[發(fā)明專利]一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110742768.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN113686330A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甘欣輝;宋亮;姚連喜;萬韜;鄭前;儲(chǔ)俊;趙長超;呂遵明;張雅杰;汪文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇和正特種裝備有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/16
• 分類號(hào): G01C21/16;G01C21/20;G01S17/931
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 滕敏

1.一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括以下步驟：

步驟一，基于地圖數(shù)據(jù)疊加技術(shù)，得到二維地圖標(biāo)注圖；

步驟二，根據(jù)地圖標(biāo)注原始數(shù)據(jù)，規(guī)劃出車輛通行路線；

步驟三，基于所述二維地圖標(biāo)注圖以及規(guī)劃出的車輛通行路線，結(jié)合實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)得出車輛通過性判斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述步驟一具體為：采集車通過激光雷達(dá)、慣導(dǎo)傳感器采集車輛信息，按同步時(shí)間采集道路詳細(xì)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，生成LAS文件；再通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算出道路屬性信息；在現(xiàn)有的二維地圖基礎(chǔ)上，將采集到的道路屬性信息，根據(jù)定位標(biāo)注到地圖中的道路上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述步驟二具體為：將特種車輛數(shù)學(xué)模型，帶入到二維地圖中的三維數(shù)據(jù)模型中，計(jì)算并判斷出車輛可以通行的道路，再根據(jù)最優(yōu)路徑算法，規(guī)劃出車輛通行路線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述步驟三具體為：通過道路檢測、目標(biāo)檢測、場景構(gòu)建算法建立局部道路場景模型，將特種車輛模型的數(shù)學(xué)模型帶入所述局部道路場景模型中，結(jié)合激光雷達(dá)實(shí)時(shí)點(diǎn)云信息融合慣導(dǎo)姿態(tài)信息判斷當(dāng)前車輛所處道路狀態(tài)，判斷出道路中的障礙物是否會(huì)阻礙特種車輛通行，提示駕駛員謹(jǐn)慎駕駛。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述步驟一具體包含以下內(nèi)容：

步驟1.1，采用多傳感器融合入技術(shù)，按照同步時(shí)間采集 激光雷達(dá)點(diǎn)云信息，慣性導(dǎo)航設(shè)備車輛姿態(tài)信息、里程計(jì)車輛輪速及路程信息、底盤車輛狀態(tài)信息；

步驟1.2，首先通過點(diǎn)云濾波方法過濾噪聲點(diǎn)，再采用雙邊濾波，通過特征值分析描述點(diǎn)云特征，生成LAS文件；

步驟1.3，將點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出道路屬性信息，通過攝像頭的視覺數(shù)據(jù)，結(jié)合點(diǎn)云數(shù)據(jù)判斷出是否存有障礙物，將所有信息標(biāo)注到二維地圖上。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述步驟三具體包含以下內(nèi)容：

步驟3.1，寬度判斷：

對(duì)環(huán)境模型的橫向?qū)挾冗M(jìn)行測量，保證在環(huán)境范圍內(nèi)每一處的道路寬度大于后車車身寬度；

步驟3.2，高度判斷：

在經(jīng)過隧道、涵洞時(shí)，對(duì)于高度的判斷結(jié)合車隊(duì)車身的高度和寬度，假設(shè)車隊(duì)的車身高度為H，計(jì)算最高車所處位置處隧道的長度L，若L長度大于車身寬度，則后車能夠通過；

步驟3.3，轉(zhuǎn)彎半徑可通行性判：

對(duì)彎曲道路的曲率半徑和汽車轉(zhuǎn)彎半徑進(jìn)行比較，利用激光雷達(dá)實(shí)時(shí)輸出的道路環(huán)境點(diǎn)數(shù)據(jù)，利用算法曲線擬合的方式實(shí)時(shí)計(jì)算得到道路內(nèi)外沿的表達(dá)式，進(jìn)而計(jì)算出道路的內(nèi)外沿的曲率與道路寬度，將彎曲道路視為弧線段，計(jì)算其曲率半徑，然后與汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑比較，當(dāng)彎曲道路的曲率半徑大于后車的轉(zhuǎn)彎半徑時(shí)，視為能夠通過。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述步驟3.1中，對(duì)寬度通過性的判斷采用以下兩種方式：

在全局坐標(biāo)系中，設(shè)定x+方向?yàn)檐囕v寬度方向、y+為車輛前行方向、z+為車輛垂直向上的方向，在y坐標(biāo)相等的情況下，直接求二者x坐標(biāo)的差值，最小差值大于車身可通過范圍時(shí)，視為可以通過；

在道路建模部分，對(duì)路邊進(jìn)行曲線擬合，即路邊的多項(xiàng)式表示，對(duì)兩個(gè)多項(xiàng)式做差，通過求導(dǎo)找出最小值，進(jìn)而判斷是否可以通過。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任選一項(xiàng)所述的一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述道路屬性包含道路的寬度、高度、曲率信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任選一項(xiàng)所述的一種基于地圖三維數(shù)據(jù)的道路通過性檢測方法，其特征在于，所述特種車輛數(shù)學(xué)模型包含車輛的高度、寬度、轉(zhuǎn)彎半徑。