虚拟车道生成方法及相关装置与流程

本技术涉及电子地图领域，尤其涉及一种虚拟车道生成方法及相关装置。

背景技术：

1、作为自动驾驶系统的重要组成部分，高精地图可以有效提升自动驾驶汽车的行驶安全度，强化自动驾驶系统的整体感知能力和决策能力。高精地图会将大量行车辅助信息存储为结构化数据，以供自动驾驶车辆在行驶的过程中做参考。比如车道线的位置、类型、宽度、坡度和曲率等车道信息。现有的制图流程需要先感知物理世界的真实车道线，再基于感知的车道线进行道路建模。然而对于矿区等没有真实车道线的开放道路场景，目前没有自动化制图方案。

技术实现思路

1、本技术提供了一种虚拟车道生成方法及相关装置，可实现没有真实车道线的开放道路场景下的虚拟车道生成，提高了制图效率。

2、第一方面，本技术提供了一种虚拟车道生成方法，该方法包括：

3、获取第一物理区域的探测数据，对应第一作业任务的车辆轨迹点和道路配置参数；

4、根据所述第一物理区域的探测数据，所述对应第一作业任务的车辆轨迹点和所述道路配置参数构建虚拟车道，所述虚拟车道至少对应于所述第一作业任务。

5、在本技术中，通过获取第一物理区域的探测数据，对应第一作业任务的车辆轨迹点和道路配置参数来构建虚拟车道，可实现没有真实车道线的开放道路场景下的虚拟车道生成，有利于提高制图效率。可理解的，本技术中涉及的虚拟车道可以理解为包括虚拟车道的车道中心线和/或车道线。

6、在一种可能的实现中，所述根据所述第一物理区域的探测数据，所述对应第一作业任务的车辆轨迹点和所述道路配置参数构建虚拟车道，包括：

7、根据所述第一物理区域的探测数据和所述对应第一作业任务的车辆轨迹点生成所述虚拟车道的车道中心线；

8、根据所述车道中心线和道路配置参数，构建所述虚拟车道。

9、在该种实现方式下，可先基于第一物理区域的探测数据和车辆轨迹点生成虚拟车道的车道中心线，再基于车道中心线和道路配置参数，构建虚拟车道，可操作性强。

10、在一种可能的实现中，所述根据所述第一物理区域的探测数据和所述对应第一作业任务的车辆轨迹点生成所述虚拟车道的车道中心线，包括：

11、根据所述第一物理区域的探测数据确定所述第一物理区域中的可行驶区域；

12、根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中确定车道中心线。

13、在该种实现方式下，通过在第一物理区域中的可行驶区域中生成车道中心线，可避免车道中心线与第一物理区域中的路沿和/或障碍物的碰撞/重叠。

14、在一种可能的实现中，所述根据所述第一物理区域的探测数据确定所述第一物理区域中的可行驶区域，包括：

15、根据所述第一物理区域的探测数据和所述第一物理区域的栅格地图，在所述第一物理区域的栅格地图中确定所述第一物理区域中的可行驶区域。

16、在该种实现方式下，可通过栅格地图的方式获取可行驶区域，可操作性强。

17、在一种可能的实现中，所述根据所述第一物理区域的探测数据和所述第一物理区域的栅格地图，在所述第一物理区域的栅格地图中确定所述第一物理区域中的可行驶区域，包括：

18、从所述第一物理区域的探测数据中提取道路信息，所述道路信息包括路沿信息和/或障碍物信息；

19、将所述道路信息投影至所述第一物理区域的栅格地图，得到所述第一物理区域中的可行驶区域。

20、在一种可能的实现中，所述根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中确定车道中心线，包括：

21、根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中生成初始车道中心线；

22、根据所述初始车道中心线和车辆动力学配置参数得到所述车道中心线，所述车辆动力学配置参数包括以下参数中一项或者多项：最小转弯半径rmin，最大方向盘转速ωmmax，路面摩擦系数μ。

23、在该种实现方式下，可采用车辆动力学配置参数对初始车道中心线进行优化，以得到车道中心线。可理解的，这种考虑了车辆动力学的优化方式，更贴合实际使用场景，有利于车端实际使用地图时，对于车辆的控制。

24、在一种可能的实现中，所述车道中心线满足以下特征中的一项或者多项：

25、所述车道中心线的起点与所述对应第一作业任务的车辆轨迹点的起点相同；所述车道中心线的终点与所述对应第一作业任务的车辆轨迹点的终点相同。

26、在一种可能的实现中，所述虚拟车道与所述第一物理区域的探测数据对应的路沿和/或障碍物无碰撞。

27、在一种可能的实现中，所述第一物理区域的探测数据包括所述第一物理区域的图像数据和/或点云数据。

28、在一种可能的实现中，所述获取对应第一作业任务的车辆轨迹点，包括：

29、获取用户输入的所述对应第一作业任务的车辆轨迹点；或者，

30、生成所述对应第一作业任务的车辆轨迹点。

31、在该种实现方式下，车辆轨迹点可来自于用户在可视化界面上的配置，或者，车辆轨迹点也可以是自动生成的，实现方式多样，适用性高。

32、在一种可能的实现中，所述获取道路配置参数，包括：

33、获取用户输入的所述道路配置参数。

34、在该种实现方式下，道路配置参数可来自于用户在可视化界面上的配置。

35、在一种可能的实现中，车道宽度、车道数量、道路行驶方向、道路类型、车道长度上限、道路转弯半径下限、车道限速；

36、其中，所述道路行驶方向包括靠左行驶或靠右行驶，所述道路类型包括单向道路或双向道路。

37、在一种可能的实现中，所述方法还包括：

38、发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示显示所述虚拟车道的车道线和/或所述虚拟车道的车道中心线。

39、在一种可能的实现中，所述虚拟车道包括所述虚拟车道的车道线和所述虚拟车道的车道中心线。

40、第二方面，本技术提供了一种虚拟车道生成方法，该方法包括：

41、获取第一物理区域的探测数据和对应第一作业任务的车辆轨迹点；

42、根据所述第一物理区域的探测数据和所述对应第一作业任务的车辆轨迹点生成虚拟车道的车道中心线。

43、在一种可能的实现中，所述方法还包括：

44、获取道路配置参数；

45、根据所述车道中心线和所述道路配置参数构建所述虚拟车道，所述虚拟车道至少对应于所述第一作业任务。

46、在一种可能的实现中，所述根据所述第一物理区域的探测数据和所述对应第一作业任务的车辆轨迹点生成所述虚拟车道的车道中心线，包括：

47、根据所述第一物理区域的探测数据确定所述第一物理区域中的可行驶区域；

48、根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中确定车道中心线。

49、在一种可能的实现中，所述根据所述第一物理区域的探测数据确定所述第一物理区域中的可行驶区域，包括：

50、根据所述第一物理区域的探测数据和所述第一物理区域的栅格地图，在所述第一物理区域的栅格地图中确定所述第一物理区域中的可行驶区域。

51、在一种可能的实现中，所述根据所述第一物理区域的探测数据和所述第一物理区域的栅格地图，在所述第一物理区域的栅格地图中确定所述第一物理区域中的可行驶区域，包括：

52、从所述第一物理区域的探测数据中提取道路信息，所述道路信息包括路沿信息和/或障碍物信息；

53、将所述道路信息投影至所述第一物理区域的栅格地图，得到所述第一物理区域中的可行驶区域。

54、在一种可能的实现中，所述根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中确定车道中心线，包括：

55、根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中生成初始车道中心线；

56、根据所述初始车道中心线和车辆动力学配置参数得到所述车道中心线，所述车辆动力学配置参数包括以下参数中一项或者多项：最小转弯半径rmin，最大方向盘转速ωmmax，路面摩擦系数μ。

57、在一种可能的实现中，所述车道中心线满足以下特征中的一项或者多项：

58、所述车道中心线的起点与所述对应第一作业任务的车辆轨迹点的起点相同；所述车道中心线的终点与所述对应第一作业任务的车辆轨迹点的终点相同。

59、在一种可能的实现中，所述虚拟车道与所述第一物理区域的探测数据对应的路沿和/或障碍物无碰撞。

60、在一种可能的实现中，所述第一物理区域的探测数据包括所述第一物理区域的图像数据和/或点云数据。

61、在一种可能的实现中，所述获取对应第一作业任务的车辆轨迹点，包括：

62、获取用户输入的所述对应第一作业任务的车辆轨迹点；或者，

63、生成所述对应第一作业任务的车辆轨迹点。

64、在一种可能的实现中，所述获取道路配置参数，包括：

65、获取用户输入的所述道路配置参数。

66、在一种可能的实现中，所述道路配置参数包括以下一项或者多项：

67、车道宽度、车道数量、道路行驶方向、道路类型、车道长度上限、道路转弯半径下限、车道限速；

68、其中，所述道路行驶方向包括靠左行驶或靠右行驶，所述道路类型包括单向道路或双向道路。

69、在一种可能的实现中，所述方法还包括：

70、发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示显示所述虚拟车道的车道线和/或所述虚拟车道的车道中心线。

71、在一种可能的实现中，所述虚拟车道包括所述虚拟车道的车道线和所述虚拟车道的车道中心线。

72、第三方面，本技术提供了一种虚拟车道生成方法，该方法包括：

73、接收用户输入的道路配置参数，所述道路配置参数用于构建对应于第一作业任务的虚拟车道；

74、发送所述道路配置参数，以获得所述虚拟车道；

75、显示所述虚拟车道的车道线和/或所述虚拟车道的车道中心线。

76、在一种可能的实现中，所述虚拟车道与所述道路配置参数，第一物理区域的探测数据以及对应所述第一作业任务的车辆轨迹点相关联。

77、在一种可能的实现中，所述虚拟车道的车道中心线与第一物理区域的探测数据以及对应所述第一作业任务的车辆轨迹点相关联。

78、在一种可能的实现中，所述方法还包括：

79、接收所述用户输入的所述对应所述第一作业任务的车辆轨迹点；

80、发送所述对应所述第一作业任务的车辆轨迹点。

81、在一种可能的实现中，所述方法还包括：

82、显示所述第一物理区域的探测数据对应的所述第一物理区域的可行驶区域，所述可行驶区域用于确定所述虚拟车道的车道中心线。

83、在一种可能的实现中，所述方法还包括：

84、接收所述用户输入的车辆动力学配置参数，所述车辆动力学配置参数包括以下参数中一项或者多项：最小转弯半径rmin，最大方向盘转速ωmmax，路面摩擦系数μ，所述车辆动力学配置参数用于确定所述车道中心线；

85、发送所述车辆动力学配置参数。

86、在一种可能的实现中，所述虚拟车道与所述第一物理区域的探测数据对应的路沿和/或障碍物无碰撞。

87、在一种可能的实现中，所述第一物理区域的探测数据包括所述第一物理区域的图像数据和/或点云数据。

88、在一种可能的实现中，所述道路配置参数包括以下一项或者多项：

89、车道宽度、车道数量、道路行驶方向、道路类型、车道长度上限、道路转弯半径下限、车道限速；

90、其中，所述道路行驶方向包括靠左行驶或靠右行驶，所述道路类型包括单向道路或双向道路。

91、第四方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置包括：

92、获取单元，用于获取第一物理区域的探测数据，对应第一作业任务的车辆轨迹点和道路配置参数；

93、处理单元，用于根据所述第一物理区域的探测数据，所述对应第一作业任务的车辆轨迹点和所述道路配置参数构建虚拟车道，所述虚拟车道至少对应于所述第一作业任务。

94、在一种可能的实现中，在所述根据所述第一物理区域的探测数据，所述对应第一作业任务的车辆轨迹点和所述道路配置参数构建虚拟车道时，所述处理单元用于：

95、根据所述第一物理区域的探测数据和所述对应第一作业任务的车辆轨迹点生成所述虚拟车道的车道中心线；

96、根据所述车道中心线和道路配置参数，构建所述虚拟车道。

97、在一种可能的实现中，在所述根据所述第一物理区域的探测数据和所述对应第一作业任务的车辆轨迹点生成所述虚拟车道的车道中心线时，所述处理单元用于：

98、根据所述第一物理区域的探测数据确定所述第一物理区域中的可行驶区域；

99、根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中确定车道中心线。

100、在一种可能的实现中，在所述根据所述第一物理区域的探测数据确定所述第一物理区域中的可行驶区域时，所述处理单元用于：

101、根据所述第一物理区域的探测数据和所述第一物理区域的栅格地图，在所述第一物理区域的栅格地图中确定所述第一物理区域中的可行驶区域。

102、在一种可能的实现中，在所述根据所述第一物理区域的探测数据和所述第一物理区域的栅格地图，在所述第一物理区域的栅格地图中确定所述第一物理区域中的可行驶区域时，所述处理单元用于：

103、从所述第一物理区域的探测数据中提取道路信息，所述道路信息包括路沿信息和/或障碍物信息；

104、将所述道路信息投影至所述第一物理区域的栅格地图，得到所述第一物理区域中的可行驶区域。

105、在一种可能的实现中，在所述根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中确定车道中心线时，所述处理单元用于：

106、根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中生成初始车道中心线；

107、根据所述初始车道中心线和车辆动力学配置参数得到所述车道中心线，所述车辆动力学配置参数包括以下参数中一项或者多项：最小转弯半径rmin，最大方向盘转速ωmmax，路面摩擦系数μ。

108、在一种可能的实现中，所述车道中心线满足以下特征中的一项或者多项：

109、所述车道中心线的起点与所述对应第一作业任务的车辆轨迹点的起点相同；所述车道中心线的终点与所述对应第一作业任务的车辆轨迹点的终点相同。

110、在一种可能的实现中，所述虚拟车道与所述第一物理区域的探测数据对应的路沿和/或障碍物无碰撞。

111、在一种可能的实现中，所述第一物理区域的探测数据包括所述第一物理区域的图像数据和/或点云数据。

112、在一种可能的实现中，在所述获取对应第一作业任务的车辆轨迹点时，所述获取单元用于：

113、获取用户输入的所述对应第一作业任务的车辆轨迹点；或者，

114、生成所述对应第一作业任务的车辆轨迹点。

115、在一种可能的实现中，在所述获取道路配置参数时，所述获取单元用于：

116、获取用户输入的所述道路配置参数。

117、在一种可能的实现中，所述道路配置参数包括以下一项或者多项：

118、车道宽度、车道数量、道路行驶方向、道路类型、车道长度上限、道路转弯半径下限、车道限速；

119、其中，所述道路行驶方向包括靠左行驶或靠右行驶，所述道路类型包括单向道路或双向道路。

120、在一种可能的实现中，所述装置还包括：

121、收发单元，用于发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示显示所述虚拟车道的车道线和/或所述虚拟车道的车道中心线。

122、在一种可能的实现中，所述虚拟车道包括所述虚拟车道的车道线和所述虚拟车道的车道中心线。

123、第五方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置包括：

124、获取单元，用于获取第一物理区域的探测数据和对应第一作业任务的车辆轨迹点；

125、处理单元，用于根据所述第一物理区域的探测数据和所述对应第一作业任务的车辆轨迹点生成虚拟车道的车道中心线。

126、在一种可能的实现中，所述获取单元，还用于获取道路配置参数；

127、所述处理单元，还用于根据所述车道中心线和所述道路配置参数构建所述虚拟车道，所述虚拟车道至少对应于所述第一作业任务。

128、在一种可能的实现中，在所述根据所述第一物理区域的探测数据和所述对应第一作业任务的车辆轨迹点生成所述虚拟车道的车道中心线时，所述处理单元用于：

129、根据所述第一物理区域的探测数据确定所述第一物理区域中的可行驶区域；

130、根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中确定车道中心线。

131、在一种可能的实现中，在所述根据所述第一物理区域的探测数据确定所述第一物理区域中的可行驶区域时，所述处理单元用于：

132、根据所述第一物理区域的探测数据和所述第一物理区域的栅格地图，在所述第一物理区域的栅格地图中确定所述第一物理区域中的可行驶区域。

133、在一种可能的实现中，在所述根据所述第一物理区域的探测数据和所述第一物理区域的栅格地图，在所述第一物理区域的栅格地图中确定所述第一物理区域中的可行驶区域时，所述处理单元用于：

134、从所述第一物理区域的探测数据中提取道路信息，所述道路信息包括路沿信息和/或障碍物信息；

135、将所述道路信息投影至所述第一物理区域的栅格地图，得到所述第一物理区域中的可行驶区域。

136、在一种可能的实现中，在所述根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中确定车道中心线时，所述处理单元用于：

137、根据所述对应第一作业任务的车辆轨迹点，在所述可行驶区域中生成初始车道中心线；

138、根据所述初始车道中心线和车辆动力学配置参数得到所述车道中心线，所述车辆动力学配置参数包括以下参数中一项或者多项：最小转弯半径rmin，最大方向盘转速ωmmax，路面摩擦系数μ。

139、在一种可能的实现中，所述车道中心线满足以下特征中的一项或者多项：

140、所述车道中心线的起点与所述对应第一作业任务的车辆轨迹点的起点相同；所述车道中心线的终点与所述对应第一作业任务的车辆轨迹点的终点相同。

141、在一种可能的实现中，所述虚拟车道与所述第一物理区域的探测数据对应的路沿和/或障碍物无碰撞。

142、在一种可能的实现中，所述第一物理区域的探测数据包括所述第一物理区域的图像数据和/或点云数据。

143、在一种可能的实现中，在所述获取对应第一作业任务的车辆轨迹点时，所述获取单元用于：

144、获取用户输入的所述对应第一作业任务的车辆轨迹点；或者，

145、生成所述对应第一作业任务的车辆轨迹点。

146、在一种可能的实现中，在所述获取道路配置参数时，所述获取单元用于：

147、获取用户输入的所述道路配置参数。

148、在一种可能的实现中，所述道路配置参数包括以下一项或者多项：

149、车道宽度、车道数量、道路行驶方向、道路类型、车道长度上限、道路转弯半径下限、车道限速；

150、其中，所述道路行驶方向包括靠左行驶或靠右行驶，所述道路类型包括单向道路或双向道路。

151、在一种可能的实现中，所述装置还包括：

152、收发单元，用于发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示显示所述虚拟车道的车道线和/或所述虚拟车道的车道中心线。

153、在一种可能的实现中，所述虚拟车道包括所述虚拟车道的车道线和所述虚拟车道的车道中心线。

154、第六方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置包括：

155、收发单元，用于接收用户输入的道路配置参数，所述道路配置参数用于构建对应于第一作业任务的虚拟车道；

156、所述收发单元，用于发送所述道路配置参数，以获得所述虚拟车道；

157、显示单元，用于显示所述虚拟车道的车道线和/或所述虚拟车道的车道中心线。

158、在一种可能的实现中，所述虚拟车道与所述道路配置参数，第一物理区域的探测数据以及对应所述第一作业任务的车辆轨迹点相关联。

159、在一种可能的实现中，所述虚拟车道的车道中心线与第一物理区域的探测数据以及对应所述第一作业任务的车辆轨迹点相关联。

160、在一种可能的实现中，所述收发单元还用于：

161、接收所述用户输入的所述对应所述第一作业任务的车辆轨迹点；

162、发送所述对应所述第一作业任务的车辆轨迹点。

163、在一种可能的实现中，所述显示单元还用于：

164、显示所述第一物理区域的探测数据对应的所述第一物理区域的可行驶区域，所述可行驶区域用于确定所述虚拟车道的车道中心线。

165、在一种可能的实现中，所述收发单元还用于：

166、接收所述用户输入的车辆动力学配置参数，所述车辆动力学配置参数包括以下参数中一项或者多项：最小转弯半径rmin，最大方向盘转速ωmmax，路面摩擦系数μ，所述车辆动力学配置参数用于确定所述车道中心线；

167、发送所述车辆动力学配置参数。

168、在一种可能的实现中，所述虚拟车道与所述第一物理区域的探测数据对应的路沿和/或障碍物无碰撞。

169、在一种可能的实现中，所述第一物理区域的探测数据包括所述第一物理区域的图像数据和/或点云数据。

170、在一种可能的实现中，所述道路配置参数包括以下一项或者多项：

171、车道宽度、车道数量、道路行驶方向、道路类型、车道长度上限、道路转弯半径下限、车道限速；

172、其中，所述道路行驶方向包括靠左行驶或靠右行驶，所述道路类型包括单向道路或双向道路。

173、第七方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置可以是云平台(例如云平台可以是服务器，如云服务器等)，也可以是云平台中的装置，或者是能够和云平台匹配使用的装置。其中，该虚拟车道生成装置还可以为芯片系统。该虚拟车道生成装置可执行第一方面和/或第二方面所述的方法。该虚拟车道生成装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。该单元或模块可以是软件和/或硬件。该虚拟车道生成装置执行的操作及有益效果可以参见上述第一方面和/或第二方面所述的方法以及有益效果，重复之处不再赘述。

174、第八方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置可以是客户端，也可以是客户端中的装置，或者是能够和客户端匹配使用的装置。该虚拟车道生成装置的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。该单元或模块可以是软件和/或硬件。该虚拟车道生成装置执行的操作及有益效果可以参见上述第三方面所述的方法以及有益效果，重复之处不再赘述。

175、第九方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置可以是云平台，所述虚拟车道生成装置包括处理器和收发器，所述处理器和所述收发器用于执行至少一个存储器中存储的计算机程序或指令，以使得所述装置实现如第一方面和/或第二方面中任意一项的方法。

176、第十方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置可以是云平台，该虚拟车道生成装置包括处理器、收发器和存储器。其中，处理器、收发器和存储器耦合；处理器和收发器用于实现如第一方面和/或第二方面中任意一项的方法。可选的，存储器和处理器可以集成在一起。可选的，该装置还可以包括显示器等，在此不做限制。

177、第十一方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置可以是客户端，所述虚拟车道生成装置包括显示器和收发器，所述显示器和所述收发器用于执行至少一个存储器中存储的计算机程序或指令，以使得所述装置实现如第三方面中任意一项的方法。

178、第十二方面，本技术提供了一种虚拟车道生成装置，该装置可以是云平台，该虚拟车道生成装置包括显示器、收发器和存储器。其中，显示器、收发器和存储器耦合；显示器和收发器用于实现如第三方面中任意一项的方法。可选的，该装置还可以包括处理器等，在此不做限制。

179、第十三方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有计算机程序或指令，当计算机程序或指令被计算机执行时，实现如第一方面和/或第二方面和/或第三方面中任意一项的方法。

180、第十四方面，本技术提供一种包括指令的计算机程序产品，所述计算机程序产品中包括计算机程序代码，当计算机程序代码在计算机上运行时，以实现第一方面和/或第二方面和/或第三方面中任意一项的方法。