[发明专利]一种基于几何模型拓扑关系的动态碰撞检测方法和装置

权利要求书

1.一种基于几何模型拓扑关系的动态碰撞检测方法，应用于驾培车辆的碰撞检测，其特征在于，所述基于几何模型拓扑关系的动态碰撞检测方法，包括：

提取驾培车辆几何特征构建车辆复合模型，所述车辆复合模型包括点几何模型、轮廓几何模型和三角形几何模型；

提取目标位置几何特征构建目标几何模型，所述目标几何模型包括道路几何模型和标记几何模型；

提取每个驾培场地的外轮廓多边形构建包含所有驾培场地的驾校几何模型；

根据驾培车辆的点几何模型和驾校几何模型的拓扑关系判断驾培车辆所在的驾培场地；

取驾培车辆所在的驾培场地中的道路几何模型和标记几何模型进行碰撞判断，包括：

若驾培车辆的轮廓几何模型与所在驾培场地中的道路几何模型存在相交的拓扑关系，则判断驾培车辆与驾培场地中的道路边线发生碰撞；

或者，若驾培车辆的三角形几何模型与所在驾培场地中的标记几何模型存在相交的拓扑关系，则判断驾培车辆与驾培场地中的标记线发生碰撞，获取碰撞点在驾培车辆的轮廓几何模型中的所在边，以及获取碰撞点在所发生碰撞的标记线的三等分中的所在等分部分。

2.如权利要求1所述的基于几何模型拓扑关系的动态碰撞检测方法，其特征在于，所述提取驾培车辆几何特征构建车辆复合模型，包括：

提取驾培车辆的GNSS定位点作为驾培车辆的点几何模型；

提取驾培车辆的轮廓多边形作为驾培车辆的轮廓几何模型；

提取正三角形或倒三角形作为驾培车辆的三角形几何模型，包括：

以驾培车辆的GNSS定位点作为三角形顶点，所述GNSS定位点位于驾培车辆上，以驾培车辆车尾边线作为三角形底边，在驾培车辆的下半区域形成正三角形，取所形成的正三角形作为正三角形几何模型；以驾培车辆的GNSS定位点作为三角形顶点，以驾培车辆车头边线作为三角形底边，在驾培车辆的上半区域形成倒三角形，取所形成的倒三角形作为倒三角形几何模型。

3.如权利要求1所述的基于几何模型拓扑关系的动态碰撞检测方法，其特征在于，所述提取目标位置几何特征构建目标几何模型，包括：

利用折线或线段提取驾培场地道路边线作为目标位置的道路几何模型；

利用匹配线段法提取驾培场地中的标记线作为目标位置的标记几何模型。

4.如权利要求1所述的基于几何模型拓扑关系的动态碰撞检测方法，其特征在于，所述根据驾培车辆的点几何模型和驾校几何模型的拓扑关系判断驾培车辆所在的驾培场地，包括：

取驾校几何模型中一个驾培场地的外轮廓多边形；

以外轮廓多边形的一个点作为判断点，取判断点到驾培车辆的点几何模型形成第一向量，取判断点到外轮廓多边形按预设顺序的下一个点形成第二向量，计算第一向量和第二向量的叉乘；

若外轮廓多边形上每个点计算得到的叉乘值符号相同，则判断驾培车辆在该驾培场地内。

5.如权利要求1所述的基于几何模型拓扑关系的动态碰撞检测方法，其特征在于，判断驾培车辆的轮廓几何模型与所在驾培场地中的道路几何模型的拓扑关系，包括：

将道路几何模型进行网格化处理；

将驾培车辆的轮廓几何模型采用网格化加四叉树的方式处理，并存储处理后的轮廓数据模型；

若道路几何模型对应的网格化的数据点中存在数据点包含在所述轮廓数据模型中，则判断驾培车辆的轮廓几何模型与所在驾培场地中的道路几何模型存在相交的拓扑关系；否则不存在相交的拓扑关系。

6.如权利要求2所述的基于几何模型拓扑关系的动态碰撞检测方法，其特征在于，判断驾培车辆的三角形几何模型与所在驾培场地中的标记几何模型的拓扑关系，包括：

将标记几何模型进行网格化处理；

将驾培车辆的三角形几何模型采用网格化加四叉树的方式处理，并存储处理后的三角形数据模型；

若标记几何模型对应的网格化的数据点中存在数据点包含在所述三角形数据模型中，则判断驾培车辆的三角形几何模型与所在驾培场地中的标记几何模型存在相交的拓扑关系；否则不存在相交的拓扑关系；

其中，若驾培车辆在前进状态，则取驾培车辆的倒三角形几何模型进行拓扑关系判断，若驾培车辆在倒退状态，则取驾培车辆的正三角形几何模型进行拓扑关系判断。