[发明专利]一种基于云计算的障碍地图的创建方法

说明书

本发明公开一种基于云计算的障碍地图的创建方法。主要步骤包括：数据处理；高精度定位：配准当前时刻的配准点云与预先存储的点云地图以实现定位；障碍物检测：采用基于判断分析的降目标处理算法过滤非道路因素障碍物信息，采用聚类检测算法完成障碍物检测；障碍物识别：识别动、静态障碍物并分类储存；生成障碍地图。本发明将车端的计算与存储任务转移至云计算平台，将过滤非道路因素障碍物的障碍检测结果用于动、静态障碍物的识别，生成仅包含道路因素障碍物与自车运动信息的障碍地图，利用云计算平台的异构计算特点提高障碍检测过程的计算能力，使障碍地图能够满足实时、高效、准确的检测需求。

技术领域

本发明属于智能控制领域，具体涉及一种基于云计算的障碍地图的创建方法。

背景技术

近年来，利用传感器获取环境信息，分析环境的风险情况并设计车辆控制策略以提高车辆的主动安全性已成为共识。但由于传感器数量的不断增加使得感知数据量持续激增，而车载计算单元难以持续扩容，导致现有的智能车辆存在计算效率不高、实时感知效果不佳、制造与维护成本高等问题。

中国发明专利申请“障碍地图的创建方法、系统，机器人及可读存储介质”(申请号：CN201910760602.X，公开日：2021-02-23)，公开了一种障碍地图的创建方法，该发明通过在机器人行走工作区域的栅格地图进行标记形成障碍物地图，该地图虽能够反映机器人所处的部分障碍环境，但仍存在以下问题：(1)由于该地图装载于机器人中，而机器人本身存在因硬件无法持续扩容所导致的计算能力受限的问题，所以在面对因行驶范围扩大所造成的障碍物数量激增的问题时，机器人难以快速、实时地处理当前的环境信息；(2)该障碍地图并未对障碍物进行分类，对于行驶于结构化道路的智能设备，如智能车辆，过于丰富的障碍物数量会降低影响车辆安全的障碍物的占比，使得计算复杂度增大，影响行驶安全；(3)该障碍地图仅提到如何增加被标记的障碍物，但未考虑环境是动态变化的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于云计算的障碍地图的创建方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于云计算的障碍地图的创建方法，主要步骤包括：

S1、数据处理：接收并解析来自车辆终端的数据包，根据传感器类别分类存储数据以供建立障碍地图使用；

S2、高精度定位：融合多传感器信息，使用NDT配准算法，配准当前时刻的配准点云与预先存储的点云地图以实现定位；

S3、障碍物检测：根据高精度定位的结果，采用基于判断分析的降目标处理算法过滤非道路因素障碍物信息，采用聚类检测算法完成障碍物检测；

S4、障碍物识别：根据障碍物检测的结果，采用目标识别与跟踪算法，识别动、静态障碍物并分类储存；

S5、生成障碍地图：设计障碍地图界面，分类显示动、静态障碍物，实时更新障碍物的位置与运动信息。

进一步的，所述数据处理具体包括如下步骤：

S11、接收来自车辆终端的数据包；

S12、解析所收到的数据包并存储于数据库内便于预处理；

S13、提取GPS、惯性导航传感器、激光雷达和自车行驶状态的数据并分类存储。

进一步的，所述高精度定位具体包括如下步骤：

S21、时间同步处理GPS、惯性导航传感器和激光雷达数据；

S22、加载存储于云端的点云地图，并对该点云地图进行网格化处理，计算每个网格的概率密度函数；

S23、加载当前时刻的配准点云，并以使得配准得分最大化为优化目标，实现配准点云与点云地图的NDT配准；

S24、获得配准后的对齐点云。