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车辆以及用于车辆的地图生成方法.pdf

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车辆 以及 用于 地图 生成 方法
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摘要
申请专利号:

CN201510917815.0

申请日:

2015.12.10

公开号:

CN106483540A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G01S 19/42申请日:20151210|||公开
IPC分类号: G01S19/42(2010.01)I 主分类号: G01S19/42
申请人: 现代自动车株式会社
发明人: 崔太星; 尹志贤
地址: 韩国首尔
优?#28909;ǎ?/td> 2015.09.02 KR 10-2015-0123936
专利代理机构: ?#26412;?#24247;信知识产权代理有限责任公司 11240 代理人: 陈鹏;李静
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201510917815.0

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2018.08.07|||2017.03.08

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种车辆以及用于车辆的地图生成方法。一种地图生成方法包括以下步骤:将预定量的全球定位系统GPS数据建模为线性段;确定所建模的段与GPS数据之间的差是否在预定?#27573;?#20869;;并?#19968;?#20110;差是否在预定?#27573;?#20869;来确定形成所建模的段的GPS数据的量。

权利要求书

1.一种地图生成方法,包括:
将预定量的全球定位系统(GPS)数据建模为线性段;
确定所建模的段与所述全球定位系统数据之间的差是否在预
定?#27573;?#20869;;并且
基于所述差是否在所述预定?#27573;?#20869;,确定形成所建模的段的全
球定位系统数据的量。
2.根据权利要求1所述的地图生成方法,其中,确定形成所建模的段
的所述全球定位系统数据的量进一步包括:
当所述差偏离所述预定?#27573;?#26102;,将所述全球定位系统数据的量
减小预定百分比。
3.根据权利要求2所述的地图生成方法,进一步包括:
将量被减小的所述全球定位系统数据重新建模为线性段;
当所重新建模的段与量被减小的所述全球定位系统数据之间
的差偏离所述预定?#27573;?#26102;,确定所减小的全球定位系统数据的量是
否与预定量相对应;并且
当所减小的全球定位系统数据的量与所述预定量相对应时,存
储所重新建模的段。
4.根据权利要求3所述的地图生成方法,进一步包括:
当所减小的全球定位系统数据的量不与所述预定量相对应时,
将所减小的全球定位系统数据的量进一步减少所述预定百分比。
5.根据权利要求3所述的地图生成方法,进一步包括:
当所重新建模的段与量被减小的全球定位系统数据之间的差
在所述预定?#27573;?#20869;时,存储所重新建模的段;
将所减小的全球定位系统数据的量增加预定百分比;并且
将量被增加的全球定位系统数据重新建模为线性段。
6.根据权利要求1所述的地图生成方法,其中,确定形成所建模的段
的所述全球定位系统数据的量进一步包括:
当所述差在所述预定?#27573;?#20869;时,将全球定位系统数据的量增加
预定百分比。
7.根据权利要求6所述的地图生成方法,进一步包括:
将量被增加的全球定位系统数据重新建模为线性段;
当所重新建模的段与量被增加的全球定位系统数据之间的差
在所述预定?#27573;?#20869;时,将所增加的全球定位系统数据的量进一步增
加所述预定百分比;并且
再次将量被进一步增加的全球定位系统数据建模为线性段。
8.根据权利要求7所述的地图生成方法,进一步包括:
当所重新建模的段与量被增加的全球定位系统数据之间的差
偏离所述预定?#27573;?#26102;,确定所增加的全球定位系统数据的量是否与
所述预定量相对应;并且
当所增加的全球定位系统数据的量不与所述预定量相对应时,
将所增加的全球定位系统数据的量减少所述预定百分比。
9.根据权利要求8所述的地图生成方法,进一步包括:
当所增加的全球定位系统数据的量与所述预定量相对应时,存
储所重新建模的段。
10.根据权利要求1所述的地图生成方法,进一步包括:
确定所述段中的第n段的终点是否与第n+1段的起点彼此对
应;并且
当所述第n段的所述终点不与所述第n+1段的所述起点彼此对
应时,使所述第n段的所述终点与所述第n+1段的所述起点对应,
其中,n是等于或大于1的自然数。
11.根据权利要求10所述的地图生成方法,其中,使所述第n段的所述
终点与所述第n+1段的所述起点对应进一步包括:
使所述段的所述起点和所述终点分别与对应的全球定位系统
数据相对应;并且
使所述第n段的所述终点和所述第n+1段的所述起点的微?#31181;?br />彼此对应。
12.根据权利要求10所述的地图生成方法,进一步包括:
在所述段的所述起点和所述终点的对应点处插入埃尔米特曲
线。
13.一种车辆,包括:
全球定位系统装置,被配置为生成全球定位系统数据;以及
处理器,被配置为从所述全球定位系统装置接收所述全球定位
系统数据,将预定量的全球定位系统数据建模为线性段,并?#19968;?#20110;
所建模的段与所述全球定位系统数据之间的差是否在预定?#27573;?#20869;来
确定形成所建模的段的全球定位系统数据的量。
14.根据权利要求13所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
当所述差偏离所述预定?#27573;?#26102;,将全球定位系统数据的量减小预定
百分比。
15.根据权利要求14所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
将量被减小的所述全球定位系统数据重新建模为线性段;当所重新
建模的段与量被减小的所述全球定位系统数据之间的差偏离所述预
定?#27573;?#26102;,确定所减小的全球定位系统数据的量是否与预定量相对
应,并且当所减小的全球定位系统数据的量与所述预定量相对应时,
存储所重新建模的段。
16.根据权利要求15所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
当所减小的全球定位系统数据的量不与所述预定量相对应时,将所
减小的全球定位系统数据的量进一步减少所述预定百分比。
17.根据权利要求15所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
当所重新建模的段与量被减小的全球定位系统数据之间的差在所述
预定?#27573;?#20869;时,存储所重新建模的段,将所减小的全球定位系统数
据的量增加预定百分比,并且将量被增加的全球定位系统数据重新
建模为线性段。
18.根据权利要求13所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
当所述差在所述预定?#27573;?#20869;时,将全球定位系统数据的量增加预定
百分比。
19.根据权利要求18所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
将量被增加的全球定位系统数据重新建模为线性段;当所重新建模
的段与量被增加的全球定位系统数据之间的差在所述预定?#27573;?#20869;
时,将所增加的全球定位系统数据的量进一步增加所述预定百分比,
并?#20197;?#27425;将量被进一步增加的全球定位系统数据建模为线性段。
20.根据权利要求19所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
当所重新建模的段与量被增加的全球定位系统数据之间的差偏离所
述预定?#27573;?#26102;,确定所增加的全球定位系统数据的量是否与所述预
定量相对应,并且当所增加的全球定位系统数据的量不与所述预定
量相对应时,将所增加的全球定位系统数据的量减少所述预定百分
比。
21.根据权利要求20所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
当所增加的全球定位系统数据的量与所述预定量相对应时,存储所
重新建模的段。
22.根据权利要求13所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
确定所述段中的第n段的终点是否与第n+1段的起点彼此对应,并
且当所述第n段的所述终点不与所述第n+1段的所述起点彼此对应
时,使所述第n段的所述终点与所述第n+1段的所述起点对应,其
中,n是等于或大于1的自然数。
23.根据权利要求22所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
使所述段的所述起点和所述终点分别与对应的全球定位系统数据相
对应,并且使所述第n段的所述终点和所述第n+1段的所述起点的
微?#31181;当?#27492;对应。
24.根据权利要求22所述的车辆,其中,所述处理器进一步被配置为:
在所述段的所述起点和所述终点的对应点处插入埃尔米特曲线。

说明书

车辆以及用于车辆的地图生成方法

技术领域

本公开内容总体上涉及车辆的技术,并且更具体地,涉及通过将由
GPS数据形成的道路形状信息划分为多个段并且建模各个段来生成地图
的方法。

背景技术

随着与自动车辆行驶相关的技术被开发,进行了比现有地图信息更精
确的包括道路形状信息等的精确地图的研究。然而,由于大量的全球定位
系统(GPS)坐标?#24403;?#26126;精确的地图信息,存在的局限性在于将精确的地
图信息存储为GPS坐标值。

发明内容

本文公开的实施方式提供了通过将由GPS数据形成的道路形状信息
划分为多个段并且建模各个段而生成地图的方法,以及包括如上生成的地
图的车辆。

根据本公开内容的实施方式,一种地图生成方法包括:将预定量的全
球定位系统(GPS)数据建模为线性段;确定所建模的段与GPS数据之间
的差是否在预定?#27573;?#20869;;并?#19968;?#20110;差是否在预定?#27573;?#20869;来确定形成所建模
的段的GPS数据的量。

确定形成段的GPS数据的数量可包括:当差偏离预定?#27573;?#26102;,将GPS
数据的数量减小预定百分比。

地图生成方法可进一步包括:将量减小的GPS数据重新建模为线性
段;当所重新建模的段与量减小的GPS数据的之间的差偏离预定?#27573;?#26102;,
确定经减小的GPS数据的量是否与预定量对应;并且当所减小的GPS数
据的量与预定量相对应时,存储重新建模的段。

地图生成方法可进一步包括:当所减小的GPS数据的量不与预定量
相对应时,进一步将GPS数据的量减小预定百分比。

地图生成方法可进一步包括:当所重新建模的段与所减小的GPS数
据量之间的差在预定?#27573;?#20869;时,存储所重新建模的段;将所减小的GPS
数据量增加预定百分比;并且将所增加的GPS数据的量重新建模为线性
段。

确定形成建模段的GPS数据的量可包括:当差在预定?#27573;?#20869;时,以
预定百分比减小GPS数据的量。

地图生成方法可进一步包括:将所增加的GPS数据的量重新建模为
线性段;当重新建模段与增加的GPS数据的量之间的差在预定?#27573;?#20869;时,
以预定百分比进一步增加所增加的GPS数据的量;并?#20197;?#27425;将进一步增
加的GPS数据的量建模为线性段。

地图生成方法可进一步包括:当所重新建模的段与所增加的GPS数
据的量之间的差偏离预定?#27573;?#26102;,确定所增加的GPS数据的量是否与预
定量对应;并且当所增加的GPS数据量不与预定量相对应时,以预定百
分比减小所增加的GPS数据的量。

地图生成方法可进一步包括:当所增加的GPS数据的量与预定量相
对应时,存储所重新建模的段。

此外,地图生成方法可进一步包括:确定段中的第n(n是等于或大
于1的自然数)个段的终点是否与第n+1个段的起点彼此对应;并且当第
n个段的终点不与第n+1个段的起点彼此对应时,使第n个段的终点与第
n+1个段的起点对应。

使第n个段的终点与第n+1个段的起点对应可包括:使段的起点和
终点分别与对应的GPS数据对应;并且使第n个段的终点和第n+1个段
的起点的微?#31181;当?#27492;对应。

地图生成方法可进一步包括:将埃尔米特曲线插入对应点处。

此外,根据本公开内容的实施方式,一种车辆包括:GPS装置,用
于生成GPS数据;以及处理器,被配置为从GPS装置接收GPS数据,将
预定量的GPS数据建模为线性段,并?#19968;?#20110;所建模的段与GPS数据之间
的差是否在预定?#27573;?#20869;来确定形成所建模的段的GPS数据的量。

当差偏离预定?#27573;?#26102;,处理器可将GPS数据的量减小预定百分比。

处理器可进一步被配置为:将所减小的GPS数据的量重新建模为线
性段;当所重新建模的段与所减小的GPS数据的量之间的差偏离预定范
围时,确定所减小的GPS数据的量是否与预定量对应;并且当所减小的
GPS数据的量与预定量相对应时,存储重新建模的段。

当所减小的GPS数据量不与预定数量相对应时,处理器?#31245;?#27425;以预
定百分比进一步减小所减小的GPS数据的量。

当所重新建模的段与所减小的GPS数据的量之间的差在预定?#27573;?#20869;
时,处理器可进一步被配置为存储重新建模的段,以预定百分比增加所减
小的GPS数据的量,并且将所增加的GPS数据的量重新建模为线性段。

当差在预定?#27573;?#20869;时,处理器可进一步被配置为以预定百分比增加
GPS数据的数量。

处理器可进一步被配置为:将所增加的GPS数据的量重新建模为线
性段;当重新建模段与增加的GPS数据的量之间的差在预定?#27573;?#20869;时,
以预定百分比进一步增加所增加的GPS数据的量;并?#20197;?#27425;将进一步增
加的GPS数据的量建模为线性段。

处理器可进一步被配置为:当所重新建模的段与所增加的GPS数据
的量之间的差偏离预定?#27573;?#26102;,确定所增加的GPS数据的量是否与预定
量对应;并且当所增加的GPS数据量不与预定量相对应时,以预定百分
比减小所增加的GPS数据的量。

处理器可进一步被配置为:当所增加的GPS数据的数量与预定量对
应时,存储重新建模的段。

处理器可进一步被配置为:确定多个段中的第n(n是等于或大于1
的自然数)个段的终点是否与第n+1个段的起点彼此对应;并且当第n个
段的终点不与第n+1个段的起点彼此对应时,使第n个段的终点与第n+1
个段的起点对应。

当第n个段的终点不与第n+1个段的起点彼此对应时,处理器可使
段的起点和终点分别与对应的GPS数据相对应,并且使第n个段的终点
和第n+1个段的起点的微?#31181;当?#27492;对应。

处理器可进一步被配置为:将埃尔米特曲线插入段的起点和终点的对
应点处。

附图说明

通过结合附图进行的实施方式的以下描述,本公开内容的这些和/或
其他方面将变得显而易见并且更加容易理解,其中:

图1是根据本公开内容的实施方式的车辆的外示图;

图2是示出了根据实施方式的车辆的内部构造的示图;

图3是根据实施方式的车辆的控制框图;

图4和图5是概念地示出了根据实施方式的建模GPS数据的方法的
示图;以及

图6是示出了根据实施方式的另一个地图生成方法的流程图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述本公开内容的实施方式。正如本领域
的那些技术人员将认识到的,所描述的实施方式可以各种不同的方式进行
修?#27169;?#25152;有这些都不脱离本公开内容的精神或?#27573;А?#36827;一步地,贯穿本说
明书,相同参考标号表示相同元件。

本文中所使用的术语仅是为了描述具体实施方式而并不旨在对本发
明进行限制。除非上下文另有明确指示,否则,如本文所用的,单数形式
“一”、“一个”以及“该”旨在也包括复数形式。还应当理解,当术语“包
括”和/或“包括”用于本说明书时,指示所述的特征、整体、步骤、操作、
元件及/或部件的存在,但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、
步骤、操作、元件、部件及/或其组合。作为本文中所用的术语,“和/或”
包括一个或多个相关的所列项的任何和所有组合。

应理解的是,术语“车辆”或者“车辆的”或者如本文中使用的其他
类似的术语通常包含机动车辆,诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公
共汽车、卡车、各种商用车的载客汽车、包括各种船只和船舶的水运工具、
飞机等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电混合动力车辆、氢动力
车辆及其他替代燃料车辆(例如,由不同于石油的资源得来的燃料)。如
本文中提及的,混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆,例如,汽
油动力和电动车辆。

此外,应理解的是,一个或多个以下方法,或者其方面,可以是由至
少一个处理器执行。存储器可被配置为存储程序指令,并且处理器可被具
体编程为执行程序指令以执行下面进一步描述的一个或多个过程。此外,
应理解的是,如本领域普通技术人员应理解的,可由包括处理器结合一个
或多个其他部件的设备执行以下方法。

在下文中,参考附图将详细描述根据本公开内容的一方面的与车辆以
及用于车辆的地图生成方法的实施方式。

图1是根据实施方式的车辆的外示图,以及图2是示出了根据实施方
式的车辆的内部构造的示图。

如图1所示,根据本公开内容的实施方式的车辆100包括:主体1,
形成车辆100的外部;车轮51和52,使车辆100移动;驱动装置80,使
车轮51和52旋转;车门71,从外部保护车辆100的内部;前玻璃30,
为车辆100中的驾驶员提供车辆100前方的视?#22467;?#20197;及侧视镜81和82,
为驾驶员提供车辆100后方的视野。

车轮51和52包括为设置在车辆100的前部处的前轮51,以及设置
在车辆100的后部处的后轮52。

驱动装置80为前车轮51或者后车轮52提供旋转力,以便使主体1
向前或者向后移动。驱动装置80可包括通过燃烧化石燃料产生旋转力的
发动机,或者通过从冷凝器(未示出)接收动力源产生旋转力的电动机。

车门71可旋转地设置在主体1的左侧和?#20063;啵?#20197;便当打开时能够使
驾驶员进入车辆100,并且当关闭时能够从外部保护车辆100的内部。

称为“挡风玻璃”的前玻璃30设置在主体1的上前部。车辆100中
的驾驶员可通过前玻璃30观看车辆100的前方。此外,侧视镜81和82
包括设置在主体1的左侧处的左视镜81,以及设置在主体1的?#20063;?#22788;的右
视镜82。车辆100中的驾驶员可通过侧视镜81和82利用他的或她的眼睛
检查车辆100的侧面和后面的情况。

此外,车辆100可包括各种传感器,诸如,图像传感器或者距离传感
器,它们检测靠近车辆100的?#20064;?#29289;以协助驾驶员识别靠近车辆100的情
况。此外,车辆100可包括各种传感器,诸如,速度传感器或者加速度传
感器,它们能够检测车辆的行驶信息,诸如,车辆的速度。参考图2,车
辆100可包括变速箱120和仪表板,其中,设置有中央仪表盘130(即,
中央操纵台)、方向盘140和仪表板150等。

用于车辆传动装置的变速杆121可安装在变速箱120处。此外,如图
2所示,刻度盘操纵单元111设置为使用户能够控制多媒体装置(包括导
航10或者音频装置133等)的功能的性能或者车辆100的主功能,以及
输入单元110(其包括可安装在变速箱处的各种按钮)。

空调装置132、音频装置133和导航10等可安装在中央仪表盘130
处。

空调装置调整车辆100中的温度、湿度、空气质量和气流以舒适维持
车辆100的内部。空调装置可包括安装在中央仪表盘130处的至少一个出
口,以排放空气。用于控制空调装置等的按钮或者刻度盘等可安装在中央
仪表盘130处。用户(诸如,驾驶员)可使用布置在中央仪表盘130处的
按钮或者刻度盘控制车辆100中的空调装置。用户(诸如,驾驶员)也可
通过安装在变速箱120处的输入单元110或者刻度盘操纵单元111的按钮
来控制空调装置。

根据实施方式,导航10可安装在中央仪表盘130处。导航10可?#24230;?br />在中央仪表盘130中。根据实施方式,用于控制导航10的输入单元可安
装在中央仪表盘130处。根据实施方式,用于导航10的输入单元可安装
在除了中央仪表盘130之外的位置处。例如,用于导航10的输入单元可
形成为靠近导航10的显示器300。此外,如另一实例,用于导航10的输
入单元可安装在变速箱120处等。此外,导航10可包括GPS装置11并
且接收GPS信息。GPS装置11可包括在上述导航10中以整体地设置有
导航10,或者与导航10分离设置。

方向盘140是用于调整车辆100的行驶方向的装置,并且可包括由驾
驶员握持的盘轮141;以及盘辐142,连接至车辆100的转向装置并且将
盘轮141连接至用于转向的旋转轴的轮彀。根据实施方式,用于控制车辆
100中的各种类型的装置(例如,音频装置等)的操纵装置142a和142b
可设置在盘辐142处。此外,能够显示车辆100的行驶速度、发动机RPM
或剩余燃?#31995;?#21508;种类型的仪表板150可安装在仪表板处。各种类型的仪表
板150中的每一个可包括仪表板显示器151,该仪表板显示器151显示车
辆状况、与车辆行程相关的信息、与操纵多媒体装置相关的信息等。驾驶
员可操纵上述被设置在仪表板处的各种装置以驱动车辆100。除了在图2
中示出的可由驾驶员操纵用于驱动车辆100的装置之外,能够检测使车辆
100行驶所需要的车辆100的外部信息或者车辆100本身的行驶信息的各
种传感器可设置在车辆100中。

根据所公开的实施方式的车辆可基于在各种传感器中检测到的信息
在驾驶员不干涉的情况下自动行驶,生成自动行驶所需要的精确地图,或
者将预生成的精确地图存储在存储器315中。在下文中,将参考图3至图
5详细描述根据所公开的实施方式的生成精确地图的方法。图3是根据实
施方式的车辆的控制框图,以及图4和图5是概念地示出了根据实施方式
的建模GPS数据的方法的示图。

如图3所示,根据所公开的实施方式的车辆可包括:GPS装置11,
用于接收GPS信息;处理器317,用于接收在GPS装置11中生成的GPS
数据以生成其中包括道路形状信息的精确地图;存储器315,用于存储在
处理器317中生成的精确地图;以及显示器300,用于显示精确地图。

如图4所示,通过GPS装置11获取的GPS数据由按照x坐标和y
坐标定义的点数据形成。如图4所示,处理器317以曲线建模GPS点,
以生成精确地图。

如图4所示,在建模的曲线与GPS点之间可能出现误差,并且随着
曲线的长度变得越长,该误差可能变得越大。因此,所公开的实施方式提
供了将GPS点建模为多个段的方法,以及计算构成段的多个GPS点的数
量的方法,以使每一段与形成对应段的GPS点之间的误差能够在容许误
差?#27573;?#20869;。此外,所公开的实施方式提供了通过连接多个段中的相邻段来
保证相邻段之间的连贯性来建模GPS数据的方法。为了本公开内容的目
的,如本文所说明的,所声称的“GPS数据的量”可指的是GPS点的数
量。在本文中,术语“数量”和“量”可以互换使用。

首先,将描述将GPS数据建模为曲线段的方法,然后将描述计算构
成段的GPS点的量的方法,以使每一段与形成对应段的GPS点之间的误
差能够在容许误差?#27573;?#20869;。

所公开的实施方式为Ns个GPS点执行段建模。如以下等式1是变为
建模目标的一组GPS点。

<等式1>

P={(x0,y0),(x1,y1),…,(xl,yl)}

所公开的实施方式通过关于表示段长度的s由五次方程建模每一个x
坐标和y坐标。以下等式2是由s的五次方程建模的x坐标,并且等式3
是由s的五次方程建模的y坐标。尽管所公开的实施方式如以下等式2和
等式3所表示的已经由五次方程建模了x坐标值和y坐标值,但是实施方
式并不限于此,并且x坐标值和y坐标值可由等于或大于五方次的等式或
者等于或小于五方次的等式进行建模。

<等式2>

x=f(s)=a5s5+a4s4+a3s3+a2s2+a1s1+a0

<等式3>

y=g(s)=b5s5+b4s4+b3s3+b2s2+b1s1+b0

为了使建模了Ns个GPS点的x坐标和y坐标的函数能够满足最小二
乘法,所公开的实施方式计算该函数的系数。为了获取满足最小二乘法的
函数的系数,等式2和等式3的函数用在以下等式4和等式5中的矩阵方
程形式来表示,并且计算a矢量和b矢量。

<等式4>


<等式5>


当获取以?#31995;?#24335;2和等式3的系数,即,以?#31995;?#24335;4和等式5中的a
矢量和b矢量时,该段可建模为满足最小二乘法。首先,计算s矩阵以获
取a矢量和b矢量。通常,当假设GPS装置11在100Hz的频率下运行时,
每10ms可获取一个GPS点。因此,当车辆在以60km/h(16.7m/s)的速
度行驶时获取GPS数据时,GPS点之间的间隔变为17cm。因此,表示段
的长度的s可近似为直线。以下等式6表示近似为直线的s。

<等式6>


当段被建模以满足上述最小二乘法时,可能发生多个段中的连续段的
终点和起点没有彼此对应的情况。因此,所公开的实施方式增加以下条件
使连续段的终点和起点彼此对应,并且使终点和起点的微?#31181;当?#27492;对应。

<等式7>

f(0)=x0=a0

f(L)=xl=a5L5+a4L4+a3L3+a2L2+a1L1+x0

g(0)=y0=b0

g(L)=yl=a5L5+a4L4+a3L3+a2L2+a1L1+y0

<等式8>



换言之,使连续段的终点和起点彼此对应,使每一个段的各起点和终
点与如通过等式7表示的建模目标的GPS点对应。此外,通过使用等式8
使第n(等于或大于1的自然数)个段的终点与第n+1个段的起点对应,
可以保证在段的终点和起点彼此对应的点的一阶导数连续性。

?#22791;?#25454;等式7和等式8表示的条件应用至等式2和等式3,并且等式
2和等式3被简化为等式9和等式10时,等式2中的系数a0至a5以及等
式3中的系数b0至b5,即,十二个未知数,可以利用六个未知数α、β、
a4、a5、b4和b5进行简化。

<等式9>

a0=x0

a1=α



<等式10>

b0=y0

b1=αh0



当等式2和等式3关于六个未知数以矩阵方程形式简化时,它们被示
出为以下等式11和等式12。

<等式11>


<等式12>


当等式11和等式12被简化为一个等式时,被示出为以下等式13。

<等式13>


等式13的矩阵A使用奇异值分解可分解为等式14,并且当获取满足
最小二乘法的矢量x时,可通过以下等式15进行表示。

<等式14>


<等式15>


在等式14中,U是通过使用特征值分解来分解AAT而获取的正交矩
阵,V是通过使用特征值分解来分解ATA而获取的正交矩阵,并且S是
具有A的特征值的平方根作为对角元的矩形对角矩阵,其中,对角元是A
的奇异值。

在等式15中,σ是A的奇异值,A是矩阵S的对角元,u是矩阵U
的元,并且v是矩阵V的元。此外,r表示多个奇异值。

通过上述过程可以获取矢量x,并且通过等式9和等式10可以计算
等式2和等式3的系数以执行段建模。此外,如图5所示,埃尔米特曲线,
例如,五次埃尔米特曲线可插入连续段S1和S2的终点和起点彼此对应的
部分处,从而可以保证曲率连续性,即,二阶导数连续性。

同时,在通过上述过程获取的段与形成对应段的GPS点之间可能出
现误差。通常,随着段的长度变得越长,即,随着形成段的GPS点的数
量增加,该误差变得越大。所公开的实施方式提供了计算形成段的GPS
点的数量的方法,以使每一个段与形成对应段的GPS点之间的误差能够
在容许误差?#27573;?#20869;。在下文中,将详细描述该方法。

当处理器317已经从GPS装置11接收到GPS数据时,处理器317
通过上述方法将Ns个GPS点建模为段。所公开的实施方式首次将处理器
317执行段建模所需要的GPS点的数量预存储为Nu。例如,当Nu预置为
600时,处理器317执行段建模所需要的GPS点的数量Ns从Nu,即,600
开始。

处理器317通过上述方法建模Ns个GPS点以生成段,并且确定误差,
即,所生成的段与形成对应段的GPS点之间的横向误差是否在预定容许
误差?#27573;?#20869;。

当段与形成对应段的GPS点之间的误差在容许误差?#27573;?#20869;时,处理
器317将成为段建模的目标的GPS点的数量增加Nu并?#20197;?#27425;执行段建模。
例如,处理器317针对Ns+Nu个GPS点执行段建模。当段与GPS点之间
的误差在容许误差?#27573;?#20869;时,在逐渐增加成为段建模的目标的GPS点的
数量的同时执行建模,以增加段的长度。即使随着段长度的增加,误差通
常变得更大,但是因为所公开的实施方式确定段与GPS点之间的误差是
否在容许误差?#27573;?#20869;,并且根据该结果,确定在增加GPS点的数量或者
减小GPS点的数量之后是否执行建模,所以该误差不总是由于段长度的
增加而变得更大。

当段与GPS点之间的误差偏离容许误差?#27573;?#26102;,处理器317减小成
为段建模的目标的GPS点的数量,并且针对数量减小的GPS点再次执行
建模。例如,针?#28304;覰s中减去Nu/2得出的多个GPS点(即,Ns-Nu/2)个
GPS点)执行段建模。尽管所公开的实施方式已经将GPS点的数量减小
了从Nu除以2得出的数量,减小的数量或者百分比不限于此并且可以预
定为不同的数量。

当段与GPS点之间的误差在容许误差?#27573;?#20869;时,所公开的实施方式
在增加GPS点的数量之后再次执行建模,当误差偏离容许误差?#27573;?#26102;,
在减小GPS点的数量之后再次执行建模。在重复该过程时,所公开的实
施方式确定形成段的GPS点的最佳数量在不偏离容许误差?#27573;?#20869;的极限
内。

处理器317确定重新建模的段与GPS点之间的误差是否偏离容许误
差?#27573;В?#24403;误差在容许误差?#27573;?#20869;时,在增加GPS点的数量之后再次执
行建模,当误差偏离容许误差?#27573;?#26102;,在减小GPS点的数量之后再次执
行建模。

所公开的实施方式预存储GPS点的最小数量,使得当GPS点的数量
达到最小数量时,不再执?#24418;?#24046;确定,并且存储对应段以确定道路形状信
息。如上所述,所公开的实施方式可存储GPS点的最小数量,或者预存
储GPS点的减小数量或者减小百分比的最小值,并且当GPS点的减小数
量或者减小百分比达到最小值时,不执行额外的误差确定。

?#22791;?#27573;被确定时,处理器317使用所确定的段生成并更新道路形状信
息。以这种方法生成的道路形状信息可包括在精确地图中并且存储在存储
器315中。处理器317可在显示器300上显示基于通过上述建模过程生成
的段所形成的精确地图。

图6是示出了根据实施方式的另一个地图生成方法的流程图。将参考
图6更详细地描述确定形成段的GPS点的数量的方法。

如图6所示,处理器317在接收GPS信息(S500)之后建模段(S510)。
作为用于段建模的初?#32487;?#20214;,成为建模目标的GPS点的数量,即,Ns等
于处理器317首次执行段建模所需要的GPS点的数量,即,Nu,并且作
为与减少GPS点的数量相关的百分比S是1/2。初?#32487;?#20214;仅是说明性的,
并且也可被预存储为值。

在处理器317从GPS装置11接收到GPS数据之后,处理器317通
过上述方法将Ns个GPS点建模为段。例如,当Nu预置为600时,处理器
317执行段建模所需要的GPS点的数量Ns从Nu,即,600开始。

处理器317确定GPS数据与段之间的误差是否在容许误差?#27573;?#20869;
(S520),并且当GPS数据与段之间的误差在容许误差?#27573;?#20869;时,将GPS
点的数量增加为Ns+Nu(S530)并?#20197;?#27425;执行建模(S510)。

处理器317通过上述方法建模Ns个GPS点以生成段,并且确定误差,
即,所生成的段与形成对应段的GPS点之间的横向误差是否在预定容许
误差?#27573;?#20869;。

当段与形成对应段的GPS点之间的误差在容许误差?#27573;?#20869;时,处理
器317将成为段建模的目标的GPS点的数量增加Nu并?#20197;?#27425;执行段建模。
例如,处理器317针对Ns+Nu个GPS点执行段建模。当段与GPS点之间
的误差在容许误差?#27573;?#20869;时,在逐渐增加成为段建模的目标的GPS点的
数量的同时执行建模,以增加段的长度。即使随着段长度的增加,误差通
常变得更大,但是因为所公开的实施方式确定段与GPS点之间的误差是
否在容许误差?#27573;?#20869;,并且根据该结果,确定在增加GPS点的数量或者
减小GPS点的数量之后是否执行建模,所以该误差不总是由于段长度的
增加而变得更大。

当GPS数据与段之间的误差偏离容许误差?#27573;?#26102;,处理器317将GPS
点的数量减小为Ns-NuS(S540),并?#20197;?#27425;执行建模(S550)。

当段与GPS点之间的误差偏离容许误差?#27573;?#26102;,处理器317减小成
为段建模的目标的GPS点的数量,并且针对数量减小的GPS点再次执行
建模。例如,针?#28304;覰s中减去Nu/2得出的多个GPS点(即,Ns-NuS(S
在初?#32487;?#20214;中是1/2)个GPS点)执行段建模。尽管所公开的实施方式已
经将GPS点的数量减小了从Nu除以2得出的数量,减小数量或者百分比
不限于此并且可以预定为不同的数量。

处理器317确定GPS数据与段之间的误差是否在容许误差?#27573;?#20869;
(S560),并且当GPS数据与段之间的误差在容许误差?#27573;?#20869;时,确定减
小百分比S是否与预定最小值对应(S570)。当减小百分比S与预定最小
值对应时,处理器317确定段(S610),当减小百分比S不与预定最小值
对应时,在将-S/2作为减小百分比S的同时(S580),处理器317返回到
S540。当GPS数据与段之间的误差偏离容许误差?#27573;?#26102;,处理器317确
定减小百分比S是否与预定最小值对应(S590)。当减小百分比S与预定
最小值相对应时,处理器317确定满足容许误差?#27573;?#30340;最大值Ns(S591),
并且确定利用最大值Ns个GPS点建模的段(S610)。当减小的百分比S
不与最小值对应时,在将S/2作为减小百分比S(S600)的同时,处理器
317返回到S540。

处理器317确定重新建模的段与GPS点之间的误差是否偏离容许误
差?#27573;В?#24403;误差在容许误差?#27573;?#20869;时,增加GPS点的数量并?#20197;?#27425;执行
建模,当误差偏离容许误差?#27573;?#26102;,再次减小GPS点的数量并且执行建
模。

所公开的实施方式可预存储减小百分比的最小值,并且当减小百分比
达到最小值时,不执行额外的误差确定。或者,所公开的实施方式可预存
储GPS点的最小数量,使得当GPS点的数量达到最小数量时不执?#24418;?#24046;
确定,并且存储对应段以确定道路形状信息。或者,所公开的实施方式可
预存储减小GPS点的数量的最小值,并且当GPS点的减小数量达到最小
值时,不执行额外的误差确定。

当重新建模的段与GPS点之间的误差在容许误差?#27573;?#20869;并且减小百
分比不与最小值对应时,当将–S/2作为S时,处理器317使成为建模目
标的GPS点的数量,即Ns能够增加至Ns+Nu/4。

当重新建模的段与GPS点之间的误差偏离容许误差?#27573;?#24182;且减小百
分比不与最小值对应时,当将–S/2作为S时,处理器317使成为建模目
标的GPS点的数量,即Ns能够增加至Ns+Nu/4。当重新建模的段与GPS
点之间的误差偏离容许误差?#27573;?#24182;且减小百分比与最小值相对应时,处理
器317确定并且存储满足容许误差?#27573;?#30340;最大值Ns。处理器317可存储利
用确定的Ns个GPS点建模的段以确定道路形状信息。

当段与GPS点之间的误差在容许误差?#27573;?#20869;时,所公开的实施方式
在增加GPS点的数量之后再次执行建模,并且当误差偏离容许误差?#27573;?br />时,在减小GPS点的数量之后再次执行建模。在重复该过程时,所公开
的实施方式确定形成段的GPS点的最佳数量在不偏离容许误差?#27573;?#20869;的
极限内。

根据所公开的实施方式,车辆以及用于车辆的地图生成方法可以从
GPS数据以最小化意义的差提供精确地图。此外,可以更容易地执行存储
地图信息和构造数据库。

尽管已经示出并描述了本公开内容的某些实施方式,但是本领域的技
术人员将理解,在不背离本公开内容的原理和精神的前提下,可以对这些
实施方式做出改变,权利要求及其等同物限定本公开内容的?#27573;А?br />

关于本文
本文标题:车辆以及用于车辆的地图生成方法.pdf
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