[发明专利]无人车可通行域分析方法及导航栅格地图制作方法

权利要求书

1.一种无人车可通行域分析方法，其特征在于，包括步骤：

获取待分析采样点数据步骤，在点云地图上获取一预行进区域的待分析采样点的数据，该数据为点云数据；

采样区域选择步骤，在某一待分析采样点同一水平面上在一阈值范围内形成采样区域，将所述采样区域划分为围绕所述待分析采样点的多个邻域；

地形可靠度分析步骤，对于每个邻域进行地形可靠度分析，标记有效邻域与无效邻域；

第一可通行域判断步骤，如果所述待分析采样点周围的无效邻域数量小于2，则判定该采样点为可通行，并对每个有效邻域进行邻域高程处理；否则，标记该采样点为障碍，并返回获取待分析采样点数据步骤，处理下一采样点；

地形平整度分析步骤，以可通行域内的有效邻域的中心高程对采样区域进行地形平整度分析；

地形坡度分析步骤，利用所述待分析采样点周围的有效邻域的中心高程计算所述待分析采样点的高程法向量，获取该采样点在某个方向的坡度以进行地形坡度分析；以及

第二可通行域判断步骤，如果所述待分析采样点所在的采样区域的地形平整度与地形坡度满足阈值，则标记该采样点为可通行；否则，标记该采样点为障碍，并返回获取待分析采样点数据步骤，处理下一采样点。

2.根据权利要求1所述的无人车可通行域分析方法，其特征在于，在所述获取待分析采样点数据步骤中，所述点云地图通过激光雷达获取；所述激光雷达包括多个激光传感器，所述激光传感器通过获取周围地形场景的多个特征，选取地势特征形成点云数据。

3.根据权利要求1所述的无人车可通行域分析方法，其特征在于，基于无人车启动时的质心的位置来构造坐标系，所述坐标系的坐标轴包括x轴、y轴和z轴，x轴、y轴位于水平面上，x轴为无人车车头朝向方向，z轴垂直于水平面，所述高程为z轴方向的海拔高度；所述邻域为四个，其中两个邻域位于x轴方向上，其中两个邻域位于y轴方向上。

4.根据权利要求1所述的无人车可通行域分析方法，其特征在于，在所述地形可靠度分析步骤中，针对采样到的待分析点，计算周围邻域中高程值有效的栅格数与总栅格数比值，以此获得有效栅格百分比λ；当该百分比λ大于第一阈值时，判定该邻域高程数值可靠，标记该邻域为有效邻域；否则标记该邻域为无效邻域。

5.根据权利要求1所述的无人车可通行域分析方法，其特征在于，在所述第一可通行域判断步骤中，对每个有效邻域进行邻域高程处理的方式为使用该邻域内平均高程表示该邻域的中心高程。

6.根据权利要求1所述的无人车可通行域分析方法，其特征在于，在所述地形平整度分析步骤中，对于有效邻域计算邻域中心高程均方差作为该待分析采样点所在采样区域的地形平整度表征，其值越大，该采样区域地形越崎岖，可通行性越差。

7.根据权利要求1所述的无人车可通行域分析方法，其特征在于，在所述地形坡度分析步骤中，高程法向量V的计算方向如下：

则，地形坡度计算如下：

θ＝arccos(||V||_z)；

其中A₁,A₂,A₃,A₄分别表示邻域1，邻域2，邻域3，邻域4；z_center₁,z_center₂,z_center₃,z_center₄分别表示邻域1，邻域2，邻域3，邻域4的平均高程值；z_p表示采样点(x，y)的高程值；dis_x,dis_y分别表示邻域中心在x方向和y方向的距离；A₁orA₃ is invalid表示邻域1或邻域3为无效邻域；A₂orA₄ is invalid表示邻域2或邻域4为无效邻域；otherwise表示所有邻域均有效。