方法及系统


[0001]本专利技术涉及自动驾驶仿真测试领域，更具体地，涉及一种车端实时仿真场景道路底图生成方法及系统。

技术介绍

[0002]随着智能网联汽车的大力发展，车载传感器的精度日益提升，自动驾驶仿真测试中需要在车端完成道路底图。
[0003]目前常见的构建道路底图的方法有：
[0004]1、通过传统地图转换得到该精度的道路地图，由于传统地图的数据量不够，不能够满足OpenDrive的精度要求。
[0005]2、根据多传感器数据的离线处理，满足不了实时性的要求。

技术实现思路

[0006]解决传统自动驾驶仿真测试道路底图搭建工作中，道路还原度低，手工搭建效率低，可靠性不足的问题，本专利技术体用了一种车端实时仿真场景道路底图生成方法及系统。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种车端实时仿真场景道路底图生成方法，包括：
[0008]分别对获取的智能摄像头数据、激光雷达数据、GPS数据和车身CAN数据进行时间融合；
[0009]基于车身CAN数据和GPS数据，计算每一帧信号中的车辆位置，并获取由全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系；
[0010]从智能摄像头数据以及激光雷达数据中提取每一帧信号的车线信号，并根据每一帧信号的车线信号，构建每一帧车线曲线方程；
[0011]基于每一帧车线曲线方程，求取车辆坐标系下的每一帧车线数据；
[0012]基于全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系，将每一帧车线数据由车辆坐标系转换到全局坐标系；
[0013]将全局坐标系下的每一帧车线数据转换为OpenDrive道路数据，以生成全局道路底图，导入仿真软件。
[0014]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
[0015]可选的，所述分别对获取的智能摄像头数据、激光雷达数据、GPS数据和车身CAN数据进行时间融合，包括：
[0016]根据智能摄像头数据、激光雷达数据、GPS数据和车身CAN数据的采样频率，以最高采样频率为基准采样频率，对所有数据以基准采样频率对应的时间戳与数据帧进行时间匹配，实现所有数据的时间融合。
[0017]可选的，所述以最高采样频率为基准采样频率，对所有数据以基准采样频率对应的时间戳与数据帧进行时间匹配，实现所有数据的时间融合，包括：
[0018]对于采样频率低的数据，采用插值的方式增加数据点，以完成基准采样频率对应
的时间戳与数据帧的匹配；
[0019]对于不适用插值处理的数据，则以距离当前戳时间最近的数据帧作为当前时间戳下的数据帧。
[0020]可选的，所述基于车身CAN数据和GPS数据，计算每一帧信号中的车辆位置，并获取由全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系，包括：
[0021]从每一帧车身CAN数据中提取每帧信号的车速和偏航角速度信息；
[0022]以第一帧信号的起始处为车辆起始点，所述第一帧信号为全局坐标系；
[0023]根据车辆起始点和第一帧GPS数据，确定车辆的起始点GPS位置；
[0024]基于车辆的起始点GPS位置，利用每帧信号的车速和偏航角速度信息计算后续每一帧信号的车辆GPS位置，所述后续每一帧信号的车辆GPS位置为车辆坐标系；
[0025]根据车辆起始点和后续每一帧信号的车辆GPS位置，获取全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系。
[0026]可选的，所述从智能摄像头数据以及激光雷达数据中提取每一帧信号的车线信号，包括：
[0027]从智能摄像头数据和激光雷达数据中提取每一帧信号的车线信号，其中，所述车线信号分别为摄像头与车线距离、车线偏航角、车线曲率、车线曲率变化率和车线可视范围。
[0028]可选的，所述根据每一帧信号的车线信号，构建每一帧车线曲线方程，包括：
[0029]构建每一帧车线曲线方程y＝c0+c1*x+c2*x^2+c3*x^3，其中，每一帧信号的摄像头与车线距离、车线偏航角、车线曲率、车线曲率变化率分别为c0、c1、c2和c3，(x，y)为每一帧车线数据的横纵坐标。
[0030]可选的，所述基于每一帧车线曲线方程，求取车辆坐标系下的每一帧车线数据，包括：
[0031]确定车线数据的纵坐标的范围为车线可视范围；
[0032]在车线可视范围内选取车线数据的纵坐标，基于每一帧车线曲线方程，计算对应的车线数据横坐标。
[0033]根据本专利技术的第二方面，提供一种车端实时仿真场景道路底图生成系统，其特征在于，包括：
[0034]融合模块，用于分别对获取的智能摄像头数据、激光雷达数据、GPS数据和车身CAN数据进行时间融合；
[0035]计算模块，用于基于车身CAN数据和GPS数据，计算每一帧信号中的车辆位置，并获取由全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系；
[0036]构建模块，用于从智能摄像头数据以及激光雷达数据中提取每一帧信号的车线信号，并根据每一帧信号的车线信号，构建每一帧车线曲线方程；
[0037]求取模块，用于基于每一帧车线曲线方程，求取车辆坐标系下的每一帧车线数据；
[0038]转换模块，用于基于全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系，将每一帧车线数据由车辆坐标系转换到全局坐标系；
[0039]生成模块，用于将全局坐标系下的每一帧车线数据转换为OpenDrive道路数据，以生成全局道路底图，导入仿真软件。
[0040]根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现车端实时仿真场景道路底图生成方法的步骤。
[0041]根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现车端实时仿真场景道路底图生成方法的步骤。
[0042]本专利技术提供的一种车端实时仿真场景道路底图生成方法及系统，使用多类型传感器作为真值数据，使用时间同步技术融合多传感器数据，基于GPS定位与每帧车线、车身信号生成道路底图，提高了自动驾驶仿真场景道路底图搭建效率，保证了道路底图的还原程度。
附图说明
[0043]图1为本专利技术提供的一种车端实时仿真场景道路底图生成方法流程图；
[0044]图2为车端实时仿真场景道路底图生成方法的总体流程图；
[0045]图3为本专利技术提供的一种车端实时仿真场景道路底图生成系统的结构示意图；
[0046]图4为本专利技术提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；
[0047]图5为本专利技术提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0048]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0049]实施例一
[0050]一种车端实时仿真场景道路底图生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车端实时仿真场景道路底图生成方法，其特征在于，包括：分别对获取的智能摄像头数据、激光雷达数据、GPS数据和车身CAN数据进行时间融合；基于车身CAN数据和GPS数据，计算每一帧信号中的车辆位置，并获取由全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系；从智能摄像头数据以及激光雷达数据中提取每一帧信号的车线信号，并根据每一帧信号的车线信号，构建每一帧车线曲线方程；基于每一帧车线曲线方程，求取车辆坐标系下的每一帧车线数据；基于全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系，将每一帧车线数据由车辆坐标系转换到全局坐标系；将全局坐标系下的每一帧车线数据转换为OpenDrive道路数据，以生成全局道路底图，导入仿真软件。2.根据权利要求1所述的道路底图生成方法，其特征在于，所述分别对获取的智能摄像头数据、激光雷达数据、GPS数据和车身CAN数据进行时间融合，包括：根据智能摄像头数据、激光雷达数据、GPS数据和车身CAN数据的采样频率，以最高采样频率为基准采样频率，对所有数据以基准采样频率对应的时间戳与数据帧进行时间匹配，实现所有数据的时间融合。3.根据权利要求2所述的道路底图生成方法，其特征在于，所述以最高采样频率为基准采样频率，对所有数据以基准采样频率对应的时间戳与数据帧进行时间匹配，实现所有数据的时间融合，包括：对于采样频率低的数据，采用插值的方式增加数据点，以完成基准采样频率对应的时间戳与数据帧的匹配；对于不适用插值处理的数据，则以距离当前戳时间最近的数据帧作为当前时间戳下的数据帧。4.根据权利要求2所述的道路底图生成方法，其特征在于，所述基于车身CAN数据和GPS数据，计算每一帧信号中的车辆位置，并获取由全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系，包括：从每一帧车身CAN数据中提取每帧信号的车速和偏航角速度信息；以第一帧信号的起始处为车辆起始点，所述第一帧信号为全局坐标系；根据车辆起始点和第一帧GPS数据，确定车辆的起始点GPS位置；基于车辆的起始点GPS位置，利用每帧信号的车速和偏航角速度信息计算后续每一帧信号的车辆GPS位置，所述后续每一帧信号的车辆GPS位置为车辆坐标系；根据车辆起始点和后续每一帧信号的车辆GPS位置，获取全局坐标系到车辆坐标系之间的转换关系。5.根据权利要求1或4所述的道路底图生成方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周风明，程德心，郝江波，谢赤天，
申请(专利权)人：武汉光庭信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：