用于有反定位的建图方法及装置、车辆运行方法及装置

技术领域

本发明涉及AGV导航技术领域，尤其是涉及一种用于有反定位的建图方法及装置、车辆运行方法及装置。

背景技术

AGV作为自动化生产中的运输工具，近年来吸引了工业界和学术界的广泛关注。AGV的导航定位是一个重要的研究方向，其中反光柱导航由于其定位精度高，维护成本低，安装成本相对较低，AGV的路径规划柔性高等优点在叉车AGV上获得了大量应用。进行有反定位时对反光柱布置、全局地图的构建精度及一致性等要求随着场景面积的增大而逐步提高，因此大场景的有反定位建图过程复杂。大场景的工作空间若选用单一的全局地图，那么不仅建图过程十分复杂耗时，而且对反光柱安装的非对称性要求高，灵活性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于有反定位的建图方法及装置、车辆运行方法及装置，提高建图效率，提高反光柱的匹配速度；降低反光柱布置的非对称性布置难度，便于实施。

第一方面，本发明提供的一种用于有反定位的建图方法，包括：

车辆行驶于当前图层时，通过车辆识别并记录当前图层信息，以构建当前图层地图；其中，预先将全局地图进行图层划分，所述全局地图包括当前图层与下一图层在内的至少两个图层；

当车辆行驶到当前图层与下一图层的交界区域时，设定当前图层与下一图层的图层切换区域，记录当前图层与下一图层的图层切换信息；

车辆行驶到下一图层时，将下一图层作为当前图层并重复上述步骤，直至完成所有图层的图层信息记录和所有图层的图层切换信息的记录，以完成全局地图的建图。

在可选的实施方式中，当车辆行驶到当前图层与下一图层的交界区域时，设定当前图层与下一图层的图层切换区域，记录当前图层与下一图层的图层切换信息的步骤之后还包括：

为当前图层设置锚点，记录锚点坐标；其中，所述锚点用于表示当前图层在全局地图中的位置，并用于图层切换时的判定。

在可选的实施方式中，所述当前图层与下一图层的图层切换区域为位于当前图层与下一图层的交界区域的圆形切换区域；所述当前图层与下一图层的图层切换信息包括所述圆形切换区域的圆心坐标和圆形切换区域的半径。

第二方面，本发明提供的一种基于有反定位的车辆运行方法，采用第一方面中任一项所述的用于有反定位的建图方法预先建立全局地图；所述车辆运行方法包括：读取全局地图的所有图层的图层信息和所有图层的图层切换信息；车辆根据当前有反定位信息和当前图层信息在当前图层行驶；

根据当前有反定位信息和当前图层的图层切换信息判断车辆是否进入当前图层与下一图层的图层切换区域；

如果是，则根据当前有反定位信息、当前图层与下一图层的图层切换信息、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断当前是否进行图层切换；

如果是，则进行图层切换。

在可选的实施方式中，所述图层切换区域为圆形切换区域，当前图层的图层切换信息包括当前图层所对应的所有圆形切换区域的圆心坐标与半径的集合；根据当前有反定位信息和当前图层的图层切换信息判断车辆是否进入当前图层与下一图层的图层切换区域，包括：

根据当前有反定位信息确定车辆当前位置的坐标信息；根据当前图层的图层切换信息确定当前图层对应的所有圆形切换区域的圆心坐标；

根据车辆当前位置的坐标信息和当前图层对应的所有圆形切换区域的圆心坐标计算当前图层对应的每个圆形切换区域的圆心与当前车辆位置的欧式距离；

判断是否存在当前图层对应的第一圆形切换区域，所述第一圆形切换区域的圆心与当前车辆位置的欧式距离小于所述第一圆形切换区域对应的半径；

如果存在，那么判定车辆进入当前图层与下一图层的图层切换区域；并将所述第一圆形切换区域作为当前图层与下一图层的圆形切换区域。

在可选的实施方式中，根据当前有反定位信息、当前图层与下一图层的图层切换信息、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断当前是否进行图层切换，包括：

根据当前图层的锚点坐标和当前图层与下一图层的图层切换信息确定当前图层对应的第一圆形的圆心和半径；

根据下一图层的锚点坐标和当前图层与下一图层的图层切换信息确定下一图层对应的第二圆形的圆心和半径；

根据第一圆形和第二圆形确定迟滞区域；

根据当前有反定位信息确定当前车辆的位置坐标，根据当前车辆的位置坐标、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断车辆是否位于迟滞区域，以判断当前是否进行图层切换。

第三方面，本发明的一种用于有反定位的建图装置，包括：

图层地图构建模块，车辆行驶于当前图层时，通过车辆识别并记录当前图层信息，以构建当前图层地图；其中，预先将全局地图进行图层划分，所述全局地图包括当前图层与下一图层在内的至少两个图层；

图层切换区域记录模块，用于当车辆行驶到当前图层与下一图层的交界区域时，设定当前图层与下一图层的图层切换区域，记录当前图层与下一图层的图层切换信息；

重复模块，用于车辆行驶到下一图层时，将下一图层作为当前图层并重复上述步骤，直至完成所有图层的图层信息记录和所有图层的图层切换信息的记录，以完成全局地图的建图。

在可选的实施方式中，还包括：

锚点设置模块，用于为当前图层设置锚点，记录锚点坐标；其中，所述锚点用于表示当前图层在全局地图中的位置，并用于图层切换时的判定。

第四方面，本发明的一种基于有反定位的车辆运行装置，采用第三方面所述的用于有反定位的建图装置预先建立全局地图；所述车辆运行装置包括：

配置模块，用于读取全局地图的所有图层的图层信息和所有图层的图层切换信息；车辆根据当前有反定位信息和当前图层信息在当前图层行驶；

第一判断模块，用于根据当前有反定位信息和当前图层的图层切换信息判断车辆是否进入当前图层与下一图层的图层切换区域；

第二判断模块，用于如果车辆进入当前图层与下一图层的图层切换区域，则根据当前有反定位信息、当前图层与下一图层的图层切换信息、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断当前是否进行图层切换；

切换模块，用于进行图层切换。

第五方面，本发明的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一项所述的方法的步骤。

第六方面，实施例提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行所述前述实施方式任一项所述方法。

本发明提供的一种用于有反定位的建图方法及装置、车辆运行方法及装置，建图方法通过预先将全局地图划分为至少两个图层，并通过车辆识别并记录当前图层信息，当车辆行驶到当前图层与下一图层的交界区域时设定当前图层与下一图层的图层切换区域，记录当前图层与下一图层的图层切换信息；车辆行驶到下一图层时，将下一图层作为当前图层并重复上述步骤，直至完成所有图层的图层信息记录和所有图层切换信息记录，以完成全局地图的建图。由于将全局图层划分为多个图层，这样在每个图层中的反光柱的数目相对较少，从而提高了反光柱的匹配速度；又由于是在单个图层中单独进行有反定位的识别，从而降低了反光柱非对称性的布置难度，即不再要求整张大的全局地图满足反光柱的非对称性，只需在同一个图层的反光柱满足非对称性即可，从而使得反光柱的布置更加的简单，降低了反光柱布置的非对称性布置难度；由于将全局地图的一致性要求分解为对各个图层的一致性要求，从而对全局地图的累计误差容忍度增强，提高了建图精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于有反定位的建图方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的用于有反定位的运行方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的用于有反定位的建图装置的系统原理图；

图4为本发明实施例提供的用于有反定位的车辆运行装置的系统原理图；

图5为本发明实施例提供的电子设备的原理图。

图标：31-图层地图构建模块；32-图层切换区域记录模块；33-重复模块；41-配置模块；42-第一判断模块；43-第二判断模块；44-切换模块；60-处理器；61-存储器；62-总线；63-通信接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在现代制造业中，生产阶段自动化的重要性与日俱增，因为其可以显著提高生产效率，降低成本。AGV作为自动化生产中的运输工具，近年来吸引了工业界和学术界的广泛关注。其中，AGV的导航定位是一个重要的研究方向。常见的工业AGV导航定位方式有磁导航、自然导航(视觉SLAM或激光SLAM)、地标导航(二维码或RFID标签等)、激光导航(反光柱)等。其中基于反光柱(或称有反)激光导航由于其定位精度高，维护成本低，安装成本相对较低，AGV的路径规划柔性高等优点在叉车AGV上获得了大量应用。

有反激光雷达定位的过程可按顺序划分为几个阶段：反光柱检测、反光柱匹配/反光柱跟踪、雷达位姿解算等。在反光柱检测阶段，定位算法从当前激光雷达原始扫描数据中检测可能存在的反光柱并求解其中心坐标。获得了当前检测到的反光柱在雷达坐标系下的坐标后，通过反光柱匹配或反光柱跟踪算法在已知的反光柱全局坐标地图中找到对应的匹配，匹配的结果将用于雷达位姿解算。

进行有反定位时对反光柱布置、全局地图的构建精度及一致性等要求随着场景面积的增大而逐步提高，因此大场景的有反定位建图是一个复杂的过程。大场景的工作空间若选用单一的全局地图则构建复杂耗时，对反光柱安装的非对称性要求高，灵活性差。因此可考虑将地图进行分割，以分层建图的模式构建整个大场景的反光柱地图。

由上述分析可以看出，反光柱匹配与反光柱跟踪算法的实施对工作环境内反光柱的安装布置有不同的要求。

对于反光柱匹配算法，通常基于不同坐标系下两点间欧氏距离不变的原理进行检测到的与全局地图中存储的反光柱间距的搜索与模式匹配，从而找到两者之间的对应关系，为了保证匹配存在唯一结果，在工作空间内安装布置反光柱时需保证其排布的非对称性。唯有在工作空间内全部反光柱实现了非对称的布置前提下，才能保证反光柱匹配算法可在各位姿下获取唯一正确的匹配结果用于有反定位。而反光柱跟踪算法由于利用了有反定位的历史信息做先验，在进行检测到的反光柱与全局地图中存储的反光柱之间的匹配查找时，无需对反光柱的非对称布置做严格的要求。

因此，随着工作场景面积的增大，为保证雷达可在工作空间内各处完成有反定位所需安装的反光柱数目也随之快速增大，若始终要求有反定位可在工作空间内各处完成初始定位(即全局匹配)，反光柱非对称安装布置的难度也随之剧烈增长，在实际操作中将变得难以实现。此外，在整个工作场景中构建一整张地图时，为保证车体在图中各处有反定位结果的精确性，对地图各处的一致性及整体的建图精度也有更高的要求。

基于此，本发明提出了一种用于有反定位的建图方法及装置、车辆运行方法及装置，对大场景进行用于有反定位的反光柱地图建立时的分层建图功能，对图层切换区域、图层锚点、图层切换逻辑及定位平滑过渡等方面进行了独创性的设计。本发明能够降低反光柱数目，提高建图效率；提高建图精度；降低反光柱布置的非对称性布置难度，便于实施。下面通过实施例对本发明进行介绍。

实施例一

参见图1，本实施例提供的一种用于有反定位的建图方法，包括如下步骤：

S110，车辆行驶于当前图层时，通过车辆识别并记录当前图层信息，以构建当前图层地图；其中，预先将全局地图进行图层划分，全局地图包括当前图层与下一图层在内的至少两个图层。

在本步骤中，本实施例的建图方法采用车辆在全局地图中按图层依次进行有反定位实现。优选地，当前图层信息至少包括当前图层中所有反光柱的反光柱信息、当前图层的图层编号信息。

具体地，步骤S110包括：

S1101，将搭载有单线激光雷达的车辆置于起始区域内，确保在当前位置可由反光柱检测算法检测到至少3根正确的反光柱，将起始位置处作为反光柱地图的原点；

其中，本实施例是通过三角定位、三边定位或最小二乘方法进行定位解算的，因此本步骤中至少需要3根反光柱的信息才可完成。在这里，构建地图的最初阶段的地图为空，即认为车辆所处的位置为地图原点(车体系与全局坐标系完全重合)，检测到的反光柱在车体系下的局部坐标即为反光柱在全局坐标系下的全局坐标。首次添加的这些反光柱是添加进初始图层的。

S1102，保持车辆静止，经过多次扫描后取反光柱检测结果的均值作为反光柱在地图中的坐标构建地图；

S1103，移动车辆，直到观察到新的反光柱；

本步骤需要保证反光柱检测算法可始终观测到足够多的用于有反定位的反光柱；在这里，足够多的用于有反定位的反光柱是指步骤S1101中所提到的至少3根反光柱。在建图过程中始终需要有车辆当前的定位信息，因此为了完成定位解算，至少需要观察到3根反光柱。

S1104，在观察到足够多的新反光柱且当前定位质量较高时，停车，保持车辆静止，重复多次采集并取反光柱检测结果的均值作为反光柱在地图中的坐标，添加到反光柱地图内。

在这里，定位质量较高时，用于定位的检测到的反光柱局部坐标在根据当前车体位姿转换得到的全局坐标与地图中存储的反光柱全局坐标重合程度较高。

重复步骤S1103-S1104至当前图层全部反光柱已被添加进地图中。

S120，当车辆行驶到当前图层与下一图层的交界区域时，设定当前图层与下一图层的图层切换区域，记录当前图层与下一图层的图层切换信息。

在本步骤中，图层区域的划分没有绝对的标准，可以借鉴的方案是以物理空间的特征或各工作区的性质特点来进行划分；例如，将物料存放区作为一个图层，将物料转运的长走廊作为一个图层；又例如，将需频繁关机重启车辆并进行初始定位的区域作为一个图层，进行反光柱的非对称布置，将车辆始终连续行驶且运行中定位始终有效不会丢失的区域(反光柱被遮挡或出现由于激光雷达原始测量数据存在误差导致可用于定位的反光柱数目不足的情况时，会导致有反定位算法无法进行定位，出现丢失定位的情况，此时需要重新尝试全局定位)作为一个图层，可将反光柱非对称布置条件放宽。

两个图层之间最多只能有一个图层切换区域；也就是说任意两个图层切换区域之间不能有重合部分；例如，图层A和图层B之间有图层切换区域alpha，图层B和图层C之间有图层切换区域beta，则alpha与beta之间不能有重合，否则进入alpha区域或beta区域时将无法判断要向哪个图层进行切换。

车辆在工作空间内运行时，从一个图层至另一个图层必须经过两图层间设定的图层切换区域；如果整个空间内存在超过一个图层，则每个图层至少与其他一个图层有图层切换区域。

在本步骤中，选定的图层交界处进行两图层切换区域的设置，并在该处进行多次反光柱检测，并记录图层切换信息，以便在运行阶段采用图层切换信息实现图层的切换。

S130，车辆行驶到下一图层时，将下一图层作为当前图层并重复步骤S110-S120，直至完成所有图层的图层信息记录和所有图层的图层切换信息的记录，以完成全局地图的建图。

在本步骤中，切换当前图层至下一图层，在此处检测到的位于图层切换区域内的反光柱将被同时添加进两个图层(当前图层与下一图层)中。

将下一图层作为当前图层，重复步骤S110～S130构建完成下一图层的建图，直至完成整个全局地图的构建。

在这里，还需要说明的是，每一图层在最初被构建出来时就已被分配好了编号，每个反光柱在被添加入图层内时也被分配好了编号。

由于反光柱需在全局地图中找到正确匹配后才可用于定位，而找到正确匹配的方案分为两种，一种是反光柱匹配，另一种是反光柱跟踪；本实施例采用反光柱匹配方法。而对于反光柱匹配算法，通常基于不同坐标系下两点间欧氏距离不变的原理进行检测到的与全局地图中存储的反光柱间距的搜索与模式匹配，从而找到两者之间的对应关系，为了保证匹配存在唯一结果，在工作空间内安装布置反光柱时需保证其排布的非对称性。唯有在工作空间内全部反光柱实现了非对称的布置前提下，才能保证反光柱匹配算法可在各位姿下获取唯一正确的匹配结果用于有反定位。

在本实施例中，在有反定位算法在初始定位(全局定位)之后将切换至连续定位模式，因此，初始定位通过上述反光柱匹配算法找到正确匹配，要求地图中的反光柱布置具有非对称性。由于在反光柱匹配算法中要求反光柱非对称性布置，而又由于本实施例的步骤采用了分层建图方案，只需在同一个图层的反光柱满足非对称性即可，从而使得反光柱的布置更加的简单，降低了反光柱布置的非对称性布置难度；因此，本实施例能够将反光柱的非对称性布置条件放宽，提高了灵活性。

本实施例采用分层建图的方法，由于分层建图后，每个图层的反光柱的数量相对较少，因此反光柱在进行有反定位时，匹配速度更快，提高了匹配效率。

优选地，步骤S120之后还包括：

为当前图层设置锚点，记录锚点坐标；其中，锚点用于表示当前图层在全局地图中的位置，并用于图层切换时的判定。

在本步骤中，对于已完成建图的图层进行“锚点”设置，锚点表示了当前图层在整个大场景空间中的位置，不同图层的锚点配置用于车辆在图层切换时判断的阈值。

在这里，锚点的设定方案有不同的选择，可进行人工配置或自动配置，例如，采用当前图层全部反光柱的重心坐标作为锚点。配置方案的原则是，锚点位于当前图层内，表现当前图层反光柱在全局地图中的相对位置，并与其他图层的锚点间有区分度，用于在图层切换时进行判断。

进一步地，当前图层与下一图层的图层切换区域为位于当前图层与下一图层的交界区域的圆形切换区域；当前图层与下一图层的图层切换信息包括圆形切换区域的圆心坐标和圆形切换区域的半径。

具体地，图层切换区域设置为圆形，记录圆心坐标并配置半径，半径的设置需保证车辆行驶在圆形的图层切换区域内时，可在两个图层内均通过有反定位算法获得定位结果，且定位结果之差小于设定的阈值。在这里，定位结果由车辆的位置坐标及航向角组成，位置之差即欧氏距离，航向角之差即角度差值，二者合称定位结果之差。

综上，本实施例将大地图划分为不同的小图层，以便在空间上更有效地组织整张地图；分层建图后每个图层内的反光柱数目相对较少，加速了全局定位的搜索过程；分层后仅需在各图层内保证反光柱布置的非对称性，不再要求整张大地图上反光柱布置的非对称性，降低了反光柱布置的难度，便于实施；各图层内的建图精度更高，将全局地图的一致性要求变为各图层内的一致性要求，即车辆在各图层内可进行重复且精准的定位，对全局地图的累积误差容忍度增强。

在本实施例中，若某个图层内现场环境比较干净(可能的反光柱误检测概率很低，可始终保证有反定位有正确输出)，且车辆不会从此图层内启动定位功能，则该图层内不再强制要求反光柱布置的非对称性，可假设在该图层内算法节点始终处于连续定位模式，无需进行全局(初始)定位。图层间切换区域设置为圆形区域，降低了操作的复杂性，并且区域的半径可设置，增强了对不同的工作空间的适应性。

在本实施例中，建图过程中即进行图层的划分及图层切换区域的设定简化了分层的工作，将建图与图层分割在一次操作流程中一起完成，使得建图过程快速高效；由于建图的过程是在线进行的，因此保证了图层切换区域设置的合理性及反光柱图层编号设定的有效性，使得车辆在行驶在图层切换区域时可完成平滑的图层切换，并且保证了有反定位输出的连续性及精确性。

在本实施例中，各图层锚点的设置有效地表示了其相对位置关系，并可用于求解图层切换时的合理距离阈值判断条件。

本实施例使用了在线建图的模式，使用地图采集车在工作空间内实际运行的数据及有反定位的结果完成地图建立，图层的划分同样实时进行，保证图层切换的准确性及有效性；迭代的“建图-定位”过程实施快速便捷；复用了有反定位的算法，在采集地图中的反光柱位置信息时车体保持静止多次重复测量，提高了地图的构建精度；将大地图拆分为多个图层，降低了对全局地图一致性的要求，使得建图效率更高且各图层内定位精度可得到保证，提升了对建立大场景反光柱全局地图时累计误差的容忍度。

实施例二

参照图2，本实施例的一种基于有反定位的车辆运行方法，采用前述实施例的用于有反定位的建图方法预先建立全局地图；车辆运行方法包括如下步骤：

S210，读取全局地图的所有图层的图层信息和所有图层的图层切换信息；车辆根据当前有反定位信息和当前图层信息在当前图层行驶。

在本步骤中，从配置文件中读取全局地图信息，包括各反光柱编号、坐标、半径及所属图层编号；从配置文件中读取图层切换信息，包括图层切换区域圆心坐标及半径。在这里，图层切换信息还包括图层切换区域所属的两个图层编号。还从配置文件中读取图层锚点信息，即各图层锚点坐标。

S220，根据当前有反定位信息和当前图层的图层切换信息判断车辆是否进入当前图层与下一图层的图层切换区域。

在本步骤中，车辆在有反定位节点启动后，初始时刻应位于可进行全局定位的图层内(图层内反光柱非对称排布)，车辆通过反光柱匹配算法找到检测到的反光柱与全局地图中反光柱的唯一正确匹配后进行位姿解算，获取初始位姿，后切换至连续定位模式进行反光柱跟踪及位姿解算。车辆于工作空间内运行，并时刻进行有反定位。

在有反定位解算出当前位姿后，结合当前有反定位信息和当前图层的图层切换信息，判断车辆是否进入了图层切换区域。

S230，如果是，则根据当前有反定位信息、当前图层与下一图层的图层切换信息、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断当前是否进行图层切换。

在本实施例的步骤中，车辆当前位置处于图层切换区(重叠区)内，则同时利用两个图层的反光柱地图进行有反定位，若两个有反定位的位姿误差小于预设阈值，则进行定位的平滑(取平均)，作为图层切换区域内的车辆有反定位结果。

然后，判断当前是否进行图层切换。在判断图层切换时，需要采用锚点信息、当前有反定位信息、当前图层与下一图层的图层切换信息进行计算。即需要当前有反定位信息确定车辆当前的位置坐标，然后根据两个图层的锚点坐标与车辆当前的位置坐标计算欧式距离，将计算的结果与根据图层切换信息计算的两个阈值进行比较，根据比较的结果判断是否进行图层的切换。

S240，如果是，则进行图层切换。

如果结果为是，则更新当前图层编号以及更新当前定位用到的反光柱地图。如果为否，则不进行图层切换，仍然使用当前图层的反光柱地图。

可选地，图层切换区域为圆形切换区域，当前图层的图层切换信息包括当前图层所对应的所有圆形切换区域的圆心坐标与半径的集合；上述实施例中的步骤S220包括：

根据当前有反定位信息确定车辆当前位置的坐标信息；根据当前图层的图层切换信息确定当前图层对应的所有圆形切换区域的圆心坐标；

根据车辆当前位置的坐标信息和当前图层对应的所有圆形切换区域的圆心坐标计算当前图层对应的每个圆形切换区域的圆心与当前车辆位置的欧式距离；

判断是否存在当前图层对应的第一圆形切换区域，第一圆形切换区域的圆心与当前车辆位置的欧式距离小于第一圆形切换区域对应的半径；

如果存在，那么判定车辆进入当前图层与下一图层的图层切换区域；并将第一圆形切换区域作为当前图层与下一图层的圆形切换区域。

具体地，设当前车辆位置为p

其中，dist(p

具体实施时，可以首先根据当前有反定位信息确定车辆当前的全局坐标p

可选地，上述实施例中的步骤S230包括如下步骤：

根据当前图层的锚点坐标和当前图层与下一图层的图层切换信息确定当前图层对应的第一圆形的圆心和半径；

根据下一图层的锚点坐标和当前图层与下一图层的图层切换信息确定下一图层对应的第二圆形的圆心和半径；

根据第一圆形和第二圆形确定迟滞区域；

根据当前有反定位信息确定当前车辆的位置坐标，根据当前车辆的位置坐标、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断车辆是否位于迟滞区域，以判断当前是否进行图层切换。

具体地，当前图层与下一图层的切换信息及圆形切换区域的圆心和半径。将当前图层的锚点坐标作为第一圆形的圆心，根据当前图层的锚点坐标和圆形切换区域的圆心坐标确定第一圆形的半径，其中第一圆形的半径大于当前图层的锚点坐标与圆形切换区域的圆心坐标之间的距离。

同理，将下一图层的锚点坐标作为第二圆形的圆心，根据下一图层的锚点坐标和圆形切换区域的圆心坐标确定第二圆形的半径，其中第二圆形的半径大于下一图层的锚点坐标与圆形切换区域的圆心坐标之间的距离。

这样第一圆形和第二圆形的半径之和大于两个图层的锚点坐标的距离，那么这两个圆相交，将相交的区域作为迟滞区域。然后，根据当前有反定位信息确定当前车辆的位置坐标；根据当前车辆的位置坐标与第一锚点的距离、第二锚点的距离判断车辆当前是否位于迟滞区域，如果是那么进行图层切换，否则不进行切换。

在本实施例中，图层切换时的阈值判断可类比于迟滞现象，当前图层的切换状态因其过去的行驶路径而有不同，能有效避免在图层分界面上由于定位的抖动造成的图层频繁切换现象的发生。

综上，本实施例的图层间的切换是在一个切换区域内通过连续的判断完成的，两个图层间的界限并非采用一个分界面的方式进行分割，而是由一个圆形的图层切换区域表示。在两图层的图层切换区域内，可分别使用两图层内存储的反光柱信息进行有反定位，保证了图层切换时的平滑无抖动。图层切换区域半径的设置使其更好地适配不同特征的工作空间，地图锚点的定义与设置可有效地表示各图层间的相对位置关系，并且锚点也被用于求解图层切换时的合理距离判断阈值。

本实施例的方法中，大场景工作空间的反光柱全局地图实时建图及分层模式，在建图及分层过程中完成对图层切换区域及图层锚点等信息的设置，利用了车辆实时的测量信息，相比于先建图后离线手动分层的模式，分层区域的设定更合理，定位过渡更平滑，实施更简便，建图效率更高。实时建图过程的迭代“建图-定位”操作降低了建图难度，保证了各图层的建图精度。圆形的图层图层切换区域设置，不同于以一条边界明确划分两个图层或以两个边界搭建一图层切换区域进行分层的方案，圆形的图层图层切换区域可有效限制图层切换的具体区域，车辆只有通过此区域才可完成图层切换，从空间布局上更加合理。图层锚点的定义与设定，有效表示了各图层的相对位置关系，并被用于求解图层切换时的合理判断阈值。

实施例三

参照图3，本实施例提供的一种用于有反定位的建图装置，包括如下模块：

图层地图构建模块31，用于车辆行驶于当前图层时，通过车辆识别并记录当前图层信息，以构建当前图层地图；其中，预先将全局地图进行图层划分，全局地图包括当前图层与下一图层在内的至少两个图层；

图层切换区域记录模块32，用于当车辆行驶到当前图层与下一图层的交界区域时，设定当前图层与下一图层的图层切换区域，记录当前图层与下一图层的图层切换信息；

重复模块33，用于车辆行驶到下一图层时，将下一图层作为当前图层并重复上述步骤，直至完成所有图层的图层信息记录和所有图层的图层切换信息的记录，以完成全局地图的建图。

可选地，上述实施例的装置还包括锚点设置模块，用于为当前图层设置锚点，记录锚点坐标；其中，锚点用于表示当前图层在全局地图中的位置，并用于图层切换时的判定。

进一步地，上述实施例的装置中的当前图层与下一图层的图层切换区域为位于当前图层与下一图层的交界区域的圆形切换区域；当前图层与下一图层的图层切换信息包括圆形切换区域的圆心坐标和圆形切换区域的半径。

实施例四

参照图4，本实施提供的一种基于有反定位的车辆运行装置，采用上述实施例的用于有反定位的建图装置预先建立全局地图；车辆运行装置包括如下模块：

配置模块41，用于读取全局地图的所有图层的图层信息和所有图层的图层切换信息；车辆根据当前有反定位信息和当前图层信息在当前图层行驶；

第一判断模块42，用于如果车辆进入当前图层与下一图层的图层切换区域，则根据当前有反定位信息、当前图层与下一图层的图层切换信息、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断当前是否进行图层切换；

第二判断模块43，用于如果车辆进入当前图层与下一图层的图层切换区域，则根据当前有反定位信息、当前图层与下一图层的图层切换信息、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断当前是否进行图层切换；

切换模块44，用于进行图层切换。

进一步地，图层切换区域为圆形切换区域，当前图层的图层切换信息包括当前图层所对应的所有圆形切换区域的圆心坐标与半径的集合；第一判断模块42包括如下模块：

第一确定模块，用于根据当前有反定位信息确定车辆当前位置的坐标信息；根据当前图层的图层切换信息确定当前图层对应的所有圆形切换区域的圆心坐标；

第二确定模块，用于根据车辆当前位置的坐标信息和当前图层对应的所有圆形切换区域的圆心坐标计算当前图层对应的每个圆形切换区域的圆心与当前车辆位置的欧式距离；

图层确定模块，用于判断是否存在当前图层对应的第一圆形切换区域，第一圆形切换区域的圆心与当前车辆位置的欧式距离小于第一圆形切换区域对应的半径；

判定模块，用于如果存在，那么判定车辆进入当前图层与下一图层的图层切换区域；并将第一圆形切换区域作为当前图层与下一图层的圆形切换区域。

优选地，上述实施例的第二判断模块43包括如下模块：

第三确定模块，用于根据当前图层的锚点坐标和当前图层与下一图层的图层切换信息确定当前图层对应的第一圆形的圆心和半径；

第四确定模块，用于根据下一图层的锚点坐标和当前图层与下一图层的图层切换信息确定下一图层对应的第二圆形的圆心和半径；

迟滞区域确定模块，用于根据第一圆形和第二圆形确定迟滞区域；

判断切换模块，用于根据当前有反定位信息确定当前车辆的位置坐标，根据当前车辆的位置坐标、当前图层的锚点坐标和下一图层的锚点坐标判断车辆是否位于迟滞区域，以判断当前是否进行图层切换。

参见图5，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。

处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60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60可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本发明实施例所公开的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。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的一种用于有反定位的建图方法及装置、车辆运行方法及装置的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。