[发明专利]一种导航地图道路曲率数据的生成方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车导航系统领域，涉及一种导航地图道路曲率数据的生成方法。

背景技术

导航电子地图是汽车导航系统的重要组成部分，不仅用于地图显示，而且是实现道路诱导、路径规划、POI检索等功能的数据基础。随着汽车导航技术的发展，道路曲率在汽车导航中的作用逐渐被认识。道路曲率在先进驾驶辅助系统（ADAS）中具有广阔的应用前景，如弯道速度提醒、辅助驾驶等。弯道速度提醒就是根据弯道的曲率计算出最大行驶速度，提醒驾驶人注意控制车速。传统的导航地图数据没有包含道路曲率数据，而是基于拓扑模型，以节点（node）和节点之间的连线（Link）组成的“直线段”来描述道路，难以直接表达道路曲线特征——曲率。

发明内容

本发明的目的是基于现有的导航地图道路节点坐标数据，利用曲线拟合的数学方法计算出道路节点的曲率，并将之作为道路节点的几何属性存储。

本发明提供了一种导航地图道路曲率数据生成方法，使用三次B样体曲线拟合道路节点，设当前点坐标为                                                ，上一个点坐标为，下一个点的坐标为，则当前点的曲率的计算方法为：

。

计算得到的曲率，可以作为道路节点几何属性存储；计算得到整条道路除了首尾点外所有节点的曲率，可以从中选取最大值、最小值作为当前道路的属性。

本发明的优点是：基于现有的导航地图道路数据，不需要二次外业测量，可以比较精确地计算道路除首尾点外任意节点的曲率；计算过程简单，效率较高；生成的曲率可以作为道路节点或者道路的属性，使用方便。

附图说明

图1是基于经纬度坐标的道路A。

图2是基于正规化坐标的道路B。

图3是基于经纬度坐标体系计算的道路曲率分布示意图。

图4是基于正规化坐标体系计算的道路曲率分布示意图。

图5是引入曲率后的道路数据模型示意图，代表曲率。

具体实施方式

下面结合附图和实际数据对本发明做进一步说明。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

试验数据采用基于经纬度和基于正规化坐标的两种导航地图道路数据，如图1和图2所示。正规化坐标是导航地图物理格式使用的坐标体系，由一定范围经纬度转化来的区域内相对坐标，例如经纬度范围1/32(°) * 1/32(°)对应到2047*2047的格网区域。

使用三次B样体曲线拟合道路节点，当前点坐标为，上一点坐标为，下一个点的坐标为，则当前点的曲率为：

。

 使用提出的曲线拟合方法，计算出试验数据的道路曲率，结果如图3和图4所示。由于经纬度单位量表示的地理范围很大，道路节点的经纬度相差很小，所以在计算曲率时，经纬度各乘以再带入计算。实验表明该方法具有较高精确度，可以满足实际需求。

计算得到的曲率，可以作为道路节点几何属性存储，如图5所示。计算得到整条道路除了首尾点外所有节点的曲率，可以从中选取最大值、最小值作为当前道路的属性。