[發明專利]由點數據產生對地理對象的路線進行連續描述的幾何數據

有效

• 申請號: 201310139004.3
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103376114A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 卡斯頓·格羅瑟;桑德拉·斯特徹;托馬斯·拉貝拉
• 申請（專利權）人: 伊萊比特汽車公司
• 主分類號: G01C21/32
• 分類號: G01C21/32
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

技術領域

本發明大體上涉及表示擴展的地理對象(如道路)的路線的點數據的處理。尤其涉及用于由這種點數據產生對地理對象的路線進行連續描述的幾何數據的技術。本文中所給出的技術可實現為方法、裝置或計算機程序產品。

背景技術

現代導航系統和諸如先進駕駛輔助系統(ADAS)等的其他系統均依賴于地圖數據。地圖數據通常包括表示某種地理對象的地理坐標的點數據，所述地理對象例如道路、鐵路、街道地址、河流和特別興趣點(如旅館、飯店和加油站)。對于道路和其他擴展的地理對象，通常來說不連續的點數據并不適于執行所需的處理或顯示功能。因此，本文提出了通過線性幾何要素(如圓弧、線段和回旋曲線)的連續序列來表示擴展的幾何對象的路線。

DE10114412C1教導了一種用于將道路點轉換為描述道路的連續路線的回旋曲線序列的技術。DE102005024558A1描述了一種用于決定兩個相鄰道路點的集合是選擇線條、圓弧還是回旋曲線作為對這兩個道路點之間道路的路線進行局部地描述的幾何要素的方法。由此確定的有關每個幾何要素的信息用于計算每個幾何要素的最高車速。

發明內容

用于由一組點數據產生對地理對象的路線進行連續描述的幾何數據的一種數學上的魯棒和快速的技術，這是必要的。

根據第一方面，提供一種由點集產生對地理對象的路線進行連續描述的幾何數據的方法，其中，所述方法包括由兩個或多個點的子集確定兩個或多個初級基本要素的序列；針對相鄰的初級基本要素，確定連續性連接到一連接點的用以互連的次級基本要素，該用以互連的次級基本要素在所述連接點處具有與每個被互連的初級基本要素相同的梯度；針對相鄰的初級和次級基本要素，確定連續性連接到一連接點的用以互連的過渡曲線，該用以互連的過渡曲線在所述連接點處具有與每個被互連的初級和次級基本要素相同的梯度和相同的曲率；以及由所述初級基本要素、所述次級基本要素和所述過渡曲線確定對所述地理對象的路線進行連續描述的幾何數據。

地理對象可以是通過兩個或多個點描述的擴展的地理對象。作為一個實例，地理對象可以是道路、鐵路線、河流等。描述所述地理對象的點可設置為地理坐標的形式(如，作為地圖數據)。

對用以互連的過渡曲線進行確定的步驟可包括：對所述相鄰的初級和次級基本要素中的至少一個基本要素進行操作，以在它們的連接點處實現所述相鄰的初級和次級基本要素之間的位置偏移。由此實現的所述位置偏移可通過所述用以互連的過渡曲線進行橋接。所述位置偏移可以以下述方式來橋接：用以互連的過渡曲線連續地連接到一連接點，且在所述連接點處具有與每個被互連的初級和次級基本要素相同的梯度和相同的曲率。

操作步驟可以以多種方式進行。作為一個實例，所述相鄰的初級和次級基本要素中的至少一個要素可通過移動效果進行操作。所述移動可通過平移運動來實現。此外，或作為一個替代性實例，可對所述相鄰的初級和次級基本要素中的至少一個要素進行旋轉，以實現所述位置偏移。作為另一替代性實例，或另外地，可改變所述相鄰的初級和次級基本要素中的至少一個要素的半徑。

所述位置偏移可通過所述過渡曲線的選定長度、相關的初級基本要素的長度和相關的次級基本要素中至少其一進行定義。作為一個實例，所述過渡曲線的特定長度可在第一步中選定，進而對所述位置偏移進行選擇，以便將所述相鄰的初級和次級基本要素進行互連的所述過渡曲線能夠對選定長度進行設定。所述過渡曲線的長度可靜態地或動態地進行選擇。

在一種實施方式中，所述過渡曲線的長度根據所述被互連的初級和次級基本要素中的至少一個要素的長度進行動態地選擇。在實施方式中，所述過渡曲線的長度可通過選定的位置偏移進行定義。還可以將這兩種實施方式組合，例如通過定義最大位置偏移和在不超過所述最大位置偏移的限制的基礎上對所述過渡曲線的長度進行選擇。

所述過渡曲線可選自過渡曲線集合，包括回旋曲線、正弦波和拋物線，還包括其任何近似。此外，所述初級和次級基本要素可選自基本要素集合，包括線條、線段、圓周和圓弧，還包括其任何近似。應了解的是，例如，線段可由具有很大半徑的圓弧來近似。以類似的方式，圓弧可由具有幾乎是恒定曲率的回旋曲線來近似，等等。