动态自动驾驶全局路径生成方法及设备与流程

1.本发明涉及一种动态自动驾驶全局路径生成方法及设备。


背景技术：

2.路径规划是运动规划的主要研究内容之一。运动规划由路径规划和轨迹规划组成，连接起点位置和终点位置的序列点或曲线称之为路径，构成路径的策略称之为路径规划。路径规划在很多领域都具有广泛的应用。在高新科技领域的应用有：机器人的自主无碰行动；无人机的避障突防飞行；巡航导弹躲避雷达搜索、防反弹袭击、完成突防爆破任务等。在日常生活领域的应用有：gps导航；基于gis系统的道路规划;城市道路网规划导航等。
3.在决策管理领域的应用有：物流管理中的车辆问题(vrp)及类似的资源管理资源配置问题。通信技术领域的路由问题等。凡是可拓扑为点线网络的规划问题基本上都可以采用路径规划的方法解决。路径规划分为全局路径规划和局部路径规划，局部路径规划一般是在已知的局部范围内进行路径规划，如车辆超车变道的时，根据自车周边车辆情况，算出变道的曲线，而使车辆按照该局部路线行驶。全局路径规划一般是在连续的已知环境中，完成路径规划。如传统的手机导航的设置的导航路线，就是全局路径规划生成的结果。
4.本技术重点讨论的是全局路径规划的方法。当前自动驾驶的全局路径往往是单纯基于高精度地图生成。首先在上位机的可视化工具中，把高精度地图显示出来，然后选择自动驾驶的路线，形成一份基于高精度地图的路线索引的全局路径数据后，之后写入到自动驾驶嵌入式系统中，之后自动驾驶开启后，就可以根据该路径进行行驶。但这种方法灵活性不高，每次必须按照固定预设几个路线行驶。而且，目前高精度地图往往是静态信息，缺少实时路况信息，生成的全局路径没有考虑到交通情况，可能生成的路径距离是最短的，但是通行时间不一定是最短，而且没有考虑限行的情况，实际规划的路线难以应用在量产车上。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种动态自动驾驶全局路径生成方法及设备。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种动态自动驾驶全局路径生成方法，包括：导航装置获取导航的开始地坐标和结束地坐标，并发送至智能网联装置；智能网联装置把导航的开始地坐标和结束地坐标，发送到云端服务器；云端服务器基于导航的开始地坐标和结束地坐标，并通过预设导航全局路径算法生成导航全局路径，并发送给智能网联装置；智能网联装置将所述导航全局路径发送给所述导航装置；导航装置将所述导航全局路径发送给自动驾驶功能控制装置；自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息。
7.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成方法中，自动驾驶功能控制装置基于
导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息，包括：自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息。
8.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成方法中，自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息，包括：依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，基于每一路段的轨迹点信息的经纬度，找出高精度地图的路段；若找到的高精度地图的当前路段为唯一的拓扑路径，则将高精度地图的当前路段，作为高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
9.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成方法中，依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，基于每一路段的轨迹点信息的经纬度，找出高精度地图的路段之后，还包括：若找到的高精度地图的当前路段为多个的拓扑路径，则获取当前路段的下一唯一的拓扑路径的路段，从多个的拓扑路径的当前路段中，选择与下一唯一的拓扑路径的路段连接的当前路段的其中一个的拓扑路径，作为高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
10.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成方法中，依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，基于每一路段的轨迹点信息的经纬度，找出高精度地图的路段，包括：依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，找出每一路段的轨迹点信息的经纬度的预设范围内的高精度地图的路段。
11.根据本发明的另一方面，还提供一种动态自动驾驶全局路径生成设备，包括：导航装置，用于获取导航的开始地坐标和结束地坐标，并发送至智能网联装置；将所述导航全局路径发送给自动驾驶功能控制装置；智能网联装置，用于把导航的开始地坐标和结束地坐标，发送到云端服务器，将所述导航全局路径发送给所述导航装置；云端服务器，用于基于导航的开始地坐标和结束地坐标，并通过预设导航全局路径算法生成导航全局路径，并发送给智能网联装置；自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息。
12.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成设备中，自动驾驶功能控制装置，用于基于导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息。
13.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成设备中，自动驾驶功能控制装置，用于依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，基于每一路段的轨迹点信息的经纬度，找出高精度地图的路段；若找到的高精度地图的当前路段为唯一的拓扑路径，则将高精度地图的当前路段，作为高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
14.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成设备中，自动驾驶功能控制装置，用于若找到的高精度地图的当前路段为多个的拓扑路径，则获取当前路段的下一唯一的拓扑路径的路段，从多个的拓扑路径的当前路段中，选择与下一唯一的拓扑路径的路段连接的当前路段的其中一个的拓扑路径，作为高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
15.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成设备中，自动驾驶功能控制装置，用于依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，找出每一路段的轨迹点信息的经纬度的预设范围内的高精度地图的路段。
16.根据本发明的另一方面，还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现上述任一项所述的方法。
17.根据本发明的另一方面，还提供一种用于在网络设备端信息处理的设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行上述任一项所述的方法。
18.本发明通过云端服务器基于导航的开始地坐标和结束地坐标，并通过预设导航全局路径算法生成导航全局路径，并发送给智能网联装置，自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息，可以实时生成自动驾驶的全局路径，免去现有技术中，每次按照固定路线行驶的不便捷问题。
19.本发明通过云端服务器基于导航的开始地坐标和结束地坐标，并通过预设导航全局路径算法生成导航全局路径，可以不依赖导航地图数据供应商给出的全量导航数据，只需导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息，就可以生成自动驾驶全局路径。本发明与只依赖高精度地图的全局路径相比，可以动态实时设定。避免一旦设定就无法改变的问题。
附图说明
20.图1是本发明一实施例的动态自动驾驶全局路径生成方法及设备的原理图；图2是本发明一实施例的自动驾驶控制器装置的原理图；图3是本发明一实施例的导航路径和高精地图的匹配示意图；图4是本发明一实施例的动态自动驾驶全局路径生成方法的流程图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
22.在本技术一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器 (cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
23.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (ram) 和/或非易失性内存等形式，如只读存储器 (rom) 或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
24.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (pram)、静态随机存取存储器 (sram)、动态随机存取存储器 (dram)、其他类型的随机存取存储器 (ram)、只读存储器 (rom)、电可擦除可编程只读存储器 (eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (cd-rom)、数字多功能光盘 (dvd) 或其他光学存储、 磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据
信号和载波。
25.如图1和图4所示，本发明涉及一种动态自动驾驶全局路径生成方法，包括：步骤s1，导航装置获取导航的开始地坐标和结束地坐标，并发送至智能网联装置；在此，导航装置是一个存储导航软件和数据的设备，该设备给用户提供操作界面，使用户可以设置导航的开始地坐标和结束地坐标，并从云端服务器获取基于导航的开始地坐标和结束地坐标生成的导航全局路径，并发送给自动驾驶功能控制装置；步骤s2，智能网联装置把导航的开始地坐标和结束地坐标，发送到云端服务器；在此，智能网联装置可以连接到云端服务器，从而可以上传设定导航的开始地坐标和结束地坐，并获取云端服务器计算完成的导航全局路径；步骤s3，云端服务器基于导航的开始地坐标和结束地坐标，并通过预设导航全局路径算法生成导航全局路径，并发送给智能网联装置；步骤s4，智能网联装置将所述导航全局路径发送给所述导航装置；步骤s5，导航装置将所述导航全局路径发送给自动驾驶功能控制装置；步骤s6，自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息。
26.在此，自动驾驶功能控制装置，用于存储高精度地图软件、数据、路径匹配算法以及自动驾驶功能。自动驾驶功能控制装置接收到导航装置发送的导航全局路径，生成高精度地图的全局路径。
27.如图1所示，本方案涉及到的装置，主要包含：远程的云端服务器，和车端的导航装置智能网联装置、自动驾驶功能控制装置。步骤s1把导航装置设置好的开始点和结束点给到智能网联装置；步骤s2再把设置的开始点和结束点给到云端服务器，云端服务器计算后得出导航全局路径；步骤s3把轨迹点先给到智能网联装置；步骤s4智能网联装置再把导航全局路径给到导航装置；步骤s5导航装置把导航轨迹点给到自动驾驶控制装置。
28.如图2所示，自动驾驶控制装置在收到s5的导航全局路径后，会把该导航路径给到内部的导航路径和高精数据匹配模块。步骤s7为匹配模块读取高精度地图数据；步骤s6为自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息。
29.本发明通过云端服务器基于导航的开始地坐标和结束地坐标，并通过预设导航全局路径算法生成导航全局路径，并发送给智能网联装置，自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息，可以实时生成自动驾驶的全局路径，免去现有技术中，每次按照固定路线行驶的不便捷问题。
30.本发明的动态自动驾驶全局路径生成方法一实施例中，步骤s6，自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息，包括：步骤s61，自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息。
31.在此，自动驾驶功能装置中的地图模块基于导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息。
32.为了使匹配成功率够高，导航全局路径中可以包含导航路径的轨迹点信息（包含经度、纬度）、道路类型信息。
33.本发明通过云端服务器基于导航的开始地坐标和结束地坐标，并通过预设导航全
局路径算法生成导航全局路径，可以不依赖导航地图数据供应商给出的全量导航数据，只需导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息，就可以生成自动驾驶全局路径。本发明与只依赖高精度地图的全局路径相比，可以动态实时设定，避免一旦设定就无法改变的问题。
34.本发明的动态自动驾驶全局路径生成方法一实施例中，步骤s61，自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息，包括：步骤s611，依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，基于每一路段的轨迹点信息的经纬度，找出高精度地图的路段；步骤s612，若找到的高精度地图的当前路段为唯一的拓扑路径，则将高精度地图的当前路段，作为高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
35.在此，若找到的高精度地图的当前路段为唯一的拓扑路径，可以作为高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
36.本发明的动态自动驾驶全局路径生成方法一实施例中，步骤s611，依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，基于每一路段的轨迹点信息的经纬度，找出高精度地图的路段之后，还包括：步骤s613，若找到的高精度地图的当前路段为多个的拓扑路径，则获取当前路段的下一唯一的拓扑路径的路段，从多个的拓扑路径的当前路段中，选择与下一唯一的拓扑路径的路段连接的当前路段的其中一个的拓扑路径，作为自高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
37.在此， 假定步骤s612中找到多条路段的时候，就按照导航路径轨迹点和高精度地图路网拓扑继续往前找下一路段，直到找到高精度地图唯一的拓扑路径的路段，并把该拓扑路径记录下来，作为高精度地图全局导航路径。
38.导航地图数据虽然与高精度地图数据经度存在一定误差，在遇到有平行路及高架路的时候可能存在错误匹配，但是路段的拓扑形状是类似的，在导航遇到转弯的道路时候往往高精度地图也需要转弯，因此可以才上面的方法实现导航路径到高精度地图的动态匹配。
39.例如，图3所示，导航路径到高精地图全局路径匹配方案的示意图。s8为导航地图，s9是高精度地图示意图，s10所示是基于导航地图生成导航路径轨迹点（线和点）。s10的导航路径按照行进方向依次配到s9中，匹配主要如图所示分为a、b、c三个阶段，在a点，由于只有一条路段，能到找到高精度地图的link 1；在b点，能够找到link 2、link 3和link 4，link 2由于拓扑是和 link3以及link 4关联，所以link2是必须的，link3和link4就作为候选的高精道路；在c点，只能匹配到link4，b的候选link3就能删除掉。因此图示的link 1、link 2、link 4就是高精度地图的全局路径的轨迹信息。 由图3所示过程就可以算出高精度地图的全局路径的轨迹信息。
40.本发明的动态自动驾驶全局路径生成方法一实施例中，步骤s611，依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，基于每一路段的轨迹点信息的经纬度，找出高精度地图的路段，包括：依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，找出每一路段的轨迹点信息的经纬度的预设范围内的高精度地图的路段。
41.在此，可以找出该点周边10米范围的高精度地图的路段（导航地图和高精度地图误差存在10米左右）。从而可以准确找到各条备选路段。
42.根据本发明的另一方面，还提供一种动态自动驾驶全局路径生成设备，包括：导航装置，用于获取导航的开始地坐标和结束地坐标，并发送至智能网联装置；将所述导航全局路径发送给自动驾驶功能控制装置；智能网联装置，用于把导航的开始地坐标和结束地坐标，发送到云端服务器，将所述导航全局路径发送给所述导航装置；云端服务器，用于基于导航的开始地坐标和结束地坐标，并通过预设导航全局路径算法生成导航全局路径，并发送给智能网联装置；自动驾驶功能控制装置基于导航全局路径，生成高精度地图的全局路径信息。
43.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成设备中，自动驾驶功能控制装置，用于基于导航全局路径中的轨迹点信息，生成高精度地图的全局路径的轨迹信息。
44.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成设备中，自动驾驶功能控制装置，用于依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，基于每一路段的轨迹点信息的经纬度，找出高精度地图的路段；若找到的高精度地图的当前路段为唯一的拓扑路径，则将高精度地图的当前路段，作为高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
45.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成设备中，自动驾驶功能控制装置，用于若找到的高精度地图的当前路段为多个的拓扑路径，则获取当前路段的下一唯一的拓扑路径的路段，从多个的拓扑路径的当前路段中，选择与下一唯一的拓扑路径的路段连接的当前路段的其中一个的拓扑路径，作为高精度地图的全局路径的轨迹信息的一个路段。
46.进一步的，上述动态自动驾驶全局路径生成设备中，自动驾驶功能控制装置，用于依次遍历出导航全局路径中的轨迹点信息的经纬度，找出每一路段的轨迹点信息的经纬度的预设范围内的高精度地图的路段。
47.根据本发明的另一方面，还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现上述任一实施例所述的方法。
48.根据本发明的另一方面，还提供一种用于在网络设备端信息处理的设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行上述任一实施例所述的方法。
49.本发明各设备实施例的详细内容具体可参见各方法实施例的对应部分，在此，不再赘述。
50.本发明方法所执行的步骤已经在上述自适应下肢约束系统中做出说明，这里不再赘述。然而，本发明的方法可以集成在特定的控制装置中。
51.本发明的该控制装置可以是一种计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。
52.本发明的该控制装置可以是一种应用发布平台，其中，应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。
53.在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的
实施过程构成任何限定。
54.本发明的各个系统、单元若以软件功能单元的形式实现时，可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案的部分或者全部，可以通过软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干请求用以使得一台或多台计算机设备(例如个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。
55.本领域的技术人员可以理解，本发明所列举的各个实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，这些计算机程序可以集中或分布式地存储于一个或多个计算机装置中，例如存储于可读存储介质中。上述计算机装置包括只读存储器(read-only memory，rom)、随机存储器(random access memory，ram)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read-only memory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
56.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
57.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
58.需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路（asic）、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序（包括相关的数据结构）可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，ram存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
59.另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。
60.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。