一种车道线真值获取方法及系统技术方案

本发明专利技术属于汽车智能驾驶领域，提供一种车道线真值获取方法及系统，方法包括获取当前的地图信息以及距离自车位置最近的地图道路上的中心点；基于地图道路上的中心点在自车所在位置向前搜索道路点，基于车头朝向向量计算横向补偿距离，从而获取到车道线离散点真值信息，针对车道线离散点真值信息通过多维曲线拟合方法离散点拟合三维曲线，通过三维曲线获取到当前车道线的真值参数；发送当前车道线的真值参数。本方法满足自动驾驶仿真技术应用需求，也满足软件结构中下游模块数据输入要求，并在此基础上提供了高精度的数值。并在此基础上提供了高精度的数值。并在此基础上提供了高精度的数值。

【技术实现步骤摘要】
一种车道线真值获取方法及系统


[0001]本专利技术所属领域是汽车智能驾驶领域，具体涉及一种车道线真值获取方法与系统。

技术介绍

[0002]为了减少道路交通事故，提高出行效率和提升出行体验，近年来汽车智能驾驶技术发展迅猛，智能驾驶技术包括感知、规划、决策、控制等多个方面。而虚拟仿真技术是汽车研发，制造，验证测试等环节中不可或缺的技术手段，能有效缩短技术和产品的研发周期，降低研发成本。随着汽车智能化，网联化趋势发展，虚拟仿真技术在自动驾驶领域有了更大的发挥空间，当前业界针对智能驾驶的测试手段已经形成了“三支柱”法的共识，即：仿真测试、封闭场地测试、开放道路测试。虚拟仿真测试是实现高阶智能辅助驾驶落地应用的关键一环，具备自动驾驶功能的车辆必须经过大量的虚拟仿真测试以及实车路测之后才能商用化。仿真测试包括以下几种类型：模型在环仿真(MIL，Model in
‑
the
‑
Loop)
‑
软件在环仿真(SIL，Soft Ware in
‑
the
‑
Loop)
‑
硬件在环仿真(HIL，Hard Ware in
‑
the
‑
Loop)
‑
整车在环仿真(VIL，Vehicle in
‑
the
‑
Loop)。
[0003]现有车道线提取方法或技术产品的缺陷有：1)相关算法及产品强依赖于传感器数据，仿真研究及软件产品相对较少，无法在仿真环境中生成获取稳定的真值数据，导致开发难度加大。在中国专利申请名称为《一种基于无人驾驶车辆的车道线坐标真值获取方法及装置》中，介绍了基于相机获取图像后的车道线获取方法。该方法取决于相机曝光后的像素识别，当环境失稳时，如光强过高，过暗等情况，将无法有效提供像素信息，且此类运算中存在识别误差与计算误差，故车道线真值结果收敛性差；2)车道线数据结果均采用感知算法，打断点预测拟合等方式获取，方法存在系统误差，可信度需要考量。在中国专利申请名称为《车道中心线精度的确定方法，装置，设备及存储介质》中介绍了基于车道线中心线真值上打断点的方式来获取边缘距离，从而提高车道线中心精度的方法。该方法基于车辆实际的行车轨迹获取原始数据，意味着该数据本身存在有先发生后拿取的误差，且在打断点获取边缘距离时，应对弯道，交通路口时，此处理方法会导致输出不稳定；3)结果实时性差，迭代收敛速度慢。在中国专利申请名称为《车道线识别异常时间确定方法，车道线识别装置及系统》中介绍了根据后验车道线结果更新车道线，采用构建置信度的方式来求取车道线真值。此方法可以在系统运行起来一段时间后提供已过时间的有效信息，虽然提供了后续查验时的详细信息，但无法直接在原始数据获取时提供有效信息，不能快速发现问题，数据实时性及有效性差；4)基于Carla的Client端开发的方法，数据迭代运算速度慢，影响整体系统效率，此外架构不稳定，易从Python API非法改造，安全性受限。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种车道线真值获取方法及系统。本方法满足自动驾驶仿真技术应用需求，也满足软件结构中下游模块数据输入要求，并
在此基础上提供了高精度的数值。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种车道线真值获取方法，包括：
[0007]获取当前的地图信息以及距离自车位置最近的地图道路上的中心点；
[0008]基于地图道路上的中心点在自车所在位置向前搜索道路点，基于车头朝向向量计算横向补偿距离，从而获取到车道线离散点真值信息，针对车道线离散点真值信息通过多维曲线拟合方法离散点拟合三维曲线，通过三维曲线获取到当前车道线的真值参数；
[0009]发送当前车道线的真值参数。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述获取当前的地图信息以及距离自车位置最近的地图道路上的中心点，包括：
[0011]在一次世界快照中，获取当前的地图Map信息以及距离自车位置最近的地图道路上的中心点，判断最近的地图道路上的中心点是否有效；
[0012]若有效，进入搜寻下一个地图道路上的中心点的循环逻辑步骤，循环逻辑步骤是：设定自适应的向前搜索距离，由近及远的向前搜索道路的地图道路上的中心点；
[0013]若无效，判断上一个世界快照中地图道路上的中心点的有效性，若有效，则按照上一世界快照结束时的数据进行复制，完成保存和输出，若无效，则将输出数据结构进行初始化，完成保存和输出，置此世界快照的数据为无效。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述自适应的向前搜索距离公式为：
[0015]D＝(D
Ori
/S)+2
[0016]其中：D为每次的自适应距离，D
Ori
为初始向前搜索距离，S为循环次数；
[0017]由近及远的向前搜索道路的地图道路上的中心点后还包括：判断取到的下一个地图道路上的中心点的有效性；若有效，则该数据将被保存记录；若无效，该数据将舍弃。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述基于地图道路上的中心点在自车所在位置向前搜索道路点，基于车头朝向向量计算横向补偿距离，包括：
[0019]获取地图道路上的中心点数据，进而求解地图道路上的中心点坐标数据，由中心点坐标数据求解坐标转换关系和求解车头朝向向量；基于车头朝向向量的得到横向车道线补偿值，基于横向车道线补偿值获取主道路边缘线点，进而获取自车左侧、左左侧、右侧、右右侧地图道路上的中心点及相关数据。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述获取地图道路上的中心点数据，进而求解地图道路上的中心点坐标数据，由中心点坐标数据求解坐标转换关系和求解车头朝向向量，包括：
[0021]利用获取到的Actor ID作为索引，在地图上获取到坐标向量；
[0022]根据地图的固有坐标系，以及获取到的坐标向量及自车位置，将数据转换到自车坐标系下，求解得到地图道路上的中心点坐标数据；
[0023]所述由中心点坐标数据求解坐标转换关系和求解车头朝向向量，包括：
[0024]获取自车Actor ID，从而获得当前自车的朝向向量，根据当前指定的目标，返回目标的朝向向量。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，所述基于车头朝向向量的得到横向车道线补偿值，基于横向车道线补偿值获取主道路边缘线点，进而获取自车左侧、左左侧、右侧、右右侧地图道路上的中心点及相关数据，包括：
[0026]获取到自车朝向向量后，计算自车朝向向量的单位向量，并求取车道宽度进行对车道宽度所在方向的投影计算，投影计算公式为：
[0027]Vec
abs
＝[1，
‑
1,0]T
Vec
Ori
/(2*S*L)
[0028]其中，Vec
abs...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车道线真值获取方法，其特征在于，包括：获取当前的地图信息以及距离自车位置最近的地图道路上的中心点；基于地图道路上的中心点在自车所在位置向前搜索道路点，基于车头朝向向量计算横向补偿距离，从而获取到车道线离散点真值信息，针对车道线离散点真值信息通过多维曲线拟合方法离散点拟合三维曲线，通过三维曲线获取到当前车道线的真值参数；发送当前车道线的真值参数。2.根据权利要求1所述的一种车道线真值获取方法，其特征在于，所述获取当前的地图信息以及距离自车位置最近的地图道路上的中心点，包括：在一次世界快照中，获取当前的地图Map信息以及距离自车位置最近的地图道路上的中心点，判断最近的地图道路上的中心点是否有效；若有效，进入搜寻下一个地图道路上的中心点的循环逻辑步骤，循环逻辑步骤是：设定自适应的向前搜索距离，由近及远的向前搜索道路的地图道路上的中心点；若无效，判断上一个世界快照中地图道路上的中心点的有效性，若有效，则按照上一世界快照结束时的数据进行复制，完成保存和输出，若无效，则将输出数据结构进行初始化，完成保存和输出，置此世界快照的数据为无效。3.根据权利要求2所述的一种车道线真值获取方法，其特征在于，所述自适应的向前搜索距离公式为：D＝(D
Ori
/S)+2其中：D为每次的自适应距离，D
Ori
为初始向前搜索距离，S为循环次数；由近及远的向前搜索道路的地图道路上的中心点后还包括：判断取到的下一个地图道路上的中心点的有效性；若有效，则该数据将被保存记录；若无效，该数据将舍弃。4.根据权利要求1所述的一种车道线真值获取方法，其特征在于，所述基于地图道路上的中心点在自车所在位置向前搜索道路点，基于车头朝向向量计算横向补偿距离，包括：获取地图道路上的中心点数据，进而求解地图道路上的中心点坐标数据，由中心点坐标数据求解坐标转换关系和求解车头朝向向量；基于车头朝向向量的得到横向车道线补偿值，基于横向车道线补偿值获取主道路边缘线点，进而获取自车左侧、左左侧、右侧、右右侧地图道路上的中心点及相关数据。5.根据权利要求4所述的一种车道线真值获取方法，其特征在于，所述获取地图道路上的中心点数据，进而求解地图道路上的中心点坐标数据，由中心点坐标数据求解坐标转换关系和求解车头朝向向量，包括：利用获取到的ActorID作为索引，在地图上获取到坐标向量；根据地图的固有坐标系，以及获取到的坐标向量及自车位置，将数据转换到自车坐标系下，求解得到地图道路上的中心点坐标数据；所述由中心点坐标数据求解坐标转换关系和求解车头朝向向量，包括：获取自车Actor ID，从而获得当前自车的朝向向量，根据当前指定的目标，返回目标的朝向向量。6.根据权利要求4所述的一种车道线真值获取方法，其特征在于，所述基于车头朝向向量的得到横向车道线补偿值，基于横向车道线补偿值获取主道路边缘线点，进而获取自车左侧、左左侧、右侧、右右侧地图道路上的中心点及相关数据，包括：
获取到自车朝向向量后，计算自车朝向向量的单位向量，并求取车道宽度进行对车道宽度所在方向的投影计算，投影计算公式为：Vec
abs
＝[1，
‑
1,0]
T
Vec
Ori
/(2*S*L)其中，Vec
abs
指投影计算完后的向量，其包含分量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳浩，刘亚，杨子江，潘余曦，
申请(专利权)人：西安深信科创信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：