道路曲线的生成方法、装置、存储介质及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种道路曲线的生成方法、装置、存储介质及车辆，涉及车联网技术领域。方法包括：获取路侧设备发送的目标道路中预设中心线上的多个采样点的坐标，所述预设中心线包括道路中心线或者车道中心线；计算所述多个采样点中每相邻两个采样点的横坐标之差，获得多个采样步长；根据所述多个采样点的坐标和所述多个采样步长，计算三次样条曲线，并将所述三次样条曲线确定为所述目标道路的道路曲线。通过上述方案可知，本发明专利技术能够在满足国家标准的基础上，在任何路况下都可以生成与真实道路更接近的道路曲线。近的道路曲线。近的道路曲线。

【技术实现步骤摘要】
道路曲线的生成方法、装置、存储介质及车辆


[0001]本专利技术涉及车联网
，具体而言，涉及一种道路曲线的生成方法、装置、存储介质及车辆。

技术介绍

[0002]在车辆行驶过程中，为了实现自动驾驶、智能导航等功能，需要对地图数据进行解析，利用地图数据实现换道、车道保持等功能。其中，最关键的技术之一就是生成道路曲线。在车路协同系统中，道路信息一般是以离散点迹的形式从云端经路侧设备下发给车辆的，为了将离散点迹绘制成道路曲线，目前最常用的方法就是将每相邻的两个点用线段直接连接，最终形成一条折线段，并将此折线段作为道路的曲线数据源应用于车道匹配、车道保持等算法。
[0003]然而，以折线段近似原始道路的方法具有众多问题。例如，当原始道路的曲率较小(如接近为直线)时，这种方法的近似效果还可以接受。但是真实道路环境是复杂的，道路会存在不同类型、程度的弯曲。尤其在环岛、立交桥、盘山道等类似的路况时，用直线段对道路建模会与真实道路产生巨大的偏差。这些表达算法上的偏差，最终对车辆的多种自动驾驶算法造成很大的影响，甚至造成交通事故。为了提高道路曲线的生成准确率，通过增加采样点的密度来提高折线段的光滑度，尤其是增加曲率较大的区域的采样点数，可以使得折线段更接近真实道路曲线，但是国家标准针对地图数据中的采样点数有限制，一般不超过32个点或者64个点，并且增加过多的采样点不但会对收发地图数据的响应时间造成负面影响，还可能会由于数据包过大，超过某些网络设备的底层MTU(Maximum TransmissionUnit，最大传输单元)限制，通信中因网络抖动及“丢包”而造成通信噪声，从而“折线段+增加采样点数”的方法依然无法满足多种类型的道路曲线绘制需求。因此，如何提供一种既满足国家标准又接近真实道路的道路曲线生成方法是亟待解决的。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种道路曲线的生成方法、装置、存储介质及车辆，能够在满足国家标准的基础上，在任何路况下都可以生成与真实道路更接近的道路曲线。
[0005]具体的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种道路曲线的生成方法，所述方法包括：
[0007]获取路侧设备发送的目标道路中预设中心线上的多个采样点的坐标，所述预设中心线包括道路中心线或者车道中心线；
[0008]计算所述多个采样点中每相邻两个采样点的横坐标之差，获得多个采样步长；
[0009]根据所述多个采样点的坐标和所述多个采样步长，计算三次样条曲线，并将所述三次样条曲线确定为所述目标道路的道路曲线。
[0010]可选的，根据所述多个采样点的坐标和所述多个采样步长，计算三次样条曲线，包括：
[0011]将所述多个采样点的坐标、所述多个采样步长和指定首尾端点条件代入用于计算所述三次样条曲线上每个采样点的二次微分值的矩阵方程，计算得到每个采样点的二次微分值；
[0012]根据所述二次微分值、所述采样步长和所述采样点的坐标，计算所述三次样条曲线中每个分段的样条曲线系数，其中，每相邻两个采样点构成一个分段的两个端点；
[0013]根据每个分段的样条曲线系数和采样点的横坐标确定每个分段的曲线表达式；
[0014]根据每个分段的曲线表达式确定所述三次样条曲线。
[0015]可选的，所述矩阵方程为：
[0016][0017]其中，(x
i
，y
i
)为第i+1个采样点的坐标，i的取值为从0到n，h
i
＝x
i+1
‑
x
i
，h
i
为第i+1个采样步长，m
i
为第i+1个采样点的二次微分值。
[0018]可选的，根据每个采样点的二次微分值计算所述三次样条曲线中每个分段的样条曲线系数包括：
[0019]根据第i+1个采样点的纵坐标y
i
计算第i+1个分段的样条曲线系数a
i
，其中，a
i
＝y
i
；
[0020]根据第i+1个采样点的纵坐标y
i
、第i+2个采样点的纵坐标y
i+1
、第i+1个采样步长h
i
、第i+1个采样点的二次微分值m
i
、第i+2个采样点的二次微分值m
i+1
，计算第i+1个分段的样条曲线系数b
i
，其中，
[0021][0022]根据第i+1个采样点的二次微分值m
i
计算第i+1个分段的样条曲线系数c
i
，其中，
[0023][0024]根据第i+1个采样点的二次微分值m
i
、第i+2个采样点的二次微分值m
i+1
、第i+1个采样步长h
i
，计算第i+1个分段的样条曲线系数d
i
，其中，
[0025][0026]根据每个分段的样条曲线系数和采样点的横坐标确定每个分段曲线表达式包括：
[0027]根据a
i
、b
i
、c
i
、d
i
和第i+1个采样点的横坐标x
i
，获得第i+1个分段g
i
(x)的曲线表达式g
i
(x)＝a
i
+b
i
(x
‑
x
i
)+c
i
(x
‑
x
i
)2+d
i
(x
‑
x
i
)3。
[0028]可选的，所述指定首尾端点条件包括m0＝m
n
＝0。
[0029]可选的，获取路侧设备发送的目标道路中预设中心线上的多个采样点的坐标，包括：
[0030]接收所述路侧设备发送的二进制信息；
[0031]对所述二进制信息进行抽象语法标记ASN1解码，获得地图MAP数据结构；
[0032]从所述MAP数据结构的points字段中获取所述多个采样点的坐标。
[0033]第二方面，本专利技术实施例提供了一种道路曲线的生成装置，所述装置包括：
[0034]获取单元，用于获取路侧设备发送的目标道路中预设中心线上的多个采样点的坐标，所述预设中心线包括道路中心线或者车道中心线；
[0035]第一计算单元，用于计算所述多个采样点中每相邻两个采样点的横坐标之差，获得多个采样步长；
[0036]第二计算单元，用于根据所述多个采样点的坐标和所述多个采样步长，计算三次样条曲线，并将所述三次样条曲线确定为所述目标道路的道路曲线。
[0037]可选的，所述第二计算单元，包括：
[0038]第一计算模块，用于将所述多个采样点的坐标、所述多个采样步长和指定首尾端点条件代入用于计算所述三次样条曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种道路曲线的生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取路侧设备发送的目标道路中预设中心线上的多个采样点的坐标，所述预设中心线包括道路中心线或者车道中心线；计算所述多个采样点中每相邻两个采样点的横坐标之差，获得多个采样步长；根据所述多个采样点的坐标和所述多个采样步长，计算三次样条曲线，并将所述三次样条曲线确定为所述目标道路的道路曲线。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个采样点的坐标和所述多个采样步长，计算三次样条曲线，包括：将所述多个采样点的坐标、所述多个采样步长和指定首尾端点条件代入用于计算所述三次样条曲线上每个采样点的二次微分值的矩阵方程，计算得到每个采样点的二次微分值；根据所述二次微分值、所述采样步长和所述采样点的坐标，计算所述三次样条曲线中每个分段的样条曲线系数，其中，每相邻两个采样点构成一个分段的两个端点；根据每个分段的样条曲线系数和采样点的横坐标确定每个分段的曲线表达式；根据每个分段的曲线表达式确定所述三次样条曲线。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述矩阵方程为：其中，(x
i
，y
i
)为第i+1个采样点的坐标，i的取值为从0到n，h
i
＝x
i+1
‑
x
i
，h
i
为第i+1个采样步长，m
i
为第i+1个采样点的二次微分值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述二次微分值、所述采样步长和所述采样点的坐标，计算所述三次样条曲线中每个分段的样条曲线系数包括：根据第i+1个采样点的纵坐标y
i
计算第i+1个分段的样条曲线系数a
i
，其中，a
i
＝y
i
；根据第i+1个采样点的纵坐标y
i
、第i+2个采样点的纵坐标y
i+1
、第i+1个采样步长h
i
、第i+1个采样点的二次微分值m
i
、第i+2个采样点的二次微分值m
i+1
，计算第i+1个分段的样条曲线系数b
i
，其中，根据第i+1个采样点的二次微分值m
i
计算第i+1个分段的样条曲线系数c
i
，其中，根据第i+1个采样点的二次微分值m
i
、第i+2个采样点的二次微分值m
i+1
、第i+1个采样步长h
i
，计算第i+1个分段的样条曲线系数d
i
，其中，
根据每个分段的样条曲线系数和采...

【专利技术属性】
技术研发人员：宦涣，高毅红，闫学亮，蔡慧星，
申请(专利权)人：启迪云控上海汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：