[發明專利]HAD地圖的平滑處理方法和裝置、導航系統及自動駕駛系統

有效

• 申請號: 201710011390.6
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN108279016B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張潤澤;黃棟;孫麗;王璽偉
• 申請（專利權）人: 北京四維圖新科技股份有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34;G01C21/36
• 代理公司: 北京晉德允升知識產權代理有限公司 11623
• 代理人: 鄭玢

本發明公開了一種HAD地圖的平滑處理方法和裝置、導航系統及自動駕駛系統，該HAD地圖的平滑處理方法包括：將路網數據中的主路穿成整條路串；根據路網數據的誤差閾值對整條路串分段；根據分段后的整條路串進行圓弧擬合來計算得到道路曲率和航向；利用計算得到的道路曲率和航向，制作HAD地圖。本發明在計算曲率和航向之前對道路進行平滑和去噪，計算曲率的準確率高，提高了平滑程度，并且能夠提高計算效率。

技術領域

本發明涉及電子地圖領域，尤其涉及一種HAD(Highly Automated Driving，高度自動化駕駛)地圖的平滑處理方法和裝置、導航系統及自動駕駛系統。

背景技術

曲率和航向的計算對于自動駕駛技術而言非常重要。在現有技術中，曲率計算技術方案主要分為曲線擬合和圓弧擬合。曲線擬合計算的曲率結果易受指定數目的少數點影響，且由于同種類型三階曲線和四階曲線的曲線方程不同，相比于圓弧擬合而言，曲線擬合具有不確定性。

曲率(CURVATURE)是表明曲線在某一點的彎曲程度的數值，其定義為曲線某處半徑的倒數。因此，曲率越大，表示曲線的彎曲程度越大，直線的半徑為無窮大，曲率為0。圖1中示出了曲率k與半徑R之間的關系，其中n為法向量，t為切線。

圖2示出了曲率的計算方式。在光滑弧上自點M開始取弧段，其長為△S，對應切線轉角為△α，定義△S上的平均曲率點M處的曲率為：

曲率可以有“+”、“-”符號，K是曲線上某點的切線方向角對弧長的轉動率。若切線方向到達曲線前進方向的銳角為順時針，則曲率符號為“-”；若切線方向到達曲線前進方向的銳角為逆時針，則曲率符號為“+”。

航向(HEADING)是道路曲線切線方向與正北方向N的順時針夾角，用于描述道路延伸方向的趨勢。航向是一個角度值，正北方向與道路切線順時針方向的夾角，單位為十進制的度。道路的航向由道路上離散的形狀點擬合成曲線后計算而來，航向值來自擬合曲線。圖3示出了航向角α的示意。

但本發明的發明人發現：目前的技術方案并未對道路采集噪點進行去噪處理，且圓弧擬合采用的是三點擬合的方法，易受少數形狀點的影響，因此有必要提供進一步提供曲率和航向計算的方案以克服現有技術中的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種HAD地圖的平滑處理方法，能提高曲率計算的準確率及效率，且能夠提升HAD地圖的平滑程度。

其中，本發明公開的HAD地圖的平滑處理方法，該方法包括：

將路網數據中的主路穿成整條路串；

根據路網數據的誤差閾值對整條路串分段；

對分段后的整條路串進行圓弧擬合來計算道路曲率和航向。

相應地，本發明實施例提供了一種HAD地圖的平滑處理裝置，該裝置包括：穿串模塊、分段模塊及計算模塊；其中，

穿串模塊用于將路網數據中的主路穿成整條路串；

分段模塊用于根據路網數據的誤差閾值對整條路串分段；

計算模塊用于對分段后的整條路串進行圓弧擬合計算道路曲率和航向。

相應地，本發明實施例提供了一種混合導航系統，該系統包括

地圖數據庫，用于存儲并更新根據本發明實施例提供的計算道路曲率和航向的裝置處理得到的HAD地圖；

搜索模塊，用于根據用戶指令執行搜索操作并輸出搜索結果；

導航模塊，用于根據得到的導航指令為用戶提供二維/三維路徑規劃及導航服務；

娛樂模塊，用于提供游戲、音樂及其他影音娛樂項目；