可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法与流程

1.本发明涉及自动驾驶领域。更具体地说，本发明涉及一种可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法。


背景技术：

2.自动驾驶封闭测试场地，主要包含试验道路、交通标志标线、交通设施和试验设备组成。试验道路主要包含根据规划设计的道路路网结构，交通标志标线基于路网结构上的交通标志标线，交通设施是在路网结构的基础上布置的信号灯、隔离护栏、锥桶水马等（即本专利中提及的场景设施），试验设备主要有假人假车数采设备等。高精度地图的元素中包含自动驾驶封闭测试场地中的试验道路、交通标志标线、交通设施。
3.目前的自动驾驶封闭测试场地占地面积大、基建成本投入高、道路形态比较单一，然而企业的需求是道路形态越丰富越好，比如不同宽度的道路，不同曲率的弯道、不同大小和形状的十字路口、丁字路口、异形交叉口、不同大小的环岛、不同类型和大小的公交车站、人行横道、非机动车道等等，以及上述元素的不同方位和顺序的排列组合，这些需求远远不是一个千亩级的封闭测试场能满足得了的，因此，现在各地新建的试验场越来越大，如：长沙测试场2000余亩，天津测试场规划4000亩，重庆大足试验场规划6000亩。越大的试验场不仅仅意味着地皮和基建成本越高，包括后期的运营维护成本、时间成本、人员成本等都会成倍的增长，这些建设运维成本会落到车企身上，最终还是会转嫁到消费者身上。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
5.本发明还有一个目的是提供一种可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法，以解决当前自动驾驶封闭测试场地的现状无法满足企业多样化测试需求、试验场地的建设和运维成本高昂等问题。
6.为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法，包括：对自动驾驶封闭测试场的地面进行硬化处理，再对地面做网格化处理，在网格的交叉点标记gps经度和纬度；根据测试需求，在自动驾驶封闭测试场的gps地理围栏内绘制高精度地图；根据高精度地图，将测试用到的场景设施安放于自动驾驶封闭测试场的指定位置上，场景设施安放的指定位置的gps经度和纬度与该场景设施在高精度地图上的gps经度和纬度相同，其中，对测试用到的不可移动的场景设施增设移动底座。
7.本发明还提供了一种可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法，包括：对自动驾驶封闭测试场的地面进行硬化处理，再对地面做网格化处理，在网格的交叉点标记gps经度和纬度；根据测试需求，将已有的高精度地图通过坐标转换导入至gps地理围栏内；
根据高精度地图，将测试用到的场景设施安放于自动驾驶封闭测试场的指定位置上，场景设施安放的指定位置的gps经度和纬度与该场景设施在高精度地图上的gps经度和纬度相同，其中，对测试用到的不可移动的场景设施增设移动底座。
8.优选的是，所述可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法还包括：对场景设施在自动驾驶封闭测试场内安放的实际位置进行校验，若场景设施安放的实际位置的gps经度和纬度与该场景设施在高精度地图上的gps经度和纬度不同，则在自动驾驶封闭测试场内移动该场景设施至其指定位置上。
9.优选的是，使用场景校验装置对场景设施在自动驾驶封闭测试场内安放的实际位置进行校验，所述场景校验装置包括：高精度定位器，其用于放置在场景设施上，获取并发送场景设施安放的实际位置的gps经度和纬度；地图展示模块，其用于获取并展示高精度地图；图层叠加模块，其与高精度定位器无线通信连接，用以接收高精度定位器发送的场景设施安放的实际位置的gps经度和纬度，所述图层叠加模块与地图展示模块通信连接，用以在高精度地图上实时显示场景设施的实际位置。
10.优选的是，所述场景校验装置还包括：属性设置模块，其用于对场景设施在高精度地图上的实际位置进行标记并注释属性。
11.优选的是，对地面做网格化处理时网格的大小为10cm*10cm。
12.优选的是，地面硬化处理后形成沥青路面或水泥路面。
13.优选的是，测试用到的场景设施包括带隔离护栏、减速带、信号灯、锥桶、水马，测试用到的不可移动的场景设施包括隔离护栏、减速带、信号灯，隔离护栏、减速带、信号灯均增设有移动底座。
14.本发明至少包括以下有益效果：本技术的方法中将封闭测试场进行数字化处理，结合对不可移动的场景设施的改造，通过人工绘制或外部导入高精度地图的方式，按高精度地图摆放场景设施，代替了传统的高成本的场地规划、设计、建设和运维费用，实现了可以自定义道路路网形态，解决企业多样性的测试需求。
15.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
16.图1为本发明一实施例所述可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法的流程图；图2为本发明另一实施例所述可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法的流程图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
18.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.<实施例1>一种可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法，其包括：s101、对自动驾驶封闭测试场的地面进行硬化处理，再对地面做网格化处理，在网格的交叉点标记gps经度和纬度；具体的，对自动驾驶封闭测试场的地面进行硬化处理时，处理方式包括但不限于沥青、水泥等实现不同摩擦系数的路面特性为目的的硬化处理方式，选其中一种硬化处理方式对自动驾驶封闭测试场的地面进行硬化处理，当然也可以根据测试需求对测试场不同地块采取不同硬化处理方式。
20.传统的自动驾驶封闭测试场建设时，需要根据测试场设计图纸在封闭测试场的地面画出道路边线、分道线、人行横道线等，在路中央中布隔离带隔离护栏、在路口布设信号灯等，而本技术中仅做硬化处理，这样不仅施工简单，同时工程量小，工期短。
21.具体的，对地面做网格化处理时，可以将网格大小设置为10cm*10cm，或者20cm*30cm，但也不仅限于此两种尺寸，可以根据具体需求更改网格大小。
22.网格化的施工过程一般如下：施工人员提前在自动驾驶封闭测试场的边界取点确定网格线的首尾段，使用沾有白灰的细绳，将其两端分别固定在自动驾驶封闭测试场内某一网格线的首尾两端，轻微提起细绳使其弹向地面，就可在地面上绘出该网格线痕迹，再沿该网格线痕迹施划标线。或选用带孔的喷绘布，平铺至地面，利用喷绘机在喷绘布上喷涂，带孔的部位就会在地面留下喷涂痕迹。
23.具体的，在网格的交叉点标记gps经度和纬度时，可以对每个交叉点都做标记，这样方便后续摆放场景设施时，可以快速找到指定位置，当然也可以对部分交叉点做标记，这样前期对交叉点做标记的工作量可以减小，后续摆放场景设施时可以根据已标记的交叉点gps经度和纬度推算场景设施在自动驾驶封闭测试场的指定位置，当然还可以用其他方式标记，能起到标识交叉点坐标，方便后续摆放场景设施时快速找到场景设施的指定位置即可。
24.s102、根据测试需求，在自动驾驶封闭测试场的gps地理围栏内绘制高精度地图；具体的，gps地理围栏是lbs（围绕地理位置数据而展开的服务）的一种新应用，就是用一个虚拟的栅栏围出一个虚拟的地理边界，当然，gps地理围栏是基于电子地图而产生，根据自动驾驶封闭测试场在现实中的位置和边界，于电子地图上创建自动驾驶封闭测试场的gps地理围栏，有了自动驾驶封闭测试场的gps地理围栏，就可以根据测试需求，在gps地理围栏内设计不同道路路网形态的高精度地图。
25.s103、根据高精度地图，将测试用到的场景设施安放于自动驾驶封闭测试场的指定位置上，场景设施安放的指定位置的gps经度和纬度与该场景设施在高精度地图上的gps经度和纬度相同，其中，对于测试用到的不可移动的场景设施增设移动底座。
26.具体的，不可移动的场景设施一般包括隔离护栏、减速带、信号灯，将这些场景设施增设移动底座后，就可以根据不同的高精度地图，放置到不同的位置，当然，隔离护栏、减速带、信号灯仅是场景设施的一部分，实际应用时，测试用到的场景设施还可以是锥桶、水马等，由于这些场景设施本身可以移动，因此不需要增设移动底座。
27.上述实施例中，将封闭测试场进行数字化处理，结合对不可移动的场景设施的改造，通过人工绘制高精度地图的方式，按高精度地图摆放场景设施，代替了传统的高成本的场地规划、设计和建设费用，实现了可以自定义路网形态，解决企业多样性的测试需求。
28.<实施例2>一种可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法，其包括：s201、对自动驾驶封闭测试场的地面进行硬化处理，再对地面做网格化处理，在网格的交叉点标记gps经度和纬度；具体的，对自动驾驶封闭测试场的地面进行硬化处理时，处理方式包括但不限于沥青、水泥等实现不同摩擦系数的路面特性为目的的硬化处理方式，选其中一种硬化处理方式对自动驾驶封闭测试场的地面进行硬化处理，当然也可以根据测试需求对测试场不同地块采取不同硬化处理方式。
29.传统的自动驾驶封闭测试场建设时，需要根据测试场设计图纸在封闭测试场的地面画出道路边线、分道线、人行横道线等，在路中央中布隔离带隔离护栏、在路口布设信号灯等，而本技术中仅做硬化处理，这样不仅施工简单，同时工程量小，工期短。
30.具体的，对地面做网格化处理时，可以将网格大小设置为10cm*10cm，或者20cm*30cm，但也不仅限于此两种尺寸，可以根据具体需求更改网格大小。
31.网格化的施工过程一般如下：施工人员提前在自动驾驶封闭测试场的边界取点确定网格线的首尾段，使用沾有白灰的细绳，将其两端分别固定在自动驾驶封闭测试场内某一网格线的首尾两端，轻微提起细绳使其弹向地面，就可在地面上绘出该网格线痕迹，再沿该网格线痕迹施划标线。或选用带孔的喷绘布，平铺至地面，利用喷绘机在喷绘布上喷涂，带孔的部位就会在地面留下喷涂痕迹。
32.具体的，在网格的交叉点标记gps经度和纬度时，可以对每个交叉点都做标记，这样方便后续摆放场景设施时，可以快速找到指定位置，当然也可以对部分交叉点做标记，这样前期对交叉点做标记的工作量可以减小，后续摆放场景设施时可以根据已标记的交叉点gps经度和纬度推算场景设施在自动驾驶封闭测试场的指定位置，当然还可以用其他方式标记，能起到标识交叉点坐标，方便后续摆放场景设施时快速找到场景设施的指定位置即可。
33.s202、根据测试需求，将已有的高精度地图通过坐标转换导入至gps地理围栏内；具体的，已有的高精度地图包括用户已经设计好的高精度地图，已经设计好的高精度地图可以是用户于其他地图设计软件上制作的，或者是采集的实际道路上的高精度地图，由于已经设计好的高精度地图选用的参考坐标系可能与gps地理围栏的不同，故需要通过坐标转换或平移的方式将已经设计好的高精度地图坐标平移至gps地理围栏范围内的坐标。
34.这里，还有一种情形是将已经设计好的高精度地图导入至gps地理围栏后，再在已经设计好的高精度地图上进行修改，这种情形可看做本步骤的特殊情形。
35.s203、根据高精度地图，将测试用到的场景设施安放于自动驾驶封闭测试场的指定位置上，场景设施安放的指定位置的gps经度和纬度与该场景设施在高精度地图上的gps经度和纬度相同，其中，对测试用到的不可移动的场景设施增设移动底座。
36.具体的，不可移动的场景设施一般包括隔离护栏、减速带、信号灯，将这些场景设施增设移动底座后，就可以根据用户在gps地理围栏内设计的不同高精度地图，移动变换场景设施位置，形成实际的不同路网形态和道路状况，当然，隔离护栏、减速带、信号灯仅是场景设施的一部分，实际应用时，测试用到的场景设施还可以是锥桶、水马等，由于这些场景设施本身可以移动，因此不需要增设移动底座。
37.上述实施例中，将封闭测试场进行数字化处理，结合对不可移动的场景设施的改造，通过外部导入高精度地图的方式，按高精度地图摆放场景设施，代替了传统的高成本的场地规划、设计和建设费用，实现了可以自定义路网形态，解决企业多样性的测试需求。
38.<实施例3>本实施例在实施例1或2的基础上，所述可变道路形态的自动驾驶封闭测试场设计方法还包括：对场景设施在自动驾驶封闭测试场内安放的实际位置进行校验，若场景设施安放的实际位置的gps经度和纬度与该场景设施在高精度地图上的gps经度和纬度不同，则在自动驾驶封闭测试场内移动该场景设施至其指定位置上。
39.具体的，使用场景校验装置对场景设施在自动驾驶封闭测试场内安放的实际位置进行校验，所述场景校验装置包括：高精度定位器，其用于放置在场景设施上，获取并发送场景设施安放的实际位置的gps经度和纬度；地图展示模块，其用于获取并展示高精度地图；图层叠加模块，其与高精度定位器无线通信连接，用以接收高精度定位器发送的场景设施安放的实际位置的gps经度和纬度，所述图层叠加模块与地图展示模块通信连接，用以在高精度地图上实时显示场景设施的实际位置。
40.使用场景校验装置对自动驾驶封闭测试场内场景设施的安放位置进行校验时包括以下过程：1）将高精度地图导入到场景校验装置，使地图展示模块展示高精度地图；2）打开高精度定位器，保持高精度定位器和场景校验装置的通信畅通，将高精度定位器摆放到需要校验的场景设施上；3）由于图层加载模块可以显示高精度定位器的位置，因此，用户可以从地图展示模块展示的高精度地图上准确的看到需要校验的场景设施的实际位置，肉眼就可判断需要校验的场景设施的实际位置与高精度地图上场景设施的设计位置是否有偏差；通过校验，若场景设施在自动驾驶封闭测试场内安放的实际位置的gps经度和纬度与该场景设施在高精度地图上的gps经度和纬度不同，则在自动驾驶封闭测试场内移动该场景设施至高精度地图的指定位置上。
41.上述实施例中，通过场景校验装置可以准确验证测试场景中的各个场景设施的位置是否摆放正确。
42.<实施例4>本实施例在实施例3的基础上，所述场景校验装置还包括：
属性设置模块，其用于对场景设施在高精度地图上的实际位置进行标记并注释属性。
43.例如以移动护栏为例：将高精度定位器分别置于移动护栏的两端和中间，在场景校验装置内查看移动护栏摆放的实际位置是否与高精度地图上的位置重合，如果不是，则在自动驾驶封闭测试场内挪动移动护栏，放置于预设的指定位置上，如果在指定位置上，则在高精度地图上移动护栏的两端和中间分别打点标记，并利用场景校验装置设置点位的属性为移动护栏，并关联这3个点，表示这3个点的连线区域表示一个移动护栏。
44.这里场景校验装置中，地图展示模块、图层叠加模块和属性设置模块的功能还可以通过处理器执行以下方法达到：获取并展示高精度地图；接收高精度定位器发送的场景设施安放的实际位置的gps经度和纬度，根据场景设施安放的实际位置的gps经度和纬度显示场景设施在高精度地图上的实际位置；场景设施在高精度地图上的实际位置进行标记并注释属性。
45.所述处理器可能是一种集成电路芯片，具有数据处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器 (digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field
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programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合上述方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。
46.<实施例5>本实施例在实施例1或2的基础上，对地面做网格化处理时网格的大小为10cm*10cm，该网格大小适中，网格化工作量适当，网格化处理后得到的交叉点既不密集也不稀疏，数字化之后刚好可以全面准确的反应自动驾驶封闭测试场情况。
47.<实施例6>本实施例在实施例1或2的基础上，地面硬化处理后形成沥青路面或水泥路面，这两种路面是现实种常见的路面情形，因此选用其中任何一种硬化方式，均有较大的代表性。
48.<实施例7>本实施例在实施例1或2的基础上，不可移动的场景设施包括隔离护栏、减速带、信号灯，测试用到的场景设施包括带移动底座的隔离护栏、移动底座的减速带、移动底座的信号灯、锥桶、水马。
49.综合上述实施例可知，本技术所述的自动驾驶封闭测试场设计方法在场地建设上，更加灵活多变，不再拘泥于一种测试场景，而传统的测试场设计方法，在场地建设完成后，就难以更改场景设施的位置，因此也不能改变路网形态和道路状况，故只能针对一种测试场景专项专用，适用面窄，同时，传统的测试场设计方法在场地建成后，后期业务拓展或测试能力升级改造，需要动工的工程量大，成本高，工期长，不如本技术简单便捷。
50.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列
运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。