(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210963060.8 (22)申请日 2022.08.11 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115033586 A (43)申请公布日 2022.09.09 (73)专利权人 上海伯镭智能科技有限公司 地址 200000 上海市浦东 新区中国 （上海） 自由贸易试验区盛荣路38 8弄4号6楼 (72)发明人 李建刚　杨扬　胡心怡　 (74)专利代理 机构 温州青科专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33390 专利代理师 钱磊 (51)Int.Cl. G06F 16/23(2019.01) G06F 16/29(2019.01)G06T 17/05(2011.01) G06T 17/20(2006.01) (56)对比文件 US 2021327128 A1,2021.10.21 CN 113378947 A,2021.09.10 CN 109084785 A,2018.12.25 CN 113741472 A,2021.12.0 3 CN 111829507 A,2020.10.27 CN 112327851 A,2021.02.0 5 杨扬.基于机器视觉的服务机器人智能抓取 研究. 《中国优秀硕士学位 论文全文数据库 信息 科技辑》 .2014, 李月华.基 于自动驾驶众包地图更新 技术方 法. 《北京测绘》 .202 2, 审查员 周勇攀 (54)发明名称 一种矿场路边界的感知及众包地图更新方 法 (57)摘要 本发明属于自动驾驶技术领域， 具体公开了 一种矿场路边界的感知及众包地图更新方法， 通 过先获取电铲及矿车的感知数据， 再对数据预处 理及降采样， 待采样完成后作业任务开始， 作业 任务分两路， 一路是将处理后数据上传云端服务 器， 云端服务器对感知数据进行融合建图， 再获 取最新云端地图数据， 最后本地融合建图； 另 一 路是获取最新云端地图数据后， 直接进行本地融 合建图， 使其可以单车建图， 也可 以多车众包建 图， 且在建图时， 只对障碍物建图， 速度快， 存储 空间小， 另外也可 以在夜晚工作， 一定程度上提 高使用的便捷性。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115033586 B 2022.11.04 CN 115033586 B 1.一种矿场路边界的感知 及众包地图更新方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： S1、 电铲及矿车获取感知数据； S2、 数据预处 理及降采样； S3、 作业任务 开始， 作业任务分为两路， 一路进入S4 ‑S7， 另一路进入S6 ‑S7； S4、 处理后数据上传云端服 务器； S5、 云端服 务器对感知数据进行融合建图； S6、 获取最 新云端地图数据； S7、 本地融合建图； 其中， 步骤S5中所述融合建图发生在服务器端， 步骤S7中所述本地融合建图发生在车 端， 所述融合建图和本地融合建图均包括点云融合和建图模块； 所述点云融合是把整个地 图空间看作是由无数个m* m*m大小的网格体所组成， 建图模块收到点云和光心 位置以后， 首 先区分点云是障碍物还是地 面， 再进行融合建图； 所述建图模块在融合建图时会 存在以下两种情形： C1、 如果点云是障碍物， 从光心位置拉一条射线穿过点云； 对于被穿透的网格体， 认为 此处是空的， 不放在地图中管理， 当一个网格体被再次赋予表面距离值的时候， 需要与前一 次的表面距离值按权 重进行融合： ， Do=d0,即网格 体第一次被穿过时被赋子的k 值， 其中， p为当前射线所感知到的点云位置， x为当前要计算的网格体的中心， 为网格体 在第i次融合以后的表面距离值， 表 面距离值是指网格体离物体 真实表面的距离， 负数表 示 在表面的前面,正数表示在表面 的后面； 为第i次融合以后的权重， ， 为点云p 的权重， 为(p‑x)/m， x为需要更新的网格体的中心位置， m为格子边长， 所以di为要更新的 那个网格 体的表面距离值， m表示单个网格 体的边长； C2、 如果点云是地 面， 则将从激光 光心到点云之间连线上的所有网格 体从地图中移除。 2.根据权利要求1所述的一种 矿场路边界的感知及众包地图更新方法， 其特征在于： 步 骤S1中所述感知数据包括激光雷达点云数据、 时间戳和定位数据。 3.根据权利要求1所述的一种 矿场路边界的感知及众包地图更新方法， 其特征在于： 步 骤S2中所述数据预处理及降采样时， 由于车端激光点云数据庞大， 需要在车端进行地面和 非地面的分割， 并进行降采样， 然后再和定位信息一 起上传至云端。 4.根据权利要求3所述的一种 矿场路边界的感知及众包地图更新方法， 其特征在于： 在 车端进行地面和非地 面的分割时， 具体包括如下步骤： A1、 地面和非地面分割采用三个方向的射线法， 即沿着车身纵向、 横向和激光雷达线束权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115033586 B 2运动方向计算相邻点的坡度； A2、 对分割好的地面点云和 非地面点云按各自的尺寸进行降采样， 并变换到全局坐标 系下， 同时把激光雷达的光心位置也变换到全局 坐标系下， 然后点云和 光心位置一起上传 至云端。 5.根据权利要求1所述的一种 矿场路边界的感知及众包地图更新方法， 其特征在于： 步 骤S6中获取最新云端地图数据时， 地图按网格划分， 每个格子的大小相同， 车端根据自己所 处的位置， 一共保留九个格子， 车辆始终处于最中间的格子， 当车辆移动时， 再不断的加入 新的格子和移除旧的格子 。 6.根据权利要求5所述的一种 矿场路边界的感知及众包地图更新方法， 其特征在于： 所 述云端地图数据在获取时， 包括如下步骤： B1、 向云端发送当前定位及需要更新的地图格子 定位； B2、 云端根据定位 查询地图数据库； B3、 向车端返回当前使用的地图链接； B4、 车端根据链接下 载对应格子的地图。 7.根据权利要求6所述的一种 矿场路边界的感知及众包地图更新方法， 其特征在于： 步 骤C1中当点云是障碍物 时， 考虑到光心位置的误差和点云位置本身的误差， 对于障碍物点 云及其前后各相邻的k个网格体， 分别赋予 ‑k,‑(k‑1),...，‑1,0,1,...,k的值， 作为离物体 表面的距离值， 表 面的距离值的绝对值越小， 表明离物体表 面越近， 其中表面的距离值的单 位为一个格子。 8.根据权利要求7所述的一种 矿场路边界的感知及众包地图更新方法， 其特征在于： 所 述建图模块在建图时， 由于矿车在矿场里面来回执行装料和卸 料任务， 每次点云融合从任 务开始， 并在 任务结束的时候对网格体作一次筛选， 得到 当前最新的网格体地图， 具体步骤 如下： D1、 收到任务 开始指令； D2、 接收激光 点云并进行点云融合； D3、 收到任务结束指令； D4、 筛选出表面距离值在 （ ‑1， 1） 之间的网格 体作为最新的地图； D5、 保存所有融合后的网格 体及筛选后的网格 体； 融合后的网格体作为后 续点云融合的基础， 筛选后的网格体作为矿车自动驾驶需要的 地图。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115033586 B 3